DE595190C

DE595190C - Vorrichtung mit spiralfoermig im Abstand voneinander gewundenen Blechen zur Waermeuebertragung

Info

Publication number: DE595190C
Application number: DER86060D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-07-26
Filing date: 1932-10-04
Publication date: 1934-04-11
Also published as: FR747978A; US1930879A; DK48245C

Description

Vorrichtung mit spiralförmig im Abstand voneinander gewundenen Blechen Zur Wärmeübertragung Die Erfindung betrifft Verbesserungen der Vorrichtung nach dem Hauptpatent 594278 zur Wärmeübertragung zwischen zwei oder mehreren strömenden Medien, insbesondere Flüssigkeiten, bei der die Wärmeübertragungsflächen aus spiralig gewundenen Blechen, zwischen denen Kanäle für die in spiraligen Bahnen strömenden Medien gebildet sind, ausgeführt sind. Gemäß dem Hauptpatent ist die im Betrieb mittels abnehmbarer Deckel geschlossene Vorrichtung an beiden Stirnseiten unter diesen Deckeln ganz offen, so daß die spiralig gewundenen Bleche ohne Ausbau beidseitig nach Abnahme der Deckel zwecks Reinigung leicht zugänglich sind, wobei die spiralig gewundenen Bleche von Abstandstücken zusammengehalten und in einem bestimmten Abstand voneinander auch bei abgenommenen Deckeln gehalten werden, die an oder nahe den ganz offenen Stirnseiten der Bleche mit möglichst kleiner Beeinträchtigung des Durchflußquerschnittes in der Umfangsrichtungangeschweißtsin.d. DiegenanntenKanäle sollten also an den Stirnseiten derart geschlossen sein, daß sie zwecks Reinigung und Überwachung leicht zugänglich gemacht werden können. Dies erfolgt in der im Hauptpatent veranschaulichten Weise, indem die ebenen Stirnseiten des Wärmeaustauschers mittels ebener Böden oder Deckel und einer dazwischengelegten Packung oder Dichtungsplatte aus einem geeigneten Stoff, z. B. Gummi, geschlossen werden.
Diese Ausführung leidet aber an gewissen Mängeln. Erstens wird die Vorrichtung teuer, weil sie an den Stirnseiten möglichst eben sein muß, was ja besonders bei der Verwendung von rostfreiem Eisenblech beträchtliche Schwierigkeiten macht. Ferner muß die Dichtung oder Packung bei jedem Abnehmen des Deckels ausgetauscht werden, weil die Spiralbleche mit ihren Kanten tiefe Eindrücke in der Packung hinterlassen, so daß letztere in der Regel nur einmal verwendet werden kann. Ferner ist es sehr schwierig festzustellen, ob die Dichtung geleckt hat oder nicht.
Diese Mängel werden gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß in die offenen Enden (Stirnseiten) der Spiralkanäle Dichtungsstreifen aus nachgiebigem Stoff, z. B. Gummi oder Leder, zwischen die Bleche auswechselbar eingelegt sind und diese Dichtungsstreifen oder Packungen beispielsweise einen U-, V- oder 1_!-förinigen Querschnitt haben.
Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Abb. i zeigt einen waagerechten Teilschnitt, von oben gesehen, durch einen Wärmeaustauscher nach dem Hauptpatent gemäß der Erfindung. Abb. 2 zeigt eine Stirnansicht eines Teiles des Wärmeaustauschers nach Abnahme des Deckels. Abb. 3 zeigt in größerem Maßstab eine geeignete Ausführung des verwendeten Packungsstreifens. Schließlich zeigen Abb. 4 und 5 eine Ausführung, bei der die Verwendung von Deckeln oder Böden überflüssig ist.
In der Zeichnung bezeichnen i und 2 die spiralig gewundenen Bleche mit den dazwischenliegenden spiralförmigen Kanälen 16, 17, die seitlich von zwischen den Blechen lose eingelegten, leicht lösbaren Dichtungsstreifen oder Packungen 30, 31 von nachgiebigem Stoff, z. B. Gummi oder Leder, geschlossen und durch sie abgedichtet sind. Die Dichtungen haben vorzugsweise einen U-förinigen Querschnitt, damit sie von dem Flüssigkeitsdruck in den betreffenden Kanälen gegen das Blech gepreßt werden. Zweckmäßig werden die Dichtungen derart ausgeführt, daß sie vor ihrem Einsetzen in den betreffenden Kanal mehr V-förmig als U-förmig (Abb. 3) sind, d. h. daß ihre Schenkel vor dem Einsetzen und in freiem Zustande auseinandergespreizt sind. Nach dem Einsetzen erhält man dann eine gewisse Vorspannung in der Auflagefläche zwischen dein Blech und der Dichtung. Damit die Dichtungen durch den Flüssigkeitsdruck nicht aus den Kanälen gepreßt werden, wird die Vorrichtung mit lösbaren Deckeln oder Böden i i an den Stirnseiten versehen. Die Enden der Dichtung sind ferner derart zu befestigen, daß auch an diesen Stellen eine gute Dichtung erzielt wird. Eine einfache Ausführungsform dieser Befestigung der Enden der Dichtung ist in Abb.2 gezeigt. Die spiralförmigen Kanäle 16, 17 sind an den Enden seitlich auf etwa die Hälfte der ursprünglichen Breite keilförmig verjüngt. Diese Verjüngung der Kanalbreite wird durch Einschweißen von Füllstücken 3z, 33, 34, 35 an den Enden der Kanäle erzielt. Der engste Teil dieser Verjüngungen soll derart gewählt sein, daß die Dichtung darin eingepreßt werden muß. Um unter allen Umständen einer Vermischung der Flüssigkeiten mit Sicherheit vorzubeugen, sind die spiralförmigen Kanäle 36, die zwischen den Dichtungen 30, 31 und dem Deckel i i gebildet werden, mit Ablässen versehen, und zwar für jede Windung der Spirale. Dies erfolgt am einfachsten durch Einschneiden von einer oder mehreren senkrechten oder schrägen Nuten 37 quer über den Deckel i i zum Abziehen der etwa aussickernden Flüssigkeit. Damit der Durchflußquerschnitt für diese Flüssigkeit in den Kanälen 36 stets genügende Größe hat, darf der Deckel i i, der von einer Anzahl Bolzen 38 gehalten wird, nicht dicht an die Stirnseiten der Spiralbleche 1, 2 angezogen werden. Deshalb ist eine Anzahl Anschläge für den Deckel i i vorgesehen, beispielsweise in Gestalt von Hülsen 39 zwischen dem Deckel i i und einem an der Vorrichtung angeschweißten Flansch 2o zum Halten des Deckels.
Die übrigen Bezugsziffern stimmen mit den im Hauptpatent verwendeten überein.
Die Abstandstücke io sind .bei der Verwendung der Packung gemäß der Erfindung notwendig, weil die Bleche 1, 2 stets in dem richtigen Abstand voneinander gehalten werden müssen. Sonst würde die Dichtung nicht sicher wirken.
Die beschriebene Dichtung hat folgende Vorteile.
Die Vorrichtung wird billig, weil weder der Deckel noch die Stirnseiten der Bleche völlig eben zu sein brauchen. Ein Ebnen der Stirnseiten der Bleche ist sehr schwierig und deshalb in der Praxis sehr teuer. Die Stärke des Bleches im Deckel und auch die Stärke des Flanschverbandes 20, 38 kann vermindert werden, weil der Druck auf den Deckel i i in diesem Falle erheblich niedriger wird als bei der Verwendung einer gewöhnlichen ebenen Dichtung. Der Dichtungsstreifen kann wiederholt herausgenommen und eingesetzt werden, ohne zerstört zu werden.
Wenn die axiale Breite der Dichtungen 3o, 31 genügend groß ist, können die Deckel i i sogar weggelassen werden. Beim überschreiten einer gewissen axialen Breite der Dichtungen 30, 31 im Verhältnis zur radialen Breite der Kanäle 16, 17 wird nämlich die Kraft, die die Packungen 30, 31 gegen die Bleche 1, 2 drückt, größer als die Kraft, die diese Packungen aus den Kanälen 16, 17 herauszudrücken strebt, so daß die Dichtungen ausschließlich durch die Reibung gegen die Spiralbleche 1, 2 festgehalten werden. Um die Dichtungen 30, 31 unter allen Umständen gegen das Hinausdrücken aus den Kanälen 16, 17 zu sichern, können die Spiralbleche 1, 2 an ihren spiraligen Kanten mit einem kleinen Wulst 4o (Abb. 4.) versehen werden, der sich an dem ganzen spiralförmigen Umfang der Bleche entlang erstreckt.
Der von diesem Wulst gebildete niedrige Flansch an den Seiten der Spiralbleche entlang hindert dann die Dichtungsstreifen an dem Herausgleiten. Der Wulst braucht nur ganz niedrig zu sein, so daß er weder die Entfernung der Dichtungen 30, 3 1 noch die Reinigung der Kanäle 16, 17 behindert. Wenn die Blechstärke in den Spiralen i, 2 genügend groß ist, kann der Wulst 40 in Abb. 4 durch eine Vertiefung oder Nut 41 (Abb. 5) an den Stirnseiten der Spiralbleche i, 2 entlang ersetzt werden. In diesem Falle wie auch in anderen Fällen hat der Dichtungsstreifen vorzugsweise einen Lj-förmigen Querschnitt.
Wie aus Abb.2 ersichtlich, können Flansche 42, die vorzugsweise aus exzentrisch gebohrten Metallplatten bestehen, an den Ein- und Auslaßstutzen 13, 14 befestigt, z. B. angeschweißt, werden. Sie sollen - ähnlich, wie die Stege 18, die sie auch ersetzen können -die aufgeschlitzten Teile dieser Stutzen im richtigen Abstand voneinander halten und dadurch eine Drosselung des Durchflußquerscbnittes verhindern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung aus spiralförmig im Abstand voneinander gewundenen Blechen zur Wärmeübertragung zwischen zwei oder mehreren strömenden Medien, insbesondere Flüssigkeiten, mit an den Stirnseiten offenen Kanälen, die im Betriebe mittels abnehmbarer Dichtungen geschlossen sind, nach Patent 594 278, dadurch gekennzeichnet, daß in die offenen Enden (Stirnseiten) der Spiralkanäle Dichtungsstreifen (30, 31) aus nachgiebigem Stoff, z. B. Gummi oder Leder, zwischen die Bleche auswechselbar eingelegt sind und diese Dichtungsstreifen oder Packungen beispielsweise einen [J-, V- oder 1-I-förmigen Querschnitt haben.
2. Vorrichtung nach Anspruch i mit ebenen Deckeln oder Böden an den Stirnseiten der Spirale zum Festhalten der Packungen, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Deckeln oder Böden (ii) und den Dichtungsstreifen (30, 31) gebildeten Kanäle (36) mit Ablässen versehen sind, die durch quer über den Dekkel (ii) verlaufende senkrechte oder schräge Nuten (37) gebildet werden, um das Eindringen der einen Flüssigkeit in die andere bei etwaiger Undichtigkeit der Dichtung zu verhindern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel, z. B. Bolzen (38), der Deckel mit Anschlägen, z. B. Hülsen (39), versehen sind, um das Anziehen der Deckel gegen die Stirnseiten der Spiralbleche (i, 2) zu begrenzen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten der Spiralbleche (i, 2) entlang Wülste (40) oder Vertiefungen (4i) zum Festhalten der Dichtungsstreifen (30, 31) vorgesehen sind, damit der Wärmeaustauscher auch ohne Deckel oder Böden verwendet werden kann.