DE69208072T2

DE69208072T2 - Plattenwärmetauscher

Info

Publication number: DE69208072T2
Application number: DE69208072T
Authority: DE
Inventors: Yves Couchet
Original assignee: Packinox SA
Current assignee: Alfa Laval Packinox SAS
Priority date: 1991-08-21
Filing date: 1992-08-19
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JPH07500898A; JP3190675B2; WO1993004330A1; DE69208072D1; FR2680566A1; ATE133781T1; EP0553340B1; FR2680566B1; EP0553340A1

Description

Diese Erfindung betrifft den Aufbau von Plattenwärmetauschern. Diese unterscheiden sich von den Röhrenwärmetauschern allgemein dadurch, daß die Fluide beim Wärmetauschvorgang in Längsrichtung beiderseits von gewellten Platten zirkulieren, die dergestalt parallel zueinander angeordnet sind, daß sie mit den Scheiteln ihrer jeweiligen Wellungen aufeinanderliegen.
Diese Erfindung betrifft insbesondere einen Plattenwärmetauscher mit einer Wärmetauschergruppe, die aus gewellten Platten besteht, die mit den Scheiteln ihrer jeweiligen Wellungen auf einanderliegen, so daß die genannten Platten zwischen sich erste und zweite Stromungskanäle für ein erstes bzw. ein zweites Wärmetauscher-Fluid bilden.
Wärmetauscher diesen Typs, wie sie beispielsweise in FR-A- 2.471.569 oder 2.638.226 beschrieben sind, weisen eine Gruppe paralleler, ebener Platten auf, die aus dünnen Blechen, meist aus rostfreiem Stahl, bestehen und mit Wellungen versehen sind, mit denen sie sich in Kontakt aneinander befinden, und durch die sie für die Zirkulation der Fluide in Längsrichtung von einer Stirnseite des Wärmetatischers zur anderen sorgen (im allgemeinen das eine zum anderen in entgegengesetzter Richtung), wobei sie Wirbel entstehen lassen, die den durch jede Platte hindurch zwischen den Fluiden stattfindenden Wärmetausch begünstigen. An ihren Längsseitenrändern sind die Platten alle über Dichtleisten oder Streben bildende Rahmen miteinander verschweißt, die den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden, aneinanderstossenden Platten halten. Der auf diese Weise versteitte Plattenstapel wird von zwei relativ dicken Blechen eingefaßt, die das Gewicht der Gruppe auf eine Auflage übertragen.
Nach der bekannten Technik werden die Dichtleisten an den flachen Längsseitenrändern der Platten beiderseits jeder einzelnen Platte fortlaufend angeordnet, so daß sie deren Schweißverbindung mit den beiden angrenzenden Platten, die diese umrahmen, gewährleisten. Ihre Dicke ist der der Wellungen angeglichen, mit denen die dünnen Bleche, aus denen die aufeinanderliegenden Platten bestehen, dabei zwischen zwei aufeinander folgenden Platten die Zirkulationskanäle für ein Wärmetauscher-Fluid bilden, die alle über die gesamte Länge der Längsseitenränder der Platten geschlossen sind.
Eine solche Ausführungsart der Wärmetauschergruppe ist besonders schwierig in der Ausführung. Zudem führt in dem Maße, wie der Schweißvorgang zwischen den Dichtleisten und den dünnen Blechen im wesentlichen unterschiedliche Dicken der zu schweißenden Materialien betrifft, dieses aufgrund der Unterschiede im Wärmeleitwiderstand zu Spannungen und Rissen.
Diese Erfindung zielt insbesondere auf den Aufbau einer einfacher auszuführenden Wärmetauschergruppe, die leichter ist und die die obengenannten Nachteile beseitigt. Sie ist im üblichen technologischen Zusammenhang angesiedelt, bei dem diese Gruppe in einem Behälter angeordnet ist, der geeignet ist, dasjenige der Fluide auf zunehmen und zu enthalten, dessen Druck am hochsten ist.
Gemäß ihres Hauptmerkmals hat diese Erfindung einen Plattenwärmetauscher mit einer Wärmetauschergruppe zum Gegenstand, die aus gewellten Platten besteht, die mit den Scheiteln ihrer jeweiligen Wellungen aufeinander aufliegen und zwischen sich erste und zweite Stromungskanäle für ein erstes bzw. ein zweites Wärmetauscher-Fluid bilden, wobei der Wärmetauscher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wärmetauschergruppe von einem Stapel von Plattenpaaren gebildet wird, welche jeweils aus zwei Platten bestehen, die an ihren Längsseitenrändern miteinander in Kontakt stehen und von der einen bis zur anderen Stirnseite der genannten Wärmetauschergruppe an diesen Längsseitenrändern so miteinander verschweißt sind, daß die Stromungskanäle entlang der genannten Längsseitenränder in einem Behälter, der die genannte Wärmetauschergruppe umschließt, wechselweise geschlossen oder offen sind, sowie dadurch gekennzeichnet ist, daß die genannten Platten ferner an den Stirnseiten der Wärmetauschergruppe durch die Dichtleisten verbunden sind, wobei Einlaß- und Auslaßoffnungen für die genannten Fluide gebildet werden, sowie dadurch gekennzeichnet ist, daß der genannte Wärmetauscher mindestens einen Anschlußkasten, der an einer Stirnseite der Wärmetatischergruppe mit den genannten Dichtleisten verschweißt ist, um die Zirkulation des einen Wärmetauscher-Fluids zwischen den genannten geschlossenen Kanälen zu leiten, und eine innere Rohrleitung, die dieses Fluid durch den genannten Behälter leitet, aufweist.
Mit der Erfindung können die zwischen den Platten an den Längsseitenrändern befindlichen Zwischenleisten wegfallen, zumindest jede zweite, so daß dadurch nicht nur eine merkliche Gewichtserleichterung der gesamten Wärmetauschergruppe erzielt wird, sondern vor allem die Folgen von Schweißvorgängen an wesentlich unterschiedlichen Dicken von zu schweißenden Materialien zwischen den Dichtleisten und den dünnen Blechen, bei denen aufgrund der Unterschiede im Wärmeleitwiderstand Spannungen und Risse entstehen, vermieden werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, nur jeden zweiten Kanal luftdicht zu verschließen. Praktisch besteht ein erster Schweißschritt darin, die aufeinandergepreßten Längsseitenränder der Platten paarweise und vorzugsweise ohne Schweißmetall zu verschweißen. Auf diese Weise bildet jedes Paar zweier Platten in Längsrichtung von einer Stirnseite der Wärmetauschergruppe zur anderen einen Fluid-Strömungskanal.
Diese Erfindung sieht desgleicben die Ausführung eines Plattenwärmetauschers mit einem Druckbehälter vor, in dem die Plattenwärmetauschergruppe angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher weist dann vorteilhafterweise im Bereich der Dichtleisten, die die Platten miteinander verbinden und dabei Einlaß- und Auslaßoffnungen für die genannten Fluide bilden, Zufuhr- und Abfuhrmittel für die Wärmetauscher-Fluide zwischen der Außenumgebung des Behälters und den Stirnseiten der Wärmetauschergruppe auf.
Wie sich im folgenden zeigt, sind diese Zufuhr- und Abfuhrmittel vorzugsweise dergestalt ausgeführt, daß das zweite Fluid, das in den offenen Strömungskanälen fließt, den Behälter füllt. Dieses zweite Fluid ist vorzugsweise das Fluid mit höherem Druck, so daß es nicht erforderlich ist, Elemente zur Aufnahme der Druckkräfte auf die Wärmetauschergruppe vorzusehen, da die Festigkeit des Stapels durch das den Behälter füllende Fluid mit höherem Druck gewährleistet ist, und zwar vorzugsweise in Strömungsrichtung vor dem Druckverlust, den es beim Durchströmen der Wärmetauschergruppe erfährt.
Mit einer derartigen Ausführung, die kein Schweißen der gesamten Wärmetauschergruppe an ihren Längsseitenrändern erfordert, kann in einer Ausführungsvariante auch eine bessere Raumausnutzung des im allgemeinen zylindrischen Behälters gewährleistet werden, wobei die Ausführung einer Platten-Wärmetauschergruppe mit Plattenpaaren unterschiedlicher Breite ermöglicht wird. Es wird damit bei einer gegebenen Raumbeanspruchung eine bessere Wärmetauschleistung des Wärmetauschers erzielt.
Um einerseits den Zusammenbau des Wärmetauschers zu erleichtern und andererseits das zweite Fluid in der Wärmetauschergruppe in Längsrichtung zu leiten, wird diese vorteilhafterweise von einer Kammer umschlossen, die im wesentlichen quaderförmig ist und an ihren beiden Längsseiten offen ist.
Erfindungsgemäß ist diese Kammer besonders einfach ausgeführt, insofern es nicht erforderlich ist, eine Aufnahme der Druckkräfte zu gewährleisten. Vorteilhafterweise können durch das zweite Fluid mit höherem Druck, das in den offenen Strömungskanälen und in dem Raum des Behälter fließt, Elemente zur Aufnahme dieser Kräfte vermieden werden.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung wird die Kammer durch zwei Platten ersetzt, die Seitenteile bilden, deren Länge identisch mit der Länge der Platten ist und deren Breite etwas größer ist als die Höhe des Stapels. Diese Seitenteile gewährleisten die Führung des zweiten Fluids in den offenen Kanälen der Wärmetauschergruppe, wobei der Halt des Stapels vor dessen Verbindung mit den Zufuhrund Abfuhrmitteln und sowie dessen Positionierung in dem Behälter durch Befestigungsmittel der Seitenteile gewährleistet werden kann, die sich zwischen diesen befinden und das eine mit dem anderen an Punkten ihrer Seitenränder verbinden, beispielsweise durch Spannstangen oder ein beliebiges anderes Mittel.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante, bei der das Halten des Stapels vor dessen Verbindung mit den Zufuhr- und Abfuhrmitteln nicht erforderlich ist, was beispielsweise bei einer Wärmetauschergruppe mit variabler Breite der Fall sein kann, die dazu vorgesehen ist, in einem zylindrischen Behälter einen im Querschnitt größeren Raum einzunehmen, wird die Wärmetauschergruppe direkt in den Behälter eingesetzt und der Halt des Stapels ist gewährleistet, sobald der Druck durch das zweite Fluid mit höherem Druck aufgebaut ist.
Um den Aufbau der Zirkulation der Fluide in der Wärmetauschergruppe von deren Stirnseiten aus zu ermöglichen, weist diese an ihren Längsseiten Dichtleisten auf, die, um den Zustrom der Fluide zu der Einlaß- und der Auslaßöffnung der Wärmetauschergruppe zu gewährleisten, dergestalt angeordnet sind, daß die seitlich geschlossenen Strömungskanäle im Mittelbereich an den Stirnseiten offen sind und die zwischen zwei aneinandergefügten Paaren zweier seitlich verschweißter Platten befindlichen offenen Kanäle für das zweite Fluid hingegen in dem gleichen Mittelbereich durch die Leisten abgedichtet werden. In den beiden seitlichen Bereichen zu beiden Seiten des Mittelbereichs bef inden sich umgekehrt Dichtleisten, die die geschlossenen Strömungskanäle abdichten, während die Strömungskanäle des ersten Fluids offen bleiben. Hier erweist es sich häufig als zweckmäßig, wenn die Leisten, die jeden geschlossenen Kanal in den Seitenbereichen abdichten sollen, an ihrer Stirnseite gegenüber den Längsseitenrändern der Platten mit Abschrägung geschnitten sind, um deren einfache Anschlußschweißung an der Dichtschweißung des entsprechenden Kanals zu ermöglichen.
Bei Betrachtung der Wärmetauschergruppe am Ende sind daher quer zum Stapel nacheinander abwechselnd eine Mittelleiste und zwei Seitenleisten zu sehen, vorteilhafterweise jedoch mit einer Überlappung eines Kanals mit dem anderen an den Rändern des Mittelbereichs, dort, wo, wie im folgenden dargelegt wird, eine innere Sammeleinrichtung, die die Zufuhr- oder Abfuhrmittel des ersten Fluids bildet, durch einen Anschlußkasten mit den Leisten verschweißt wird.
Es ist zu bemerken daß das Schweißen in diesem Bereich in keiner Weise die Probleme aufwirft, die beim bisherigen Stand der Technik mit den Seitenleisten auftraten. Die relativ dicken Leisten haben nämlich vorteilhafterweise eine viel geringere Länge entlang der zu verschweißenden dünnen Bleche, und zudem sind bei dem Schweißen auch die Wände der Sammeleinrichtung betroffen, die ebenfalls im Verhältnis zu den dünnen Blechen, die die Platten bilden, relativ dick sind.
Die Zufuhr- oder Abfuhrmittel des ersten Fluids zwischen der Außenumgebung des Behälters und den Stirnseiten der Wärmetaus chergruppe umfassen erfindungsgemäß vorteilhafterweise an jeder Längsseite der Wärmetauschergruppe eine innere Sammelleitung, die aus einem inneren Anschlußkasten, der mit seinen Längsseitenrändern im Überlappungsbereich der Seiten- und Mittelleisten und mit seinen Querrändern an den Außenplatten des Stapels angeschweißt ist, sowie aus einer Innenleitung, die die Verbindung zwischen dem Anschlußkasten und der Außenumgebung des Behälters durch diesen hindurch gewährleistet, besteht.
Die Abfuhrmittel des zweiten Wärmetauscher-Fluids umfassen vorteilhafterweise eine äußere Sammeleinrichtung, die aus einem äußeren Anschlußkasten besteht der mit seinen Rändern an der Stirnseite der Kammer angeschweißt ist, sowie aus einer äußeren Leitung, die koaxial mit der Innenleitung der inneren Sammeleinrichtung angeordnet ist, die die Zufuhrmittel des ersten Fluids bildet, wodurch die Verbindung zwischen dem äußeren Kasten und der Außenumgebung des Behälters gewährleistet wird.
Die Anschlußkästen sind vorzugsweise in der Form von Halbzylindern ausgeführt, wobei der Zufuhrkasten für das erste Fluid sich im Inneren des Abfuhrkastens des zweiten Fluids befindet.
Die Zufuhrmittel für das zweite Fluid können in gleicher Weise wie dessen Abfuhrmittel ausgeführt sein, sie bestehen jedoch vorteilhafterweise aus einer einfachen Öffnung in dem Behälter, wobei das zweite Fluid mit höherem Druck auf diese Weise in dem Augenblick, in dem es den Behälter füllt, der dafür ausgelegt ist, dem hohen Druck standzuhalten, zugleich frei in die Wärmetauschergruppe eintritt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Plattenwärmetauschers, das darin besteht,
- in einem ersten Schweißgang paarweise die aufeinandergepreßten Längsseitenränder der Platten, vorzugsweise ohne Schweißmetall, miteinander zu verschweißen,
- die auf diese Weise hergestellten Plattenpaare aufeinander zu stapeln, so daß sie mit ihren jeweiligen Außenwölbungen in Kontakt miteinander stehen, wobei das Ganze vorzugsweise in einer quaderförmigen Kammer, die an ihren beiden Stirnseiten offen ist, Halt findet,
- an diesen beiden Stirnseiten die Leisten anzubringen, die die Strömungswege der Fluide an den beiden Stirnseiten der Wärmetauschergruppe bestimmen,
- in einem zweiten Schweißgang die Stirnseitenleisten und die Querränder der Platten sowie gleichzeitig die inneren Anschlußkästen im Überlappungsbereich der Leisten zu verschweißen,
- in einem dritten Schweißgang den oder die äußeren Anschlußkästen an die Stirnseiten der die Wärmetauschergruppe umgebenden Kammer zu schweißen.
Es werden nun im einzelnen besondere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, aus denen die wesentlichen Merkmale und die Vorteile näher hervorgehen, wobei es sich jedoch versteht, daß diese Ausführungsformen als nicht einschränkende Beispiele gelten. Ihre Beschreibung wird in den beigefügten Zeichnungen bebildert, wobei
- Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wärmetauscher-Plattengruppe im Querschnitt in einem Bereich, in dem die Platten Wellungen aufweisen, darstellt,
- Fig. 2 eine erfindungsgemäße Plattengruppe im Querschnitt darstellt, wobei der Schnitt in dem Bereich eines der Längsseitenränder der Wärmetauschergruppe ausgeführt ist
- Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher in einer perspektivischen Teilansicht mit auseinandergezogenen Einzelteilen darstellt,
- Fig. 4 schematisch einen Querschnitt einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers darstellt, und
- Fig. 5 schematisch und teilweise eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers darstellt.
In allen diesen Figuren wurden aus Gründen der Klarheit die Maßstäbe nicht eingehalten und die Darstellungen schematisiert. Zudem sind ebenfalls aus Gründen der Klarheit die gleichen Elemente in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Eine erfindungsgemäße Wärmetauschergruppe 1, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, besteht aus einem Stapel von Plattenpaaren 2 von Planten 3, 3'. Jedes Paar 2 von Platten 3, 3' wird hergestellt indem zwei dünne Bleche, aus denen die Platten 3, 3' bestehen, übereinander angeordnet werden, wobei letztere mit den Innenscheiteln 4 von Wellungen aufeinanderliegen, die sie aufweisen und die Mittel zur Kanalisierung der Ziikulation der zwischen zwei aneinandergrenzenden Platten eines Plattenpaars strömenden Wärmetauscher-Fluide darstellen. Die Platten 3, 3' weisen ferner eine Umrahmung mit glatter Oberfläche auf, die nicht mit Wellungen versehen ist und es insbesondere möglich macht, daß zwei Platten 3, 3', die ein Plattenpaar 2 bilden, an den jeweiligen, aneinandergepreßten Längsseitenrändern 5, 5' der Platten 3, 3' ohne Schweißmetall miteinander verschweißt werden.
Die auf diese Weise hergestellten Plattenpaare 2 von Platten 3, 3' bilden in Längsrichtung von einer Stirnseite der Wärmetauschergruppe 1 zur anderen geschlossene Strömungskanäle 6 für ein erstes Wärmetauscher-Fluid.
Die Plattenpaare 2 von Platten 3, 3' werden sodann aufein- andergestapelt, und die Zwischenräume zwischen zwei aneinandergrenzenden Plattenpaaren, die mit Außenscheiteln 7 der Wellungen ihrer Platten miteinander in Kontakt stehen, bilden offene Strömungskanäle 8 für ein zweites Wärmetauscher- Fluid.
In dem beschriebenen Beispiel wird der Stapel sodann in einer einfachen quaderförmigen Kammer 9, die an den beiden Stirnseiten offen ist, zusammengehalten. Diese Kammer 9 hat die Funktion, einerseits das zweite Wärmetauscher-Fluid in die offenen Strömungskanäle 8 zu leiten, und andererseits zusätzlich den Stapel zu halten, bis dieser in einem Behälter 10, der seinerseits dafür ausgelegt ist, dem Druck der Fluide standzuhalten, unter Druck gesetzt wird (Fig. 5).
In dem Wärmetauscher ist das in den geschlossenen Kanälen 6 zirkulierende Fluid vorzugsweise das Fluid mit niedrigerem Druck oder zumindest dasjenige, das nicht den im allgemeinen zylinderförmigen Behälter ausfüllt der die Plattengruppe enthält. Dadurch, daß das Fluid mit höherem Druck so in den offenen Kanälen 8 zirkuliert und zugleich den Behälter 10 füllt, kann nuamlich, wie dich im folgenden zeigt, vermieden werden, daß die Kammer 9 Druckkräfte aufnehmen muß.
An den beiden Stirnseiten des Stapels, der die Wärmetauschergruppe 1 bildet, werden Leisten 11, 12 angebracht (Fig. 12) die die Strömungswege des Fluids an der Einlaßöffnung und an der Auslaßöffnung der Wärmetauschergruppe bestimmen, dort, wo die Strömungskanäle 6, 8 sich an Anschlußkästen 13, 14 anschließen (Fig. 3), um sodann die Schweißung der Stirnseitenleisten 11, 12 und der Querränder 15, 15' der Platten 3, 3' mit glatter Oberfläche zugleich mit der von inneren Anschlußkästen 13, 16 (Fig. 5) für das erste Fluid durchzuführen.
Der Wärmetauscher, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, ist ein Wärmetauscher, bei dem die gesamte Wärmetauschergruppe 1 an dem Behälter 10 mit zylinderförmigem Mantel durch eine äußere Sammeleinrichtung 17 für das erste Wärmetauscher- Fluid mit niedrigem Druck aufgehängt ist, dar am Kopfende des Wärmetauschers ins Innere einer inneren Sammeleinrichtung 18 des zweiten Wärmetauscher-Fluids mit hohem Druck gelangt, während das zweite Wärmetauscher-Fluid mit hohem Druck am Fußende frei in die Wärmetauschergruppe 1 eintritt und gleichzeitig den Behälter 10 füllt, der dazu ausgelegt ist, dem hohen Druck standzuhalten, und das erste Fluid mit niedrigem Druck durch eine innere Sammeleinrichtung 19 aus der Wärmetauschergruppe 1 austritt.
Diese Sammeleinrichtungen 17, 18, 19 bilden für die Wärmetauscher-Fluide Zufuhr- und Abfuhrmittel von der Außenumgebung des Behälters 10 zu den Stirnseiten der Wärmetauschergruppe.
Die inneren Sammelleitungen 18 und 19 bestehen jeweils aus einem inneren Anschlußkasten 13, 16 mit allgemein halbzylindrischer Form und aus einer inneren Rohrleitung 20, 21, die die Verbindung zwischen dem Anschlußkasten 13 oder 16 und der Außenumgebung des Behälters 10 berstellt.
Die äußere Sammelleitung 17 besteht aus einem äußeren Anschlußkasten 14 mit allgemein halbzylindrischer Form und aus einer äußeren Rohrleitung 22, die die Verbindung zwischen dem Anschlußkasten 14 und der Außenumgebung des Behälters 10 herstellt, wobei die innere und die äußere Rohrleitung 20 und 22 koaxial zueinander sind.
Die Kanäle 6, die bei dem Schweißgang Platte 3 auf Platte 3' seitlich geschlossen wurden, sind in einem Mittelbereich 23 an den Stirnseiten offen und sind in den beiden Seitenbereichen 24 und 25 beiderseits des Mittelbereichs 23 durch die Leisten 11 sowohl am Kopfende wie auch am Fußende der Wärmetauschergruppe abgedichtet. Die offenen Kanäle 8, die für das zweite Fluid zwischen zwei aneinandergrenzenden Paaren 2 zweier seitlich miteinander verschweißter Platten 3, 3' ausgebildet sind, werden hingegen durch Leisten 12 im Mittelbereich 23 abgedichtet, damit sie nicht mit den inneren Sammeleinrichtungen 18, 19 in Verbindung stehen. In den beiden Seitenbereichen 24, 25 befinden sich Leisten 11, die die Kanäle 6 des ersten Fluids abdichten, während die Kanäle 8 für das zweite Fluid offen bleiben, damit sie entweder mit der äußeren Sammeleinrichtung 17 an der Kopfstirnseite oder mit analogen Führungsmitteln oder auch direkt mit dem Innenraum des Behälters 10 am Fuß der Wärmetauschergruppe in Verbindung stehen.
Sobald die Leisten 11, 12 eingesetzt sind, wird die Verschweißung dieser Leisten mit den Querrändern der Platten gleichzeitig mit dem Verschweißen der inneren Anschlußkästen 13, 16 in einem Überlappungsbereich 30 der Leisten 11, 12 mit den beiden Rändern des Mittelbereichs 23 und in dem Mittelbereich der Querränder der beiden Außenplatten der Wärmetauschergruppe 1 durchgeführt.
Schließlich besteht ein letzter Schweißgang darin, den äußeren Anschlußkasten 14 an die Stirnseite der die Wärmetauschergruppe 1 umgebende Kammer 9 zu schweißen.
Die In Fig. 4 dargestellte Ausführungsvariante zeigt die bessere Raumausnutzung, die erfindungsgemäß mit einem zylindrischen Mantel 26, der den Behälter des Wärmetauschers bildet, erreicht werden kann. In diesem Fall wird eine Gruppe 27 von Platten 28 mit unterschiedlichen Breiten hergestellt. Ein abgestufter Querschnitt der Wärmetauschergruppe, wie dargestellt, wird aufgrund der Ausführung der Wärmetauschergruppe in Form von aufeinandergestapelten Plattenpaaren möglich, zwischen denen die Strömungskanäle für das zweite Fluid offenbleiben können.

Claims

1. Plattenwärmetauscher mit einer Wärmetauschergruppe, die aus gewellten Platten besteht, wobei jede Platte mit den Scheiteln ihrer Wellungen auf denen der Nachbarplatten aufliegt und wobei zwischen

den Platten (3, 3') erste und zweite Strömungskanäle (6, 8) für ein erstes bzw. ein zweites Wärmetauscher- Fluid ausgebildet werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Wärmetauschergruppe (1) aus einem Stapel von Plattenpaaren (2) gebildet ist, welche jeweils aus zwei Platten (3, 3') zusammengesetzt sind, die an ihren Längsseitenrändern (5, 5') miteinander in Kontakt stehen und von einer bis zur anderen Stirnseite der Wärmetauschergruppe (1) an diesen Längsseitenrändern so miteinander verschweißt sind, daß die Strömungskanäle (6, 8) wechselweise geschlossen oder offen an den Längsseitenrändern entlang in einem die Wärmeaustauschergruppe (1) einschliessenden Behälter (10) sind,

daß die Platten darüber hinaus an den Stirnseitenenden der Wärmetauschergruppe mit Dichtleisten (11, 12) verbunden sind, wobei Einlaß- und Auslaßöffnungen für die Fluide ausgebildet werden,

und daß der Wärmetauscher mindestens einen Anschlußkasten, welcher zum Leiten des Umlaufs des einen am Wärmeaustausch beteiligten, durch die entsprechenden ersten Kanäle (6) strömenden Fluides an einem Stirnseitenende der Wärmetauschergruppe mit den Leisten verschweißt ist, sowie eine innere Rohrleitung (20) aufweist, die dieses Fluid durch den genannten Behälter (10) leitet.

2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder geschlossene Strömungskanal (6) an seinen beiden Stirnseiten zwei Dichtleisten (11) aufweist, die beide Stirnseitenenden beiderseits einem den Einlaß in den geschlossenen Strömungskanal (6) bildenden Mittelbereiches (23) abdichten, und daß jeder offene Strömungskanal (8) an seinen beiden Stirnseiten Eine Dichtleiste (12) aufweist, die jedes Stirnseitenende im Mittelbereich (23) abdichtet.

3 Plattenwärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Dichtleisten (11, 12) so bemessen ist, daß sie in montierter Position von Kanal zu Kanal an den Rändern des Hittelbereiches (23) einen Überlappungsbereich aufweisen.

4. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsseitenrander (5, 5') zweier benachbarter Platten, welche ein Paar (2) von Platten (3, 3') bilden, durch Aufeinanderpressen, vorzugsweise ohne Zugabe von (Schweiß-) Metall, miteinander verschweißt werden.

5. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Kammer (9) enthalt, welche an ihren Stirnseiten offen ist und die Wärmetauschergruppe (1) so umschließt, daß das zweite am Wärmeaustausch beteiligte Fluid in den offenen Kanälen (8) seitlich kanalisiert wird.

6. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Optimierung der Raumausnutzung in dem genannten Behälter (10) die Wärmetauschergruppe (27) aus Plattenpaaren (28) unterschiedlicher Breite zusammengesetzt ist, wobei der Behälter als zylindrischer Mantel (26) ausgebildet ist.

7. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Längsseiten der Wärmetauschergruppe (1), den Längsseitenrändern der Platten gegenüberstehend zwei Seitenteile vorgesehen sind, deren Länge in etwa der Plattenlänge und dern Höhe in etwa der Höhe des Stapels entsprechen, so daß das zweite zm Wärmeaustausch beteiligte Fluid von einer Stirnseite der Wärmetauschergruppe zur anderen in Längsrichtung kanalisiert wird.

8. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkasten (13) für das erste am Wärmeaustausch beteiligte Fluid, wleches zum Strömen durch die geschlossenen Kanäle (6) bestimmt ist, eine im wesentlichen halbzylindrische Form aufweist und in den Überlappungsbereichen gemäß Anspruch 3 sowie an den quer verlaufenden Rändern der Außenplatten der Wäremtauschergruppe (1) an die Leisten (11, 12) angeschweißt ist.

9. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkasten (13) zusammen mit der Rohrleitung (20) eine innere Sammelleitung (18) zur Zuführung des ersten Fluids in die geschlossenen Kanäle (6) der Wärmetauschergruppe (1) bildet, und daß zur Entnahme des ersten Fluids aus dem Behälter (10) eine entsprechende Sammelleitung (19) an der unteren Stirnseite der Wärmetauschergruppe vorgesehen ist.

10. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme eines zweiten am Wärmeaustausch beteiligten Fluids, welches zum Strömen durch die offenen Kanäle (8) bestimmt ist, eine äußere Sammelleitung (17), die einen äußeren, vorzugsweise in wesentlichen halbzylindrischen, am offenen Stirnseitenende der Kammer (9) angeschweißten Anschlußkasten (14) aufweist, sowie eine äußere Rohrleitung (22) vorgesehen sind, die für die Verbindung zwischen dem äußeren Anschlußkasten (14) und der Außenseite des Behälters (10) sorgt.

11. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Sammelleitung (18) zur Zuführung des ersten Fluids in der äußeren Sammelleitung (17) zur Entnahme des zweiten Fluids eingeschlossen ist, wobei letztere an der oberen Stirnseite der Wärmetauschergruppe (1) angeordnet ist.

12. Plattenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mittel zur Zuführung des zweiten Fluids über eine einfache Öffnung in den Behälter (10) öffnen, wobei das zweite Fluid auf diese Weise frei die Wärmetauschergruppe (1) durchströmt und gleichzeitig den Behälter (10) füllt.

13. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers gemäß Anspruch 11 oder 12, mit einer Wärmetauschergruppe aus Platten gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:

- In einem ersten Arbeitsgang; das paarweise Verschweißen der Längsseitenränder (5, 5') der Platten (3, 3') durch Aufeinanderpressen, vorzugsweise ohne Zugabe von (Schweiß-)Metall;

- Aufstapeln der auf diese Weise hergestellten Paare (2) von Platten (3, 3') und Anordnen des Stapels in einer quaderförmigen, an beiden Stirnseiten offenen Kammer (9);

- Einsetzen der Dichtleisten (11, 12) an den Stirnseitenenden der durch die Stapelung gebildeten Kanäle (6, 8), welche die Strömungswege der Fluide an beiden Stirnseitenenden der Wärmetauschergruppe festlegen;

- In einem zweiten Schweißarbeitsgang: Verschweißen der Leisten (11, 12') und der quer verlaufenden Ränder (15, 15') der Platten sowie der Anschlußkästen im Überlappungsbereich der Leisten (11, 12);

- In einem dritten Schweißarbeitsgang: Verschweißen von mindestens einem äußeren Anschlußkasten (14) mit einem Stirnseitenende der die Wärmetauschergruppe (1) einschließenden Kammer (9).