DE69837557T2 - Plate heat exchanger - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen vorteilhaft geschweißten Plattenwärmetauscher gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, zum Transferieren von Wärme von einem Wärme zuführenden Medium zu einem Wärme empfangenden Medium, insbesondere zwischen Stoffen in verschiedenen Phasen, wie zum Beispiel flüssig und gasförmig.The The present invention relates to an advantageously welded plate heat exchanger according to the generic term of claim 1, for transferring heat from a heat supplying Medium to a heat receiving medium, especially between substances in different Phases, such as liquid and gaseous.

Herkömmlicherweise werden Wärmetauscher unterteilt in Wärmetauscher mit einer Plattenstruktur und solche mit einer Rohrstruktur. Der wesentliche Unterschied in Bezug auf sowohl die Konstruktion als auch den Wärmeaustausch ist, dass die Wärmetransferflächen in einer Struktur hauptsächlich Rohre sind, und Platten in der anderen. In dem Rohrwärmetauscher ist ein Rohrbündel mit Krümmer und sich verzweigenden Teilen gewöhnlich im Inneren eines kreisförmigen Mantels angeordnet. Dank der zylindrischen Form und den Rohren ist die Struktur gut geeignet als ein Druckgefäß, und somit wurden die Rohrwärmetauscher in extrem hohen Drücken verwendet. Von weitem betrachtet sind auch eine große Anzahl von Heizkesselkonstruktionen eine Art von Rohrwärmetauschern. Dies trifft sowohl auf Rauchrohrkessel/Wellrohrkessel als auch auf Wasserrohrkessel zu, wobei die Unterteilung darauf basiert, auf welcher Seite des Rohrs der Druck überwiegt.traditionally, become heat exchangers divided into heat exchangers with a plate structure and those with a tube structure. Of the significant difference in terms of both the construction as also the heat exchange is that the heat transfer surfaces in a structure mainly Tubes are, and plates in the other. In the tube heat exchanger is a tube bundle with manifold and branching parts usually inside a circular Mantels arranged. Thanks to the cylindrical shape and the tubes is the structure well suited as a pressure vessel, and thus the tube heat exchangers in extremely high pressures used. From a distance are also a large number of boiler designs a kind of tube heat exchangers. This is true both Smoke tube boilers / corrugated tube boilers as well as on water tube boilers too, the subdivision being based on which side of the tube the pressure prevails.

Der wesentlichste Nachteil der Rohrwärmetauscher kann als das schwere Gewicht im Vergleich zu der Oberfläche der Wärmetransferfläche erachtet werden. Auf Grund dessen haben die Rohrwärmetauscher im Allgemeinen ein großes Ausmaß. Auch wenn man den Wärmeaustausch und Flusseigenschaften betrachtet, ist es schwierig, Rohrwärmetauscher zu gestalten und herzustellen, insbesondere wenn wirtschaftliche Gründe berücksichtigt werden müssen.Of the most significant disadvantage of the tube heat exchanger can be considered the heavy weight compared to the surface of the Heat transfer surface are considered. Because of this, the tube heat exchangers have generally a big one Extent. Also, considering the heat exchange and river characteristics, it is difficult to pipe heat exchanger to design and manufacture, especially when economic reasons considered Need to become.

Ein typischer Plattenwärmetauscher besteht aus rechteckigen Platten, welche mittels Endplatten gegeneinander gepresst werden, welche wiederum an den Enden des Plattenstapels mittels Spannungsstäben oder Spannungsschrauben festgezogen werden. Die Spalten zwischen den Platten werden mit bandförmigen Dichtungen an ihrem äußeren Umfang geschlossen und abgedichtet, und Dichtungen werden auch an den Flusskanälen verwendet. Da die Tragfähigkeit von glatten Platten schlecht ist, werden sie mit Einschnitten verstärkt, welche gewöhnlich in benachbarten Platten kreuzweise angeordnet sind, wobei sie auch die Druckhaltbarkeit der Struktur verbessern, wenn sich die Grate der Einschnitte gegenseitig unterstützen. Allerdings ist ein wichtigerer Aspekt die Bedeutung der Einschnitte für den Wärmeaustausch: die Form der Einschnitte und ihr Winkel bezüglich der Ströme beeinflusst zum Beispiel den Wärmeaustausch und Druckverluste. In herkömmlichen Plattenwärmetauschern strömt ein wärmezuführendes Medium in jedem zweiten Spalt zwischen den Platten, und ein wärmeempfangendes Medium in den restlichen Spalten. Der Strom wird zwischen den Platten mittels Löcher geleitet, die sich in der Nähe der Ecken der Platten befinden. Jeder Spalt zwischen den Platten enthält immer zwei Löcher mit geschlossenen Rändern und zwei andere Löcher, die als Einlass- und Auslasskanäle für den Spalt zwischen den Platten fungieren. Die Plattenwärmetauscher bestehen gewöhnlich aus relativ dünnen Platten, wobei eine kleine und leichte Struktur erhalten wird. Weil die Platten in eine gewünschte Form profiliert werden können, ist es möglich, die Wärmeaustauscheigenschaften auf die bestmögliche Weise für das Ziel der Anwendung geeignet zu machen. Die größte Schwäche von herkömmlichen Plattenwärmetauschern sind die Dichtungen, welche die Druck- und Temperaturhaltbarkeit der Wärmetauscher begrenzen. In verschiedenen Fällen haben die Dichtungen die Verwendungsmöglichkeiten auch beeinträch tigt, wenn das wärmezuführende oder wärmeempfangende Medium korrosiv war.One typical plate heat exchanger consists of rectangular plates, which by means of end plates against each other pressed, which in turn at the ends of the plate stack by means of tension rods or tension screws are tightened. The columns between the plates are banded Gaskets closed at its outer periphery and sealed, and seals are also used on the river channels. Because the carrying capacity bad of smooth plates, they are reinforced with incisions, which usually in adjacent plates are arranged crosswise, and they too improve the print durability of the structure when the burrs support the incisions each other. However, one more important Aspect the meaning of the cuts for the heat exchange: the form of the Incisions and their angle with respect the streams influences, for example, the heat exchange and pressure losses. In conventional plate heat exchangers flows a heat-supplying Medium in every other gap between the plates, and a heat-receiving Medium in the remaining columns. The electricity is between the plates by means of holes headed, which is close the corners of the plates are located. Every gap between the plates contains always two holes with closed edges and two other holes, as inlet and outlet channels for the Gap between the plates act. The plate heat exchangers usually exist from relatively thin Plates, whereby a small and light structure is obtained. Because the plates in a desired Shape can be profiled Is it possible, the heat exchange properties to the best possible Way for that To make the purpose of the application suitable. The biggest weakness of conventional plate heat exchangers are the seals, which the pressure and temperature durability the heat exchanger limit. In different cases have the seals also affected the possible uses, if the heat-supplying or heat receiving Medium was corrosive.

Versuche wurden unternommen, um die Plattenwärmetauscherkonstruktionen zu verbessern durch Weglassen von einigen oder allen Dichtungen und Ersetzen dieser mit gelöteten Verbindungen oder geschweißten Nähten. Durch Löten hergestellte Plattenwärmetauscher ähneln gewöhnlich denen, die mit Dichtungen ausgestattet sind. Der wichtigste äußere Unterschied ist das nicht Vorhandensein von Spannungsschrauben zwischen den Enden. Auf Grund der Struktur war es nicht möglich, solche Wärmetauscher auseinander zu nehmen.tries were taken to the plate heat exchanger designs too improve by omitting some or all of the seals and Replace this with soldered Joints or welded Seams. By soldering manufactured plate heat exchangers usually resemble those which are equipped with seals. The most important external difference is not the presence of tension screws between the End up. Due to the structure, it was not possible to use such heat exchangers to take apart.

Versuche wurden unternommen, die Vorteile des Rohrwärmetauschers und des Plattenwärmetauschers in Wärmetauschern zu verbinden, deren Konstruktion teilweise beiden dieser grundlegenden Typen ähnelt. Eine solche Lösung ist in der finnischen Patentveröffentlichung FI 79409 offenbart, in welcher kreisförmige oder vieleckige Platten aufeinander gestapelt werden, um einen Plattenstapel zu bilden, der mittels Endplatten gehalten wird. Der Plattenstapel ist von einem Mantel umgeben, dessen Seiten mit Zufluss- und Abflusskanälen für Ströme von wärmezuführenden und wärmeempfangenden Medien versehen sind. Abweichend von herkömmlichen Plattenwärmetauschern werden alle Ströme in die Spalten zwischen den Platten von außerhalb der Platten geleitet. In der Veröffentlichung wird das grundlegende Problem von Plattenwärmetauschern, d.h. ihre Dichtigkeit, als ein nebensächlicher Aspekt vernachlässigt, ohne eine Lösung zu diesem bestimmten Problem bereitzustellen. Wenn der Wärmetauscher gemäß der Veröffentlichung durch Schweißen geschlossen wird, ist es möglich, dieselben Druckklassen zu erreichen wie wenn ein Rohrwärmetauscher ver wendet wird, wobei die Wärmeaustauscheigenschaften den Eigenschaften des Plattenwärmetauschers entsprechen.Attempts have been made to combine the advantages of the tube heat exchanger and the plate heat exchanger in heat exchangers whose construction is in part similar to both of these basic types. One such solution is in the Finnish patent publication FI 79409 discloses in which circular or polygonal plates are stacked on each other to form a plate stack which is held by end plates. The plate stack is surrounded by a jacket whose sides are provided with inflow and outflow channels for streams of heat-supplying and heat-receiving media. Unlike conventional plate heat exchangers, all currents are directed into the gaps between the plates from outside the plates. In the paper, the basic problem of plate heat exchangers, ie their tightness, is neglected as an extraneous aspect, without providing a solution to this particular problem. When the heat exchanger according to the publication is closed by welding, it is possible to achieve the same pressure classes as when a pipe heat exchanger ver is used, wherein the heat exchange properties correspond to the properties of the plate heat exchanger.

Die finnische Patentveröffentlichung FI 84659 legt eine Lösung dar, welche deutliche Merkmale zeigt, die sowohl für Plattenwärmetauscher als auch Rohrwärmetauscher typisch sind. Die kreisförmigen Platten sind miteinander in Paaren verbunden, indem sie an den Rändern von Löchern, welche Zufluss- und Abflusskanäle bilden, zusammengeschweißt sind. Durch Zusammenschweißen der Plattenpaare, die auf die obige Art hergestellt wurden, an den äußeren Rändern der Platten wird ein geschlossener Kreislauf für den Strom eines Wärmetransfermediums erreicht. Abweichend von den herkömmlichen Wärmeplattentauschern ist die Struktur geschweißt und es befinden sich nur zwei Löcher in den Platten. Der Strom eines anderen Wärmetransfermediums wird zu jedem zweiten Spalt zwischen den Platten mittels eines Mantels geleitet, der den Plattenstapel umgibt. Um zu verhindern, dass der Strom zwischen dem Plattenstapel und dem Mantel läuft, werden Dichtungen verwendet, welche vornehmlich als Steller für den Strom verwendet werden. Natürlich ist eine Druckhaltbarkeit der Stromsteller nicht notwendig. Auf Grund der Struktur des Plattenstapels ist es schwierig, die Dichtung zu implementieren. Zum Beispiel werden elastische Gummidichtungen zum Abdichten verwendet, wobei es möglich ist, die Wärmetauscher beispielsweise für Reinigungszwecke auseinander zu nehmen. Somit ist das Problem der Abdichtung nicht so wesentlich wie in der Lösung gemäß der Veröffentlichung FI 79409 .The Finnish Patent Publication FI 84659 discloses a solution which exhibits distinct features typical of both plate heat exchangers and tube heat exchangers. The circular plates are coupled together in pairs by welding together at the edges of holes forming inflow and outflow channels. By welding the plate pairs made in the above manner to the outer edges of the plates, a closed circuit for the flow of a heat transfer medium is achieved. Unlike the conventional heat exchangers, the structure is welded and there are only two holes in the plates. The flow of another heat transfer medium is directed to each second gap between the plates by means of a jacket surrounding the plate stack. In order to prevent the current between the plate stack and the jacket running, seals are used, which are used primarily as a regulator for the current. Of course, a pressure durability of the current controller is not necessary. Due to the structure of the plate stack, it is difficult to implement the seal. For example, elastic rubber seals are used for sealing, it being possible to disassemble the heat exchangers for cleaning purposes, for example. Thus, the problem of sealing is not as essential as in the solution according to the publication FI 79409 ,

Weitere Beispiele für Plattenwärmetauscher werden in US 3424240 , US 3831674 und US 4470454 gegeben.Further examples of plate heat exchangers are in US 3,424,240 . US 3831674 and US 4470454 given.

Der Zweck dieser Erfindung ist es, einen Plattenwärmetauscher ohne Abdichtungsprobleme und mit einer Druckhaltbarkeit herzustellen, die den Eigenschaften von Rohrtauschern entspricht, und in welchem die Wärmeaustauscheigenschaften wie bei einem Plattenwärmetauscher gewählt werden können. Die Abdichtungsprobleme werden durch Schweißen der Verbindungen vermieden, und die Steller können vollständig zwischen dem Mantel und dem Plattenstapel entfernt werden. Der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher hat einen extrem weiten Anwendungsbereich, und er kann für den Wärmeaustausch zwischen Medien in verschiedenen Phasen verwendet werden.Of the The purpose of this invention is to provide a plate heat exchanger without sealing problems and with a print durability that matches the properties of Equivalent to tube exchangers, and in which the heat exchange properties such in a plate heat exchanger chosen can be. The sealing problems are avoided by welding the joints, and the controllers can Completely be removed between the jacket and the plate stack. The plate heat exchanger according to the invention has an extremely wide range of applications, and it can be used for heat exchange be used between media in different phases.

Die Erfindung basiert auf der Idee, dass sich Löcher in dem Zentrum der kreisförmigen Wärmeaustauschplatten befinden, welche einen Strömungskanal für ein Wärmetransfermedium bilden, mittels welchem Kanal der Strom in die Spalten zwischen den Platten und aus diesen heraus geleitet wird. Für den Fluss des anderen Wärmetransfermediums sind die Platten mit separaten Löchern für Zufluss- und Abflusskanäle versehen. Weil der Plattenstapel ein massives Stück ist, welches zusammengeschweißt ist, kann er in abnehmbarer Weise beispielsweise in einem Zylinder angeordnet werden, welcher geöffnet werden kann, von welchem Ort der Plattenstapel zum Reinigen oder Reparieren entfernt werden kann. Der zentrale Kanal kann auch als Halterung für die Endplatten fungieren, wenn er mit einem Stab, Rohr oder Ähnlichem ausgestattet ist. Mittels eines teilweise geöffneten Rohrs in dem zentralen Kanal und eines teilweise geöffneten Mantels ist es möglich, die Ströme des erfindungsgemäßen Wärmetauschers auf eine fast unbegrenzte Weise zu ändern. Genauer gesagt ist der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher gekennzeichnet durch das, was in den nachstehenden Ansprüchen dargelegt wird.The Invention is based on the idea that holes in the center of the circular heat exchange plates which have a flow channel for a Heat transfer medium form, by means of which channel the current in the gaps between the Plates and out of these. For the flow of the other heat transfer medium are the plates with separate holes for inflow and drainage channels Mistake. Because the plate stack is a solid piece that is welded together, he can be arranged in a removable manner, for example in a cylinder which will be opened can, from where the disk stack for cleaning or repairing can be removed. The central channel can also be used as a holder for the End plates act when using a rod, pipe or similar Is provided. By means of a partially opened pipe in the central Canal and a partially opened Mantels it is possible the streams of heat exchanger according to the invention to change in an almost unlimited way. More precisely, that is plate heat exchanger according to the invention characterized by what is set forth in the following claims becomes.

Der geschweißte erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher ist mit kreisförmigen eingeschnittenen Platten versehen, welche derart miteinander verbunden sind, dass Strömungskanäle für das wärmezuführende Medium und wärmeempfangene Medium zwischen den Platten gebildet werden. Um die Ströme in die Spalten zwischen den Platten und aus diesen heraus zu leiten, ist der Plattenwärmetauscher mit Kanälen ausgestattet, die mit Zufluss- und Abflussanschlüssen verbunden sind. Damit der Plattenstapel, der aus relativ dünnen Platten besteht, Druck aushält, werden seine Enden mit Endplatten gehalten, welche mit Halterungen, Stäben, einem Mantel, oder Ähnlichem miteinander verbunden sind. In der Mitte der kreisförmigen Platten des Plattenwärmetauschers, welche den Plattenstapel und die Wärmetransferflächen bilden, befindet sich mindestens ein Loch, das einen zentralen Kanal bildet. Die Platten des Plattenwärmetauschers sind in Paaren zusammengefügt an den äußeren Rändern der Löcher, die sich in der Mitte der Platten befinden, und an den äußeren Rändern der Platten des besagten Plattenpaares, auf eine Weise, dass ein geschlossener Strömungskanal für ein Wärmetransfermedium im Inneren der Plattenpaare gebildet wird. Zusätzlich zu dem Loch in der Mitte sind die Platten des Plattenpaares mit mindestens einem Loch versehen, mit dem die Platte an einem entsprechenden Loch in dem benachbarten Plattenpaar befestigt ist. Die Platten sind mit zwei Löchern zusätzlich zu dem Loch in der Mitte versehen, wobei die Löcher Zufluss- und Abflusskanäle für die Strömungskanäle im Inneren der Plattenpaare bilden. Die äußeren Ränder der Strömungskanäle, die zwischen den Plattenpaaren gebildet werden, sind offen und der Fluss in sie hinein und aus ihnen heraus findet mittels des zentralen Kanals statt.Of the welded plate heat exchanger according to the invention is with circular provided cut plates, which are interconnected in such a way are that flow channels for the heat-carrying medium and heat-receiving Medium are formed between the plates. To the currents in the Is to guide gaps between the plates and out of these the plate heat exchanger with channels equipped with inflow and outflow connections. In order to the plate stack, which consists of relatively thin plates, can withstand pressure its ends held with end plates, which with brackets, rods, a Coat, or similar connected to each other. In the middle of the circular plates the plate heat exchanger, which form the plate stack and the heat transfer surfaces, there is at least one hole forming a central channel. The plates of the plate heat exchanger are put together in pairs on the outer edges of the holes, which are located in the middle of the plates, and at the outer edges of the Plates of said plate pair, in a way that a closed flow channel for a Heat transfer medium is formed inside the plate pairs. In addition to the hole in the middle If the plates of the plate pair are provided with at least one hole, with the plate at a corresponding hole in the adjacent Plate pair is attached. The plates are two holes in addition to the hole in the middle, the holes inflow and outflow channels for the flow channels inside form the plate pairs. The outer edges of the Flow channels that between the plate pairs are open and the river into and out of them by means of the central one Channel.

Der Plattenstapel bestehend aus den Platten des Plattenwärmetauschers wird zwischen den Endplatten gehalten. Die Endplat ten können aneinander mit Stäben oder ähnlichem befestigt werden, wobei der äußere Rand des Plattenwärmetauschers hauptsächlich offen gelassen wird, oder die Endplatten können mit einer Mantelstruktur verbunden werden, wodurch der gesamte äußere Rand geschlossen werden kann. Der zentrale Kanal kann auch mit einem Rohr oder ähnlichem versehen werden, um die Endplatten zu halten. Der Strom des Wärmetransfermediums tritt ein in oder verlässt den offenen zentralen Kanal in der radialen Richtung der Platte. Somit überkreuzt der Strom des zweiten Wärmetransfermediums den Strom des ersten, wobei der Plattenwärmetauscher ein Querstrom-Wärmetauscher ist. Der Mantel des Plattenwärmetauschers kann an dem gewünschten Ort geöffnet sein, um den Strom des Wärmetransfermediums dem Plattenwärmetauscher zuzuführen oder ihn von ihm abzuführen. Die Ströme werden von dem Mantel gesteuert, der sich an dem Plattenstapel anliegend befindet, von einem Rohr, das sich im Inneren des zentralen Kanals an dessen Wänden anliegend befindet, und von Öffnungen an dem Mantel und in dem Rohr. Durch Auswahl der Orte der Öffnungen und Löcher an den Platten funktioniert der Plattenwärmetauscher sowohl als ein Vorwärtsstromtauscher als auch ein Gegenstromtauscher. Die Querschnittsfläche des Stroms zwischen den Platten wird durch den parallelen Strom auf beiden Seiten des zentralen Kanals vergrößert. Die Strömungsbedingungen zwischen den Platten können durch Ändern des Winkels β zwischen den Graten der Einschnitte auf den Platten, die gegeneinander platziert sind, gesteuert werden, wobei durch Verwenden kleinerer Winkel größere Strömungsmengen für Ströme von gasförmigen Medien durch den Wärmetauscher erreicht werden. Dementsprechend können die Ströme von flüssigen Medien kleiner sein und der Winkel β kann größer sein. Indem man die Querschnittsflächen der Einschnitte in den Platten variabel in der Größe A1 > A2 macht, ist es möglich, größere Volumenströme auf der Gasseite als auf der flüssigen Seite zu fördern. Die Einschnitte auf den Platten des Plattenwärmetauschers können auch symmetrisch bezüglich der Mitte der Platte gemacht werden. Somit bleiben die Strömungsbedingungen fast gleich in den verschiedenen Teilen der Platte und in allen Strömungsarten.The plate stack consisting of the plates of the plate heat exchanger is held between the end plates. The Endplat th can be attached to each other with rods or the like, wherein the outer edge of the plate heat exchanger is left mainly open, or the end plates can be connected to a shell structure, whereby the entire outer edge can be closed. The central channel can also be provided with a tube or the like to hold the end plates. The flow of the heat transfer medium enters or exits the open central channel in the radial direction of the plate. Thus, the flow of the second heat transfer medium crosses the flow of the first, with the plate heat exchanger being a cross-flow heat exchanger. The shell of the plate heat exchanger may be opened at the desired location to supply the flow of heat transfer medium to the plate heat exchanger or remove it from it. The streams are controlled by the jacket adjacent the plate stack, by a tube located inside the central channel against its walls, and by openings on the jacket and in the tube. By selecting the locations of the openings and holes on the plates, the plate heat exchanger functions as both a forward flow exchanger and a countercurrent exchanger. The cross-sectional area of the flow between the plates is increased by the parallel flow on both sides of the central channel. The flow conditions between the plates can be controlled by changing the angle β between the ridges of the cuts on the plates placed against each other, whereby by using smaller angles larger flow rates for streams of gaseous media are achieved by the heat exchanger. Accordingly, the flows of liquid media may be smaller and the angle β may be larger. By making the cross-sectional areas of the cuts in the plates variable in size A 1 > A 2 , it is possible to promote larger volume flows on the gas side than on the liquid side. The cuts on the plates of the plate heat exchanger can also be made symmetrical with respect to the center of the plate. Thus, the flow conditions remain almost the same in the different parts of the plate and in all types of flow.

Der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher hat eine einfache Struktur. Aufgrund der kreisförmigen Form ist es möglich, die Herstellungstechniken, beispielsweise das Schweißen, mit relativ geringen Kosten zu automatisieren. Die kreisförmige Form verbessert auch die Druckhaltbarkeit. Wenn eine zylindrische äußere Hülle verwendet wird, kann ein Ende angeordnet sein, um geöffnet zu werden, wobei es möglich ist, die Wärmetransferflächen auf mindestens einer Seite zu reinigen. Es ist möglich, eine große Wärmetransferfläche in die kleine Größe und das leichte Gewicht aufzunehmen. Der erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher kann aus einem korrisionsbeständigen Material hergestellt werden, z.B. Titan, mit moderaten Kosten, weil die Materialdicken der Platten auf Grund der Struktur gering sind.Of the plate heat exchanger according to the invention has a simple structure. Due to the circular shape it is possible to use the Manufacturing techniques, such as welding, with relatively low cost to automate. The circular Shape also improves print durability. When using a cylindrical outer shell an end may be arranged to be opened, whereby it is possible to the heat transfer surfaces on to clean at least one side. It is possible to have a large heat transfer area in the small size and the light weight To absorb weight. The plate heat exchanger according to the invention may consist of a korrisionsbeständigen Material, e.g. Titanium, with moderate cost, because the material thicknesses of the plates are low due to the structure.

Der geschweißte erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher kann auf eine breite Vielfalt von Arten und in zahlreichen Situationen verwendet werden. Der Plattenwärmetauscher kann als Querstrom-, Vorwärtsstrom- und Gegenstromwärmetauscher verwendet werden. Wärmeaustausch zwischen Medien in verschiedenen Phasen und in derselben Phase ist möglich. In verschiedenen Technologiefeldern kann der Wärmetauscher, außer als herkömmlicher Wärmetauscher verwendet zu werden, auch beispielsweise als ein Kühler, ein Verdampfer, ein Kondensator, ein Erhitzer, und ein Abhitzekessel verwendet werden.Of the welded plate heat exchanger according to the invention Can be used in a wide variety of ways and in many situations be used. The plate heat exchanger can be used as a cross-flow, forward current and counterflow heat exchanger be used. heat exchange between media in different phases and in the same phase is possible. In different technology fields, the heat exchanger, except as conventional heat exchangers to be used, for example, as a cooler Evaporator, a condenser, a heater, and a waste heat boiler be used.

Im Folgenden wird die Erfindung mittels Beispielen und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in welchenin the Below, the invention will be described by way of example and with reference to the attached Drawings described in more detail in which

1 einen erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher in einer quergeschnittenen schematischen Seitenansicht zeigt, in einer Ausführungsform, in der der Plattenwärmetauscher einen offen äußeren Rand aufweist, 1 shows a plate heat exchanger according to the invention in a cross-sectional schematic side view, in an embodiment in which the plate heat exchanger has an open outer edge,

2 schematisch die Position der übereinandergelagerten Platten des Plattenwärmetauschers als auch die Position der Einschnitte der Platten in dem Plattenstapel zeigt, 2 schematically shows the position of the superimposed plates of the plate heat exchanger as well as the position of the cuts of the plates in the plate stack,

3 einen Teil des Plattenstapels zeigt, der von den Platten gemäß 2 gebildet wird, 3 shows a part of the plate stack, the of the plates according to 2 is formed,

4 die Profile der Platten von 2 und 3 in einem Querschnitt zeigt, 4 the profiles of the plates of 2 and 3 in a cross section shows

5 einen Teil des Plattenstapels, in welchem die Einschnitte der Platten an ihrem Boden abgeflacht sind, zeigt, 5 shows a part of the plate stack in which the incisions of the plates are flattened at their bottom,

6 die Profile der Platten gemäß 5 in einem Querschnitt zeigt, 6 the profiles of the plates according to 5 in a cross section shows

7 eine schematische Seitenansicht des Querschnitts eines erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers zeigt, in einer Ausführungsform, die einen Mantel und ein Rohr umfasst, das in dem zentralen Kanal angeordnet ist, 7 1 shows a schematic side view of the cross section of a plate heat exchanger according to the invention, in an embodiment comprising a jacket and a tube arranged in the central channel,

8 schematisch einen quergeschnittenen Plattenwärmetauscher zeigt, der mit einem offenen Mantel und einem zentralen Rohr versehen ist, und nach einem Gegenstromprinzip funktioniert, 8th schematically shows a cross-cut plate heat exchanger, which is provided with an open jacket and a central tube, and works according to a countercurrent principle,

9 schematisch den Plattenstapel des Plattenwärmetauschers zeigt, und die Werte, die in Berechnungen verwendet werden sollen, und 9 schematically shows the plate stack of the plate heat exchanger, and the values to be used in calculations, and

10 eine schematische Draufsicht des Plattenstapels des Plattenwärmetauschers in einer Ausführungsform zeigt, bei der die Platten symmetrisch im Bezug auf ihre Mittel eingeschnitten sind. 10 shows a schematic plan view of the plate stack of the plate heat exchanger in an embodiment in which the plates are cut symmetrically with respect to their means.

In 1 wird ein geschweißter Plattenwärmetauscher 1 als ein Kühler oder ein Heizgerät verwendet. Um die schematische 1 zu vereinfachen, sind die Einschnitte auf den Platten des Plattenwärmetauschers in der Figur nicht gezeigt. In 1-10 bilden die Platten 2 und 3 ein Plattenpaar 4, welches beispielsweise durch Schweißen an den äußeren Rändern 5 zusammengefügt ist. Gleichermaßen ist das Plattenpaar 4 an dem zentralen Loch 6 der Platten 2 und 3 entlang seines Randes 7 zusammengefügt. Die Plattenpaare 4 werden durch Schweißen an den Löchern 8 und 9 entlang deren äußerer Ränder 10 und 11 aneinander befestigt. Die miteinander verbundenen Plattenpaare 4 bilden einen Plattenstapel 12, im Inneren dessen ein zentraler Kanal 13 von den zentralen Löchern 6 der Platten 2, 3 gebildet wird. Dementsprechend bilden die Löcher 8 und 9 die Zufluss- und Abflusskanäle 14 und 15 für ein Wärmetransfermedium in den inneren Strömungskanälen 16 des Plattenstapels. Der zentrale Kanal 13 ist mit den Strömungskanälen 17 zwischen den Plattenpaaren 4 verbunden. Die Zufluss- und Abflusskanäle 14 und 15 für den inneren Strom des Plattenstapels 12 sind an mindestens einem Ende mit einem Zuflussanschluss 18 und einem Abflussanschluss 19 verbunden.In 1 becomes a welded plate heat exchanger 1 used as a radiator or a heater. To the schematic 1 To simplify, the cuts on the plates of the plate heat exchanger are not shown in the figure. In 1 - 10 form the plates 2 and 3 a plate pair 4 which, for example, by welding at the outer edges 5 is joined together. Likewise, the plate pair 4 at the central hole 6 the plates 2 and 3 along its edge 7 together. The plate pairs 4 are made by welding at the holes 8th and 9 along their outer edges 10 and 11 attached to each other. The interconnected plate pairs 4 form a plate stack 12 , inside a central canal 13 from the central holes 6 the plates 2 . 3 is formed. Accordingly, the holes form 8th and 9 the inflow and outflow channels 14 and 15 for a heat transfer medium in the inner flow channels 16 of the disk stack. The central channel 13 is with the flow channels 17 between the plate pairs 4 connected. The inflow and outflow channels 14 and 15 for the inner stream of the disk stack 12 are at least one end with an inflow port 18 and a drain connection 19 connected.

Der Strom des Wärmetransfermediums in diesem Kreislauf wird von undurchbrochenen Pfeilen 20 gezeigt.The flow of heat transfer medium in this cycle is made by broken arrows 20 shown.

Das Bezugszeichen 21 bezieht sich auf die Einschnitte auf den Platten 2 und 3, wobei der Boden der Einschnitte einen Grat 22 oder eine ebene Fläche 23 bildet. 2 zeigt den Winkel β zwischen den Graten der übereinandergelagerten Platten 2 und 3. 3-6 veranschaulichen, wie die Querschnittsflächen A1 und A2, die von den Einschnitten 21 gebildet werden, in der Größe variieren. Mit der Form und Anordnung der Einschnitte 21 wird eine erwünschte Proportion für die Querschnittsflächen erreicht. Zum Beispiel können die Strömungsvolumen eines gasförmigen Mediums vergrößert werden durch Vergrößern der Querschnittsfläche des Strömungskanals 16 oder 17. Die Platten 2 und 3 halten einander mittels Unterstützungspunkten 24, an welchen die Grate 22 und/oder die ebenen Flächen 23 der Einschnitte 21 gegeneinander platziert sind. Die benötigte strukturelle Stärke, die Materialien der Platten 2 und 3, und die Form der Einschnitte 21 bestimmen die Grenzen der Proportion zwischen den Querschnittsflächen A1 und A2.The reference number 21 refers to the cuts on the plates 2 and 3 , where the bottom of the cuts a ridge 22 or a flat surface 23 forms. 2 shows the angle β between the burrs of the superimposed plates 2 and 3 , 3 - 6 illustrate how the cross-sectional areas A 1 and A 2 , that of the incisions 21 be formed, vary in size. With the shape and arrangement of the incisions 21 a desired proportion for the cross-sectional areas is achieved. For example, the flow volumes of a gaseous medium can be increased by increasing the cross-sectional area of the flow channel 16 or 17 , The plates 2 and 3 hold each other by means of support points 24 at which the ridges 22 and / or the flat surfaces 23 the cuts 21 are placed against each other. The required structural strength, the materials of the plates 2 and 3 , and the shape of the incisions 21 determine the limits of the proportion between the cross-sectional areas A 1 and A 2 .

Um den Plattenstapel 12 zu halten, werden steife Endplatten 31 und 32 verwendet. Die Endplatten 31 und/oder 32 sind mit den nötigen Löchern 33, 34 und 35 für die Kanäle 13, 14 und 15 oder ihre Anschlüsse 18, 19 versehen. In der Lösung gemäß 1 sind die Endplatten 31 und 32 mittels Schrauben 36 und Muttern 37 zusammengeschnürt. Um die Funktion zu veranschaulichen zeigt 1 Gebläse 38, welche an den Endplatten 31 und 32 befestigt sind und welche Gasströme erzeugen, die von Pfeilen 39 mit durchbrochenen Linien veranschaulicht werden.To the plate stack 12 to hold, are stiff end plates 31 and 32 used. The end plates 31 and or 32 are with the necessary holes 33 . 34 and 35 for the channels 13 . 14 and 15 or their connections 18 . 19 Mistake. In the solution according to 1 are the end plates 31 and 32 by means of screws 36 and nuts 37 tied together. To illustrate the function shows 1 fan 38 , which at the end plates 31 and 32 are attached and which produce gas flows, by arrows 39 be illustrated with broken lines.

7 und 8 zeigen eine Ausführungsform des Plattenwärmetauschers, in welcher die Strömungskanäle 16 und 17 von sowohl dem wärmezuführenden als auch dem wärmeempfangenden Medium geschlossen sind, und sie können mit Druck beaufschlagt werden. Die Endplatten 31 und 32 sind mittels eines Mantels 41 miteinander verbunden, der den Plattenstapel 12 umgibt. Für Wartungszwecke ist eine der Endplatten 31, 32 an dem Mantel 41 auf eine Weise befestigt, dass sie einfach abgenommen werden kann. Ein Rohr 42 oder Ähnliches ist an einer Öffnung 43 in dem Mantel 41 befestigt, und durch diese Öffnung wird der Strom 39 eines Wärmetransfermediums zu dem Plattenwärmetauscher 1 oder aus diesem hinaus geleitet. Der zentrale Kanal 13 des Plattenstapels 12 ist mit einem Rohr 44 versehen, welches eine Öffnung 45 für den Strom aufweist, entweder in das Rohr 44 oder aus diesem hinaus. 8 zeigt deutlich, dass es durch Wechseln der Richtung der Ströme 20 möglich ist, einen Gegenstromwärmetauscher in einen Vorwärtsstromwärmetauscher umzuwandeln. Durch Verschieben des Orts der Kanäle 14 und 15 um 90 Grad kann der Plattenwärmetauscher 1 gemäß 8 dazu gebracht werden, nach dem Querstromprinzip zu funktionieren. In herkömmlichen Plattenwärmetauschern, welche vier Löcher umfassen, waren die oben dargelegten Veränderungen nicht immer möglich. 7 and 8th show an embodiment of the plate heat exchanger, in which the flow channels 16 and 17 are closed by both the heat-supplying and the heat-receiving medium, and they can be pressurized. The end plates 31 and 32 are by means of a coat 41 connected to each other, the plate stack 12 surrounds. For maintenance purposes, one of the end plates 31 . 32 on the coat 41 attached in a way that it can be easily removed. A pipe 42 or the like is at an opening 43 in the coat 41 attached, and through this opening becomes the current 39 a heat transfer medium to the plate heat exchanger 1 or headed out of this. The central channel 13 of the disk stack 12 is with a pipe 44 provided, which has an opening 45 for the current, either in the pipe 44 or out of this. 8th clearly shows that it is by changing the direction of the currents 20 it is possible to convert a countercurrent heat exchanger into a forward flow heat exchanger. By moving the location of the channels 14 and 15 90 degrees, the plate heat exchanger 1 according to 8th be brought to work on the cross-flow principle. In conventional plate heat exchangers comprising four holes, the changes set out above were not always possible.

Die folgenden Formeln sind anwendbar auf die Berechnungen, die in Verbindung mit einem Plattenwärmetauscher mit kreisförmigen Platten verwendet werden: Δp ≈ dh -1.2Lekvw1.8 (pa) Druckverlust a ≈ dh -0.36w0.64 (W/m2K) Wärmeübergangskoeffizient

dh
= hydraulischer Durchmesser in dem Einschnitt (m)
w
= Strömungsgeschwindigkeit zwischen den Platten (m/s)
Lekv
= äquivalente Strömungslänge zwischen den Platten
The following formulas are applicable to the calculations used in connection with a plate heat exchanger with circular plates: Δp ≈ d H -1.2 L ekv w 1.8 (pa) pressure loss a ≈ d H -0.36 w 0.64 (W / m 2 K) heat transfer coefficient
d h
= hydraulic diameter in the incision (m)
w
= Flow velocity between the plates (m / s)
L ekv
= equivalent flow length between the plates

Lekv=f(α,L) 9 zeigt, dass α= der Anstiegswinkel des Einschnitts bezüglich der Strömungsrichtung und L= Strömungslänge Lekv ≈ (sinα)-1(cosα)0.7L L ekv = f (α, L) 9 shows that α = the slope angle of the incision with respect to the flow direction and L = flow length L ekv ≈ (sinα) -1 (Cos) 0.7 L

Wenn man den Einfluss des Winkels α auf die äquivalente Strömungslänge betrachtet, kann man feststellen, dass, wenn sich der Winkel beispielsweise in der Größenordnung von 45 Grad bis 15 Grad ändert, sich die äquivalente Strömungslänge um das dreifache und darüber hinaus vergrößert. In Versuchsläufen haben die erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher Wärmeübergangskoeffizienten erreicht, welche 300 W/m2K überschreiten. Die Wärmetransfereigenschaften des Plattenwärmetauschers 1 können nicht nur von der Form der Einschnitte 21 auf den Platten 2, 3 und dem Winkel β zwischen den Graten 22 der Einschnitte beeinflusst werden, sondern auch von der Größe des zentralen Lochs 6. Dementsprechend ist es möglich, durch Verkürzen der Strömungslänge beispielsweise in Fällen von radialer Strömung, den Wert des Winkels β zu vergrößern und den Druckverlust konstant zu halten, und somit die optimalen Werte für jede Verwendung zu finden. Die Möglichkeiten der Variation sind fast unbegrenzt.Considering the influence of the angle α on the equivalent flow length, it can be seen that as the angle changes, for example, on the order of 45 degrees to 15 degrees, the equivalent flow length increases three times and beyond. In experimental runs, the plate heat exchangers according to the invention have reached heat transfer coefficients which exceed 300 W / m 2 K. The heat transfer properties of the plate heat exchanger 1 can not just from the shape of the incisions 21 on the plates 2 . 3 and the angle β between the ridges 22 the incisions are affected, but also by the size of the central hole 6 , Accordingly, by shortening the flow length in cases of radial flow, for example, it is possible to increase the value of the angle β and keep the pressure loss constant, and thus find the optimum values for each use. The possibilities of variation are almost unlimited.

In der Lösung gemäß 10 sind die Einschnitte 21 und ihre Grate in einer symmetrischen Position bezüglich der Mitte.In the solution according to 10 are the cuts 21 and their ridges in a symmetrical position with respect to the center.

Somit ist der Wert des Winkels α überall der gleiche, sowohl in kreisförmigen Strömen als auch in radialen Strömen.Consequently the value of the angle α is the same everywhere, both in circular Stream as well as in radial streams.

Wie in dem vorangegangen offenbart, gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher 1 zu verwenden. Strukturell kann der Plattenwärmetauscher 1 entweder geöffnet oder geschlossen sein, wobei er in dem ersten Fall einen hauptsächlich offenen äußeren Rand aufweist, und er in dem letzteren Fall hauptsächlich mit einem Mantel oder ähnlichem geschlossen ist. Wenn man den offenen Plattenwärmetauscher 1 beispielsweise als einen Kühler oder ein Heizgerät verwendet, wird das vorteilhafteste Ergebnis erreicht, indem der Gasstrom 39 zu dem zentralen Kanal 13 oder aus diesem heraus in einer erzwungenen Strömung mittels Gebläsen 38 oder Ähnlichem geleitet wird. In dem zentralen Kanal 13 kann der Strom auch einseitig gerichtet sein, wobei nur eine Endplatte 31, 32 mit einem Loch 33 versehen ist. Wenn sich der zentrale Kanal 13 in einer vertikalen Position befindet, kann ein freies Strömen des Gases auch möglich sein. Die Strömung 20 im Inneren des Plattenstapels 12 kann erzwungen oder frei sein. Der Plattenwärmetauscher gemäß 1 funktioniert als ein Kühler in freier Zirkulation. Der warme Mediumstrom 20, der von oben zugeführt wird, wird von unten durch Gravitationswirkung abgeführt. Auch wird auf der Basis von Phasenübergängen eine ausreichende Zirkulation beispielsweise in Kondensatoren und Verdampfern erreicht.As disclosed in the foregoing, there are a variety of possibilities, the plate heat exchanger according to the invention 1 to use. Structurally, the plate heat exchanger 1 be either open or closed, in the first case having a mainly open outer edge, and in the latter case it is mainly closed with a jacket or the like. If you have the open plate heat exchanger 1 For example, when used as a radiator or a heater, the most advantageous result is achieved by the gas flow 39 to the central channel 13 or out of this in a forced flow by means of blowers 38 or something similar. In the central channel 13 the current can also be directed unilaterally, with only one end plate 31 . 32 with a hole 33 is provided. When the central channel 13 In a vertical position, free flow of the gas may also be possible. The flow 20 inside the plate stack 12 can be forced or free. The plate heat exchanger according to 1 works as a cooler in free circulation. The warm medium flow 20 , which is supplied from above, is discharged from below by gravitational action. Also, on the basis of phase transitions, sufficient circulation is achieved, for example, in capacitors and evaporators.

Allerdings wird in dem geschlossenen Plattenwärmetauscher 1 das beste Leistungsvermögen typischerweise erreicht, wenn beide Ströme erzwungen sind. Wenn er sowohl gemäß dem Vorwärtsstromprinzip als auch gemäß dem Gegenstromprinzip funktioniert, werden die Ströme der Wärmetransfermedien in die Richtung der Ränder der Platten 2 und 3 sowohl in den inneren als auch den äußeren Strömungskanälen 16, 17 des Plattenstapels 12 geführt. Die innere Oberfläche des Mantels 41 liegt an den äußeren Rändern der Platten 2 und 3 an, wobei die Ränder zusammengeschweißt sind, und die äußere Oberfläche des Rohrs 44, das sich in dem zentralen Kanal 13 befindet, liegt an den geschweißten Rändern 7 der Löcher 6 an. An den oben genannten Stellen in den äußeren Strömungskanälen 17 des Plattenstapels 12 werden breitere Strömungskanäle gebildet, weil die Einschnitte 21 in diesen nicht vorhanden sind. Die Entfernung von der Öffnung 43 entlang der inneren Oberfläche des Mantels 41 zu der Öffnung 45 des Rohrs 44, das sich in dem zentralen Kanal 13 befindet, ist allerdings beträchtlich länger als die Entfernung über die Mitte der Platten 2, 3. Die Ströme an der inneren Oberfläche des Mantels 41 und der äußeren Oberfläche des Rohrs 44 sind gering, so dass es nicht notwendig ist, sie zu berücksichtigen, und somit sind getrennte Strömungssteller oder Dichtungen nicht nötig. Die freie Strömung, die auf Gravitation basiert, kann optional in einem geschlossenen Plattenwärmetauscher 1 werden, wenn die Konstruktion beispielsweise als ein Erhitzer verwendet wird, wobei der zentrale Kanal 13 als eine Verbrennungskammer funktioniert, und der Plattenstapel 12 einen Konvektionsteil bildet. Das erhitzte Wasser steigt von dem Kanal 15 mittels der Strömungskanäle 16 zu dem Kanal 14. Dementsprechend kann der geschlossene erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher 1 auch als ein Abhitzekessel für verschiedene Verwendungszwecke verwendet werden. Die Zirkulation der Flüssigkeit kann somit entweder in einer freien oder erzwungenen Zirkulation angeordnet werden. Auf Grund seiner Druckhaltbarkeit und kompakten Größe kann der geschlossene erfindungsgemäße Plattenwärmetauscher besonders gut beispielsweise als ein Verdampfer oder ein Kondensator in Geräten verwendet werden, die die Kühltechnik anwenden.However, in the closed plate heat exchanger 1 the best performance is typically achieved when both streams are forced. When functioning according to both the forward flow principle and the countercurrent principle, the flows of the heat transfer media become toward the edges of the plates 2 and 3 both in the inner and the outer flow channels 16 . 17 of the disk stack 12 guided. The inner surface of the coat 41 lies on the outer edges of the plates 2 and 3 with the edges welded together and the outer surface of the tube 44 located in the central channel 13 is located on the welded edges 7 the holes 6 at. At the above locations in the outer flow channels 17 of the disk stack 12 wider flow channels are formed because the cuts 21 are not present in these. The distance from the opening 43 along the inner surface of the mantle 41 to the opening 45 of the pipe 44 located in the central channel 13 however, is considerably longer than the distance across the middle of the plates 2 . 3 , The currents on the inner surface of the jacket 41 and the outer surface of the tube 44 are small, so it is not necessary to consider them, and thus separate flow plates or seals are not necessary. The free flow, which is based on gravity, can optionally in a closed plate heat exchanger 1 when the construction is used, for example, as a heater, the central channel 13 as a combustion chamber works, and the plate stack 12 forms a convection part. The heated water rises from the canal 15 by means of the flow channels 16 to the channel 14 , Accordingly, the closed plate heat exchanger according to the invention 1 also be used as a waste heat boiler for various uses. The circulation of the liquid can thus be arranged either in a free or forced circulation. Due to its pressure durability and compact size, the closed plate heat exchanger according to the invention can be used particularly well, for example, as an evaporator or a condenser in appliances which use the cooling technique.

1-10 zeigen nicht die Struktur des erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers 1, in welcher der Plattenstapel im Inneren eines geräumigen Mantels 41 angeordnet ist, und es ist kein Rohr 44 vorhanden, das den Strom im Inneren des zentralen Kanals 13 steuert. Solch eine Struktur ist geschlossen und sie ist beispielsweise für korrosive Bedingungen in Salzwasserwärmetauschern gut geeignet. Die Teile des Mantels 41 und die Endplatten 31 und 32, die die Belastung, die von dem Druck verursacht wird, aufnehmen, können aus Baustahl hergestellt werden, und die inneren Oberflächen, welche korrosionsgefährdet sind, werden mit korrosionsbeständigen Materialien beschichtet. Der Plattenstapel 12, der die geschweißten Wärmetransferflächen enthält, kann aus Titan hergestellt werden, welches hoch resistent gegen Korrosion ist. Solch eine Struktur kann auch in der Verarbeitungsindustrie und chemischen Industrie verwendet werden, in verschiedenen Arten von Reaktoren oder Ähnlichem. 1 - 10 do not show the structure of the plate heat exchanger according to the invention 1 in which the stack of plates inside a spacious coat 41 is arranged, and it is not a pipe 44 present the current inside the central channel 13 controls. Such a structure is closed and is well suited, for example, to corrosive conditions in salt water heat exchangers. The parts of the coat 41 and the end plates 31 and 32 that absorb the stress caused by the pressure can be made of structural steel, and the inner surfaces which are at risk of corrosion are coated with corrosion-resistant materials. The plate stack 12 containing the welded heat transfer surfaces can be made of titanium which is highly resistant to corrosion. Such a structure can also be used in the processing industry and chemical industry, in various types of reactors or the like.

In Plattenwärmetauschern 1, in denen der innere Durchmesser des Mantels 41 größer ist als der äußere Durchmesser des Plattenstapels 12, wird ein ringförmiger Kanal zwischen dem Mantel 41 und dem Plattenstapel 12 gebildet, zu welchem eine Strömung von dem zentralen Kanal 13 entlang den Strömungskanälen 17 geleitet wird, oder von welchem eine Strömung zu dem zentralen Kanal 13 geleitet wird.In plate heat exchangers 1 in which the inner diameter of the jacket 41 greater than the outer diameter of the plate stack 12 , an annular channel is formed between the jacket 41 and the disk stack 12 formed, to which a flow from the central channel 13 along the flow channels 17 or from which a flow to the central channel 13 is directed.

Für jeden Fachmann ist es offensichtlich, dass nur wenige Ausführungsformen und Verwendungen des erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers 1 in dem Vorangegangenen offenbart sind. Durch Kombinieren der oben dargelegten Ausführungsformen ist es möglich, vollkommen neue Lösungen innerhalb des Rahmens der erfinderischen Idee zu erhalten. Durch die Form und Verteilung der Einschnitte 21 ist es möglich, die Druckverluste zu beeinflussen und den Plattenwärmetauscher 1 derart zu konstruieren, dass er auch beispielsweise mit einheitlichen viskosen Medien funktioniert. Naturgemäß können die Platten 2 und 3 des Plattenwärmetauschers 1 auch verschieden sein, oder einige der Platten in dem Plattenstapel 12 können verschieden sein. Es ist möglich, die Kanäle 13, 14, 15 des Plattenwärmetauschers 1 zu teilen, für den Zweck, den Wärmeaustausch abzustufen. Die Platten 2 und 3 des Plattenstapels 12 können natürlich mit anderen Verfahren und in verschiedener Reihenfolge miteinander verbunden werden, im Gegensatz zu dem, was oben innerhalb des Rahmens der erfinderischen Idee dargelegt wurde. Neben Schweißen kann das Verbinden auch mittels Klebstoffen, durch Löten, oder mit entsprechenden Techniken durchgeführt werden.It will be apparent to one skilled in the art that only a few embodiments and uses of the plate heat exchanger of the invention 1 are disclosed in the foregoing. By combining the embodiments set forth above, it is possible to obtain completely new solutions within the scope of the inventive idea. By the shape and distribution of the incisions 21 it is possible to influence the pressure losses and the plate heat exchanger 1 such that it also works, for example, with uniform viscous media. Naturally, the plates can 2 and 3 of the plate heat exchanger 1 may also be different, or some of the disks in the disk stack 12 can be different. It is possible the channels 13 . 14 . 15 of the plate heat exchanger 1 to divide, for the purpose of grading the heat exchange. The plates 2 and 3 of the disk stack 12 can, of course, be linked by other methods and in a different order, as opposed to what has been outlined above within the scope of the inventive idea. In addition to welding, the bonding can also be carried out by means of adhesives, by soldering, or by appropriate techniques.

Claims (10)

Geschweißter Plattenwärmetauscher (1), bestimmt für den Wärmeaustausch zwischen Strömen von Medien in unterschiedlichen Phasenzuständen, z.B. flüssig und gasförmig, der aufweist: – im Wesentlichen kreisförmige Platten (2, 3), die miteinander verbunden sind, und die die Oberflächen für den Wärmeaustausch im Plattenwärmetauscher (1) bilden, wobei zwei zusammengefügte Platten (2, 3) ein Plattenpaar (4) bilden, und benachbarte Plattenpaare (4), die zusammengefügt sind, einen Plattenstapel bilden (12), – erste Strömungskanäle (16, 17) für ein wärmezuführendes Medium und zweite Strömungskanäle (16, 17) für ein wärmeempfangendes Medium, die zwischen den miteinander verbundenen Platten (2, 3) gebildet werden, – Kanäle (13, 14, 15), die die wärmezuführenden Ströme und die wärmeempfangenden Ströme den Strömungskanälen (16, 17) zuleiten und sie von diesen ableiten, und die Anschlüsse für Zu- und Abfluss (18, 19) der Kanäle, und – Endplatten (31, 32), die den Plattenstapel (12) halten und dazwischenliegende Halterungen (36, 37, 41), wobei – die im Wesentlichen kreisförmigen Platten (2, 3) des Plattenwärmetauschers (1), die die Oberflächen für den Wärmeaustausch und einen zentralen Kanal (13) bilden, mit mindestens einem Loch (6) versehen sind, das sich im Wesentlichen in der Mitte der Platte (2, 3) befindet, – die Platten (2, 3) des Plattenwärmetauschers (1) als Plattenpaare (4) zusammengefügt sind, indem die Platten an den Rändern (7) der Löcher (6) in der Mitte der Platten (2, 3) und an den äußeren Rändern (5) der Platten (2, 3) desselben Plattenpaars (4) verschweißt sind, wodurch Strömungskanäle (16) im Inneren des Plattenpaars gebildet werden, und – die Plattenpaare (4), die an den Rändern (7) der Löcher (6) und durch die äußeren Ränder (5) geschlossen sind, an mindestens einer Stelle entlang der Ränder (10, 11) der Löcher (8, 9) zusammengeschweißt sind, die sich außerhalb der Mitte der Platten (2, 3) des Plattenpaars (4) befinden, wodurch Strömungskanäle (17) zwischen den Plattenpaaren und dem zentralen Kanal (13) durch die Löcher (6), die sich im Wesentlichen in der Mitte der Platten befinden, gebildet werden, – zwischen den Plattenpaaren (4) des Plattenwärmetauschers (1) gebildete Strömungskanäle (17) an ihrem äußeren Rand geöffnet sind, und der zentrale Kanal (13), der durch die Löcher (6) in der Mitte der Platten (2, 3) gebildet wird, der Zu- oder Abflusskanal für die Strömungskanäle (17) ist, – der Plattenstapel (12) zwischen den genannten Endplatten (31, 32) und der Halterung (36, 37, 41), die die Endplatten miteinander verbindet, so angeordnet ist, dass die äußere Begrenzung des Plattenwärmetauschers (1) mindestens teilweise geöffnet ist – die Platten (2, 3) des Plattenwärmetauschers (1) so eingeschnitten sind, dass die Querschnittsfläche (A1) der Einschnitte (21) in den Strömungskanälen (17), die zwischen den Plattenpaaren gebildet werden, größer ist als die Querschnittsfläche (A2) der Einschnitte (21) in den Strömungskanälen (16), die im Inneren der Plattenpaare gebildet werden dadurch gekennzeichnet, dass – die Platten mit zwei Löchern (8, 9) versehen sind, zusätzlich zu dem Loch (6) in der Mitte der Platte, und die genannten beiden Löcher (8, 9) die Zu- und Abflusskanäle (14, 15) für die Strömungskanäle (16) im Inneren der Plattenpaare bilden, und dass – jede Platte (2, 3) des Plattenwärmetauschers (1) mit zueinander parallelen Einschnitten (21) ausgestattet ist, und dass der Winkel β zwischen den Graden (22) der Einschnitte (21) aneinander gesetzter Platten (2, 3) wesentlich kleiner in den Strömungskanälen (17) ist, die zwischen den Plattenpaaren gebildet werden, als in den Strömungskanälen (16), die im Inneren der Plattenpaare gebildet werden.Welded plate heat exchanger ( 1 ) intended for heat exchange between streams of media in different phase states, eg liquid and gaseous, comprising: - substantially circular plates ( 2 . 3 ) which are interconnected and which provide the surfaces for heat exchange in the plate heat exchanger ( 1 ), whereby two joined plates ( 2 . 3 ) a pair of plates ( 4 ), and adjacent plate pairs ( 4 ), which are joined, form a disk stack ( 12 ), - first flow channels ( 16 . 17 ) for a heat-carrying medium and second flow channels ( 16 . 17 ) for a heat-receiving medium, which between the interconnected plates ( 2 . 3 ), - channels ( 13 . 14 . 15 ), the heat-carrying streams and the heat-receiving streams the flow channels ( 16 . 17 ) and derive them from them, and the connections for inflow and outflow ( 18 . 19 ) of the channels, and - end plates ( 31 . 32 ), which blocks the disk ( 12 ) and intermediate brackets ( 36 . 37 . 41 ), wherein - the substantially circular plates ( 2 . 3 ) of the plate heat exchanger ( 1 ), which provide the surfaces for heat exchange and a central channel ( 13 ), with at least one hole ( 6 ) located substantially in the middle of the plate ( 2 . 3 ), - the plates ( 2 . 3 ) of the plate heat exchanger ( 1 ) as plate pairs ( 4 ) are joined together by the plates at the edges ( 7 ) of the holes ( 6 ) in the middle of the plates ( 2 . 3 ) and at the outer edges ( 5 ) of the plates ( 2 . 3 ) of the same disk pair ( 4 ) are welded, whereby flow channels ( 16 ) are formed inside the plate pair, and - the plate pairs ( 4 ) at the edges ( 7 ) of the holes ( 6 ) and through the outer edges ( 5 ) are closed at at least one point along the edges ( 10 . 11 ) of the holes ( 8th . 9 ), which are located outside the middle of the plates ( 2 . 3 ) of the plate pair ( 4 ), whereby flow channels ( 17 ) between the plate pairs and the central channel ( 13 ) through the holes ( 6 ), which are located substantially in the middle of the plates, are formed, - between the plate pairs ( 4 ) of the plate heat exchanger ( 1 ) formed flow channels ( 17 ) are opened at their outer edge, and the central channel ( 13 ) passing through the holes ( 6 ) in the middle of the plates ( 2 . 3 ), the inflow or outflow channel for the flow channels ( 17 ), - the disk stack ( 12 ) between said end plates ( 31 . 32 ) and the bracket ( 36 . 37 . 41 ), which connects the end plates together, is arranged so that the outer boundary of the plate heat exchanger ( 1 ) is at least partially open - the plates ( 2 . 3 ) of the plate heat exchanger ( 1 ) are cut so that the cross-sectional area (A 1 ) of the incisions (A 1 ) 21 ) in the flow channels ( 17 ), which are formed between the plate pairs, is greater than the cross-sectional area (A 2 ) of the incisions ( 21 ) in the flow channels ( 16 ), which are formed inside the plate pairs, characterized in that - the plates with two holes ( 8th . 9 ), in addition to the hole ( 6 ) in the middle of the plate, and said two holes ( 8th . 9 ) the inflow and outflow channels ( 14 . 15 ) for the flow channels ( 16 ) inside the plate pairs, and that - each plate ( 2 . 3 ) of the plate heat exchanger ( 1 ) with mutually parallel cuts ( 21 ) and that the angle β between the Gra the ( 22 ) of incisions ( 21 ) of stacked plates ( 2 . 3 ) substantially smaller in the flow channels ( 17 ), which are formed between the plate pairs, as in the flow channels ( 16 ), which are formed inside the plate pairs. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung, die den Plattenstapel (12) zwischen den Endplatten (31, 32) hält, ein Mantel (41) ist, wobei die Endplatten (31, 32) und der Mantel (41) einen Raum bilden, in dem der Plattenstapel (12) angeordnet wird, wobei der Mantel (41) teilweise geöffnet ist, um das Wärmetransfermedium dem Plattenwärmetauscher (1) zuzuführen oder es von ihm abzuführen.Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the holder, the plate stack ( 12 ) between the end plates ( 31 . 32 ), a coat ( 41 ), the end plates ( 31 . 32 ) and the coat ( 41 ) form a space in which the disk stack ( 12 ), wherein the jacket ( 41 ) is partially opened to the heat transfer medium the plate heat exchanger ( 1 ) or to remove it from him. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluss des Wärmetransfermediums, das in den zentralen Kanal (13) des Plattenwärmetauschers (1) ein- oder aus diesem austritt, im Wesentlichen parallel zu den Radien der Platten (2, 3) ist, und der Fluss des anderen Transfermediums im Wesentlichen senkrecht zu den Radien der Platten (2, 3) ist, wobei der Plattenwärmetauscher (1) nach einem Querstromprinzip funktioniert.Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the flow of heat transfer medium flowing into the central channel ( 13 ) of the plate heat exchanger ( 1 ) enters or exits, substantially parallel to the radii of the plates ( 2 . 3 ), and the flow of the other transfer medium is substantially perpendicular to the radii of the plates ( 2 . 3 ), wherein the plate heat exchanger ( 1 ) works on a cross-flow principle. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Kanal (13) des Plattenwärmetauschers (1) mit einem Rohr (44) oder Ähnlichem versehen ist, das teilweise geöffnet ist, und das den Fluss des in den zentralen Kanal (13) eintretenden oder aus dem zentralen Kanal austretenden Wärmetransfermediums kontrolliert.Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the central channel ( 13 ) of the plate heat exchanger ( 1 ) with a pipe ( 44 ) or the like, which is partially opened, and which is the flow of the into the central channel ( 13 ) or exiting from the central channel heat transfer medium controlled. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endplatten (31, 32) des Plattenwärmetauschers (1) an sowohl dem Mantel (41) als auch dem Rohr (44), oder Ähnlichem, das in dem zentralen Kanal (13) untergebracht ist befestigt sind und von diesem gehalten werden.Plate heat exchanger according to claim 4, characterized in that the end plates ( 31 . 32 ) of the plate heat exchanger ( 1 ) on both the coat ( 41 ) as well as the pipe ( 44 ), or the like that in the central channel ( 13 ) is attached and held by this. Plattenwärmetauscher nach jedem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen (43, 45), die sich in dem Mantel (41) des Plattenwärmetauschers (1) und in dem im zentralen Kanal (13) platzierten Rohr (44) befinden, als auch die Löcher (8, 9), die die Plattenpaare (4) miteinander verbinden, zueinander in einer Weise angeordnet sind, dass die Flüsse der Wärmetransfermedien in dieselbe Richtung laufen, wobei der Plattenwärmetauscher nach einem Parallelstromprinzip funktioniert.Plate heat exchanger according to any one of the preceding claims, characterized in that openings ( 43 . 45 ), which are in the mantle ( 41 ) of the plate heat exchanger ( 1 ) and in the central channel ( 13 ) placed pipe ( 44 ), as well as the holes ( 8th . 9 ), the plate pairs ( 4 ) are connected to each other in such a way that the flows of the heat transfer media run in the same direction, the plate heat exchanger works according to a parallel flow principle. Verwendung eines Plattenwärmetauschers nach Anspruch 1 als einen Kühler.Use of a plate heat exchanger according to claim 1 as a cooler. Verwendung eines Plattenwärmetauschers nach Anspruch 1 als einen Verdampfer.Use of a plate heat exchanger according to claim 1 as an evaporator. Verwendung eines Plattenwärmetauschers nach Anspruch 1 als einen Kondensator.Use of a plate heat exchanger according to claim 1 as a capacitor. Verwendung eines Plattenwärmetauschers nach Anspruch 1 als ein Heizgerät.Use of a plate heat exchanger according to claim 1 as a heater.
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