CH217042A - Wärmeaustauscher. - Google Patents

Description

      Wärmeaustauscher.       Die     Erfindung        betrifft    einen.     Wärmeaus-          tauscher    für Flüssigkeiten oder Gase mit ge  schichteten Platten und die Seiten des Plat  tenpaketes umschliessenden Deckeln, von  denen     mindestens    zwei mit     Umlenk-    und     An-          schlussausnehmungen    versehen sind, und be  steht darin, dass die auf zwei parallelen Sei  ten mit     erhöhten    Rändern versehenen Platten  kreuzweise unlösbar miteinander     verbunden     sind.  



  Plattenapparate für den Wärmeaustausch  zweier voneinander getrennter Flüssigkeiten       sind    bekannt. Die Platten dieser Apparate  sind aber lösbar aufeinander gelegt und durch  mehr oder weniger auf die Dauer wirksame,  geeignete Dichtungsmittel gegeneinander ab  gedichtet. Sie bieten immer     eine        gewisse    Un  sicherheit in bezug auf die absolute Trennung  der beiden     Durchflussströme.    Die     Dichtigkeit     ist in starkem Masse von der beim Zusammen  bau aufgewendeten Sorgfalt abhängig.

   Auch  ist das Dichtungsmaterial,     besonders    bei Ap  paraten in der Getränkeindustrie, die einer    periodischen gründlichen     Reinigung    bedürfen,  einem starken Verschleiss     unterworfen.     



       Diese    Unsicherheit und Nachteile sind  durch die vorliegende Erfindung beseitigt.  Eine Abdichtung durch     Dichtungsmittel    ist  dann nur an den     das    Plattenpaket umgeben  den vier Deckeln nötig. Eine Kontrolle die  ser Abdichtungsstellen ist aber jederzeit auch  während des Betriebes einwandfrei möglich  und lässt sich eine allfällige     Undichtheit     durch Nachziehen des betreffenden Deckels  ohne weiteres beheben.

   Bei unbeachteter     Un-          dichtheit    einer solchen     Abdichtungsstelle    ist  jede     Mischung    der einen     Durebflussflüssig-          keit    mit der andern     Durcliflussflüssigkeit    ab  solut ausgeschlossen. Es lässt sich nötigen  falls die     Auswechslung        eines    Deckels vor  nehmen nach Entleeren der mit :dem betref  fenden Deckel in Berührung kommenden  Flüssigkeit, ohne -dass dazu auch die andere  Flüssigkeit abgelassen werden müsste. Diese  kann     unter    vollem Betriebsdruck stehen.  



  Die Reinigung des     Wärmeaustauschers         lässt sich einwandfrei und vor allem auch  innert kürzester Frist vornehmen. da ledig  lich vier Deckel zu lösen sind.  



  Einige Ausführungsbeispiele des     Erfin-          dungägegenstandes    sind auf der Zeichnung  schematisch dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt eine Partie eines Platten  apparates in perspektivischer Ansicht mit  aufgeschnittenen     Abschlussdeckeln,          Fig.    2 einen Schnitt durch den in     Fig.    1  dargestellten Apparat gemäss Linie     1-I;          Fig.    3 bis 6 sind Ausführungsarten der       Wärmeaustauschplatten;

            Fig.    7 und 8 zeigen die     perspektivische     Ansicht eines Teils von     Plattenapparaten    mit  für die mehrfache Umlenkung der Durch  flussflüssigkeit zwischen den Randleisten       bezw.    Plattenrändern gelegten     Führungs-          leisten.     



       Fig.    1 und 2 zeigen Wärmeaustausch  platten 1, die     beispielsweise    rechteckig oder  quadratisch und an zwei     parallelen        Seiten     durch angebrachte Ränder 2 erhöht. sind. Die       Wärmeaustauschplatten    3 von gleicher Form  mit gleichfalls auf zwei parallelen Seiten er  höhten Rändern sind so wechselweise zwi  schen die Platten 1 gelegt, dass sämtliche  Ränder 2     anf    gleicher Seite und alle Ränder  5 auf um 90   versetzten Seiten     übereinander     angeordnet sind.

   Durch dieses Aufeinander  schichten der unlösbar verbundenen Platten  1 und 3 entstehen Hohlräume 4 und 6, die       ab-,vechslungs-%veise    auf versetzten     Seiten    nach  aussen offen sind. Die Seiten dieses     durch     Aufeinanderlegen von Platten entstandenen  Plattenpaketes werden durch die Deckel 7, 8,  9, 10 geschlossen, die auf der     Innenseite    mit  Nuten 11     versehen    sind, um die Hohlräume  4 und 6 der Platten derart untereinander zu       verbinden,    dass zwei sieh ,jeweils überdeckende  und sich gegenseitig kreuzende     Durchfluss-          wege    für die wärmeaustauschenden Flüssig  keiten oder Gase gebildet werden.

   Während  also zum Beispiel der eine Flüssigkeitsstrom  13 den Apparat in Richtung der Pfeile 14  von oben nach unten passiert, kann der  zweite Flüssigkeitsstrom 15 denselben in  Richtung der Pfeile 16 im Gegenstrom von    unten nach oben durchströmen.     Selbstver-          ständlich    kann der erste oder der zweite Flüs  sigkeitsstrom auch in entgegengesetzter Rich  tung seinen Weg durch den     Apparat    nehmen,  so     da.ss    der Wärmeaustausch im Gleichstrom  aber immer kreuzweise erfolgt.

   Die     einzelnen     Platten 1 und 3 sind, soweit sie metallisch       aufeinanderliegen,    durch     Schweissung,        Lö-          tung    oder dergleichen dicht und unlösbar mit  einander verbunden.     Jedes    Durchdringen von  Flüssigkeit des einen oder andern Flüssig  keitsstromes durch diese     Auflagestellen    wird  dadurch vermieden. Die     unterste        Platte    kann  noch mit einer stärkeren, beispielsweise als  Träger     ausgebildeten        Bodenplatte    17 und die  oberste Platte mit einer Deckplatte 18 dicht  und unlösbar verbunden sein.

   Alle diese Ver  bindungsstellen werden     vorteilhafterweise     nachher     überschliffen,    um eine glatte, poren  freie und saubere     Aussenoberfläche    des Plat  tenpaketes zu     .erhalten.    Die Deckel 7, 8, 9,  10 werden ihrerseits in bekannter Weise  durch nicht gezeichnete Spannvorrichtungen  (Verschraubungen     etc.)    an die Seiten dieses       Plattenpaketes        angepresst    und je durch eine  ringsum gehende Dichtungsschnur 22 gegen  aussen abgedichtet.

   Die Anschlüsse 13     bezw.     15 für den Zu- und Ablauf der Flüssigkeiten       bezw.    Gase sind an den Deckeln     angeordnet.     



  Die erhöhten Ränder 2     bezw.    5 der       Wärmeaustauschplatten    1 und 3 können  durch entsprechendes Giessen, durch Schmie  den, Stauchen oder durch Ziehen, Hobeln  oder Fräsen erhalten werden.  



  Dieser Rand kann nach     Fig.    3 aber auch  durch dichtes Aufschweissen oder     Aufnieten     von Randleisten 24     bezw.    25 auf die Platte 2       bezw.    3 erfolgen.  



  Nach     Fig.    4 Und 5     ist    der Rand 26, 27  der     Wärmeaustauschplatten    1, 3 durch ein  faches     bezw.    doppeltes     Umbördeln    28, 29 des  Plattenbleches 1, 3     gebildet.    Die     Platte    1 ist  mit dem Bord 29 geschweisst oder gelötet.  Die Platte 3 wird mit dem Bord 28' ebenfalls  geschweisst oder     gelötet.     



       Fig.    6 zeigt eine Lösung mit einfach ge  bördeltem Plattenende 30 und einer zur Er  höhung des     Randes    zwischen     Bord    30 und      Platte 1 eingelegten     Zwischenleiste    31. Hier  wird auch die Platte 1 mit dem Bord 30 ge  schweisst     bezw.        gelötet.     



  Bei allen diesen     Ausführungsformen    wer  den die     einzelnen        Wärmeaustauschplatten,     soweit sie metallisch     aufeinanderliegen,     ringsum durch     Schweissung,        Lötung    oder der  gleichen dicht und unlösbar miteinander ver  bunden. Die Dichtungsfugen werden sauber       überschliffen,    um glatte und absolut ebene  Seitenflächen des Plattenpaketes zu erhalten.  Die auf die beschriebene Art erhaltenen  Plattenränder können bei sämtlichen Platten  gleiche Höhe aufweisen.

   Sie können aber  auch wechselweise verschieden sein für Fälle,  wo die beiden wärmeaustauschenden Flüs  sigkeitsströme voneinander unterschiedliche       Durchflussmengen    aufweisen. Der Durch  flussweg mit grösseren     Durchströmmengen     erhält die     höhern    Ränder.  



  Für Fälle mit kleineren wärmeaustauschen  den Flüssigkeitsmengen wird es vorteilhaft  sein, wenn zwecks Einhaltung .einer für den  Wärmeübergang günstigen     Durchflussge-          schwindigkeit    der     Durchflussquerschnitt    ent  sprechend klein gewählt wird. Dies kann  einerseits durch Verkleinerung der Total  plattenabmessungen oder Verringerung der  Randhöhen erreicht werden. Es kann aber  auch zweckmässig sein, durch Anordnung von  parallel zu den Plattenrändern .gelegten Füh  rungsleisten den     Durchflussquerschnitt    zu  unterteilen und innerhalb eines     Plattenabteils     eine ein- oder mehrfache Umlenkung des  Flüssigkeitsstromes vorzunehmen.  



       Fig.    7 zeigt ein Beispiel mit einer Zwi  schenleiste 30 zur einfachen Umlenkung des  Flüssigkeitsstromes innerhalb eines Plattenab  teils. Die     Durchflussrichtung    der einen Durch  strömflüssigkeit vom Deckel 7 aus ist durch  Pfeile 31 angedeutet. In diesem Fall erhal  ten nur zwei Deckel 7 und 8 (7 nicht ge  zeichnet) U     mlenknuten    32, während die die  sen gegenüberliegenden Deckel 9 und 10     eben     sind, das heisst lediglich die für die Dich  tungsschnur 33 erforderliche Dichtungsrille  erhalten und als     Abschlussdeckel    dienen.

      In     Fig.    8 ist ein Beispiel mit je zwei  Zwischenleisten 35 und 36 pro Platte dar  gestellt zur zweifachen Umlenkung des  Flüssigkeitsstromes innerhalb eines Platten  abteils. Diese Zwischenleisten 35, 36 ergeben  eine wertvolle Versteifung des Plattenappa  rates und .ermöglichen, diesen für Flüssig  keiten,     bezw.    Gase mit hohem Druck zu ver  wenden.  



  Der     Plattenwärmeaustauscher    kann     aus     ausschliesslich gleichen Platten, das heisst  Platten gleicher Randausführung mit oder  ohne Zwischenleisten zusammengesetzt sein.  Er kann aber auch mit verschiedenen Platten  typen, das heisst mit unterschiedlicher Rand  höhe     und    unterschiedlichen Zwischenleisten  zahl zusammengesetzt sein, in der     Weise,    dass  die beiden Typen abwechslungsweise und  kreuzweise aufeinander gelegt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Wärmeaustauscher für Flüssigkeiten oder Gase mit geschichteten Platten und die Seiten des Plattenpaketes umschliessenden Deckeln, von denen mindestens zwei mit Umlenk- und Anschlussausnehmungen versehen sind, da durch gekennzeichnet, dass die auf zwei par allelen Seiten mit erhöhten Rändern ver- sehenen Platten kreuzweise unlösbar mitein ander verbunden sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Wärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sämt liche Platten in quadratischer Form unlösbar miteinander verbunden sind.

   2. Wärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch bgekennzeichnet, dass sämt liche Platten in rechteckiger Form unlösbar miteinander verbunden sind. 3. Wärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhten Ränder jeder Platte mit der Platte ein Stück bilden. 4. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die Platte mit den erhöhten Rän dern gegossen ist.

   5. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die erhöhten Ränder jeder Platte durch spanlose Bearbeitung der Platte ge bildet sind. 6. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die erhöhten Ränder jeder Platte durch spanabhebende Bearbeitung der Platte gebildet sind. 7. Wärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhten Plattenränder durch Befestigen von Randleisten auf dem Plattenblech gebildet sind.

   B. Wärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhten Plattenränder durch Umbördeln des Plattenbleches gebildet sind. 9. Wärmeaustauseher nach Patentan spruch und Unteranspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die erhöhten Plattenränder durch CTmbördeln des Plattenbleches und Ein legen einer Zwischenleiste zwischen Platten blech und Bord gebildet sind.

   10. Wärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten zur ein- oder mehrfachen Umlenkung der Durchströmflüssigkeit eine oder mehrere in Abständen zwischen den erhöhten Rändern und parallel zu diesen angeordnete Führungs leisten besitzen.

   11. Wärmeaustauscher nach Patentan spruch und Unteranspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, dass die Platten zur ein- oder mehrfachen Umlenkung der Durehström- flüssigkeit eine oder mehrere in .gleichmässi gen Abständen zwischen den erhöhten Rän dern und parallel zu diesen angeordnete Führungsleisten besitzen. 12. Wärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss die den Durchflussquerschnitt der Platte bestimmende Höhe der Ränder und Führungsleisten bei sämtlichen Platten gleich ist.

   13. Wärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die den Durchflussquerschnitt der Platte bestimmende Höhe der Ränder und Führungsleisten wechselweise verschieden ist. 14. Wärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmittel an den das Plattenpaket um gebenden Deckeln angeordnet sind.