DE102004022433B4 - Profiled heat transfer plate for a welded heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Profilierte Wärmeübertragungsplatte für einen geschweissten Wärmeübertrager, der aus einem Behälter mit stirnseitig und mantelseitig angeordneten Anschlussstutzen und einem darin eingelagerten Plattenpaket besteht, dem jeweils zwei Wärmeübertragungsplatten am Umfang zu Plattenpaaren dicht verschweisst sind, wobei das eine Medium über die stirnseitigen Anschlussstutzen (20, 20') in Durchgangskanälen (21, 21') zum Durchströmen des Plattenpakets (15) eintritt und die aneinandergefügten Plattenpaare am Umfang der angrenzenden Durchtrittsöffnungen zum mantelseitigen Durchfluss von mindestens einem zweiten Medium dichtend verschweisst sind, wobei die Wärmeübertragungsplatten eine rechteckige Form und beiderseits bogenförmig begrenzte Kopfteile mit je einer Durchtrittsöffnung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der rechteckige Teil der Wärmeübertragungsfläche (6) und die beiden Kopfteile (4, 5) mit einem Wellenprofil (13, 14; 14') ausgebildet sind, das eine geradlinig und quer in einem gleichen Winkel α zur Längsachse (7) der Wärmeübertragungsplatte (1) verlaufende Wellenstruktur aufweist, die im Randbereich der Wärmeübertragungsfläche (6) und der Kopfteile (4, 5) einen an der Peripherie (17) der Wärmeübertragungsplatte...profiled Heat transfer plate for one welded heat exchanger, the one from a container with front side and shell side arranged connecting pieces and there is a disk pack embedded therein, the two in each case Heat transfer plates are tightly welded at the periphery to plate pairs, where the one Medium over the end-side connecting pieces (20, 20 ') in through-channels (21, 21 ') for flowing through of the plate pack (15) and the joined plate pairs on the circumference of the adjacent passage openings to the shell side Flow of at least one second medium sealingly welded are, with the heat transfer plates a rectangular shape and on both sides arcuately limited headboards, each with a passage opening characterized in that the rectangular part of Heat transfer surface (6) and the two head parts (4, 5) with a wave profile (13, 14; 14 ') are formed, one straight and transverse in a same Angle α to Longitudinal axis (7) the heat transfer plate (1) has extending wave structure in the edge region of Heat transfer surface (6) and the head parts (4, 5) one on the periphery (17) of the heat transfer plate ...
Description
Die Erfindung betrifft eine profilierte Wärmeübertragungsplatte für einen geschweissten Wärmeübertrager, der aus einem Behälter mit stirnseitig und mantelseitig angeordneten Anschlussstutzen und einem darin eingelagerten Plattenpaket besteht, dem jeweils zwei Wärmeübertragungsplatten am Umfang zu Plattenpaaren dicht verschweisst sind, wobei das eine Medium über die stirnseitigen Anschlussstutzen in Durchgangskanälen zum Durchströmen des Plattenpakets eintritt und die aneinandergefügten Plattenpaare am Umfang der angrenzenden Durchtrittsöffnungen zum mantelseitigen Durchfluss von mindestens einem zweiten Medium dichtend verschweisst sind, wobei die Wärmeübertraqungsplatten eine rechteckige Form und beiderseits bogenförmig begrenzte Kopfteile mit je einer Durchtrittsöffnung aufweisen.The The invention relates to a profiled heat transfer plate for a welded heat exchanger, the one from a container with front side and shell side arranged connecting pieces and there is a disk pack embedded therein, the two in each case Heat transfer plates are tightly welded at the periphery to plate pairs, where the one Medium over the front-side connecting pieces in through-channels for Flow through of the disk pack enters and the joined plate pairs on the periphery the adjacent passages to the shell-side flow of at least one second medium sealingly welded, wherein the heat transfer plates a rectangular Shape and arcuate on both sides have limited headboards, each with a passage opening.
Wärmeübertragungsplatten
für geschweisste
Wärmeübertrager
der vorstehend genannten Bauart sind unter anderem aus der
Diese runde Form der Wärmeübertragungsplatten ist einerseits für das Verschweissen von Plattenpaaren an der Pe ripherie technologisch gut beherrschbar, um auch gasdichte Schweissnähte problemlos mit mechanisierten oder auch automatisierten Schweissverfahren ausführen zu können, andererseits erfordert aber der Einbau eines Plattenpakets mit runden Wärmeübertragungsplatten in einem Behälter einen erhöhten technischen und technologischen Aufwand, um ein derartiges Plattenpaket druckstabil im Behälter einzubauen und den mantelseitigen Anströmbereich des Plattenpakets so abzudichten, dass ein mantelseitiger Bypass möglichst verhindert wird.These round shape of the heat transfer plates is on the one hand for welding plate pairs on the periphery technologically easy to control, in order to also mechanized gas-tight welding seams or to perform automated welding process, on the other hand required but the installation of a plate pack with round heat transfer plates in a container increased technical and technological effort to such a plate package pressure stable in the container install and the shell-side inflow of the plate package To seal so that a shell-side bypass is prevented as possible.
Darüber hinaus verfügen die bekannten runden Wärmeübertragungsplatten über eine geringe thermische Länge und damit die gebildeten Durchgangskanäle zwischen den Plat ten eines Plattenpaares und zwischen aneinandergefügten Plattenpaaren über einen thermisch geringeren Wirkungsgrad. Dieser Nachteil wird bei den bisher bekannten Wärmeübertragern mit runden Wärmeübertragungsplatten, die auch von der Peripherie aus durchströmt werden, dadurch kompensiert, dass ein Plattenpaket mit einer entsprechenden Anzahl von Plattenpaaren und damit Durchgangskanälen für die beteiligten Medien ausgebildet wird, um auf diese Weise die thermisch wirksame Wärmeübertragungsfläche eines Plattenpakets zu vergrößern und den Wärmeübertrager in der gewünschten Wärmeübertragungsleistung auszulegen.Furthermore feature the well-known round heat transfer plates over a low thermal length and thus the passageways formed between the Plat th a Plate pair and between abutted plate pairs on a thermally lower efficiency. This disadvantage is with the previously known heat exchangers with round heat transfer plates, which are also perfused from the periphery, compensated by that a disk pack with a corresponding number of disk pairs and thus passageways for the involved media is formed in this way the thermal effective heat transfer surface of a plate package to enlarge and the heat exchanger in the desired To design heat transfer performance.
Mit der vergrößerten Anzahl der Wärmeübertragungsplatten vergrößert sich aber auch die äussere Abmessung und folglich auch der Platzbedarf des Wärmeübertragers. Aber auch der Fertigungsaufwand für ein derartiges Plattenpaket wird mindestens durch das Schweissen der mehrfach benötigten Plattenpaare und der Verschweissung der Plattenpaare an ihrer Peripherie zur Ausbildung eines kompaktverschweissten Plattenpakets erhöht.With the increased number the heat transfer plates increases but also the outer one Dimension and consequently also the space requirement of the heat exchanger. But also the production costs for such a plate package is at least by welding the multiply required plate pairs and the welding of the plate pairs on their periphery to Training a compact welded plate package increased.
Allgemein bekannt sind auch konventionelle Wärmeübertragungsplatten, die in einem Gestell zu einem Plattenpaket zwischen zwei Endplatten verspannt werden. Die Wärmeübertragungsplatten bestehen aus profilierten rechteckigen Platten, die mit umlaufenden Dichtungen versehen sind, die in eingeprägte Dichtungsnuten fixiert werden und die entsprechend der gewählten Schaltung des Wärmeübertragers mit bis zu vier Durchtrittsöffnungen für die beteiligten Medien ausgebildet sein können, zwischen denen die Wärmeübertragung stattfinden soll. Eine derartig ausgebildete Wärmeübertragungsplatte weist zwar eine größere thermische Länge als die allgemein bekannten runden Wärmeübertragungsplatten auf, ist aber aufgrund der konstruktiven Ausbildung und der umlaufenden Dichtung für ein vollständig dicht verschweisstes Plattenpaket, das in einem verschweissten Behälter eingebaut und mindestens von einem zweiten Medium über die Peripherie durchströmt werden soll, nicht geeignet. Darüber hinaus wird auch bei dieser Art von Wärmeübertragungsplatten die maximal zur Verfügung stehende Fläche der Wärmeübertragungsplatte infolge der umlaufenden Dichtungsnut und der konstruktiven Ausbildung der Kopfteile, welche die eigentliche wirksame Wärmeaustauschfläche begrenzen und damit kaum für die Wärmeübertragung wirksam werden, nicht annähernd vollständig genutzt. Aber auch die gedichtete Kopfteilausbildung selbst ist für Wärmeübertrager, die auch über die Peripherie des Plattenpakets durchströmt werden sollen, völlig ungeeignet. Damit ist eine Anpassung dieser Art von Wärmeübertragungsplatten an einen Wärmeübertrager, bei dem ein vollverschweisstes und auch über die Peripherie durchströmtes Plattenpaket in einen Behälter druckstabil eingebaut ist, nicht möglich.Generally Also known are conventional heat transfer plates, which in a frame clamped to a plate pack between two end plates become. The heat transfer plates consist of profiled rectangular plates, with surrounding Seals are provided, which fixes in embossed sealing grooves be and according to the selected circuit of the heat exchanger with up to four openings for the involved Media can be trained between those the heat transfer to be held. Although such a trained heat transfer plate has a larger thermal Length as the well-known round heat transfer plates but is due to the constructive training and the circumferential Seal for a complete one tightly welded plate pack installed in a sealed container and at least a second medium flows through the periphery should, not suitable. About that In addition, even with this type of heat transfer plates the maximum to disposal standing area the heat transfer plate due to the circumferential sealing groove and the structural design the head parts, which limit the actual effective heat exchange surface and hardly for the heat transfer take effect, not nearly Completely used. But even the sealed headboard training itself is for heat exchangers, that too over the periphery of the plate package to be flowed through, completely unsuitable. In order to is an adaptation of this type of heat transfer plates to a Heat exchanger, in which a fully welded and also flowed through the periphery plate package in a container is installed pressure stable, not possible.
Aus
der
Diese Wärmeübertragungsplatten weisen jeweils eine Wärmeübertragungsfläche mit einem Fischgrätenmuster auf, das sich bis in die Kopfteile erstreckt und zusätzliche längliche Presserhebungen hat, die geringfügig höher als die Rippen des Wellenprofils sind und die vom Scheitel einer Rippe bis zum Scheitel der benachbarten Rippe verlaufen und dabei das Wellental zwischen den beiden Rippen überbrücken. Dabei wird die Wärmeübertraqungsplatte von einem umlaufenden Kantenbereich begrenzt, der mit dem Scheitel der Rippen in einer Ebene liegt, wobei die Presserhebungen von dieser Ebene ausgehen. Die auf diese Weise ausgeführten Wärmeübertragungsplatten werden zu Plattenpaaren durch Zugabe von Hartlot an den sich in einer Anzahl ergebenen Berührungspunkten hartverlötet und anschliessend am Umfang verschweisst oder hartverlötet. Durch die ausgebildeten Erhebungen auf den Wärmeübertragungsflächen wird jedoch das Strömungsverhalten der beteiligten Medien im Plattenkanal erheblich beeinflusst, so dass unerwünschte Verwirbelungen der Medien in den gebildeten Plattenkanälen unvermeidbar sind. Darüber hinaus ergeben sich durch die Erhebungen nur wenige Abstützpunkte, die zu einer Verringerung der Druckstabilität eines Plattenpakets führen. Aber auch die für den Wärmeaustausch verfügbare Wärmeübertragungsfläche wird durch die Erhebungen erheblich verringert. Desweiteren gewährleisten die Wärmeübertragungsplatten keinen umlaufenden Kantenbereich der eine problemlose qualitätsgerechte Verschweissung möglich macht.These heat transfer plates each have a heat transfer surface with a Herringbone pattern extending to the head portions and having additional elongated press elevations slightly higher than the ribs of the corrugated profile and extending from the apex of a rib to the apex of the adjacent rib, bridging the trough between the two ribs. In this case, the heat transfer plate is delimited by a circumferential edge region, which lies in a plane with the apex of the ribs, the pressing projections starting from this plane. The heat transfer plates made in this way are brazed to plate pairs by the addition of brazing solder to the points of contact resulting in a number and then welded or brazed around the circumference. Due to the formed elevations on the heat transfer surfaces, however, the flow behavior of the media involved in the plate channel is significantly affected, so that unwanted turbulence of the media in the formed plate channels are unavoidable. In addition, resulting from the surveys only a few support points, which lead to a reduction in the pressure stability of a plate package. But also available for heat exchange heat transfer surface is significantly reduced by the surveys. Furthermore, the heat transfer plates ensure no circumferential edge area of a problem-free high-quality welding makes possible.
Aus
der
Aus
der
Aus
der der
Die nutzbare Fläche für den Wärmeaustausch ist dabei ausschliesslich auf den winklig gerippten Teil beschränkt. Darüber hinaus ist diese Wärmeübertragungsplatte und damit ein daraus hergestellter Plattenwärmeübertrager technologisch sehr aufwendig.The usable area for the heat exchange is limited exclusively to the angled ribbed part. Furthermore is this heat transfer plate and thus a produced plate heat exchanger technologically very consuming.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine rechteckige Wärmeübertragungsplatte für einen geschweissten Wärmeübertrager der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Flächen annähernd vollständig für die Wärmeübertragung zur Verfügung steht und die Vorzugsströmungen ausschliesst und die mit geringstem technischen und technologischen Aufwand zu einem vollverschweissten und druckstabilen Plattenpaket verschweissbar ist, das für die verschiedensten Einsatzfälle genutzt werden kann.task In the present invention, it is a rectangular heat transfer plate for a welded one Heat exchanger of the type mentioned above, whose surfaces almost completely for the heat transfer is available and the preferential flows excludes and with the least technical and technological effort weldable to a fully welded and pressure stable plate package is that for the most diverse applications can be used.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der rechteckige Teil der Wärmeübertragungsfläche und die beiden Kopfteile mit einem Wellenprofil ausgebildet sind, das eine geradlinig und quer in einem Winkel α zur Längsachse der Wärmeübertragungsplatte verlaufende Wellenstruktur aufweist, die im Randbereich der Wärmeübertragungsfläche und der Kopfteile einen an der Pripherie der Wärmeübertragungsplatte umlaufenden profilfreien Schweissrand gleicher Breite ausbildet.These Task is inventively characterized solved, that the rectangular part of the heat transfer surface and the two head parts are formed with a wave profile, the a rectilinear and transverse at an angle α to the longitudinal axis of the heat transfer plate extending wave structure, in the edge region of the heat transfer surface and the headers one on the periphery of the heat transfer plate circulating profile-free welding edge of the same width is formed.
Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmeübertragungsplatte kann gewährleistet werden, dass nicht nur die vollständige Fläche der eigentlichen Wärmeübertragungsfläche maximal sondern auch die Bereiche der Kopfteile für die Wärmeübertragungsfläche genutzt werden.With the inventively embodied heat transfer plate can be guaranteed Be that not only the full area of the actual heat transfer area maximum but also the areas of the headboards used for the heat transfer surface become.
Mit der vorgeschlagenen Wellenstruktur wird aber auch erreicht, dass durch die vielfache Punktberührung der Wellen beim Aneinanderfügen zweier Wärmeübertragungsplatten über die rechteckige Wärmeübertragungsfläche als auch in den Kopfteieln eine große Anzahl von punktförmigen Abstützpunkten erreicht wird, die einerseits im gespannten Verbund eines Plattenpakets eine hohe Druckstabilität gewährleisten und die andererseits die verfügbare Wärmeübertragungsfläche nur unwesentlich minimieren und Vorzugsströmungen oder eine unerwünschte Verwirbelung der Medien annähernd völlig ausschliessen.With the proposed wave structure but also achieved that by the multiple point contact of the waves when joining two heat transfer plates on the rectangular heat transfer surface and in the Kopfteieln a large number of punctiform support points is achieved, which ensure high pressure stability on the one hand in the tensioned composite of a plate pack and on the other hand minimize the available heat transfer surface only slightly and almost completely exclude preferred flows or unwanted turbulence of the media.
Folglich verfügen die Plattenspalten und damit das Plattenpaket über eine verbesserte Strömungscharakteristik, die zusätzlich den thermischen Wirkungsgrad eines Plattenpakets verbessern.consequently feature the plate columns and thus the plate pack with an improved flow characteristic, the additional improve the thermal efficiency of a plate package.
Mit der bogenförmigen Ausbildung der Stirnseiten der Wärmeübertragungsplatten wird aber auch eine homogen verlaufende Schweissstrecke geschaffen, die gestattet, dass eine gleichmäßige Schweissnaht mit hoher Schweissnahtqualität ausgeführt werden kann. Übergänge, die beim Verschweissen der Plattenpaaren zu druckinstabilen Schweissstellen an deren Peripherie führen können, werden damit ausgeschlossen. Damit ist die Voraussetzung gegeben, dass eine druckstabile gasdichte Verschweissung von Plattenpaaren an der Peripherie auch bei Wärmeübertragungsplatten mit einer rechteckigen Querschnittsform problemlos durchgeführt werden kann.With the arched one Forming the end faces of the heat transfer plates but also a homogeneously running welding line is created, which allows a uniform weld with high weld quality accomplished can be. Transitions that when welding the plate pairs to pressure-unstable welds lead to the periphery can become excluded. Thus, the condition is given that a pressure-stable gas-tight welding of plate pairs the periphery also with heat transfer plates be performed easily with a rectangular cross-sectional shape can.
Folglich ist auch ein vollverschweisstes Plattenpaket mit Wärmeübertragungsplatten, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, für einen sehr hohen Temperatur- und Druckbereich geeignet.consequently is also a fully welded plate pack with heat transfer plates, which have a rectangular cross-section, for a very high temperature and pressure range suitable.
Darüber hinaus ist aber auch die Voraussetzung geschaffen, dass Wärmeübertragungsplatten mit einer rechtecki gen Querschnittsform wirtschaftlich mit einem vollautomatisierten Schweissprozess an der Peripherie zu einem druckstabilen Plattenpaket verschweisst werden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass instabile Schweissstellen unter anderem infolge von Druckschlägen im Wärmeübertrager zum Bersten führen und damit das ansich servicefreie Plattenpaket undicht wird.Furthermore but is also the condition created that heat transfer plates with a rectangular cross-sectional shape economically with a fully automated Welding process on the periphery to a pressure-resistant plate package can be welded without the risk that unstable welds under other as a result of pressure shocks in the heat exchanger lead to bursting and thus the ansich service-free plate package is leaking.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Radius der bogenförmig begrenzten Kopfteile gleich der halben Breite der Wärmeübertragungsplatte. Damit wird ein kontinuierlicher Übergang der Längsseiten zu den bogenförmigen Stirnseiten gewährleistet, der den Schweissprozess an der Peripherie vorteilhaft beeinflusst.To a preferred embodiment of Invention is equal to the radius of the arcuate head portions half the width of the heat transfer plate. This will be a continuous transition the long sides to the arched ones Ensures faces which advantageously influences the welding process on the periphery.
Bevorzugt ist das Profil der Kopfteile gleich dem Profil des rechteckigen Teils der Wärmeübertragungsfläche. Es kann aber auch bei bestimmten Medien oder besonderen Einsatzfällen vorteilhaft sein, wenn das Profil der Kopfteile gegenüber dem rechteckigen Teil der Wärmeaustauschfläche unterschiedlich ist, um beispielsweise bei bestimmten Medien das Einströmen in den Plattenspalt zwischen zwei paarweise verschweissten Wärmeübertragungsplatten zu begünstigen oder den Druckabfall im Wärmeübertrager zu beeinflussen.Prefers is the profile of the headboards equal to the profile of the rectangular Part of the heat transfer surface. It but can also be advantageous for certain media or special applications be if the profile of the headboards opposite the rectangular part of the Heat exchange surface different is, for example, in certain media flowing into the Plate gap between two pairs welded heat transfer plates to favor or the pressure drop in the heat exchanger to influence.
Bevorzugt weisen die Durchflussöffnungen einen runden Querschnitt auf, der sich vom äusseren Rand des Profils der Kopfteile bis zu einer waagerecht gedachten Linie erstreckt, bei der der Radius in die parallel verlaufenden Seiten der Wärmeübertragungsplatte übergeht.Prefers have the flow openings one round cross-section extending from the outer edge of the profile of the Headboards up to a horizontally imaginary line extends at the radius merges into the parallel sides of the heat transfer plate.
Unter bestimmten strömungstechnischen Bedingungen der Medien kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Durch trittsöffnungen einen ellipsenförigen Querschnitt aufweisen und die große Achse waagerecht im Kopfteil oder die große Achse in der Längsachse der Kopfteile liegt.Under certain fluidic conditions the media, it may also be advantageous if the through openings an ellipsoidal Have cross section and the large axis horizontally in the headboard or the big one Axis in the longitudinal axis the headboards is located.
Vorteilhafterweise erstreckt sich bei einem ellipsenförmigen Querschnitt mit einer waagerecht liegenden großen Achse die kleine Achse des ellipsenförmigen Querschnitts vom äusseren Rand des Profils der Kopfteile bis maximal zu einer waagerecht gedachte Linie, bei der der Radius in die parralel verlaufenden Seiten der Wärmeübertragungsplatte übergeht und bei einer senkrecht verlaufenden großen Achse des ellipsenförmigen Querschnitt erstreckt sich die große Achse vom äußeren Rand der Kopfteile bis maximal zu einer waagerecht gedachten Linie, bei der der Radius in die parallel velaufenden Seiten der Wärmeübertragungsplatte übergeht.advantageously, extends in an elliptical cross section with a horizontal large Axis The small axis of the elliptical cross-section from the outside Edge of the profile of the headboards up to a maximum of a horizontally imaginary Line in which the radius in the parralel running sides of the Heat transfer plate passes and at a vertical major axis of the elliptical cross-section extends the big one Axle from the outer edge the headboards up to a maximum of a horizontally imaginary line, at the radius merges into the parallel-running sides of the heat transfer plate.
Mit der Lage und der Ausbildung der Durchtrittsöffnungen in den Kopfteilen wird gewährleistet werden, dass die Kopfteile beim Einströmen in den Plattenkanal nicht nur zur Verteilung des Mediums auf die eigentliche Wärmeübertragungsfläche genutzt sondern vollständig mit in den Wärmeübertragungsprozess einbezogen werden.With the location and the formation of the openings in the headboards will be ensured that the head parts when flowing in the plate channel not only for the distribution of the medium on the actual heat transfer surface used but completely with in the heat transfer process be included.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist eine Wärmeübertragungsfläche der Wärmeübertragungsplatte eine größere Profiltiefe auf. Damit ist die Voraussetzung gegeben, dass die Breite eines Plattenspalts zwischen zwei paarweise verschweissten Wärmeübertragungsplatten und/oder zwischen zwei benachbarten Plattenpaaren auf eine sehr einfache Art und Weise für spezielle Einsatzfälle oder an die beteiligten Medien angepasst werden kann, um beispielsweise die eingesetzte thermische Energie wirtschaftlicher nutzen zu können.To a further embodiment The invention has a heat transfer surface of the heat transfer plate a greater tread depth. Thus, the condition is given that the width of a plate gap between two pairs of welded heat transfer plates and / or between two adjacent plate pairs on a very simple Way for special applications or can be adapted to the media involved, for example to use the thermal energy used more economically.
Ein mit diesen Wärmeübertragungsplatten gebildetes Plattepaket kann mantelseitig von mindestens einem Medium sowohl längs im Gleich- oder Gegenstrom aber quer zur Strömungsrichtung zum stirnseitig eintretenden Mediums durchströmt werden. Mit der Möglichkeit der wahlweisen Anströmung des Plattenpakets über die Peripherie des Plattenpakets kann das Plattenpaket bei einer entsprechenden Anordnung der mantelseitigen Anschlussstutzen am Behälter für die unterschiedlichsten Wärmebehandlungen von Medien energiesparend und mit einem hohen thermischen Wirkungsgrad genutzt werden.A plate package formed with these heat transfer plates can be flowed through on the shell side by at least one medium both longitudinally in cocurrent or countercurrent but transversely to the flow direction to the medium entering the front side. With the possibility of optional flow of the plate pack over the periphery of the plate pack, the plate pack can be used with a corresponding arrangement of the shell-side connecting pieces on the container for a variety of heat treatments of media energy-saving and with a high thermal efficiency.
Aber auch der Einbau eines derart ausgebildeten Plattenpakets in den Behälter und die Abdichtung des peripherieseitigen Einströmbereichs zur Vermeidung eines Bypasses kann vereinfacht ausgeführt werden, wodurch zusätzlich die Herstellungskosten eines geschweissten Wärmeübertragers vorteilhaft beeinflusst werden können.But also the incorporation of such a trained plate package in the container and the sealing of the peripheral-side inflow region to avoid a Bypasses can be simplified which, in addition the production costs of a welded heat exchanger influenced advantageous can be.
Mit der Mögichkeit des verschiedenen peripherieseitigen An- und Durchströmens des Plattenpakets sowohl quer als auch längs zur Strömungsrichtung des Mediums in den Durchflußkanälen ist die Voraussetzung gegeben, dass die Strömungscharakteristik im Plattenpaket veränderbar ist. Damit kann die Strömungscharakteristik eines Plattenpakets unter Berücksichtigung des Einsatzzwecks des Wärmeübertragers und der Art der Medien, die an der Wärmeübertragung beteiligt sind, vorteilhaft angepasst werden. Folglich kann dieses Plattenpaket bei den verschiedensten Anlagen zur Veränderung der thermischen Bedingungen von Medien genutzt werden.With the possibility the different peripheral side on and flowing through the Plate packs both transversely and longitudinally to the flow direction of the medium in the flow channels is the Condition given that the flow characteristics in the plate package variable is. This allows the flow characteristics a plate package under consideration the purpose of the heat exchanger and the type of media involved in heat transfer, be adapted advantageously. Consequently, this plate package can be included the most diverse systems for changing the thermal conditions be used by the media.
Durch die Vielzahl der punktförmigen Abstützung beim Aneinanderfügen der erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmeübertragungsplatten und der damit erreichten hohen Druckstabilität des geschweissten Plattenpakets und durch die Möglichkeit, die Strömungscharakteristik im Plattenpaket durch eine veränderte Anströmung des mantelseitig zugeführten Mediums zu verändern, ist auch die Voraussetzung gegeben, dieses Plattenpaket in einem Wärmeübertrager einzusetzen, der als Verdampfer oder Kondennser betrieben werden soll. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn das Plattenpaket mit den beteiligten Medien thermisch so beaufschlagt wird, dass ein über die Peripherie zugeführtes Medium in den Plattenspalten, die durch den Zwischenraum zweier Plattenpaare gebildet werden, verdampft bzw. kondensiert.By the variety of punctiform support when joining together the inventively formed Heat transfer plates and the resulting high pressure stability of the welded plate package and by the possibility the flow characteristic in the disk pack by a changed inflow of the shell side supplied Change media, is also the prerequisite, this plate pack in a heat exchanger to be used, which are operated as an evaporator or Kondennser should. In this case, it is advantageous if the plate package with the participating media is thermally charged so that one on the Periphery fed Medium in the plate columns, passing through the space between two Plate pairs are formed, evaporated or condensed.
Es ist aber auch möglich, einen geschweissten Wärmeübertrager mit diesem Plattenpaket kombiniert als Verdampfer und Kondenser zu betreiben. In diesem Fall wird das Plattenpaket mit den Medien thermisch so beaufschlagt, dass das über die Durchgangskanäle das Plattenpakets durchströmende Medium in den Plattenspalten, die durch den Zwischenraum eines Plattenpaares gebildet werden verdampft und das peripherieseitig zugeführte Medium in den Plattenspalten, die durch zwei Plattenpaare gebildet werden, kondensiert.It but it is also possible a welded heat exchanger combined with this plate package as evaporator and condenser to operate. In this case, the plate pack becomes thermal with the media so charged that over the passageways the plate package flowing through Medium in the plate columns, passing through the space of a plate pair be vaporized and the peripheral side supplied medium in plate columns formed by two plate pairs, condensed.
Durch den Einsatz der erfinderisch ausgebildeten Wärmeübertragungsplatten, die gleichzeitig mit einer unterschiedlichen Profiltiefe auf den beiden Wärmeübertragungsflächen ausgebildet sind, ist es möglich, dass der Durchflusswiderstand bei einem geschweissten Wärmeübertrager, der von unterschiedlichen Durchflussmengen der beteiligten Medien durchströmt wird, bei einem vorgegebenen Druckverlust in einem angemessenen Verhältnis zwischen beiden Seiten ausgelegt werden kann.By the use of the inventive trained heat transfer plates, the same time a different tread depth formed on the two heat transfer surfaces are, it is possible that the flow resistance in a welded heat exchanger, that of different flow rates of the involved media flows through is, at a given pressure loss in a reasonable relationship can be designed between both sides.
Ein geschweisster Wärmeübertrager mit einem Plattenpaket, das aus einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wärmeübertragungsplatte zusammengesetzt ist, kann bei einer vergleichbaren Leistungsgröße und einem vergleichbaren thermischem Wirkungsgrad gegenüber einem bisher bekannten Plattenpaket mit rechteckigen Wärmeübertragungsplatten raumsparender ausgelegt, wirtschaftlicher hergestellt und vielfältiger eingesetzt werden.One welded heat exchanger with a plate package consisting of a proposed according to the invention Heat transfer plate can be combined with a comparable performance size and a comparable thermal efficiency over a previously known plate package with rectangular heat transfer plates designed to save space, manufactured more economically and used more diverse become.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind.Further Details of the invention will become apparent from the following description and the attached Drawings in which preferred embodiments of the invention are shown.
In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:
Die
Wärmeübertragungsplatte
Der
rechteckige Teil der Wärmeübertragungsfläche
Das
Wellenprofil
In
den Kopfteilen
Die
Durchtrittsöffnungen
Das
Profil
Nach
einer nicht gezeigten Ausführungsform der
Erfindung kann das Profil
Zur
Ausbildung eines geschweissten Plattenpakets
Entsprechend
der wärmetechnischen
Berechnung eines Plattenpakets
Die
zusammengefügten
Plattenpaare
Durch
die rechteckige Ausbildung der Wärmeübertragungsplatte
- 11
- WärmeübertragungsplatteHeat transfer plate
- 22
- DurchtrittsöffnungThrough opening
- 33
- DurchtrittsöffnungThrough opening
- 44
- Kopfteilheadboard
- 55
- Kopfteilheadboard
- 66
- rechteckiger Teil der Wärmeübertragungsflächerectangular Part of the heat transfer surface
- 77
- Längsachselongitudinal axis
- 88th
- Seitepage
- 99
- Seitepage
- 1010
- Radiusradius
- 10'10 '
- Radiusradius
- 1111
- halbe Breite der Wärmeübertragungsplattehalf Width of the heat transfer plate
- 1212
- MittelpunktFocus
- 12'12 '
- MittelpunktFocus
- 1313
- Wellenprofilwave profile
- 1414
- Wellenprofilwave profile
- 14'14 '
- Wellenprofilwave profile
- 1515
- Plattenpaketplate pack
- 1616
- Plattenpaarpair of plates
- 16'16 '
- Plattenpaarpair of plates
- 16x16x
- Plattenpaarpair of plates
- 1717
- Peripherie Wärmeübertragungsplatteperiphery Heat transfer plate
- 1818
- Behältercontainer
- 1919
- mantelseitiger Anschlussstutzenshell side spigot
- 19'19 '
- mantelseitiger Anschlussstutzenshell side spigot
- 2020
- Anschlussstutzenspigot
- 20'20 '
- Anschlussstutzenspigot
- 2121
- DurchgangskanalThrough channel
- 21'21 '
- DurchgangskanalThrough channel
- 2222
- Peripherie Plattenpaketperiphery plate pack
- 2323
- profilfreier Schweissrandprofile free welding border
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