DE1075135B

DE1075135B - Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher mit m den Stromungskanalen zwischen den Platten angeordne ten wellenförmigen Warmeubertragungs elementen und Verfahren zu seiner Her stellung

Info

Publication number: DE1075135B
Application number: DENDAT1075135D
Authority: DE
Inventors: Gutter Dresden Gerhard
Original assignee: VEB Entwicklungsbau Pirna Pirna/Elbe-Sonnenstem
Publication date: 1960-02-11

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Derartige Wärmetauscher bestehen bekanntlich aus einem Paket von abwechselnd aufeinandergeschichteten Platten und wellenförmigen Wärmeübertragungselementen, die untereinander mittels Lötung verbunden werden. Den Abschluß der durch die Platten gebildeten Kanäle an den beiden in der jeweiligen Strömungsrichtung liegenden Längsseiten bilden starre Zwischenlagen in der Höhe der Kanäle, die dem Paket die erforderliche Festigkeit geben. An den senkrechten Kanten des Plattenpaketes sind nach dem Lötprozeß dünne Metallstreifen anzubringen als Trennwände für die Rohrleitungsstutzen zur Leitung des heißen und aufzuheizenden Gases, die mittels Schweißens an dem Plattenpaket befestigt werden. Hierbei treten bei den bekannten Ausführungen Schwierigkeiten insofern auf, als das Anschweißen der Rohrstutzen an den senkrechten Kanten des Paketes ein örtliches Auslöten der Platten zur Folge hat. Dieses Auslöten ist selbst dann nicht zu vermeiden, wenn das Elektroschweißverfahren angewendet wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die geschilderten Mängel durch eine andere bauliche Ausführung' des Plattenpaketes und durch ein anderes Verfahren zu seiner Herstellung zu vermeiden.

Der Plattenwärmetauscher ist zu diesem Zwecke nach der Erfindung derart aufgebaut, daß die Abschlußleisten der zueinander rechtwinklig verlaufenden Strömungskanäle zwischen den Platten an ihren Enden und die Platten an ihren Ecken mit Flanschen versehen sind und daß sowohl in den Flanschen als auch in der Boden- und Deckplatte des Paketes Bohrungen zur Aufnahme von Spannbolzen und außen in Richtung der Pakethöhe mit in durch die Spannbolzenachse gegebenen Ebenen liegenden Nuten zur Anbringung von Metallstreifen für die Befestigung der Rohrleitungsstutzen für das heiße und das aufzuheizende Gas vorgesehen sind.

Die vorgeschlagene Bauform wird erfindungsgemäß vorzugsweise in zwei Ausführungen angewendet, je nachdem, ob für je zwei benachbarte Rohranschlußstutzen eine gemeinsame Trennwand oder für jeden Anschluß stutzen je zwei gesonderte Trennwände verwendet werden sollen.

Bei Verwendung von je einer gemeinsamen Trennwand sind die Flansche der Abschlußleisten und der Platten mit je einer in der Diagonalebene des Plattenpaketes liegenden Nut versehen.

Bei Verwendung gesonderter Trennwände für jeden Anschlußstutzen sind die Flansche in ihren äußeren Ecken mit je zwei in sich rechtwinklig kreuzenden Ebenen liegenden Nuten versehen.

Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher

mit in den Strömungskanälen
zwischen den Platten angeordneten

wellenförmigen

Wärmeüb ertr agungs elementen

und Verfahren zu seiner Herstellung

Anmelder:

VEB Entwicklungsbau Pirna,
Pirna/Elbe-Sonnenstein

Gerhard Gutter, Dresden,
ist als Erfinder genannt worden

Die Herstellung des Plattenwärmetauschers ge-

a5 schicht nach der Erfindung in der Weise, daß das Plattenpaket nach dem Spannen mitttels der Spannbolzen und der Muttern an den Flanschen der Abschlußleisten und der Platten in Richtung der Pakethöhe mit Nuten versehen und nach dem Einsetzen der Metallstreifen unter Belastung verlötet wird, worauf die Anschluß stutzen für die das heiße und das aufzuheizende Gas führenden Rohrleitungen an die Streifen sowie an die Boden- und Deckplatte vorzugsweise angeschweißt und die überstehenden Enden der Spannbolzen und der Metallstreifen flächengleich entfernt werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung schaubildlich dargestellt. Es zeigt

Abb. 1 einen Ausschnitt aus einem teilweise aufgebauten Plattenpaket mit zueinander rechtwinklig verlaufenden Strömungskanälen in perspektivischer Darstellung, schräg von oben auf eine Eckverbindung gesehen,

Abb. 2 einen fertig aufgebauten Plattenwärmetauscher mit angesetzten Rohrleitungsstutzen in Gesamtansicht in perspektivischer Darstellung wie nach Abb. 1.

Das Plattenpaket besteht in an sich bekannter Weise aus ebenen, zunderbeständigen Metallplatten 6 und dazwischen angeordneten, wellenförmigen Wärmeübertragungselementen 3, die aus dünnem zunderbeständigem Blech hergestellt sind. Die wellenförmigen Elemente sind zueinander abwechselnd

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rechtwinklig angeordnet, so daß das Plattenpaket im Kreuzfluß durchströmt werden kann. Um die Platten zu einem Paket vereinigen zu können und die erforderliche Stabilität zu gewährleisten, wird jeder von den "Platten gebildete Kanal an den beiden Außen-Seiten in Längsrichtung der Wellen der Wärmeübertragungselemente 3 von Abschlußleisten 4 begrenzt, die als starre Zwischenlagen gleichzeitig auch die vorgegebene Höhe der einzelnen Kanäle gewährleisten. Diese Abschlußleisten 4 sind an ihren Enden und die Platten 6 sind an ihren Ecken mit deckungsgleich durchbohrten Flanschen 5 versehen. Den Abschluß des Plattenpaketes bilden die Bodenplatte 7 und die Deckplatte 8. Beiderseits der Platten-6 und auf der Innenseite der Bodenplatte? bzw. der Deckplatte 8 sind Lötfolien 9 zum Verbinden der einzelnen Elemente des Wärmetauschers eingelegt. Zum Zusammenhalten der Elemente an den Flanschen 5 dienen die Spannbolzen 10 und die Muttern 11. In die Flansche 5 einschließlich der Boden- und Deckplatte sind Nuten 12 zur Halterung von Metallwänden 13 eingearbeitet. Diese Metallwände 13 dienen zur Befestigung der Anschlußstutzen 14, 15 für die das heiße sowie 16, 17 für die das aufzuheizende Gas führenden Rohrleitungen, wobei der Wärmetauscher beispielsweise vom heißen Gas in Richtung der Pfeile 18 und vom aufzuheizenden Gas in Richtung der Pfeile 19 durchströmt wird.

Zur Herstellung eines solchen Wärmetauschers werden die Abschlußleisten 4, die Platten 6 mit den dazwischen angeordneten wellenförmigen Wärmeübertragungselementen 3 und die Lötfolien 9 einschließlich der Boden- und Deckplatte 7, 8 auf die Spannbolzen 10 aufgesteckt und das gesamte Paket mittels der Muttern 11 verspannt. Danach werden an der Außenseite der Flansche 5 und in die Boden- und Deckplatte T₁ 8 die Nuten 12 eingearbeitet und in diese die Metallstreifen 13 einschließlich der zugehörigen, in der Zeichnung nicht dargestellten Lötfolien eingesetzt. Nunmehr wird das verspannte Plattenpaket belastet und der Lötprozeß durchgeführt. Dabei kann das Paket infolge des Ausschmelzens der Lötfolien zur Erzielung einer einwandfreien Flächenlötung innerhalb der Platten um ein entsprechendes Maß zusammensinken, ohne daß die eingelegten Metallstreifen 13 diese Höhenänderung behindern. Nach der Lötung werden die Anschlußstutzen für die das heiße und aufzuheizende Gas führenden Rohrleitungen 14, 15 bzw. 16, 17 seitlich an die freien Enden der in die Nuten 12 eingelöteten Metallstreifen und mit den Längskanten an die Bodenplatte? bzw. Deckplatte8 angeschweißt. Dabei treten keinerlei Auslötungserscheinungen auf, weil die beim Schweißen auftretende Wärme infolge der geringen Wandstärke der in die Nuten 12 eingesetzten senkrechten Metallwände nicht bis zu den Lötstellen vordringen kann. Sollten in vereinzelten Fällen die Metallstreifen die beim Schweißen entstehende Wärme nur ungenügend abführen, so kann eine unerwünscht hohe Erwärmung der Lötstellen durch ein auf die Metallstreifen wirkendes Kühlmedium, beispielsweise einen Kühlluftschleier, verhindert werden. Nach Fertigstellung des Wärmetauschers werden die überstehenden Enden der Spannbolzen 10 mit den Muttern 11 flächengleich entfernt.

Claims

Patentansprüche:

1. Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher mit in den Strömungskanälen zwischen rechteckigen Platten angeordneten wellenförmigen Wärmeübertragungselementen und an den Seiten der von den Platten gebildeten Kanäle vorgesehenen Abschlußleisten sowie einer Böden- und Deckplatte an den Enden des Plattenpaketes und seitlich angebrachten Rohrleitungsstutzen für die Zu- und Abführung der wärmetaüschenden gasförmigen Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußleisten (4) an ihren Enden und die Platten (6) an ihren Enden mit nach außen in Richtung der Diagonalen des Plattenpaketes sich erstreckenden Flanschen (5) versehen sind und daß sowohl in den Flanschen (5) als auch in der Boden- und Deckplatte (7, 8) Bohrungen zur Aufnahme von Spannbolzen (10) und außen in Richtung der Höhe des Plattenpaketes mit in durch die Spannbolzenachse gegebenen Ebenen liegenden Nuten (12) zur Anbringung von Metallstreifen (13) für die Befestigung der Rohrleitungsstutzen (14, 15, 16, 17) vorgesehen sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (12) in die Flansche (5) in den Diagonalebenen des Plattenpaketes angeordnet sind.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (12) in den äußeren Ecken der Flansche (5) in sich rechtwinklig kreuzenden Ebenen angeordnet sind.

4. Verfahren zur Herstellung des Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenpaket nach dem Verspannen mittels der Spannbolzen (10) und der Muttern (11) an den Flanschen (5) in Richtung der Pakethöhe mit den Nuten (12) versehen und nach dem Einsetzen der Metallwände (13) unter Belastung verlötet wird, worauf die Anschlußstutzen für die das heiße und das aufzuheizende Gas führenden Rohrleitungen (14, 15 bzw. 16, 17) an die Metallstreifen (13) sowie an die Boden- und Deckplatte (7,8) vorzugsweise angeschweißt und die überstehenden Enden der Spannbolzen (10, 11) und der Metallstreifen (13) flächengleich entfernt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen