DE8419338U1 - Cross-flow plate heat exchanger - Google Patents
Cross-flow plate heat exchangerInfo
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-
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Description
PB 3283/1686 - 1 -PB3283/1686 - 1 -
Die Erfindung betrifft einen Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher, in dem Wärme von einem durchströmenden heißen,
gasförmigen Medium auf ein anderes, zu erwärmendes gasförmiges Medium übertragbar ist.
5The invention relates to a cross-flow plate heat exchanger in which heat can be transferred from a hot gaseous medium flowing through it to another gaseous medium to be heated.
5
Die der Erfindung zugrunde liegende Problematik ist nachstehend anhand von Fig.1 dargelegt. In Fig.1 ist schematisch ein herkömmlicher Plattenwärmetauscher 1 dargestellt,The problem underlying the invention is explained below with reference to Fig.1. Fig.1 shows a schematic representation of a conventional plate heat exchanger 1,
der in Richtung des Pfeiles 2 von einem heißen, wärme- !which is blown in the direction of arrow 2 by a hot, heat-!
abgebenden, gasförmigen Medium in entsprechenden Kanälen, ] und in Richtung des Pfeiles 3 von einem zu erwärmenden, j gasförmigen Medium, ebenfalls in entsprechenden, mit den vorgenannten, sich kreuzenden Strömungskanälen durchströmt wird. Das wärmeabgebende Medium tritt dabei mit einer Temperatur von etwa 9000C bis 11000C in den Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher 1 ein und anderenendes mit einer Temperatur von 2000C bis 2500C aus diesem wieder aus. Das zu erwärmende Medium wird hierdurch von etwa Raumtemperatur auf eine Temperatur von etwa 8000C bis 9500C gebracht. Aufgrund dieser Temperaturverhältnässe ergibt sich an diesem herkömmlichen Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher 1 im Bereich der mit 4 gekennzeichneten Ecke desselben ein Temperaturgefälle Von zürn Teil über 1 0000C; letzteres deshalb, Weil in dieser Ecke 4releasing gaseous medium in corresponding channels, ] and in the direction of arrow 3 is flowed through by a gaseous medium to be heated, j also in corresponding flow channels crossing with the aforementioned. The heat-emitting medium enters the cross-flow plate heat exchanger 1 at a temperature of about 900 0 C to 1100 0 C and exits it at the other end at a temperature of 200 0 C to 250 0 C. The medium to be heated is thereby brought from about room temperature to a temperature of about 800 0 C to 950 0 C. Due to this temperature ratio, this conventional cross-flow plate heat exchanger 1 in the area of the corner marked with 4 has a temperature gradient of over 1 000 0 C; the latter because in this corner 4
It Il 3 4 IJ = 'It Il 3 4 IJ = '
III I S i * 'III I S i * '
• ti J^Ii 1 '• ti J^Ii 1 '
11)111)1
PB 3283/1686 - 2 -PB3283/1686 - 2 -
einerseits ein 9000C bis 1100"C heißes Medium und andererseits unmittelbar benachbart ein demgegenüber kaltes, nur etwa Raumtemperatur aufweisendes Medium vorbeiströmt. Diesem starken Temperaturunterschied konnten bislang bekannte Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher-Konstruktionen nicht standhalten, denn die an den Bereich der Ecke 4 angrenzenden Bauteile haben sich verworfen und dabei solche Kräfte entwickelt, daß die Teile an den Löt- und Schweißstellen gerissen sind. Es wurde zwar versucht, dieses Problem durch Verwendung besonders hochwertiger Materialien für die Herstellung der Plattenwärmetauscherteile zu beseitigen; jedoch auch mit Plattenwärmetauscherteilen aus hochhitzebeständigen und gegen Thermoschocks resistenten Superlegierungen (Nickel- oder Kobaltbasislegierungen) konnte kein Erfolg erzielt werden; es konnte zwar die Lebensdauer eines solchermaßen hergestellten Kreuzstrom-Plattenwärmetauschers verlängert, nicht jedoch das Verwerfs&eegr; der Plattentauscherteile und Reißen der stoffschlüssigen Verbindungen im Bereich der kritischen Ecke 4 verhindert werden.on the one hand a medium at 900 0 C to 1100"C flows past and on the other hand a cold medium at only about room temperature flows past immediately adjacent to it. Previously known cross-flow plate heat exchanger designs could not withstand this strong temperature difference because the components adjacent to the area of corner 4 warped and developed such forces that the parts cracked at the soldering and welding points. Attempts were made to eliminate this problem by using particularly high-quality materials for the manufacture of the plate heat exchanger parts; however, even with plate heat exchanger parts made of highly heat-resistant and thermal shock-resistant superalloys (nickel or cobalt-based alloys) no success was achieved; although the service life of a cross-flow plate heat exchanger manufactured in this way could be extended, the warping of the plate exchanger parts and the cracking of the material-fit connections in the area of the critical corner 4 could not be prevented.
Ausgehend von dieser Problematik ist es Aufgabe der Erfindung , einen Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher zu schaffen, mit dem Temperaturunterschiede von 600°C und mehr zwischen dem zu erwärmenden,gasförmigen Medium und dem wärmeabgebenden,gasförmigen Medium so beherrschbar sind, daß sich keine nachteiligen Verformungen der Wärmetauscherteile oder gar ein Bruch der stoffschlüssigen Verbindungen zwischen den einzelnen Wärmetauscherteilen an besonders kritischen Stellen ergeben können.Based on this problem, the object of the invention is to create a cross-flow plate heat exchanger with which temperature differences of 600°C and more between the gaseous medium to be heated and the heat-emitting gaseous medium can be controlled in such a way that no disadvantageous deformation of the heat exchanger parts or even a break in the material connections between the individual heat exchanger parts at particularly critical points can occur.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher mit Merkmalen, wie im Anspruch 1 angegeben, gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser LösungThis object is achieved according to the invention by a cross-flow plate heat exchanger with features as specified in claim 1. Advantageous embodiments and further developments of this solution
,1 Il 11
» &idigr; I I I ■ 1,1 Ill 11
» &idigr; III ■ 1
1 J1 year
* PB 3283/1684 - 3 -* PB3283/1684 - 3 -
« sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.« are identified in the subclaims.
Infolge der erfindungsgemäßen zweistufigen Ausbildung des Kreuzstrom-Plattenwärmetauschers können in jeder Stufe desselben jeweils nur Temperaturunterschiede zwischen den kreuzweise durchströmenden Medien auftreten, die erheblich kleiner als bei einstufiger Ausbildung sind. Diese infolge der zweistufigen Ausbildung des Kreuzstrom-Plattenwärmetauschers gegebenen geringeren Temperaturunterschiede sind dann auch materialmäßig bel·..-rrschbar, so daß ein unerwünschtes Verwerfen der Wärmetauscherplatten an den Stellen mit dem größten Temperaturunterschied oder gar ein Reißen d-ir stoff schlüssigen Verbindungen an diesen Stellen nicht mehr auftreten kann.As a result of the two-stage design of the cross-flow plate heat exchanger according to the invention, only temperature differences between the media flowing through crosswise can occur in each stage of the same, which are considerably smaller than in a single-stage design. These smaller temperature differences resulting from the two-stage design of the cross-flow plate heat exchanger can then also be compensated for by the material, so that undesirable warping of the heat exchanger plates at the points with the greatest temperature difference or even tearing of the material-bonded connections at these points can no longer occur.
Außerdem erlaubt die Aufteilung des Kreuzstrom-Plattenwärmetauschers in eine Vorwärmstufe und eine Endwärmstufe eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion derselben, und zwar so, wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.In addition, the division of the cross-flow plate heat exchanger into a preheating stage and a final heating stage allows a particularly simple and cost-effective construction of the same, namely as stated in the characterizing part of claim 1.
2020
Nachstehend ist ein nach der Erfindung ausgestalteter Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher anhand der Darstellungen von Fig.2 bis Fig.8 der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen :A cross-flow plate heat exchanger designed according to the invention is described in more detail below using the illustrations from Fig.2 to Fig.8 of the drawing. The drawing shows:
2525
Fig.1 schematisch einen Kreuzstrom-Fig.1 schematically shows a cross-flow
Plattenwärmetauscher bekannter Bauart in Verbindung mit den in ihm bei Durchströmen ssweier gasförmiger Medien wirksamen Temperaturen,Plate heat exchanger of known design in connection with the temperatures effective in it when two gaseous media flow through it,
Fig.2 ein Ausführungsbeispiel einesFig.2 an embodiment of a
Kreuzstrom-Plattenwärmetauschers nach der Erfindung in Verbindung mitCross-flow plate heat exchanger according to the invention in conjunction with
Ijj: 35 den in ihm bei Durchströmen zweierIjj: 35 which in him by flowing through two
gasförmiger Medien wirksamen Temperaturen ,gaseous media effective temperatures,
&eegr; •••4······ • ••4······
Ii Il « · · · ·Ii Ii « · · · ·
«,,· . &iacgr; &iacgr; &iacgr;.. * &EEacgr;1! . i«,,· . &iacgr;&iacgr;&iacgr;.. * &EEacgr; 1 ! . i
i &idigr; i t * &idigr; I " II«* · ·i &idigr; i t * &idigr; I " II«* · ·
( &igr; . &igr; &igr; ; &igr;. i ( &igr; . &igr;&igr;;&igr;. i
PB 3283/1686 - 4 -PB3283/1686 - 4 -
Fig.3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einesFig.3 another embodiment of a
Kreuzstrom-Plattenwärmetauschers nach der Erfindung in Verbindung mit in ihm bei Durchströmen zweier gasförmiger Medien wirkenden Temperaturen,Cross-flow plate heat exchanger according to the invention in connection with temperatures acting in it when two gaseous media flow through it,
Fig.4 teilweise schematisch in DraufsichtFig.4 partially schematic in plan view
eine in einem erfindung.sgemäßen Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher verwendete Wärmetauscherplatte,a heat exchanger plate used in a cross-flow plate heat exchanger according to the invention,
Fig.5 einen Schnitt durch die in Fig.4 dargestellte
Wärmetauscherplatte entlang der Schnittlinie V-V,
15Fig.5 a section through the heat exchanger plate shown in Fig.4 along the section line VV,
15
Fig.6 einen Schnitt durch die WärmetauscherFig.6 a section through the heat exchangers
platte gemäß Fig.4 entlang der dort eingetragenen Schnittlinie VI-VI,plate according to Fig.4 along the section line VI-VI shown there,
Fig.7 perspektivisch und teilschematisiertFig.7 perspective and partially schematic
und nicht maßstabgerecht die Wärmetauscherplatten und Randleisten, wie sie bei der erfindungsgemäßen Wärmetauscherkonstruktion für jeweils eine Stufe verwendet sind und zusammenand not to scale the heat exchanger plates and edge strips as they are used in the heat exchanger construction according to the invention for each stage and together
gefügt werden,be joined,
Fiij.8 in Perspektive, teilschematisch undFiij.8 in perspective, partly schematic and
nicht maßstabsgerecht die Teile von Fig.7 nach ihrer Zusammenfügung.not to scale the parts of Fig.7 after they have been assembled.
In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen angezogen.In the figures, identical or corresponding components are designated by identical reference symbols.
Il Il Il · t IIl Il Il · t I
ti III · I Iti III · I I
, I I ti I · ICtcf, I I ti I · ICtcf
Cl It(I > 6 CCl It(I > 6 C
Il It ti I·It's me·
PB 3283/1686 - 5 -PB3283/1686 - 5 -
Ein nach der Erfindung gestalteter Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher ist zweistufig ausgebildet und besteht, Wie gut aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, aus zwei in Stromüngsrichtung jedes der beiden durchströmenden gasförmigen Medien hintereinander geschalteten Plattenpaketen 5, 6, von denen das erste (5) eine Vorwärmstufe und das zweite (6) eine Endwärmstufe für das in Richtung des Pfeiles 7 durchströmende, zu erwärmende gasförmige Medium bildet. Das die Wärme an das aufzuheizende Medium abgebende heiße, gasförmige Medium durchströmt diese beiden Plattenpakete 5 und 6 im Kreuzstrom in Richtung des Pfeiles 8. Bei dem zu erwärmenden gasförmigen Medium kann es sich beispielsweise um für eine Verbrennung erforderliche Luft und bei dem wärmeabgebenden heißen, gasförmigen Medium um die bei einem Verbrennungsprozeß anfallenden Abgase bzw. Rauchgase handeln. Das die Vorwärmstufe bildende Plattenpaket 5 ist räumlich von dem die Endwärmstufe bildenden Plattenpaket 6 beabstandet und mit letzterem über zwei Überleitkanäle, nämlich einem Überleitkanal 9 zur Überleitung des zu erwärmenden Mediums, und einem Überleitkanal zur Überleitung des Wärme abgebenden Mediums, verbunden. Die Anbindung der Überleitkanäle 9, 10 an die beiden Plattenpakete 5 bzw. 6 ist dabei so, daß das an einer Stirnseite 11 des die Vorwärmstufe bildenden Plattenpaketes 6 eintretende, dieses zur Wärmeaufnahme durchströmende und andernendes an der Stirnseite 12 austretende Medium über den eisten Überleitkanal 9 dem durch die Stirnseite 13 gebildeten Eintritt des die Endwärmstufe bildenden Plattenpaketes 6 zuführbar ist. Nach Durchströmen des Plattenpaketes 6 tritt das zu erwärmende Medium an der Stirnseite 14 desselben wieder aus. Das Wärme abgebende, gasförmige Medium tritt an der Querseite 15 des die Endwärmstufe bildenden Plattenpaketes 6 ein, durchströmt dieses, tritt dann aus diesem an dessen anderer Querseite 16 aus undA cross-flow plate heat exchanger designed according to the invention is designed in two stages and consists, as can be clearly seen from Figures 2 and 3, of two plate packs 5, 6 connected in series in the flow direction of each of the two gaseous media flowing through, of which the first (5) forms a preheating stage and the second (6) a final heating stage for the gaseous medium to be heated flowing through in the direction of arrow 7. The hot, gaseous medium giving off heat to the medium to be heated flows through these two plate packs 5 and 6 in cross-flow in the direction of arrow 8. The gaseous medium to be heated can be, for example, air required for combustion and the hot, gaseous medium giving off heat can be the exhaust gases or flue gases arising from a combustion process. The plate pack 5 forming the preheating stage is spatially spaced from the plate pack 6 forming the final heating stage and is connected to the latter via two transfer channels, namely a transfer channel 9 for transferring the medium to be heated and a transfer channel for transferring the heat-emitting medium. The connection of the transfer channels 9, 10 to the two plate packs 5 and 6 is such that the medium entering at one end face 11 of the plate pack 6 forming the preheating stage, flowing through it to absorb heat and exiting at the other end face 12 can be fed via the first transfer channel 9 to the inlet formed by the end face 13 of the plate pack 6 forming the final heating stage. After flowing through the plate pack 6, the medium to be heated exits again at the end face 14 of the same. The heat-emitting gaseous medium enters the transverse side 15 of the plate package 6 forming the final heat stage, flows through it, then exits from it at its other transverse side 16 and
I > I «III > I «II
• k IMI · · · Il• k IMI · · · Il
, Il · · 111··, 111··
• II· · ' '• II· · ' '
• I Il · » '• I Il · » '
PB 3283/1686 - 6 -PB3283/1686 - 6 -
in den zweiten Überleitkanal 10 ein, tritt dann an der Querseite 17 des die Vorwärmstufe bildenden Plattenpaketes 5 ein und nach Durchströmen an dessen gegenüberliegender Qüerseite 18 wieder aus. Die Temperaturverhältnisse sind dabei so, daß das Wärme abgebende, gasförmige Medium mit einer Temperatur von etwa 6000C bis 11000C in das die Endwärmstufe bildende Plattenpaket 6 eintritt, bei dessen Durchströmung Wärme abyibt und ausgangs desselben sowie im Bereich des Überleitkanals 10 und am Eintritt des die Vorwärmstufe bildenden Plattenpakets 5 noch eine Temperatur von etwa 3500C bis 5500C besitzt, dann im Plattenpaket 5 bei dessen Durchströmen weiter Wärme abgibt und nach Ver-into the second transfer channel 10, then enters the transverse side 17 of the plate pack 5 forming the preheating stage and, after flowing through, exits again at the opposite transverse side 18. The temperature conditions are such that the heat-emitting gaseous medium enters the plate pack 6 forming the final heating stage at a temperature of about 600 0 C to 1100 0 C, gives off heat as it flows through it and still has a temperature of about 350 0 C to 550 0 C at the exit of the plate pack 6 and in the area of the transfer channel 10 and at the inlet of the plate pack 5 forming the preheating stage, then continues to give off heat in the plate pack 5 as it flows through it and, after
[ lassen desselben noch eine Temperatur von etwa 2000C[ let it reach a temperature of about 200 0 C
bis 2500C besitzt. Bei einem mit derartigen Temperaturen durchströmenden, Wärme abgebenden Medium ist eine Wärmeübertragung auf das kreuzweise durchströmende, zu erwärmende Medium dergestalt möglich, daß dieses bei Raumtemperatur, also mit einer Temperatur bis etwa 500C, in das die Vorwärmstufe bildende Plattenpaket 5 eintritt, in diesem vorgewärmt wird auf eine Temperatur von etwa 250 "C bis 4500C, die es ausgangs sowie i.* ersten Überleitkanal 9 und eingangs des die Endwärmstufe bildenden Plattenpaketes 6 noch hat. Beim anschließenden Durchströmen des Plattenpaketes 6 wird das aufzuheizende Medium weiter erwärmt auf eine Temperatur von etwa 5000C bis 9500C, die es ausgangs dann besitzt. Aufgrund dieser zweistufigen Ausbildung des Kreuzstrom-Plattenwärmetauschers können an den mit bzw. 20 angezogenen kritischen Endbereichen der beiden Plattenpakete 5 und 6 nur mehr Temperaturunterschiedeto 250 0 C. With a medium flowing through at such temperatures and releasing heat, heat can be transferred to the medium to be heated, which is flowing through crosswise and is to be heated, in such a way that the medium enters the plate pack 5 forming the preheating stage at room temperature, i.e. at a temperature of up to about 50 0 C, and is preheated therein to a temperature of about 250 "C to 450 0 C, which it still has at the exit and in the first transfer channel 9 and at the entrance of the plate pack 6 forming the final heating stage. When it then flows through the plate pack 6, the medium to be heated is further heated to a temperature of about 500 0 C to 950 0 C, which it then has at the exit. Due to this two-stage design of the cross-flow plate heat exchanger, only temperature differences can occur at the critical end areas of the two plate packs 5 and 6, which are tightened with or 20.
auftreten, die kleiner als 6500C und damit materialmäßig beherrschbar sind.occur which are lower than 650 0 C and are therefore controllable by the material.
Entsprechend einem weiteren Kriterium der ErfindungAccording to another criterion of the invention
bestehen beide Platrtenps.kete 5 und 6 ausBoth plate chains 5 and 6 consist of
till «·&Igr; · 1 Itill «·&Igr; · 1 I
'J It · · »II· · ",5,Jj'J It · · »II· · ",5,Jj
I ' ] [ ] S I &Idigr; 1 I · > >S I &Idigr; 1 I · > >
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PB 3283/1686 - 7 -PB3283/1686 - 7 -
einer Vielzahl dünner Platten 21, die innerhalb eines ebenen, umlaufenden Randbereiches 22 zur Vergrößerung der Oberfläche mit schräg zur Strömungsrichtung des Mediums beidseitig ausgeprägten, geradlinig und parallel zueinander verlaufenden Sicken mit einer der Hälfte der Höhe h., einesa plurality of thin plates 21, which are provided within a flat, circumferential edge region 22 to increase the surface area with straight and parallel beads on both sides, inclined to the flow direction of the medium, with a height of half the height h. of a
rvrv
Strömungskanals entsprechenden Höhe h^ versehen sind, undflow channel corresponding height h^, and
schmalen Randleisten 23 mit einer der Hohe h„ der 1&Ggr; Strömungskanäle entsprechenden Dicke hR.narrow edge strips 23 with a thickness h R corresponding to the height h" of the 1Γ flow channels.
Aus den Figuren 4 bis 6 sind Details der Platten 21 ersichtlich. In Fig.4 sind dabei die innerhalb des Randbereiches 22 in den Platten 21 ausgeprägten Sicken lediglich durch strichpunktierte Linien dargestellt, während in den Figuren 5 und 6 die tatsächliche Ausgestaltung der Platten 21, also auch die Ausbildung der Sicken 24, gut ersichtlich sind.Details of the plates 21 can be seen in Figures 4 to 6. In Figure 4, the beads formed within the edge area 22 in the plates 21 are shown only by dot-dash lines, while in Figures 5 and 6 the actual design of the plates 21, including the formation of the beads 24, are clearly visible.
In den Figuren 5 und 6 ist zwischen Pfeilen mit h„ die Höhe der Sicken 24 angegeben. Die iv. Fig. 7 zwischen Pfeilen angegebene Höhe h_. der Randleisten 23In Figures 5 and 6, the height of the beads 24 is indicated between arrows with h”. The height h_ of the edge strips 23 indicated between arrows in Fig. 7
ist ebenso wie die aus Fig.8 ersichtliche, dort jedoch übertrieben dargestellte Höhe hv eines Strömungskanals 25 bzw. 26 doppelt so groß wie die Höhe h„ der Sicken (h = h =2 h„). Wie außerdem gut aus den Figuren 7 und 8 ersichtlich, sind die Platten 21 eines Plattenpaketes 5 bzw. 6 zur Bildung von Strömungskanälen 26 mit von Wärme abgebendem Medium zu durchströmenden Heizkanälen 27 und zur Bildung von Stromungskanalen mit von zu erwärmendem Medium zu durchströmenden Wärmeaufnahmekanälen 28 derart abwechselnd aufeinandergestapelt, daß an der Oberseite 29 einer Platte 21 eine um 180° verdrehte Platte 21 mit ihrer Oberseite 29 und an deren dann obenliegender Unterseite 30 die nächste Platte 21 mit ihrer Unterseite 30, und sofort, anliegt.is, like the height h v of a flow channel 25 or 26 shown in Fig. 8 but exaggerated there, twice as large as the height h" of the beads (h = h =2 h"). As can also be clearly seen from Figures 7 and 8, the plates 21 of a plate package 5 or 6 are stacked alternately on top of one another to form flow channels 26 with heating channels 27 through which heat-emitting medium flows, and to form flow channels with heat absorption channels 28 through which medium to be heated flows, in such a way that a plate 21 rotated by 180° rests with its top side 29 on the top side 29 of a plate 21 and the next plate 21 rests with its bottom side 30 on its top side 30, and immediately afterwards.
I I II I « «· «tiI I II I « «· «ti
. r t . rt < CCf «ti< CCf «ti
PB 3283/1 686 - 8 -PB3283/1686-8-
so daß die Sicken 24 zweier übereinanderliegender
Platten 21 sich kreuzen und im Kreuzungsbereich, punktuell
aneinander aufliegen. Zur seitlichen Begrenzung
eines jeden oben und unten so durch eine Platte 21 begrenzten Strömungskanals 25 und 26 ist jeweils zwischenso that the beads 24 of two superimposed
Plates 21 cross and rest against each other at certain points in the intersection area. For lateral limitation
of each flow channel 25 and 26, which is limited at the top and bottom by a plate 21, is between
zwei übereinandergestapelten Platten 21 in einander -, two stacked plates 21 into each other -,
gegenüberliegenden ebenen Streifen der Randbereiche 22 | je eine Randleiste 23 eingelegt. Die so vormontierten, Iopposite flat strips of the edge areas 22 | one edge strip 23 is inserted. The pre-assembled, I
I übereinandergestapelten Platten 21 und Randleisten 23 II stacked panels 21 and edge strips 23 I
sind an den Überdeckungsbereichen der Leisten 23, also §are at the overlapping areas of the strips 23, i.e. §
den Eckbereichen der Plattenpakete 5 und 6, miteinan- Ithe corner areas of the plate packages 5 and 6, I
der verschweißt, und außerdem entlang der Leisten 23 |which is welded, and also along the strips 23 |
miteinander verlötet. |soldered together. |
Nachstehend sind verschiedene Ausführungsmöglichkeiten, | Details betreffend, der beiden Plattenpakete 5 und 6 1Below are various design options, | details, of the two plate packages 5 and 6 1
aufgezeigt. Ein Plattenpaket kann beispielsweise höher,
also aus mehreren übereinandergestapelten Platten 21, i
zusammengesetzt sein als das andere Plattenpaket, 'A plate package can be higher,
thus composed of several plates 21 , i stacked on top of each other as the other plate package, '
Insbesondere kann das die Endwärmstufe bildende Plattenpaket 6 aus mehreren übereinandergestapelten Platten
21 zusammengesetzt sein als das die Vorwärmstufe
bildende Plattenpaket 5.In particular, the plate pack 6 forming the final heating stage can be composed of several plates 21 stacked on top of each other, as the preheating stage
forming plate package 5.
Ferner kann das eine Plattenpaket aus Platten 21 zu- !
sammengesetzt sein, die in Länge und Breite, mithin in
ihrer wirksamen Oberfläche,größer sind als die Platten
21, aus denen das andere Plattenpaket gebildet ist.
Insbesondere kann das die Endwärmstufe bildende Platten-Furthermore, the one plate package can be composed of plates 21 which are different in length and width, and thus in
their effective surface, are larger than the plates 21 from which the other plate package is formed.
In particular, the plate heat exchanger forming the final heat stage
paket 6 aus in ihrer Länge und Breite, mithin ihrerpackage 6 in its length and width, hence its
wirksamen Oberfläche, größeren Platten 21 zusammengesetzt sein als das die Vorwärmstufe bildende Plattenpaket 5. jeffective surface, larger plates 21 than the plate package forming the preheating stage 5. j
Außerdem können die Sicken 24 an den Platten 21 und
die Randleisten 23 des einen Plattenpaketes eine
andere Höhe als die Sicken 24 art den Plätten 21 Und dieIn addition, the beads 24 on the plates 21 and
the edge strips 23 of one plate package a
other height than the corrugations 24 type the plates 21 And the
»* · I *· HtI (III «I»* · I *· HtI (III «I
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Randleisten 23 aufweisen, die im anderen Plattenpaket verwendet sind. Insbesondere weisen die Sicken 24 an den Platten 21 und die Randleisten 23, die in dem die Vorwärmstufe bildenden Plattenpaket 5 verwendet sind, eine kleinere Höhe auf als die Sicken 24 an den Platten 21 und die Randleisten 23, die in dem die Endwärmstufe bildenden Plattenpaket 6 verwendet sind.edge strips 23 used in the other plate pack. In particular, the beads 24 on the plates 21 and the edge strips 23 used in the plate pack 5 forming the preheating stage have a smaller height than the beads 24 on the plates 21 and the edge strips 23 used in the plate pack 6 forming the final heating stage.
Ferner kann das eine Plattenpaket aus Randleisten 23 und Platten 21 zusammengesetzt sein, die aus qualitätsmäßig besserem Material hergestellt sind als d:le Platten 21 und Randleisten 23 des anderen Plattenpaketes. Insbesondere bietet sich diese Maßnahme für das die Endwärmstufe bildende Plattenpaket 6 an, welches aus Randleisten 23 und Platten 21 zusammengesetzt sein kann, die aus wesentlich hitzebeständxgerem Material bestehen als die Platten 21 und Randleisten 23 des die Vorwärmstufe bildenden Plattenpaketes 5.Furthermore, one plate package can be composed of edge strips 23 and plates 21 which are made of better quality material than the plates 21 and edge strips 23 of the other plate package. This measure is particularly suitable for the plate package 6 forming the final heating stage, which can be composed of edge strips 23 and plates 21 which are made of material which is significantly more heat-resistant than the plates 21 and edge strips 23 of the plate package 5 forming the preheating stage.
In jenem Fall, bei dem die beiden Plattenpakete 5 und unterschiedlich hohe Strömungskanäle 25 bzw. 26 besitzen, sind die Platten 21 für das Plattenpaket mit den die geringere Höhe aufweisenden Strömungskanälen dadurch auf einfache Weise realisierbar, daß mit dem gleichen Prägewerkzeug hier lediglich die Sicken 24 weniger stark, also weniger hoch ausgeprägt werden; entsprechend müssen die der geringer ausgeprägten Sickenhöhe angepaßte Randleisten 23 verwendet werden.In the case where the two plate packages 5 and have flow channels 25 and 26 of different heights, the plates 21 for the plate package with the lower height flow channels can be easily produced by using the same embossing tool to make the beads 24 less pronounced, i.e. less high; the edge strips 23 adapted to the lower bead height must be used accordingly.
Die in der Zeichnung dargestellten Plattenpakete 5 und 6 sind aus rechteckigen Platten 21 zusammengesetzt. Die Platten 21 können jedoch jederzeit auch eine andere, von der rechteckigen abweichende Form aufweisen, die zusammen mit entsprechenden Randleisten 23 die Bildung sich kreuzender Strömungskanäle 25 , 26 ermöglicht.The plate packs 5 and 6 shown in the drawing are composed of rectangular plates 21. The plates 21 can, however, also have a different shape than rectangular at any time, which together with corresponding edge strips 23 enables the formation of intersecting flow channels 25, 26.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform besitzen die rechteckigen Platten 21 Längsseiten mit einer Länge, die etwa dem 1,5fachen der Länge der Breitseiten entspricht; dabei erstrecken sich längs der Breitseiten der Platten 21 die jeweils einen Strömungskanal 26 begrenzenden Randleisten 23, und entlang der Längsseiten der Platten 21 die einen Strömungskanal begrenzenden Randleisten 23 jeweils im ebenen Randbsreich 22 der Platten 21. Die Randleisten 23 sind dabei vorzugsweise so lang und so breit, daß sie etwa 0,5 mm gegenüber dem Plattenrand zurückversetzt zwischen zwei Platten 21 angeordnet sind; hierdurch ist infolge des geringfügigen Überstandes der Platten 21 über dia Außenseite jeder Randleiste 23 eine Rinne geschaffen, die einen günstigen Lotfluß gewährleistet und außerdem verhindert, daß Lotmaterial beim Löten in unkontrollierter Weise davonläuft und an unerwünschte Stellen gelangt.In the embodiment shown in the drawing, the rectangular plates 21 have long sides with a length that corresponds to approximately 1.5 times the length of the wide sides; the edge strips 23, each delimiting a flow channel 26, extend along the wide sides of the plates 21, and the edge strips 23, each delimiting a flow channel, extend along the long sides of the plates 21 in the flat edge area 22 of the plates 21. The edge strips 23 are preferably so long and so wide that they are arranged between two plates 21, set back by approximately 0.5 mm from the edge of the plate; this creates a channel due to the slight overhang of the plates 21 over the outside of each edge strip 23, which ensures a favorable solder flow and also prevents solder material from running away in an uncontrolled manner during soldering and reaching undesirable places.
Die in der Zeichnung dargestellten rechteckigen Platten 21 weisen Sicken 24 auf, die einen Winkel von etwa 30° mit den Plattenlängsseiten einschließen - siehe die entsprechende Winkeleintragung in Figur 4 -; außerdem sind diese Platten 21 im jeweiligen Plattenpaket 5 bzw.6 vornehmlich so angeordnet, daß die Sicken 24, wie gut aus Fig.7 ersichtlich, in einem von Wärme abgebendem Medium durchströmten Strömungskanal 26 einen Winkel von 60° zur Strömungsrichtung des Wärme abgebenden Mediums und die Sicken in einem von Wärme aufnehmendem Medium durchströmten Strömungskanal 25 einen Winkel von 30° zur Strömungsrichtung des Wärme aufnehmenden Mediums stehen.The rectangular plates 21 shown in the drawing have beads 24 which form an angle of approximately 30° with the long sides of the plates - see the corresponding angle entry in Figure 4 -; in addition, these plates 21 are arranged in the respective plate package 5 or 6 primarily in such a way that the beads 24, as can be clearly seen in Figure 7, form an angle of 60° to the flow direction of the heat-emitting medium in a flow channel 26 through which a heat-emitting medium flows, and the beads in a flow channel 25 through which a heat-absorbing medium flows form an angle of 30° to the flow direction of the heat-absorbing medium.
Eine besonders gedrängte und damit raumsparende Bauweise ergibt sich, wenn die beiden Plattenpakete 5 und so wie in Fig.2 gezeigt angeordnet sind, also der Ein-A particularly compact and thus space-saving design is achieved when the two plate packages 5 and are arranged as shown in Fig.2, i.e. the
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tritt für das zu wärmende Medium an dem die Vorwärmestufs bildenden Plattenpaket 5 auf der gleichen Seite wie der Austritt für das zu wärmende Medium an dem die Endwärmstufe bildenden Plattenpaket 6 liegt; in diesem Fall muß der Überleitkanal 9 so ausgebildet sein, daß das durchzuschleusende Wärme aufnehmende Medium in ihm zweimal um 90" umlenkbar ist. Eine besonders günstige, weil einfache Überleitkanäle 9, 10 ermöglichende Anordnung ist dann gegeben, wenn die beiden Plattenpakete 5 und 6 zumindest mit ihren Längsseiten parallel zueinander liegen; es können jedoch auch jene Stirnseite 12 des die Vorwärmstufe bildenden Plattenpaketes 5, aus der das vorzuwärmende Medium nach Durchströmung des letzteren austritt, und jene Stirnseite 13 des die Endwärmstufe bildenden Plattenpaketes 6, in die das aufzuwärmende Medium anschließend eintritt, in einer Ebene angeordnet sein, so daß für diesen Strömungsweg ein einfacher, kastenförmiger Überleitkanal 9 verwendbar ist. Ebenso kann dann auch der Überleitkanal 10, der sich zwischen jene, Stirnseite 16 des die Endwärmstufe bildenden Plattenpaketes 6, aus der das Wärme abgebende Medium nach Durchströmen des letzteren austritt, und jener Stirnseite 17 an dem die Vorwärmstufe bildenden Plattenpaket 5, in die das Wärme abgebende Medium anschließend eintritt, erstreckt, kastenförmig ausgebildet sein.the outlet for the medium to be heated is located at the plate pack 5 forming the preheating stage on the same side as the outlet for the medium to be heated is located at the plate pack 6 forming the final heating stage; in this case, the transfer channel 9 must be designed in such a way that the heat-absorbing medium to be passed through can be deflected twice by 90 " in it. A particularly favorable arrangement, which enables simple transfer channels 9, 10, is provided when the two plate packs 5 and 6 are at least parallel to one another with their long sides; however, the front side 12 of the plate pack 5 forming the preheating stage, from which the medium to be preheated emerges after flowing through the latter, and the front side 13 of the plate pack 6 forming the final heating stage, into which the medium to be heated subsequently enters, can also be arranged in one plane, so that a simple, box-shaped transfer channel 9 can be used for this flow path. Likewise, the transfer channel 10, which is located between the front side 16 of the plate pack 6 forming the final heating stage, from which the heat-emitting medium emerges after flowing through the latter, and the front side 17 on which the plate pack 5 forming the preheating stage, into which the heat-emitting medium subsequently enters, extends, be box-shaped.
Die beiden Plattenpakete 5 und 6 können alternativ aber auch, wie beispielsweise in Fig.3 gezeigt, gegeneinander versetzt und so aryeordnet sein, daß jedes Medium nach Verlassen des in Flußrichtung zuerst durchströmten Plattenpaketes 5 bzw.6 im jeweiligen Überleitkanal 9 bzw. 10 so umgelenkt wird und anschließend das nachgeschaltete Plattenpaket 5 bzw.6 in einer Richtung durchströmt, die zur vorherigen Durchströmrichttfny unter einem Winkel Von kleiner als 180° steht. Im Falle , des Ausführungsbeispiels gemäß Fig4i beträgt dieserThe two plate packs 5 and 6 can alternatively be offset from each other, as shown for example in Fig.3, and arranged in such a way that each medium, after leaving the plate pack 5 or 6 through which it first flows in the direction of flow, is diverted in the respective transfer channel 9 or 10 and then flows through the downstream plate pack 5 or 6 in a direction that is at an angle of less than 180° to the previous flow direction. In the case of the embodiment according to Fig . 4 i, this is
90°, das heißt die beiden Plattenpakete 5 und 690°, that is, the two plate packages 5 and 6
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sind um 90° versetzt zueinander angeordnet Und durch entsprechend ausgestaltete Überleitkanäle 9 und 10 miteinander verbunden.are arranged offset by 90° from each other and are connected to each other by appropriately designed transfer channels 9 and 10.
Generell, das heißt unabhängig von der jeweiligen Anordnung der beiden Plattenpakete 5 und 6, sind die beiden notwendigen Überieitkanäle 9 Und 10 entweder durch starre Wände oder in sich bewegliche Wände oder zumindest teilweise starre, jedoch beweglich miteinander verbundene Wandteile begrenzt.In general, i.e. regardless of the respective arrangement of the two plate packages 5 and 6, the two necessary transfer channels 9 and 10 are limited either by rigid walls or by walls that are movable in themselves or by at least partially rigid but movably connected wall parts.
In einem konkreten Fall bestehen die Plattenpakete 5 und 6 aus jeweils etwa 150 ubereinandergestapelten Platten 21, wobei diese Platten eine OLöke von 0,2 mm und Sicken mit einer ausgeprägten Höhe hg von etwa 2 mm aufweisen.In a specific case, the plate packages 5 and 6 each consist of approximately 150 plates 21 stacked on top of one another, these plates having an O hole of 0.2 mm and beads with a pronounced height h g of approximately 2 mm.
"*K=S*K3t<*f3&te*-.S;**-'"*K=S*K3t<*f3&te*-.S;**-'
Claims (23)
10flow channel (26) through which the heat-absorbing medium flows, extend along the broad sides of the plates (21), and that the strips (23) which delimit a flow channel (25) through which the heat-absorbing medium flows, extend along the long sides of the plates (21).
10
entweder durch starre Wände oder in sich bewegliche Wände oder zumindest teilweise starre, jedoch beweglich miteinander verbundene Wandteile begrenzt sind,several of the preceding claims, characterized in that both transfer channels (9, 1U)
are limited either by rigid walls or by walls that are movable within themselves or by wall sections that are at least partially rigid but movably connected to one another,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8419338U DE8419338U1 (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Cross-flow plate heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8419338U DE8419338U1 (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Cross-flow plate heat exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8419338U1 true DE8419338U1 (en) | 1987-09-03 |
Family
ID=6768284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8419338U Expired DE8419338U1 (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | Cross-flow plate heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8419338U1 (en) |
-
1984
- 1984-06-28 DE DE8419338U patent/DE8419338U1/en not_active Expired
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