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DE102007016106A1 - Sicherheitswärmetauscher - Google Patents

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DE102007016106A1
DE102007016106A1 DE200710016106 DE102007016106A DE102007016106A1 DE 102007016106 A1 DE102007016106 A1 DE 102007016106A1 DE 200710016106 DE200710016106 DE 200710016106 DE 102007016106 A DE102007016106 A DE 102007016106A DE 102007016106 A1 DE102007016106 A1 DE 102007016106A1
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Germany
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housing
heat exchanger
safety
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safety heat
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DE200710016106
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Juergen Lessing
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    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D7/0016Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being bent
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitswärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen zumindest zwei Medien, wobei jedem Medium ein separates Rohrleitungssystem zugeordnet ist und wobei die Rohrleitungssysteme voneinander räumlich beabstandet sind und über Wärmeübertragungselemente wärmeleitend miteinander in Kontakt stehen. Der Sicherheitswärmetauscher weist ein allseitig geschlossenes Gehäuse auf, welches die Rohrleitungssysteme und die Wärmeübertragungselemente zumindest teilweise umgibt, um hierdurch einen Luftaustausch zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung weitestgehend zu verhindern, wobei das Gehäuse wenigstens eine gasdurchlässige Druckausgleichsöffnung für einen ständigen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheitswärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen zumindest zwei Medien, wobei jedem Medium ein separates Rohrleitungssystem zugeordnet ist.
  • Bei derartigen Sicherheitswärmetauschern wird ein unerwünschtes Vermischen der Medien, zwischen denen Wärme übertragen werden soll, zuverlässig verhindert, indem die einzelnen Rohrleitungssysteme räumlich voneinander getrennt, d. h. beabstandet voneinander, angeordnet sind. Eine Leckage der Rohrleitungssysteme hat somit nicht zwangsläufig eine gegenseitige Verunreinigung der Medien zur Folge. Ein Sicherheitswärmetauscher weist daher eine erhöhte Systemsicherheit auf. Durch die Trennung der Rohrleitungssysteme wird überdies die Wartung des Sicherheitswärmetauschers vereinfacht.
  • Wichtige Aspekte bei derartigen Sicherheitswärmetauschern sind neben den vorstehend angesprochenen Sicherheitsaspekten vor allem auch deren Robustheit und Wirtschaftlichkeit.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Sicherheitswärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, der einerseits kostengünstig herzustellen und robust ist, andererseits auch einen effizienten Wärmeaustausch zwischen den zumindest zwei Medien des Sicherheitswärmetauschers ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Sicherheitswärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen zumindest zwei Medien ist jedem Medium ein separates Rohrleitungssystem zugeordnet. Die Rohrleitungssysteme sind räumlich voneinander beabstandet und stehen über Wärmeübertragungselemente wärmeleitend miteinander in Kontakt. Weiterhin weist der Sicherheitswärmetauscher ein allseitig geschlossenes Gehäuse auf, welches die Rohrleitungssysteme und die Wärmeübertragungselemente zumindest teilweise umgibt, um hierdurch einen Luftaustausch zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung weitestgehend zu verhindern. Das Gehäuse weist wenigstens eine gasdurchlässige Druckausgleichsöffnung für einen ständigen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung auf.
  • Mit anderen Worten ist der Sicherheitswärmetauscher druckausgleichsfähig umhüllt. Es ist somit keine vollständig gasdichte Umhüllung vorgesehen, auch auf die Möglichkeit einer Druckmessung oder Drucküberwachung im Innenraum des Gehäuses wird verzichtet. Vielmehr ist über eine permanent gasdurchlässige Druckausgleichsöffnung ein Ausgleich von Druckdifferenzen zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung möglich, beispielsweise um einen Ausgleich thermisch bedingter Druckunterschiede oder um Volumenausdehnungen beim Verdampfen von Flüssigkeiten im Innenraum zu ermöglichen, die nicht bestimmungsgemäß im Innenraum vorhanden sind (z. B. fertigungsbedingt oder aufgrund von Reifbildung im Betrieb). Wichtig ist, dass über die Druckausgleichsöffnung sowohl ein Überdruck als auch ein Unterdruck im Innenraum des Gehäuses relativ zur Umgebung im Wesentlichen ohne Ansprechschwelle ausgeglichen wird, um hierdurch Druckbelastungen des mitunter problematischen thermischen Bedingungen ausgesetzten Gehäuses (Hitze, Kälte) zu vermeiden, so dass das Gehäuse auch bei einfachem und kostengünstigem Aufbau die erforderliche Stabilität besitzt.
  • Außerdem kann über die Druckausgleichsöffnung – in dem erforderlichen minimalen Maße – eventuell entstehende Feuchtigkeit, beispielsweise Kondensationsfeuchte, entweichen und so die Korrosion der Komponenten des Sicherheitswärmetauschers vermindert werden.
  • Gleichwohl wird gegenüber bekannten Sicherheitswärmetauschern mit an einer oder mehreren Seiten offenen Umhüllungen ein signifikant verbesserter Wärmeübergang zwischen den Medien in den Rohrleitungssystemen erzielt, da der Wärmeaustausch des Innenraums mit der Umgebung auf das erforderliche Minimum reduziert ist. Durch das Gehäuse wird beispielsweise das Entstehen eines an den Wärmeübertragungselementen und den Rohrleitungssystemen entlang streichendes Luftstroms – oder auch eines konvektiven Luftstroms – verhindert. Ein derartiger Luftstrom würde einen nicht unerheblichen Wärmeverlust verursachen und somit den Wirkungsgrad des Sicherheitswärmetauschers herabsetzen.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben.
  • Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers verlaufen die Wärmeübertragungselemente entlang einer jeweiligen Haupterstreckungsebene parallel zueinander. Die zumindest eine Druckausgleichsöffnung ist bei dieser Ausführungsform beispielsweise an einem Abschnitt des Gehäuses ausgebildet, der im Wesentlichen parallel zu den Haupterstreckungsebenen der Wärmeübertragungselemente angeordnet ist, typischerweise an einer Stirnseite des Gehäuses.
  • Beispielsweise sind die Wärmeübertragungselemente des Sicherheitswärmetauschers plattenartige Elemente, die parallel in einem Stapel angeordnet sind. Wenn die Druckausgleichsöffnungen an den parallel zu den Erstreckungsebenen der plattenartigen Elemente liegenden Gehäuseseiten angeordnet sind, werden lediglich die Außenseiten der beiden äußersten Platten von einer Luftströmung der Umgebungsluft umströmt. Eine unerwünschte Luftströmung, insbesondere im Inneren des Plattenstapels, kann so nicht entstehen. Ein Druckausgleich und eine hinreichend gute Belüftung des Innenraums des Gehäuses sind allerdings trotzdem sichergestellt.
  • Die wenigstens eine Druckausgleichsöffnung kann jedoch auch an einem anderen Abschnitt des Gehäuses ausgebildet sein. Bei einer besonders einfach zu realisierenden Ausführungsform ist beispielsweise ein Spalt zwischen zwei aneinander grenzenden Wandabschnitten des Gehäuses gebildet, z. B. zwischen einer Seitenfläche und einem Deckelabschnitt des Gehäuses, oder zwischen einer Stirnseite und einer oder mehreren Seitenflächen des Gehäuses, oder zwischen einer Seitenfläche und einer Bodenwanne oder Bodenplatte des Gehäuses.
  • Wenn lediglich an einem einzigen Abschnitt des Gehäuses (z. B. Stirnseite oder Seitenfläche) die wenigstens eine Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist, und/oder wenn lediglich eine einzige Druckausgleichsöffnung vorgesehen ist, wird ein ständiger Luftstrom besonders wirksam vermieden. Hierdurch sind also ein Druckausgleich und eine für die meisten Anwendungen ausreichende Belüftung gegeben, ohne dass es zu einem unerwünscht hohen Wärmeaustausch mit der Umgebung kommt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse durch einen Rohrabschnitt gebildet ist, an dessen Stirnseiten Abschlusselemente angeordnet sind. Der Rohrabschnitt weist insbesondere einen rechteckigen oder kreisförmigen Querschnitt auf. Derartige Rohrabschnitte sind kostengünstige Bauelemente, die für den hier geschilderten Zweck gut geeignet sind. Bei den Abschlusselementen kann es sich beispielsweise um deckelartige Elemente handeln, die von außen auf den Rohrabschnitt gesteckt werden. Eine andere Ausführungsform umfasst eine Platte, die in den Rohrabschnitt eingesetzt wird, um diesen zu verschließen und damit das allseitig geschlossene Gehäuse zu bilden.
  • Insbesondere ist es bevorzugt, wenn das Gehäuse zumindest teilweise durch zwei oder mehrere Lagen verschiedenartiger oder gleichartiger Materialien gebildet wird und/oder das Gehäuse zumindest teilweise aus Kunststoff besteht. Als besonders geeignet haben sich Kunststoff-Metall-Verbundmaterialien erwiesen. Teile des Gehäuses – oder auch das gesamte Gehäuse – können durch Kunststoffschaum gebildet sein.
  • Die Verwendung von Kunststoffen und/oder Verbundwerkstoffen, die gegebenenfalls mehrlagig ausgeführt sind, ermöglicht die kostengünstige Herstellung stabiler Gehäuse, die eine Reihe weiterer vorteilhafter Eigenschaften aufweisen können. Durch die Wahl geeigneter Materialien kann das Gehäuse beispielsweise auch flammenhemmend und/oder stromisolierend wirken.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers weist eine Flüssigkeitsauffangvorrichtung auf, die in Gebrauchslage des Sicherheitswärmetauschers an der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist. Eventuell entstehendes Kondenswasser oder ein bei einem Störfall austretendes Medium kann dadurch auf einfache und sichere Weise aufgefangen und abgeführt werden.
  • Zur Vereinfachung der Wartung und Inspektion des Sicherheitswärmetauschers kann eine verschließbare Zugangsöffnung vorgesehen sein, die einen Zugang zu dem Innenraum des Gehäuses ermöglicht. Eine solche Zugangsöffnung kann beispielsweise als Klappe ausgestaltet sein. Ebenfalls ist es möglich, dass diese Öffnung durch eine oder mehrere Seitenwände des Gehäuses gebildet wird, die vollständig entfernt werden können.
  • Das Gehäuse kann mehrere Versorgungsöffnungen aufweisen, die von Anschlussrohren zur Verbindung der Rohrleitungssysteme mit einem jeweiligen Kreislauf des jeweiligen Mediums oder von Abschnitten der Rohrleitungssysteme durchquert werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Perspektivansicht einer Wärmeaustauscheinheit eines Sicherheitswärmetauschers;
  • 2 eine Seitenansicht der Wärmeaustauscheinheit gemäß 1;
  • 3 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers;
  • 4a eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers mit einem Gehäuse mit kreisförmigem Querschnitt;
  • 4b und c schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen einer Stirnseitenabdeckung des Gehäuses;
  • 5 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers;
  • 6 eine Detailansicht eines Schnitts durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauschers.
  • 1 zeigt eine Wärmeaustauscheinheit 10 zum Wärmeaustausch zwischen zwei verschiedenen Medien, die in separaten Rohrleitungssystemen geführt werden. Zwischen den Rohrleitungssystemen besteht keine Fluidverbindung.
  • Jedes der Rohrleitungssysteme verfügt über je einen Einlass 12 bzw. 12' und je einen Auslass 14 bzw. 14' für die jeweiligen Medien, die an einer Stirnseite der Wärmeaustauscheinheit 10 angeordnet sind. Verbindungsstücke 16 verbinden parallele Rohre 22, 22' (siehe 2) des jeweiligen Rohrleitungssystems an den Stirnseiten der Wärmeaustauscheinheit, wodurch die beiden Medien mehrfach aneinander vorbei geführt werden.
  • Die Rohre 22, 22' der Rohrleitungssysteme sind mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Wärmeleitplatten 18 miteinander verbunden. Die Wärmeleitplatten 18 bestehen aus einem guten Wärmeleiter, beispielsweise Metall, und tragen somit zur verbesserten Wärmeübertragung zwischen den Rohrleitungssystemen des Sicherheitswärmetauschers bei. Die Wärmeleitplatten 18 sind im Wesentlichen planparallel angeordnet. An den Stirnseiten der Wärmeaustauscheinheit 10 sind Stirnplatten 20 vorgesehen, die den jeweiligen Abschluss des Wärmeleitplattenstapels bilden. In der dargestellten Ausführungsform sind die Stirnplatten 20 etwas dicker ausgeführt als die Wärmeleitplatten 18, da sie neben ihrer Funktion als Wärmeleiter einen Beitrag zur Stabilität der Wärmeaustauscheinheit 10 leisten. Die Stirnplatten 20 können auch aus einem anderen Material gefertigt sein als die Wärmeleitplatten 18, um ihrer Stützfunktion besser gerecht zu werden.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht der Wärmeaustauscheinheit 10 gemäß 1. In der Zusammenschau mit der Perspektivansicht von 1 wird die Anordnung der Rohre 22, 22' der separaten Rohrleitungssysteme deutlich. Jedes der Rohrleitungssysteme umfasst acht Rohre 22, 22'. Von diesen je acht Rohren 22, 22' sind jeweils zwei in 2 zu erkennen. Durch die Verbindungsstücke 16, 16' sind die Rohre 22, 22' zu zwei Gruppen verschaltet, die von einem jeweiligen Medium durchströmt werden.
  • Der Anschluss der Rohrleitungssysteme der Wärmeaustauscheinheit 10 an ein weiterführendes Leitungssystem (nicht gezeigt) – beispielsweise an das Leitungssystem einer Kälteanlage – erfolgt über die Einlässe 12, 12' und die Auslässe 14, 14'.
  • Um den Wärmeaustausch zwischen den unterschiedlichen Temperaturniveaus der Medien zu verbessern, werden die Rohre 22, 22' in einer regelmäßigen Anordnung – in dieser Ausführungsform in einem orthogonalen Raster von 4×4 Rohren 22, 22' – aneinander vorbei geführt. Die Rohre 22, 22' verlaufen zwar in räumlicher Nähe zueinander, sind jedoch bewusst voneinander beabstandet. Die Zwischenräume verhindern ein Übergreifen einer Beeinträchtigung eines Rohrleitungssystems auf das jeweils andere Rohrleitungssystem. Gerade bei der Verwendung unterschiedli cher, eventuell chemisch reaktiver Medien stellt dies einen erheblichen Sicherheitsaspekt dar.
  • Bevorzugt sind sämtliche Komponenten der Wärmeaustauscheinheit 10 aus Metall, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigt, wobei für die Komponenten auch unterschiedliche Materialien verwendet werden können.
  • 3 zeigt einen Sicherheitswärmetauscher 24, dessen Wärmeaustauscheinheit 10 erfindungsgemäß durch ein allseitig geschlossenes Gehäuse 26 umhüllt ist. Lediglich die Einlässe 12, 12' und Auslässe 14, 14' ragen aus dem Gehäuse 26. Die dargestellte Ausführungsform des Sicherheitswärmetauschers 24 weist somit eine vollständige Umhüllung der Wärmeaustauscheinheit 10 auf. Bei besonderen Anwendungen kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse 26 nur bestimmte Teile der Wärmeaustauscheinheit 10 allseitig umhüllt.
  • Das Gehäuse 26 verfügt über eine Revisionsklappe 28, die einen Zugang zum Innenraum des Gehäuses 26 ermöglicht. Dies vereinfacht die Kontrolle und Wartung der Wärmeaustauscheinheit 10 erheblich.
  • Als Druckausgleichsöffnungen für einen ständigen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses 26 und der Umgebung bei minimalem Luftaustausch mit der Umgebung weist das Gehäuse 26 beispielsweise mehrere Belüftungsschlitze 30 auf. Die Belüftungsschlitze 30 sind an Stirnseiten 32 des Gehäuses 26 angeordnet. Die Stirnseiten 32 erstrecken sich im Wesentlichen planparallel zu den Stirnplatten 20 der Wärmeaustauscheinheit 10. Da sich die Stirnplatten 20 über einen Großteil der Fläche des Innenquerschnitts des Gehäuses 26 erstrecken, bilden sich keine unerwünschten Luftströmungen im Inneren des Sicherheitswärmetau scher 24 aus, die eine den Wirkungsgrad des Sicherheitswärmetauschers 24 herabsetzende Wärmeabfuhr bewirken würden.
  • Anstelle einer schlitzförmigen Druckausgleichsöffnung 30 kann generell beispielsweise auch eine kreisförmige Druckausgleichsöffnung vorgesehen sein. Ferner kann lediglich eine einzige Druckausgleichsöffnung 30 vorgesehen sein, und/oder die Druckausgleichsöffnungen 30 sind an einer einzigen Stirnseite 32 oder an einem einzigen anderen Gehäuseabschnitt vorgesehen, um einen unerwünschten ständigen Luftstrom zu vermeiden.
  • Eine weitere Ausführungsform des Sicherheitswärmetauschers 24 ist in 4a gezeigt. Das Gehäuse 26 entspricht in diesem Fall nicht der Grundform eines Quaders, sondern weist im Wesentlichen eine Hohlzylinderform auf. Das heißt, ein Rohrabschnitt mit kreisförmigem Querschnitt bildet das Grundelement des Gehäuses 26, in dem die Wärmeaustauscheinheit 10 angeordnet ist, die symbolhaft durch parallele Platten dargestellt ist. Eine derartige Bauform zeichnet sich durch eine hohe Funktionalität bei gleichzeitig kostengünstiger Herstellung aus. Die Enden des Rohrabschnitts können durch Deckel 33 verschlossen werden, die auf die Öffnungen des Rohrzylinders gesteckt werden, wie in 4b skizziert. Es ist auch möglich, die beiden Rohröffnungen mit einem Kunststoffschaum auszufüllen oder Abschlussplatten 33a (siehe 4c) in die Rohröffnungen einzusetzen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in 4b und 4c auf die Darstellung der Wärmeaustauscheinheit 10 im Inneren des Gehäuses 26 verzichtet.
  • Alternativ zu einer beispielsweise in dem Deckel 33 oder in der Abschlussplatte 33a ausgebildeten Druckausgleichsöffnung kann die Druckausgleichsöffnung durch einen Spalt 31 gebildet sein, der zwischen dem Gehäuse 26 und dem Deckel 33 (4b) bzw. der Abschlussplatte 33a (4c) entlang eines Teils oder entlang des vollständigen Umfangs des Gehäuses 26 gebildet ist.
  • 5 zeigt einen Querschnitt parallel zu einer Wärmeleitplatte 18 eines quaderförmigen Sicherheitswärmetauschers 24. Die beiden Rohrleitungssysteme des Sicherheitswärmetauschers 24 setzen sich aus den Rohren 22 bzw. 22' zusammen, die durch Kreise bzw. Kreise mit einem X symbolisiert werden. Deutlich ist die 4×4-Matrix-Anordnung der Rohre 22, 22' zu erkennen. Die Rohre 22 bzw. 22' sind sowohl spalten- als auch reihenweise alternierend angeordnet.
  • Bei dieser Ausführungsform besteht das Gehäuse 26 aus mehreren Verbundplatten 34, die durch Klammern 36 miteinander verbunden sind. Die Unterseite des Gehäuses 26 wird durch eine Bodenwanne 38 gebildet, die zum Auffangen von Kondenswasser oder eventuell ausfließenden Medien vorgesehen ist. Die Bodenwanne 38 verfügt über einen Abfluss 40 zur kontrollierten Entnahme der aufgefangenen Flüssigkeiten.
  • Die Fugen 39 zwischen den Verbundplatten 34 und/oder der Bodenplatte 38 sind nicht gasdicht verschlossen. Durch die verbleibenden Öffnungen ist der erforderliche Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses 26 und der Umgebung gewährleistet, ohne dass ein Luftaustausch mit der Umgebung in einem Ausmaß erfolgt, das den Wärmeaustausch zwischen den in den Rohren 22, 22' geführten Medien beeinträchtigen würde.
  • Das Gehäuse 26 ist durch nicht gezeigte Stützelemente mit der Wärmeaustauscheinheit 10 verbunden. Es kann auch vorgesehen sein, dass einzelne Wärmleitplatten 18 und insbesondere die Stirnplatten 20 als stützende Elemente fungieren. Bevorzugt ist ein Wärmeisolator zwischen den stützenden Elementen der Wärmeaustauscheinheit 10 und dem Gehäuse 26 angeordnet, um einen konduktiven Wärmefluss zu minimieren.
  • 6 zeigt weitere Einzelheiten des Sicherheitswärmetauschers 24. Es ist ein Ausschnitt eines Schnitts entlang eines Rohres 22 dargestellt. Das linke Ende des Rohrs 22 wird durch den flanschartigen ausgestalteten Einlass 12 gebildet. An diesen schließt sich ein Kupplungsstück 42 an, das sich durch eine Durchgangsöffnung 44 durch die Verbundplatte 34 des Gehäuses 26 erstreckt. Im Außenraum des Gehäuses 26 kann das Kupplungsstück 42 mit weiteren Komponenten einer Anlage verbunden werden, welcher der Sicherheitswärmetauscher 24 zugeordnet ist.
  • Die Verbundplatte 34 ist ein Polyurethan-(PU)-Paneel, welche sich aus einem Außenblech 34a, einem Innenblech 34b und einer dazwischen angeordneten isolierenden Polyurethanschicht 34c zusammensetzt. Derartige PU-Paneele zeichnen sich durch hohe Stabilität und eine gute Isolierungswirkung aus. Der Zwischenraum zwischen der Durchgangsöffnung 44 und dem Kupplungsstück 42 ist nicht hermetisch abgedichtet, da ein gasdichter Verschluss des Gehäuses 26 gerade nicht vorgesehen ist.
  • 6 zeigt außerdem eine Ausführungsform der Verbindung zwischen den Wärmeaustauschelementen und den Rohrleitungssystemen des Sicherheitswärmetauschers 10. Es ist beispielhaft die Verbindung zwischen einer Stirnplatte 20 bzw. einer Wärmeleitplatte 18 und einem Rohr 22 dargestellt. Zur Verbesserung der thermischen Ankopplung weisen sowohl die Stirnplatte 20 als auch die Wärmeleitplatte 18 einen Sockel 19 auf. Die Sockel 19 benachbarter Platten 18, 20 grenzen direkt aneinander an, so dass ein direkter Kontakt des Rohrs 22 mit der Umgebungsluft weitgehend vermieden wird. Dies stellt eine zusätzliche Maßnahme zur Erhöhung der Effizienz des Sicherheitswärmetauschers 24 dar.
  • 10
    Wärmeaustauscheinheit
    12, 12'
    Einlass
    14, 14'
    Auslass
    16, 16'
    Verbindungsstück
    18
    Wärmeleitplatte
    19
    Sockel
    20
    Stirnplatte
    22
    Rohr
    24
    Sicherheitswärmetauscher
    26
    Gehäuse
    28
    Revisionsklappe
    30
    Belüftungsschlitz
    31
    Spalt
    32
    Stirnseite
    33
    Deckel
    33a
    Abschlussplatte
    34
    Verbundplatte
    34a
    Außenblech
    34b
    Innenblech
    34c
    Polyurethanschicht
    36
    Klammer
    38
    Bodenwanne
    39
    Fuge
    40
    Abfluss
    42
    Kupplungsstück
    44
    Durchgangsöffnung

Claims (13)

  1. Sicherheitswärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen zumindest zwei Medien, wobei jedem Medium ein separates Rohrleitungssystem zugeordnet ist, und wobei die Rohrleitungssysteme voneinander räumlich beabstandet sind und über Wärmeübertragungselemente (18, 20) wärmeleitend miteinander in Kontakt stehen, wobei der Sicherheitswärmetauscher ein allseitig geschlossenes Gehäuse (26) aufweist, welches die Rohrleitungssysteme und die Wärmeübertragungselemente (18, 20) zumindest teilweise umgibt, um hierdurch einen Luftaustausch zwischen dem Innenraum des Gehäuses (26) und der Umgebung weitestgehend zu verhindern, wobei das Gehäuse (26) wenigstens eine gasdurchlässige Druckausgleichsöffnung für einen ständigen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses (26) und der Umgebung aufweist.
  2. Sicherheitswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungselemente (18, 20) entlang einer jeweiligen Haupterstreckungsebene parallel zueinander verlaufen, wobei die wenigstens eine Druckausgleichsöffnung (30) an einem Abschnitt (32) des Gehäuses (26) ausgebildet ist, der im Wesentlichen parallel zu den Haupterstreckungsebenen der Wärmeübertragungselemente (18, 20) angeordnet ist.
  3. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Anprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Druckausgleichsöffnung durch einen Spalt (31, 39) zwischen zwei aneinander grenzenden Abschnitten des Gehäuses (26) gebildet ist.
  4. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich an einem einzigen Abschnitt (32) des Gehäuses (26) die wenigstens eine Druckausgleichsöffnung (30) vorgesehen ist.
  5. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) lediglich eine einzige gasdurchlässige Druckausgleichsöffnung (31) aufweist.
  6. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) durch einen Rohrabschnitt gebildet ist, an dessen Stirnseiten Abschlusselemente (33, 33a) angeordnet sind, wobei der Rohrabschnitt insbesondere einen rechteckigen oder kreisförmigen Querschnitt aufweist.
  7. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Gehäuse (26) zumindest teilweise durch zwei oder mehrere Lagen verschiedenartiger oder gleichartiger Materialen gebildet ist.
  8. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Gehäuse (26) zumindest teilweise aus Kunststoff besteht.
  9. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Gehäuse (26) zumindest teilweise durch einen Kunststoffschaum gebildet ist.
  10. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) zumindest teilweise aus einem Kunststoff-Metall-Verbundmaterial besteht.
  11. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) eine Flüssigkeitsauffangvorrichtung (38) aufweist, die in Gebrauchslage des Sicherheitswärmetauschers (10) an der Unterseite des Gehäuses (26) angeordnet ist.
  12. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) wenigstens eine insbesondere verschließbare Zugangsöffnung (28) aufweist, die einen Zugang zu dem Innenraum des Gehäuses (26) ermöglicht.
  13. Sicherheitswärmetauscher nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (26) mehrere Versorgungsöffnungen (44) aufweist, die von Anschlussrohren (42) zur Verbindung der Rohrleitungssysteme mit einem jeweiligen Kreislauf des jeweiligen Mediums oder von Abschnitten der Rohrleitungssysteme durchquert werden.
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