DE2246031C2

DE2246031C2 - Wärmetauscherplatte mit einer gepreßten Umfangsnut zur Aufnahme einer Dichtung

Info

Publication number: DE2246031C2
Application number: DE2246031A
Authority: DE
Inventors: Jarl Anders Dipl.-Ing. Lund Andersson
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1971-10-08
Filing date: 1972-09-20
Publication date: 1981-09-24
Also published as: GB1366018A; CA964641A; SE356123B; US3809156A; SU467527A3; DE2246031A1; JPS4846943A; FR2156131A1; JPS514706B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Wärmetauscherplatte mit einer gepreßten Umfangsnut zur Aufnahme einer Dichtung, die die Wärmetauscherplatte in einem Plattenwärmetauscher gegenüber der Nachbarplatte abdichtet, sowie mit nach beiden T.-iten hin eingepreßten parallel verlaufenden Rippen, die gleichartige Rippen von angrenzenden Wärmeta ücherplatten kreuzen und durch Kontakt einen Plattenabstand festlegen, wobei die an der gleichen Seite der Platte wie die Dichtungsnut liegenden Rippen bis an die Dichtungsnut verlaufen. (Platten dieser Art sind in Fig. 1 bzw. 4 der beiliegenden Zeichnung dargestellt.)

Die zwischen zwei Platten dieser Art in einem Plattenwärmetauscher entstehenden Berührungspunkte (siehe F ι g. 2 der beiliegenden Zeichnung) müssen in dei Lage sein, ohne wesentliche Deformation des Plattenmaterials Kräfte zwischen den Platten zu übertragen. *ί welche durch Zusammenklemmen der Platten in einem Plattenwärmetauscher und durch Druckunterschiede zwischen den Wärmetauschermedien auftreten, welche in dem Wärmetauscher behandelt werden. Die Festigkeit der Platten an diesen Berührungspunkten kann ίο daher ?.. B. für die Dicke des Plattenmaterials, die Form des Rippenquerschniücs und die Druckdifferenz, die zwischen den Wärmetauschermedien in dem Plattenwärmetauscher zugelassen werden kann, maßgebend sein. i¹»

Dip in den Platten durch einen Preßvorgang ausgebildeten Rippen gehen an ihren Enden über schräg verlaufende Endabschnitte in Abschnitte der Platte an der Dichiungsnut über, welche frei von Rippen sind. In Plattenabschnilten dieser Art. die frei von Rippen sind und sich quer zu mehreren Rippen der Plane erstrecken, erfolgt im wesentlichen keine Abstützung gegen benachbarte Platten in einem Plattenwärmetauscher, Die Berührungspunkte in einer Platte, die am nächsten an Ciihem Abschnitt wie diesem liegen, müssen daher größere Kräfte übertragen, als Berührungspunkte, die ifi der Mitte eines Feldes von gepreßten Rippen liegen. Kräfte, die afi sich in dem rippefifreien Abschnitt übertragen werden sollten, werden nämlich stattdessen durch die nächstliegenden Berührungspunkte mitübertragen. Es ist außerordentlich bedeutungsvoll, daß die Rippen an diesen Berührungspunkten nächst der Dichtungsnut nicht deformiert werden, da die Höhe der Rippen in diesen Bereichen die Dicke bestimmt, auf welche die Dichtung zusammengedrückt wird.

Das oben diskutierte Problem ist vorhanden auch wenn kraftübertragende Berührungspunkte zwischen benachbarten Platten auüerhalb der in diesen gepreßten Dichtungsnuten angeordnet sind (z. B. wie dies in dc r DE-AS 14 51 193 gezeigt ist).

Da die Platte unter Berücksichtigung der größten Kräfte, die auftreten können, dimensioniert und ausgebildet sein muß, erhält die Platte eine optimale lJimensionierung nur in den Bereichen der wenigen Berührungspunkte, welche nächst den Plattenabschnitten liegen, welche frei von Rippen sind, während der übrige Teil der Platte, d. h. der Hauptteil der Platte, überdimensioniert ist.

Es ist die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, eine gleichmäßigere Verteilung der Kräfte über die Platte zu erreichen, und zwar über alle ausgebildeten Kontaktpunkte, so daß der Hauptteil der Platte wenigstens im wesentlichen eine optimale Dimensionierung erhält.

Diese Aufgabe wird gemäß der Etiindung gelöst durch eine Platte der in der Einleitung angegebenenArt, bei der die Rippen an der gegenüberliegenden Seite der Platte in einem Plattenabschnitt zwischen den Rippen und der Dichtungsadt auslaufen, welcher zwischen den die Scheitel der Rippen begrenzenden Ebenen liegt. Mittels einer Konstruktion dieser Art ist es möglich, mit ungeänderter Neigung der Endabschnitte der Rippen Kontaktpunkte wesentlich näher an den Plattenabschnitten zu erhalten, welche frei von Rippen sind, als dies bisher möglich war. Auf diese Weise können die Kräfte, die durch diese Kontaktpunkte zu übertragen sind, reduziert werden und der Hsuptteil der Platten braucht nicht so stark wie bisher übei dimensioniert zu werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F ι g. I Platten d-τ hier in Frage stehenden Art.

F ι g. 2 Berührungspunkte /wischen zwei Platten dieser Art. die einander in einem Plattenwärmetauscher berühren.

Fig. 3 eine weiter? Platte der hier in Frage stehenden Art.

Fig. 4a und 4b eine Draufsicht auf bzw. einen Querschnitt durch einen Teil der bisher bek<innten Platte.

Fig. 5a und 5b entsprechende Ansichten auf Platten gemäß der Erfindung und

Fig. 6 —9 Querschnitlansichten von unterschied!) chen Ausbildungen der Platte gemäß F' ι g. 5a.

In F ι g. 1 sind zwei Platten 1 und 2 der die F.rfindung beireffenden Art dargestellt. Die beiden P'atten. welche, wenn auch nicht notwendigerweise, identisch sind, und deren eine um 180" gegen die andere in der Zeichnungsebene vefdrehl ist, sind mil Rippen an beiden Seilen versehen, die durch Pressen ausgebildet sind. Die in Fig, 1 sichtbaren Rippen sind mit 3 bezeichnel. Die an der anderen Seite der Platte liegenden Rippen sind an der Rückseite der zwischen den Rippen 3 liegenden Rinnen ausgebildet und mit 4 bezeichnet- Die beiden Platten haben Öffnungen 5—8,

die als Einlaß und Auslaß für Wärmetauschermedien zu bzw. von den Plattenzwischenräumen dienen, welche gebildet werden, wenn die verschiedenen Platten in einem Plattenwärmetauscher zusammengesetzt werden.

In Fig.2 sind Teile der Platten 1 und 2 dargestellt, welche relativ zueinander in einem Wärmeplattentauscher angeordnet sind. Wie zu ersehen, werden Berührungspunkte 9 zwischen den Platten an den Stellen gebilde:. wo die Rippen der Platten sich kreuzen und einander berühren.

Normalerweise sind Platten der in F i g. 1 dargestellten Art nicht völlig mit durch Pressen ausgebildeten Rippen bedeckt.

In Fig. 3 ist in gestrichelten Linien ein schmaler Abschnitt 10 einer Platte dargestellt, welcher frei von Rippen sein kann. Dieser schmale Abschnitt 10, der entlang der Längsseiten und dicht an den Einlaß- und AuslaßöfFnungen 5—8 vorbei verläuft, ist deshalb frei von Rippen, weil die Platten in diesem Bereich eine Nut für eine sogenannte Kantendichtung aufweisen. Die nicht dargestellte Kaniendichtung dient dazu, die zwischen den gegeneinander in einem Piatunwärmetauscher anliegenden Platten gebildeten Zwischenräume von der umgebenden Atmosphäre abschließen.

F i g. 4a und 4b zeigen eine Ansicht bzw. einen Schnitt eines Teiles einer bekannten Platte. Eine an der Kante der Platte gepreßte und für eine Kantendichtung dienende Nut ist mit 22 bezeichnet und ein flacher Abschnitt der Platte (siehe F i g. 3) der zwischen der Nut 22 und den Rippen 3 und 4 liegt, die in den Wärmetauscherabschnitt der Platte ausgepreßt sind, ist mit 10 bezeichnet Wie aus der Zeichnung zu ersehen, liegt der Auslauf der Rippen 3 in der gleichen Ebene wie der Abschnitt 10 um die Rippen 3 können daher als bis ■n die Nut 22 verlaufend bezeichnet werden. Die Rippen 4 an der anderen Seite der Platte verlaufen jedoch nur bis zum Abschnitt 10 und die Rippen 4 bestimmen daher, wie nahe an der Dichtungsnut 22 Anlagepunkte !wischen zwei Platten in einem Plattenwärmetauscher erhalten werden können. Der geringste Abstand !wischen dem Boden der Dichtungsnut 22 und einem Berührungspunkt dieser Art ist in Fig. 1b mit C bezeichnet. Je größer dieser Abstand ist, umso größer ist der nicht abgestützte Plattenabschnitt und dadurch die 4i ■n diesem Berührungspunkt übertragene Kraft.

In Fig. ba sind fünf alternative Ausführungsformen I-V in dem Bereich der Dichtungsnut in einer Platte gemäß der Erfindung dargestellt. Die Rippen der Plane lind mit 18 und 19 bezeichnet, während die Dichtung«;- w nut mit 23 bezeichnet ist.

Wie beim Vergleich von F i g. 4a und 5a zu ersehen, ist der Abstand bei der in Fig. 5a dargestellten Plane zwischen den Enden der Rippen 19 und der Dichtungsnut 23 bei allen Ausführungsformen I-V kleiner als der Abstand zwischen den Enden der Rippen 4 und der Nut 22 in der bekannten Platte gemäß Fig.4a. Dies hängt von der Tatsache ab, daß der Abschnitt 10 in dem Bereich zwischen den Enden der Rippen 4 und der Dichtungsnut 22 (Fig.4a und Fig.4b) auf eine halbwegs zwischen den Ebenen verlegt ist, die durrh die Scheitelpunkte der an beiden Seiten der Platte liegenden Rippen verlaufen, !n der Ausführungsform V ist die Breite dieses Abschnittes, welcher mit 24 in Fig.5a bezeichnet ist, so weit gehalten, wie die Breite des entsprechenden Abschnittes 10 in F i g. 4a, während in den anderen Ausführungsformen I-IV die Breite des gleichen Abschnittes 24 auf ein Minimum vermindert ist. In Fig. 5b ist ein Querschnitt durch die Ausführungsform V entlang der Linie VII-VII in Fig. 5a dargestellt, während in Fig. 6 ein entsprecr'nder Querschnitt entlang der Linie VÜI-V!!! in i-rg. fe gezeigt ist. welcher für die Ausführungsformen I-V ist. In F i g. 5b ist der geringste erreichbare Abstand bei der Ausführungsform V einer Platte gemäß der Erfindung zwischtn dem Boden der Dichtungsnut 23 und dem nächstliegenden Berührungspunkt zwischen zwei Platten in einem Plattenwärmetauscher mit D bezeichnet. Wie zu ersehen, ist dieser Abschnitt D kleiner als der entsprechende Abstand Γ in der bekannten Platte gemäß F i g. 4a und F i g. 4b. Eine gestrichelte Linie 25 zeigt, wo die Rippe 4 in der bekannten Platte an der Dichtungsnut endet. Entsprechend muß der der Dichtungsnut 23 in der Platte gemäß der Erfindung nächstliegende Berührungspunkt nicht so große Kräfte übertragen wie der Dichtungsnut 22 der bisher bekannten Platte nächstliegende Berührungspunkt.

In Fig. 5a zeigen die Ausführungsformen II, III und IV Querschnittsbereiche 26, 27 bzw. 28. D*ese Bereiche sind andere Abschnitte der Platte, welche wie der Abschnitt 24 in einer Höhe halbwegs zwischen den Eb ,nen liegen, welche durch die Scheitel der Rippen 18 und 19 verlaufen, die an beiden Seiten der Platte liegen. Bei den Ausführungsformen II und III sind diese Bereiche 26 bzw. 27 direkt in der gleichen Ebene mit dem Abschnitt 24 verbunden, wäiirend bei der Ausführungsform IV ein schmaler Zwischenraum zwischen dem Bereich 28 und dem Abschnitt 24 liegt. Fig. 7. 8 und 9 sind Querschnittansichten entlang den Linien IX-IX. X-X bzw. XI-XI in Fig. 5a.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmetauscherplatte mit einer gepreßten Umfangsnut zur Aufnahme einer Dichtung, die die Wärmetauscherplatte in einem Plattenwärmetauscher gegenüber der Nachbarplatte abdichtet, sowie mit nach beiden Seiten hin eingepreßten parallel verlaufenden Rippen, die gleichartige Rippen von angrenzenden Wärmetauscherplatten kreuzen und durch Kontakt einen Plattenabstand festlegen, wobei die an der gleichen Seite der Platte wie die Dichtungsnut liegenden Rippen bis an die Dichtungsnut verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (19) an der gegenüberliegenden Seite der Platte in einem Plattenabschnitt (24, 2S_t 27, 28) zwischen den Rippen (19) und der Dichtungsnut (23) auslaufen, welcher zwischen den die Scheitel der Rippen (18, 19) begrenzenden Ebenen liegt.

2. Wärmetauscherplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicfcpst, daß die Plattenabschnitte (24, 26, 27, 28) in der Mitte der durch die Rippenscheitel an den beiden Seiten der Platte verlaufenden Ebenen liegen.

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