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DE2413165C3 - Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher und Verfahren zu seiner Herstellung

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Publication number
DE2413165C3
DE2413165C3 DE19742413165 DE2413165A DE2413165C3 DE 2413165 C3 DE2413165 C3 DE 2413165C3 DE 19742413165 DE19742413165 DE 19742413165 DE 2413165 A DE2413165 A DE 2413165A DE 2413165 C3 DE2413165 C3 DE 2413165C3
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DE
Germany
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plates
plate
collar
type
heat exchanger
Prior art date
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Expired
Application number
DE19742413165
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English (en)
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DE2413165B2 (de
DE2413165A1 (de
Inventor
Frederick Walter Los Angeles Calif. Jacobsen
Herman Sam Southgate Calif. Weiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Garrett Corp
Original Assignee
Garrett Corp
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Publication date
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Application filed by Garrett Corp filed Critical Garrett Corp
Publication of DE2413165A1 publication Critical patent/DE2413165A1/de
Publication of DE2413165B2 publication Critical patent/DE2413165B2/de
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Publication of DE2413165C3 publication Critical patent/DE2413165C3/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/027Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes
    • F28F9/0275Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes with multiple branch pipes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/26Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0006Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the plate-like or laminated conduits being enclosed within a pressure vessel
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F28F3/027Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements with openings, e.g. louvered corrugated fins; Assemblies of corrugated strips

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Description

Die Erfindung betrifft einen Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannt ist ein solcher Wärmeaustauscher aus der FR-PS 10 38 859. Gemäß einer ersten Ausführungsform dieses bekannten Wärmeaustauschers (Fig. 1 —3a) sollen die äußeren Ränder der Platten und auch im Inneren der Platten vorgesehene Rippen an den Platten verlötet sein. Zum Zusammenhalten von Kopfstücken mit dem Plattenstapel werden die Sammelleitungen von Haltebolzen durchdrungen, die auch durch in den Sammelleitungen angeordnete kreuzförmige Abstützglieder hindurchgehen. Bei einer weiteren Ausführungsform des bekannten Wärmeaustauschers sind die die Sammelleitungen bildenden Kragen der Platten konisch gestaltet und fortlaufend ineinander gestapelt, wobei die so gebildete Überlappung der Kragen eine teilweise Doppelwandigkeit der Sammelleitungen mit sich bringt. Bei dieser Ausführungsform sind benachbarte Platten und Rippenelemente miteinander verlötet.
Weiterhin sind bereits Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher bekannt (US-PS 22 87 281), die jedoch als Schweißkonstruktion einen relativ hohen Herstellungsund Materialkostenaufwand erfordern und darüber hinaus hinsichtlich Kompaktheit und Baugewicht zu wünschen übrig lassen. Bei diesen bekannten Plattengegenstrom-Wärmeaustauschern sind die die Platten am Außenumfang umgebenden Flansche in zusammengebautem Zustand miteinander verschweißt, und der eine öffnung umgebende Kragen ist durch eine öffnung einer benachbarten Platte hindurchgesteckt und umgebördelt, um die Rücken an Rücken liegenden Platten miteinander zu verbinden. Als Abstandselemente zwischen den Rücken an Rücken liegenden Platten dienen aus den Platten herausgeprägte knopfförmige Erhöhungen, die sich aneinander abstützen.
Dieser Aufbau bedingt durch die erforderlichen Schweiß- und Bördelarbeiten einen relativ hohen Herstellungs- und Materialkostenaufwand und läßt dennoch hinsichtlich Kompaktheit und Baugewicht zu wünschen übrig. Insbesondere sind bei dieser Konstruktion auch zusätzliche verstärkende Seitenwände und Verstärkungswinkelglieder vorgesehen.
Zum Stande der Technik ist auch auf die FR-PS
14 84 817 zu verweisen. Diese zeigt einen als Kreuzstromwärmeaustauscher ausgeführten Wärmeaustauscher, der insbesondere als Radiator brauchbar sein und vorzugsweise bei Brennkraftmaschinen angewendet werden soll. Bei diesem bekannten Wärmeaustauscher ragt auch ein Kragen teilweise in eine von einem Kragen umgebene öffnung einer benachbarten Platte hinein. Im Inneren der von benachbarten Platten gebildeten Radiatorglieder befinden sich rippenförmige Turbulenzkörper und zwischen den einzelnen Radiatorgliederp liegen gewellte Wärmeübertragungselemente. Die Platten, die rippenförmigen Turbulenzkörper und die gewellten Wärmeübertragungselemente können dabei in verschieden lotbeschichteten Metallen ausgeführt sein, wobei eine Verbindungslötung im Salzbad oder Ofen vorgesehen ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher zu schaffen, der einen möglichst geringen Herstellungsund Materialkostenaufwand erfordert und neben einem hohen Wirkungsgrad sich durch Kompaktheit, geringes Gewicht und hohe Festigkeit auszeichnet und der sich darüber hinaus mit einfachen Mitteln herstellen läßt, also nicht die üblichen Verbindungselemente für die Platten in Form von Schrauben und Muttern, Stäben und Stangen benötigt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt ausgehend von einem Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher der eingangs als bekannt vorausgesetzten Gattung durch die Vereinigung mit den Kennzeichnungsmerkmalen des Anspruchs I.
Ein Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher der gekennzeichneten Art zeichnet sich dadurch aus, daß er trotz einfacher Herstellbarkeit und ohne Anbringung irgendwelcher äußerer Verbindungselemente eine besonders kompakte und auch bei hohen Innendrücken sichere Konstruktion ergibt, welche die erforderliche Gegeneinanderführung der ersten und zweiten Strömungsmittel irmöglicht. Dabei stellt die besondere Konstruktion sicher, daß auch im Bereich der Eintrittsund Austrittssammelleitungen und an der Übergangsstelle zwischen verschiedenen Platten keine Gefährdung durch Bruch oder unerwünschtes faltenbalgartiges Aufgehen des Wärmeaustauschers gegeben ist. Dieses stellt die Konstruktion selbst unter aon bei derartigen Plat tcngegenstrom-Wärmeaustauschern auftretenden thermischen Wechselbeanspruchungen sicher. Durch die intensive gegenseitige Halterung der miteinander verlöteten Flächen gegen Zug- und Druckbeanspruchungen entsteht ein in allen Bereichen einheitlich fester und sicherer Slock.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsvorschlages sowohl in konstruktiver als auch in verfahrenstechnischer Hinsicht sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Plättengegenstrornwärmeaustäuschers;
F i g. 2 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Wärmeaustauschers, die derjenigen von F i g. 1 entspricht, mit Ausnahme der Gehäuseform und Kopfstückform.
F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Wärmeaustauschers von ^ i g. 1 im Schnitt in Richtung der Pfeile 3:
F i g. 4 eine Draufsicht des Wärmeaustauscherkerns von Fig. 1 und 2;
Fig.5 eine weitere Schnittansicht eines Teils dei Anordnung von F i g. 4, und zwar in Richtung der Pfeile 5;
Fig.6 eine geschnittene Seitenansicht eines der in dem Kern von F i g. 4 benutzten Elemente;
F i g. 7 eine geschnittene Seitenansicht eines anderen Elementes, das im Kern von F i g. 4 Verwendung findet, F i g. 8 eine geschnittene Seitenansicht eines dritten
ιn Elementes des Kerns von F i g. 4,
F i g. 9 eine geschnittene Seitenansicht der tiemente der Fig.6—S, die zusammengesetzt sind und so einen Teil des Kerns von F i g. 4 bilden.
Die in F i g. 1 gezeigte Ausführungsform eines Plattengegenstrom-Wärmeaustauschers 10 weist einen Kern 12 auf, der von einem Gehäuse 14 umschlossen wird. Der Kern ist mit mit ihm aus einem Teil bestehenden Sammelleitungen 16, 17 auf gegenüberliegenden Seiten des zentralen Wärmeaustauschers vervhen, die mit den
M Kopfstücken 18 bzw. 19 verbunden s..'d. Der Wärmeaustauscherkern 12 wird in dem Gehäuse 14 durch Halterungen 20 getragen. Das Gehäuse 14 ist mit Eintritts- und Austrittskanälen 22 und 23 ausgestattet, mit Hilfe derer ein heißes Gas durch den Wärmeaustauscherkerii 12 hindurchgeleitet wird, das mit Luft in innigen Wärmeaustausch tritt, die zwischen den entsprechenden Sammelleitungen 16, 17 strömt. Im Betriebszustand tritt die Luft in das Kopfstück 19 durch ein Eintrittsrohr 24 ein, in dem sich ein Belastungen kompensierender Faltenbalgteil 26 befindet, der eine Anpassung an Dimensionsschwankungen ermöglicht strömt dann nach oben in die Sammelleitungen 17 und von dort in die Luftstromkanäle im Wärmeaustauscherkern IZ Die Luft strömt daraufhin durch die Sammelleitung 16 nach oben in das Kopfstück 18 hinein und verläßt dieses durch das Austrittsrohr 28, das ebenfalls mit einem Belastungen kompensierenden Faltenbalgteil 29 ausgestattet ist. Gleichzeitig strömt heißes Gas in das Gehäuse 14 durch den Eintrittskanal 22 ein, strömt dann durch die Gaskanäle, die zwischen den Luftströmungskanälen des Wärmeaustauscherkerns 12 geschichtet sind, und strömt schließlich durch die Austrittsleitung 23 aus dem Gehäuse 14 heraus. Es versteht sich also, daß sich der Luftstrom und der Gasstrom in der Schichtenstruktur des Wärmeaustauscherkerns 12 in einem direkten Gegenstrom befinden.
Eine ähnliche Anordnung 10a ist in Schnittansicht in F i g. 2 gezeigt, wobei der gleiche Wärmeaustauscherkern 12 verwendet wird, jedoch ein etwas anderes
so Gehäuse 14a vorgesehen ist, das mit Eintritts- und Austrittsleitungen 22Λ, 23Λ versehen ist. Auch die Kopfstückanordnungen ISA und 19/4 unterscheiden siel, geringfügig von den in F i g. 1 gezeigten.
Fig.3 zeigt eine perspektivische und teilweise weggebrochene Teil-Schnittansicht von konstruktiven Einzelheiten desjenigen Teils des Kerns 12, der sich in der durch die Pfeile 3-3 in F i g. 1 gekennzeichneten Schittlinie befindet. ner in F i g. 3 dargestellte Teil bildet einen Teil des Kerns 12 und einen Teil einer der
Mi Luftsammelleitungen 16. Der Kern 12 weist mehrere geformte Platten 30 auf, die übereinande'geschichtet sind und voneinander durch entsprechende Gasrippenelemente 32 und Luftrippenelemente 34 getrennt sind. Die von Kragen 3 der Platten 30 gebildeten
(,< Sammelleitungen 16 sind über öffnungen 38 mit den Luftkanälen verbunden. In entsprechender Weise sind Öffnungen bei 40 für die Kanäle vorgesehen, die die heißen Gase von außerhalb
des Kerns 12 in die Gaskanäle leiten, welche die Gasrippenelemente 32 enthalten. Somit läßt sich aus Fig.3 erkennen, daß die Gas- und Luftrippenelemente innerhalb der geschichteten oder Sandwich-Struktur des Kerns 12 dazu dienen, dem Kern eine gewisse Steifigkeit und Festigkeit zu verleihen und gleichzeitig die verlangte Wärmeübertragung zwischen den benachbarten Gas- und Luftströmen stattfinden zu lassen, wobei in den diesbezüglichen Strömungsmittelströmungen die gewünschte Turbulenz erzeugt wird, die zu einer Verstärkung des Wärmeübergangs an der Grenzfläche zwischen Strömungsmittel und Metall führt.
In F i g. 4 ist eine Draufsicht des Kerns 12 von F i g. 1 dargestellt Diese Ansicht kann auch als allgemeine Umrißform einer der geformten Platten 30 betrachtet werden, aus denen der Kern 12 besteht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Platte 30 mit einem abgesetzten Flansch 42 versehen, der sich rund um ihren Umfang erstreckt.
Dieser abgesetzte oder abgestufte Flansch 42 wird mit einem ähnlichen Flansch auf der Platte der nächstfolgenden Schicht des Plattenstapeis oder Kerns verbunden, so daß ein Strömungskanal entsteht, der öffnungen aufweist, die nur in der obengenannten Weise mit ihm in Verbindung stehen, d. h. dort wo der Strömungskanal für einen Luftstrom bestimmt ist, stehen die öffnungen mit den Sammelleitungen 16 und 17 in Verbindung, während dort, wo der Strömungskanal für einen Gasstrom bestimmt ist, die öffnungen mit der Außenseite des Kerns 12 an Segmenten in Verbindung stehen, die sich zwischen benachbarten Sammelleitungen 16 und 17 befinden. Ein solches Segment ist bei 44 auf der linken Seite in F i g. 5 zu sehen, die einen Schnitt eines Teils des Kerns längs der Linie 5-5 in F i g. 4 in Richtung der Pfeile bildet. Im Segment 44 von F i g. 5 sind außerdem Gasöffnungen 40 und die Verbindung benachbarter Flansche 42 dargestellt. Desweiteren sind in dieser Zeichnungsfigur auf der der Sammelleitung 16 gegenüberliegenden Seite Luftöffnungen 38 zu finden, die mit der Sammelleitung in Verbindung stehen.
Die entsprechenden geformten Platten 30, die mit dem Gasrippenelement 32 und den Luftrippenelementen 34 ausgestattet sind, sind ineinandergesetzt, so daß der Kern 12 entsteht Diese Platten liegen in drei unterschiedlichen Konfigurationen vor. Jede Platte 30 ist mit einem tassenähnlichen Vorsprung versehen, der einen Kragen 36 oder einen Sammelleitungsabschnitt jeder einzelnen Sammelleitung 16 und 17 bildet Die Einzelheiten der konstruktiven Gestaltung der entsprechenden geformten Platten 30 sowie die Art und Weise, in der sie im Kef;i 12 zusammengesetzt sind, lassen sich am besten aus den F: g. 6—9 ersehen. F i g. 6 zeigt einen Teil der Platte 30a und einen tassenähnlichen Kragen 36a F i g. 7 zeigt in ähnlicher Weise eine geformte Platte 306, die mit einem tassenähnlichen Kragen 366 versehen ist F i g. 8 zeigt eine entsprechende geformte Platte 30c mit ihrem Kragen 36c Die Platten 30a, 306 und 30c können als »Α-Platten«, »ß-PIatten« und »C-Platten« bezeichnet werden. Jeder Kragen 36 der Fig.6—8 ist mit einem entsprechenden Flansch 42a, 426 und 42c versehen, der sich um den äußeren, linken Umfangsrand des Kragens erstreckt Der A Platten-Kragen 36a weist außerdem einen zusätzlichen Umbördelungsteil 46 auf, der sich am Rande des Kragens 36a entlang erstreckt und dabei dem Flansch 42a gegenüberliegt Es wird darauf hingewiesen, daß die Durchmesser der Kragen 366 und 36c unter sich gleich, jedoch geringförmig kleiner sind als der Durchmesser des Kragens 36a, wobei die Außendurchmesser der Kragen 366 und 36c so festgelegt sind, daß sie in den Innendurchmesser des Kragens 36a hineinpassen. Jede Platte der Fig. 6 und 8 ist mit einem abgesetzten Teil 48a, 486 und 48c versehen. Des weiteren weisen die Platten 30a und 306 der F i g. 6 und 7 einen abgeschrägten Bereich 50a oder 506 auf, der von den entsprechenden Kragen 36a und 366 entlang desjenigen Randes entfernt worden ist, welcher den abgesetzten Teilen 48a, 486 gegenüberliegt.
Die Art und Weise, in der die Platten 30 des Kerns 12 zusammengesetzt bzw. ineinandergesetzt sind, läßt sich am Besten aus F i g. 9 erkennen, die eine vergrößerte Schnittansicht zeigt welche in etwa derjenigen von F i g. 5 entspricht. Eine einzelne Folge Platten 30 besteht aus zwei A-Platten, einer ß-Platte und einer C-Platte. Die beiden /^-Platten sind mit dem Rücken aneinanderliegend verbunden, so daß ihre entsprechenden Flansche 42a übereinanderliegen. Die Plattenfolge beginnt beispielsweise z~, Kopf vor· F: g. 9 mit einer B-Platte, die mit der Oberseite nach unten zu angeordnet ist, und zwar bezogen auf die Art und Weise der Darstellung der Platte 306 in Fig. 7, und die in die beiden aneinanderstoßenden A- Platten eingesetzt ist. Auf diese Platte folgt eine C-Platte, die ebenfalls in die untere der beiden /4-Platten eingesetzt ist und dabei an der über ihr befindlichen ß-Platte anliegt. Diese Plattenfolge wiederholt sich dann, wobei in Abwärtsrichtuv£ von Fig.9 mit einer weiteren B-Platte fortgefahren wird, die in einem Paar aufeinanderliegen-
■'" den -4-Platten sitzt ecu
Für jede aus vier geformten F'atten und aufeinandergesetzten Kragen bestehend* Folge, die soeben beschrieben wurde, sind zwei Luftschichten mit entsprechenden Luftöffnungen 38 sowie zwei zugehörige Gasschichten vorgesehen. Die obere Luftöffnung 38 in F i g. 9 wird durch die Verbindungsstelle der beiden abgesetzten Segmente 48a der aneinanderstoßenden M-Platten gebildet. Die untere der beiden Luftöffnungen 38 in Fig.9 wird durch die Verbindungsstelle der abgesetzten Teile 486und 48cder aneinanderstoßenden ß-Platten bzw. C-Platten gebildet. Die abgeschrägten Bereiche 50a und 506 schaffen den gewünschten Zwischenraum für den Anschluß der entsprechenden Luftöffnungen 38 an die Sammelleitung.
Fig.9 zeigt die Art und Weise, in der die Konfiguration und die Abmessungen der entsprechenden A-, B- und C-Platten in dem dargestellten zusammengesetzten Zustand eine Verstärkung und Versteifung des Sammelleitungsteiles des Kerns 12 bilden. Man erkennt, daß der Kern 12 im Normalbetrieb unter erheblichen Druck gesetzt werden kai.n, der beispielsweise 7 kp/cm2 betragen kann. Über die ganze Länge der Sammelleitung ist eine Doppelschicht Kragen 36 vorhanden, und zwar aufgrund der Einfügung der Kragen 366 und 36c in die aufeinanderstoßenden Kragen 36a. Desweiteren überlappt der Kragen 366 den aufeinandertreffenden Teil der beiden /!-Platten der Flansche 42a. Darüber hinaus ist dort, wo die B- und C-Platten an den Kragen 366 und 36c aufeinandersto-Ben, ohne daß die Möglichkeit einer überlappenden Verbindung gegeben ist eine zusätzliche Verstärkung für die Verbindung der Flansche 426 und 42c durch die Umbördelungsteile 46 der angrenzenden /4-PIatten gegeben. Die Verstärkung oder Versteifung der entsprechenden Verbindungen, die auf diese Weise entstehen, erhöht den Widerstand gegen den sogenannten »Faltenbalg«-Effekt bei dem ein einfaches, mit einem Flansch versehenes Plattenelement dazu neigt
sich faltenbalgartig unter der Wirkung eines hindurchströmenden Druckmittels auszudehnen. Einfache Flanschkonstruktionen lassen aufgrund eines Versagens der Weichlot- oder HartlotverbimJung unter Zugspannung oder infolge fortlaufender zyklischer Biegebeanspruchung an den Verbindungslinien undichte Stellen und Risse entstehen. Gemäß den hier gemachten Vorsci.ägen wird die notwendige Verstärkung geschaffen, um ein solches Versagen zu verhindern oder zumindest auf ein Mindestmaß zu beschränken. Darüber "> hinaus läßt sich die Kernkonstruktion leicht durch Weichlöten oder Hartlöten reparieren, sobald eine undichte Stelle oder ein Riß auftritt, da ein derartiges Versagen an einer Verbindungslinie erfolgt, und alle Verbindungslinien, sowohl die innerhalb als auch die außerhalb der Sammelleitungen für das Zubehör leicht zuganglich sind, das zur Reparatur der Risse benötigt wird.
Bei UCf HcfSicilüiig ucS uicT ucSCnnCuCnCn τ» SPiTiC-
austauschers werden zunächst die entsprechenden Platten- und Rippen- bzw. Lame-lenelemente angefertigt, und zwar einschließlich der Gebilde für die Eintritts- und Austrittsöffnungen. Die Platten werden in aufeinanderfolgenden Schlagvorgängen geformt. Durch den ersten Schlag wird die innere Ziehtiefe für den zentralen Kern, den Rippen oder Lamellen umfassenden Bereich und den tiefen Sammelleitungskragenabschnitt mit seinem tassenähnlichen Vorsprung geschaffen. Ein zweiter Schlag formt den äußeren Plattenumfang einschließlich dem Dichtungsumfangsflansch. Danach entfe.nt ein Abkantschlag das überschüssige Umfangsbiechmaterial sowie die Ausschnittsabschnitte der Sammelleitungskragenteile. Die Rippenelemente werden entsprechend den Rippentypen geformt, die Verwendung finden. Die verschiedenen Teile werden dann gesäubert, beispielsweise im Tauchbad oder durch Besprühen mit geeigneten Lösungsmitteln. Falls gewünscht, läßt sich ein Ultraschallreinigungsbehälter benutzen. Eine ausgewählte Lötlegierung wird dann auf alle Oberflächen aufgetragen, die verlötet werden sollen, und die einzelnen Elemente werden zu einer Anordnung zusammengesetzt, die der herzustellenden Kernmatrix entspricht Die zusammengebauten Teile werden dann in einer kontrollieren Ofenatmosphäre verlötet, bis alle benachbarten Oberflächen in der richtigen Weise durch Lötung miteinander verbunden sind. Nach Abschluß des Lötvorgangs werden die Kopfstücke 18 und 19 (in F i g. 1) und der übrige Teil der integralen Lufteintritts- und Luftaustrittsleitungen an der Kernmatrix befestigt, woraufhin die Anordnung in ihr Gehäuse eingebaut werden kann.
Ein wesentliches Merkmal der hier beschriebenen Vorrichtung, das auch für die Herstellung erhebliche Bedeutung hat, ist die Tatsache, daß die Konstruktion mit integralen Blech- oder Plattenverschlüssen und integralen Sammelleitungen versehen ist Dies wird dadurch erreicht, daß Flanschverbindungen entlang aller Verschlußlinien vorgesehen werden oder Flanschverbindungskombinationen mit überlappenden Kragen in den Sammelleitungsabschnitten. Der so hergestellte Wärmeaustauscher bedarf keiner speziellen Außenabdichtung oder besonderen Tragelemente, wie sie beispielsweise die Kopfstückstangen bilden, die am Umfang bekannter Wärmeaustauscher benutzt werden. Dies ist insbesondere in den Anwendungsfällen des Wärmeaustauschers von Vorteil, bei denen das Gewicht der Konstruktion einen wesentlichen Faktor bildet, also beispielsweise bei Verwendung in einem Motorfahrzeug und in mit Turbinen arbeitenden Kraftwerkanlagen, da überall dort, wo dicke und dünne Materialstrukturen benutzt werden, Probleme hinsichtlich der thermischen Spannungen auftreten. Bei dem erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher weisen die diesbezüglichen Einzelteile alle mehr oder weniger die gleiche Dicke auf, so daß diese Probleme vermieden werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher mit Eintritts- und Austrittssammelleitungen, die mit dem Wärmeaustauscherkern ein integrales Ganzes bilden, der aus einer Folge von unterschiedlich geformten Platten besteht, die in Sandwich-Bauweise paarweise Rücken an Rücken zur Bildung von ineinandergefügten Reihen von Gegenstromkanälen für erste und zweite Strö- Ό mungsmitte! miteinander verbunden sind, wobei zwischen den Sammelleitungen und den Strömungskanälen für das erste Strömungsmittel Verbindungsöffnungen vorhanden sind und jede Platte einen zentralen Wärmeaustauscherabschnitt aufweist, der zwischen den entgegengesetzten Endabschnitten mit diesen ein einheitliches Ganzes bildet, wobei femer sich um den Umfang der Platte ein abgebogener Flansch erstreckt, jeder Endabschnitt mit wenigstens einer vollständig umschlossenen Öffnung ^»sehen ist, um die herum sich wenigstens teilweise ein abgebogener Kragen erstreckt, wobei die Kragen jeder Platte Abschnitte der entsprechenden Eintritts- und Austrittssammelleitungen bilden und die Verbindungsöffnungen gegen die zweiten Strömungsmittelkanäle abdichten, weiche entlang des Außenumfangs der Endabschnitte mit Ausnahme der Stellen, an denen sich die Sammelleitungsöffnungen befinden, offen sind, wobei Kragen ineinandergesteckt sind und wobei erste und zweite Rippenelemente zwischen den Platten in den ersten und zweiten Strömungskanälen verteilt angeordnet sind und die F'-anscht and Kragen benachbarter Plattenpaare und Rippenelemente zu einer starren, sich selbst tragenden K nstruktion verlötet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge (A-, S-, C-Piaiten) von einzelnen Platten (30a. 306, 30c; im zusammengebauten Zustand über die ganze Länge der Sammelleitungen (16, 17) doppelwandig ineinandergesteckte Kragen (36a, 366, 36ς) aufweist, daß die Platten (30) eine sich wiederholende Folge von vier Platten drei getrennter Typen bilden, wobei von dem einen Typ ein Plattenpaar vorhanden ist, und sich die Platten des ersten Typs (30a; durch einen Kragen (36a; mittlerer Tiefe und einen Flansch (42a; kennzeichnen, der sich entlang dem Außenumfang einer Plattenkante nach außen erstreckt, daß sich die Platten (306; des zweiten Typs durch einen Kragen (366; größerer Tiefe als die des ersten Typs und einen Flansch (426; kennzeichnen, der sich entlang dem Außenumfang des einen Plattenrandes nach außen erstreckt, daß sich die Platten (30c; des dritten Typs durch einen Kragen (36c; geringerer Tiefe als die des ersten Typs sowie durch einen Flansch (42c; kennzeichnen, der sich entlang dem Außenumfang der einen Plattenkante nach außen erstreckt, daß sich die Kragen (366, 36c; der Platten (306, 30c; des zweiten und dritten Plattentyps durch gleiche Außendurchmesser kennzeichnen, die kleiner sind als der Innendurchmesser des wi Kragens (36c;des ersten Platten typs (30a;, so daß die Kragen der zweiten und dritten Platten in den Kragen der ersten Platte (30a; einsteckbar sind, und daß die Platten (30a; des ersten Typs paarweise Rücken an Rücken an den Flanschen (42) aneinanderliegen, (,< um eine erste Kanalschicht für das erste Strömungsmittel zu bilden, während die Kragen (366, 36c; der Platten des zweiten und dritten Typs in den entsprechenden Kragen des ersten Typs sitzen, wobei der Kragen des zweiten Plattentyps die Flanschverbindung der Kragen des ersten Plattentyps überlappt und die Platten (306, 30c) des zweiten und dritten Typs eine zweite Kanalschicht für das erste Strömungsmittel bilden.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von Flanschen (426, 42c; umgebenen Ränder der innenliegenden Kragen (366,36c; durch die Flansche abstützende Umbördelungsteile (46) verstärkt sind
3. Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragen (36a, 366,) der Platte (3Oa, 306; des ersten und des zweiten Typs entlang eines Bereiches (50a, 506; der dem abgesetzten Teil (48a, 486; benachbart ist teilweise abgeschnitten sind, um eine Blockierung der Zugangsöffnungen zu verhindern, die durch die abgesetzten Teile der benachbarten Platten innerhalb des Plattenstapels gebildet wird.
DE19742413165 1973-04-16 1974-03-19 Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher und Verfahren zu seiner Herstellung Expired DE2413165C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US35142373A 1973-04-16 1973-04-16
US351439A US3894581A (en) 1973-04-16 1973-04-16 Method of manifold construction for formed tube-sheet heat exchanger and structure formed thereby

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2413165A1 DE2413165A1 (de) 1974-11-07
DE2413165B2 DE2413165B2 (de) 1979-08-16
DE2413165C3 true DE2413165C3 (de) 1986-05-07

Family

ID=26997087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742413165 Expired DE2413165C3 (de) 1973-04-16 1974-03-19 Plattengegenstrom-Wärmeaustauscher und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (5)

Country Link
JP (2) JPS5723192B2 (de)
DE (1) DE2413165C3 (de)
FR (1) FR2225711B1 (de)
GB (1) GB1471212A (de)
SE (1) SE415059B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9726382B2 (en) 2010-07-30 2017-08-08 Grundfos Management A/S Heat exchanger unit having connectors with identical base elements

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE433532B (sv) * 1978-05-22 1984-05-28 Lockmans Ing Byra Ab Lamellvermevexlare
JPS59154083U (ja) * 1983-03-31 1984-10-16 斧建設計工務株式会社 丸棒状焼米食品
JPS6398375A (ja) * 1986-10-15 1988-04-28 Shiyouji Narumi 果実酒の製造方法
GB2211283B (en) * 1987-10-20 1992-04-15 Rolls Royce Plc Heat exchanger
JPH01304857A (ja) * 1988-01-23 1989-12-08 Nippon Ham Kk 加工食品およびその製造方法
JPH07270089A (ja) * 1994-03-31 1995-10-20 Zexel Corp 熱交換器
JP2000514541A (ja) * 1996-02-01 2000-10-31 ノーザン リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 個別式プレートフィン熱交換器
FR2955928B1 (fr) * 2010-01-29 2012-06-01 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur
HUE045594T2 (hu) * 2012-06-05 2020-01-28 Soc Technique Pour Lenergie Atomique Lemezes hõcserélõ a járatok közötti homogén közegáramlások megvalósításához
JP2017155251A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 株式会社神戸製鋼所 強度と延性に優れたアルミニウム合金鍛造材およびその製造方法
NL2019792B1 (en) * 2017-10-24 2019-04-29 Micro Turbine Tech B V Heat exchanger comprising a stack of cells and method of manufacturing such a heat exchanger
SE543419C2 (en) * 2019-02-26 2021-01-12 Alfa Laval Corp Ab A heat exchanger plate and a plate heat exchanger
WO2021244968A1 (fr) * 2020-06-01 2021-12-09 Valeo Systemes Thermiques Organe de protection pour une tubulure d'un échangeur de chaleur
CN118776366A (zh) * 2024-09-11 2024-10-15 江苏集萃唯睿先进涡轮动力技术有限公司 换热器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2287281A (en) * 1940-07-30 1942-06-23 Servel Inc Refrigeration
US2360123A (en) * 1942-09-18 1944-10-10 Gen Motors Corp Oil cooler
US2566310A (en) * 1946-01-22 1951-09-04 Hydrocarbon Research Inc Tray type heat exchanger
GB654359A (en) * 1947-04-01 1951-06-13 Patrick Hudson O Hanlan Improvements in or relating to dry shaving devices
US2511084A (en) * 1947-11-07 1950-06-13 Young Radiator Co Heat-exchanger core
US2782010A (en) * 1948-12-18 1957-02-19 Modine Mfg Co Heat exchanger
FR1038859A (fr) * 1950-06-23 1953-10-02 English Electric Co Ltd Perfectionnements aux échangeurs de chaleur
DE1040057B (de) * 1953-02-20 1958-10-02 Parsons C A & Co Ltd Waermeaustauscher
DE1716065U (de) * 1955-08-27 1956-02-02 Projahn Werke K G Gliederheizkoerper aus stahlblech.
DE1132082B (de) * 1958-07-08 1962-06-28 Rheinstahl Eisenwerk Hilden A Verfahren zum Verbinden von Heizkoerpergliedern aus Blech
FR1484817A (fr) * 1966-05-06 1967-06-16 Chausson Usines Sa Procédé pour la fabrication d'échangeur de chaleur, élément pour sa mise en oeuvre et radiateur en résultant
US3460611A (en) * 1967-10-06 1969-08-12 Gen Motors Corp Heat exchanger of plate fin modules
FR1589869A (de) * 1968-10-23 1970-04-06
DE2113583B2 (de) * 1971-03-20 1979-02-22 Dieter Steinegg Appenzell Steeb (Schweiz) Wärmetauscher mit parallel zueinander angeordneten Flachrohren und Verfahren zum Herstellen des Wärmetauschers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9726382B2 (en) 2010-07-30 2017-08-08 Grundfos Management A/S Heat exchanger unit having connectors with identical base elements

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Publication number Publication date
FR2225711A1 (de) 1974-11-08
JPS508134A (de) 1975-01-28
FR2225711B1 (de) 1976-10-08
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GB1471212A (en) 1977-04-21
DE2413165B2 (de) 1979-08-16
JPS5415555A (en) 1979-02-05
SE415059B (sv) 1980-09-01
DE2413165A1 (de) 1974-11-07

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