DE10112710A1 - Plate heat exchangers and manufacturing processes - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher, bestehend aus im wesentlichen ebenen Wärmetauscherplatten (8) beliebiger Anzahl, die einen aufgerichteten, umlaufenden, äußeren Rand (9) und mindestens vier Durchbrüche aufweisen und die so ineinander gestapelt und mittels Löten verbunden sind, daß die Durchbrüche vertikale Kanäle (4; 5; 6; 7) im Plattenwärmetauscher ergeben und zwischen den Wärmetauscherplatten (8) Strömungskanäle (11; 12) für unterschiedliche Fluide vorhanden sind, wobei der umlaufende Rand (10) der den Stapel der Wärmetauscherplatten (8) abschließenden einen Wärmetauscherplatte (13) eine von den Rändern (9) der anderen Wärmetauscherplatten (8) verschiedene Abbiegung weist. Um die Anordnung von Anschlußflanschen oder anderer Elemente in unmittelbarer Nähe des Randes des Plattenwärmetauschers zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der umlaufende Rand (10) der abschließenden Wärmetauscherplatte (13) über den Rand (9) der darunter angeordneten Wärmetauscherplatte (8) gebogen ist. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren sieht vor, daß der Rand (10) der den Stapel der Wärmetauscherplatten (8) abschließenden Wärmetauscherplatte (13) in einem Umformwerkzeug nach außen umgebogen wird und die Wärmetauscherplatte (13) danach auf den Stapel der Wärmetauscherplatten (8) gesetzt wird, wobei ihr Rand (10) den Rand (9) der darunter befindlichen Wärmetauscherplatte (8) abdeckt.The invention relates to a plate heat exchanger, consisting of essentially flat heat exchanger plates (8) of any number, which have an erected, circumferential, outer edge (9) and at least four openings and which are stacked one inside the other and connected by means of soldering such that the openings have vertical channels (4; 5; 6; 7) in the plate heat exchanger and flow channels (11; 12) for different fluids are provided between the heat exchanger plates (8), the peripheral edge (10) of the one heat exchanger plate (8) closing the stack of heat exchanger plates (8) 13) has a bend different from the edges (9) of the other heat exchanger plates (8). In order to enable the arrangement of connecting flanges or other elements in the immediate vicinity of the edge of the plate heat exchanger, the invention provides that the peripheral edge (10) of the final heat exchanger plate (13) is bent over the edge (9) of the heat exchanger plate (8) arranged underneath , The manufacturing method according to the invention provides that the edge (10) of the heat exchanger plate (13) which closes the stack of heat exchanger plates (8) is bent outwards in a forming tool and the heat exchanger plate (13) is then placed on the stack of heat exchanger plates (8), its edge (10) covering the edge (9) of the heat exchanger plate (8) located below.
Description
Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher, bestehend aus im wesentlichen ebenen Wärmetauscherplatten, die einen aufgerichteten, umlaufenden, äußeren Rand und mindestens vier Durchbrüche aufweisen und die so ineinander gestapelt und mittels Löten verbunden sind, daß die Durchbrüche vertikale Kanäle durch den Plattenwärmetauscher ergeben und zwischen den Wärmetauscherplatten Strö mungskanäle für unterschiedliche Fluide vorhanden sind, wobei der umlaufende Rand der den Stapel der Wärmetauscherplatten abschließenden einen Wärmetau scherplatte eine von den Rändern der anderen Wärmetauscherplatten verschiede ne Abbiegung aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für den Plattenwärmetauscher.The invention relates to a plate heat exchanger consisting essentially of flat heat exchanger plates that have an erected, revolving, outer Have edge and at least four openings and so stacked one inside the other and are connected by soldering that the openings vertical channels through the Plate heat exchangers and flow between the heat exchanger plates are available for different fluids, the circulating Edge of a heat rope ending the stack of heat exchanger plates shear plate one different from the edges of the other heat exchanger plates has a turn. The invention further relates to a production method for the plate heat exchanger.
Der Plattenwärmetauscher entspricht der DE 196 28 561 C1. Die Fig. 4 und 6 die ses Dokuments zeigen, daß der Rand der obersten Wärmetauscherplatte nach innen umgebogen ist, während alle anderen Ränder einheitlich und wannenartig nach oben gerichtet sind. Diese Maßnahme stößt oftmals auf Schwierigkeiten, weil Anschlußstutzen oder andere zum Plattenwärmetauscher gehörende Elemente sehr dicht am erwähnten Rand angeordnet werden müssen.The plate heat exchanger corresponds to DE 196 28 561 C1. FIGS. 4 and 6, the document ses show that the edge of the top heat exchanger plate is bent inwards, while all other edges are uniform and a trough facing upwards. This measure often encounters difficulties because connecting pieces or other elements belonging to the plate heat exchanger must be arranged very close to the edge mentioned.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Plattenwärmetauscher aus dem Oberbegriff so weiterzubilden und ein geeignetes Herstellungsverfahren anzuge ben, mit dem die erwähnten Schwierigkeiten ausgeschlossen werden.The invention has for its object the plate heat exchanger from To further develop the generic term and to apply a suitable manufacturing process ben with which the difficulties mentioned are excluded.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß der Rand der den Stapel der Wär metauscherplatten abschließenden Wärmetauscherplatte über den Rand der dar unter angeordneten Wärmetauscherplatte gebogen ist.The solution according to the invention provides that the edge of the stack of heat final heat exchanger plate over the edge of the is bent under the arranged heat exchanger plate.
Durch diese Maßnahme kann beispielsweise ein Anschlußstutzen unmittelbar am Rand angrenzend angeordnet werden, ohne auf Schwierigkeiten zu stoßen. Ferner wurde dadurch die Stabilität im Rand der obersten Wärmetauscherplatte verbes sert. Die Wärmetauscherplatten weisen gewöhnlich eine extrem geringe Blechdic ke auf, weshalb der Rand solcher Plattenwärmetauscher, die nicht erfindungsge mäß ausgestaltet sind, im Betrieb oder bereits beim Transport zum Kunden oder beim Einbau oftmals beschädigt, d. h. verbogen oder sogar eingerissen wird. Fer ner sind solche Ränder extrem scharfkantig, wodurch Verletzungsgefahren hervor gerufen werden. Die erfindungsgemäße Ausbildung wirkt all dem entgegen.This measure can be used, for example, for a connection piece directly on Edge can be arranged without encountering difficulties. Further the stability in the edge of the top heat exchanger plate was improved sert. The heat exchanger plates usually have an extremely low sheet thickness ke on, which is why the edge of such plate heat exchangers that are not fiction are appropriately designed, in operation or already during transport to the customer or often damaged during installation, d. H. bent or even torn. Fer Such edges are extremely sharp, which creates the risk of injury be called. The training according to the invention counteracts all this.
Zur Vermeidung solcher Verletzungsgefahren, die auch ein Risiko hinsichtlich Pro dukthaftung sind, wurden bei bekannten Plattenwärmetauschern Schutzdeckel aus Kunststoff vorgesehen, die nach der Erfindung entfallen können, was eine Ko stenersparnis mit sich bringt.To avoid such risk of injury, which is also a risk with regard to Pro product liability, protective covers have been removed from known plate heat exchangers Plastic provided that can be omitted according to the invention, which is a Ko cost savings.
In weiterer Ausbildung ist vorgesehen, daß der Rand an der den Stapel der Wär metauscherplatten abschließenden Wärmetauscherplatte vor dem Stapeln der Wärmetauscherplatten mittels eines Umformwerkzeugs anbringbar ist. Diese Maß nahme hat sich als bedeutend einfacher und kostengünstiger herausgestellt als die bekannte Umformung des Randes am fertig gelöteten Plattenwärmetauscher. Zu sätzlich wurde festgestellt, daß durch diese Maßnahme die scharfe Kante entgratet wird, d. h. weniger scharfkantig gemacht bzw. abgestumpft werden kann.In a further training it is provided that the edge of the stack of heat final heat exchanger plate before stacking the Heat exchanger plates can be attached by means of a forming tool. This measure It turned out to be significantly easier and cheaper than that Known reshaping of the edge on the soldered plate heat exchanger. to It was also found that this measure deburred the sharp edge will, d. H. can be made less sharp-edged or blunted.
Als vorteilhaft wird ferner angesehen, wenn das Ende des umgebogenen Randes etwa senkrecht zur Ebene der Wärmetauscherplatten steht oder geringfügig weiter, zum Plattenwärmetauscher hin, umgebogen ist. Dadurch wird die Verletzungsge fahr weiter abgebaut.It is also considered advantageous if the end of the bent edge is approximately perpendicular to the plane of the heat exchanger plates or slightly further, towards the plate heat exchanger, is bent. This will cause the injury drive further dismantled.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren sieht vor, daß der Rand der den Stapel der Wärmetauscherplatten abschließenden Wärmetauscherplatte in einem Umformwerkzeug nach außen umgebogen wird und die Wärmetauscherplatte da nach auf den Stapel der Wärmetauscherplatten gesetzt wird, wobei ihr Rand den Rand der darunter befindlichen Wärmetauscherplatte abdeckt.The manufacturing method according to the invention provides that the edge of the Stack of the heat exchanger plates concluding the heat exchanger plate in one Forming tool is bent outwards and the heat exchanger plate there after is placed on the stack of heat exchanger plates, with its edge the Edge of the heat exchanger plate underneath.
Die Ränder der Wärmetauscherplatten, die den Stapel bilden, sind vorzugsweise von einfachster Gestalt, wodurch geringe Werkzeug - und Herstellungskosten be wirkt werden. Sie sind lediglich einfach und wannenartig aufgerichtet und die Wär metauscherplatten sind so ineinander gestapelt, daß ihre Ränder am fertigen Plattenwärmetauscher demselben eine schuppenartige Struktur verschaffen. Die abschließende Wärmetauscherplatte besitzt vor dem Umbiegevorgang ihres Ran des die gleiche Gestalt wie alle übrigen Wärmetauscherplatten.The edges of the heat exchanger plates that form the stack are preferred of the simplest shape, which means low tooling and manufacturing costs be effective. They are just simple and tub-like and the warmth exchanger plates are stacked so that their edges are finished Plate heat exchangers give it a scale-like structure. The final heat exchanger plate has its Ran before the bending process the same shape as all other heat exchanger plates.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel beschrieben, wozu auf die beiliegenden Abbildungen Bezug genommen wird.The invention is described below in an embodiment, for what reference is made to the accompanying illustrations.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 perspektivische Ansicht des Plattenwärmetauschers; Fig. 1 perspective view of the plate heat exchanger;
Fig. 2 Schnitt II-II durch den Plattenwärmetauscher der Fig. 1; Fig. 2 section II-II through the plate heat exchanger of Fig. 1;
Fig. 3 Einzelheit III aus der Fig. 2; FIG. 3 shows detail III from Fig. 2;
Fig. 4 ähnlich Fig. 3; Fig. 4 is similar to Fig. 3;
Fig. 5 vergrößerter Ausschnitt einer Ecke des Plattenwärmetauschers; Fig. 5 enlarged section of a corner of the plate heat exchanger;
Der Plattenwärmetauscher des Ausführungsbeispiels ist für den Wärmeaustausch zwischen mehr als zwei Fluiden vorgesehen. Er besitzt deshalb spezielle An schlußflansche 1; 2; 3, die als Anschlußadapter 1; 2 ausgebildet sind, wie das in der DE 196 28 561 C1 und auch in der DE 196 28 560 C1 beschrieben und gezeigt wurde. Auf diese Einzelheiten kommt es im vorliegenden Zusammenhang weniger an, jedoch soll darauf hingewiesen werden, daß insbesondere der Anschlußflansch 1 sehr nahe am Rand 9 des Plattenwärmetauschers bzw. der Wärmetauscher platten 8; 13 angeordnet ist, ja sogar teilweise über diesen Rand 9 hinaus reicht, wie es auch aus der Fig. 2, rechts oben, zu sehen ist. Die Anschlußflansche 1, 2, 3 besitzen Bohrungen 20, die der Befestigung an den nicht gezeigten Gegenflan schen an einem Getriebe oder dergleichen dienen. Der Plattenwärmetauscher be sitzt eine in der Blechdicke etwas verstärkte Grundplatte 15, deren Ecken 16 nach oben gebogen sind und am Rand 9 der unteren Wärmetauscherplatten 8 anliegen, um dem Stapel eine verbesserte Stabilität zu geben. Eine Deckplatte 19 liegt oben auf der obersten Wärmetauscherplatte 13. Sämtliche Wärmetauscherplatten 8; 13 besitzen jeweils vier kreisrunde Durchbrüche, die nach dem Stapeln der Wärme tauscherplatten 8; 13 die Kanäle 4; 5; 6 und 7 ergeben, die der Zu- und Abfüh rung der Fluide dienen. Beispielsweise könnte am Kanal 5 die Zuführung eines Kühlmittels erfolgen, das am Kanal 7 den Plattenwärmetauscher wieder verläßt, nachdem es sämtliche Strömungskanäle 12 (Fig. 2) durchströmt und die Wärme der anderen Fluide aufgenommen hat. Am Kanal 4 strömt ein solches wärmeab gebendes Fluid ein und am Kanal 6 wieder aus, nachdem es zumindest einige der Strömungskanäle 11 durchströmt hat. Ein weiteres wärmeabgebendes Fluid strömt am Kanal 17 ein und am Kanal 18 wieder aus.The plate heat exchanger of the exemplary embodiment is provided for the heat exchange between more than two fluids. It therefore has special connection flanges 1 ; 2 ; 3 , which as a connection adapter 1 ; 2 are formed, as was described and shown in DE 196 28 561 C1 and also in DE 196 28 560 C1. These details are less important in the present context, but it should be noted that in particular the connecting flange 1 plates 8 very close to the edge 9 of the plate heat exchanger or the heat exchanger; 13 is arranged, even partially extends beyond this edge 9 , as can also be seen from FIG. 2, top right. The connecting flanges 1 , 2 , 3 have bores 20 , which are used for fastening to the counter flanges, not shown, on a gear or the like. The plate heat exchanger sits a somewhat reinforced base plate 15 , the corners 16 of which are bent upwards and rest against the edge 9 of the lower heat exchanger plates 8 in order to give the stack improved stability. A cover plate 19 lies on top of the uppermost heat exchanger plate 13 . All heat exchanger plates 8 ; 13 each have four circular openings, which after stacking the heat exchanger plates 8 ; 13 channels 4 ; 5 ; 6 and 7 result that serve the supply and discharge of the fluids. For example, a coolant could be supplied to the channel 5 , which leaves the plate heat exchanger again at the channel 7 after it has flowed through all the flow channels 12 ( FIG. 2) and has absorbed the heat of the other fluids. On Channel 4 such wärmeab imaging fluid flows in and on channel 6 again after at least some of the flow channels has passed through. 11 Another heat-emitting fluid flows in at channel 17 and out again at channel 18 .
In den Strömungskanälen 11; 12 befinden sich Turbulenzeinsätze 21, um die Effi zienz des Wärmeaustausches zu verbessern.In the flow channels 11 ; 12 there are turbulence inserts 21 to improve the efficiency of the heat exchange.
Die Wärmetauscherplatte 13, welche die im Ausführungsbeispiel oberste Wärme tauscherplatte darstellt, die sich ansonsten nicht von den anderen Wärmetau scherplatten 8 unterscheidet, wird vor ihrem Aufsetzen auf den Stapel der Wär metauscherplatten 8 in einem einfachen Umformwerkzeug (nicht gezeigt) bear beitet, um den Rand 10, wie in Fig. 3 gezeigt, umzuformen. Im Ausführungsbei spiel nach Fig. 3 steht das Ende 14 des Randes 10 senkrecht auf der Ebene der Wärmetauscherplatten 8; 13. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung wurde dieses Ende 14 noch weiter in Richtung zum Plattenwärmetauscher hin umgebogen, wodurch die Verletzungsgefahr beim Handling weiter abgeschwächt wurde. Nach die ser Umformoperation wird die Wärmetauscherplatte als oberste Wärmetauscher platte 13 auf den Stapel aufgesetzt.The heat exchanger plate 13 , which represents the top heat exchanger plate in the exemplary embodiment, which otherwise does not differ from the other heat exchanger shear plates 8 , is processed before it is placed on the stack of heat exchanger plates 8 in a simple shaping tool (not shown) to the edge 10 as shown in FIG. 3. In Ausführungsbei game of Figure 3, the end 14 of the rim 10 perpendicular to the plane of the heat exchanger plates. 8; 13 . In the embodiment shown in FIG. 4, this end 14 was bent further towards the plate heat exchanger, thereby further reducing the risk of injury during handling. After the water forming operation, the heat exchanger plate 13 is placed on the stack as the uppermost heat exchanger.
Die Figuren zeigen anschaulich die Einfachheit der Ränder 9 und die schuppenar tige Struktur am Rand 9 des Plattenwärmetauschers.The figures clearly show the simplicity of the edges 9 and the schuppenar term structure at the edge 9 of the plate heat exchanger.
Als weitere Variante wurde in Fig. 5 dargestellt, daß es günstig ist, den Rand 10 der Wärmetauscherplatte 13 an den Ecken freizuschneiden. Dies ist vorteilhaft, wenn der Anschlußflansch 3 sehr dicht am Rand 9 des Plattenwärmetauschers angeordnet ist oder darüber hinaussteht. In diesem Abschnitt ist die Verletzungs gefahr gering, weil der Anschlußflansch 3 die Zugänglichkeit zu dem Eckbereich erschwert.As a further variant, it was shown in FIG. 5 that it is favorable to cut the edge 10 of the heat exchanger plate 13 free at the corners. This is advantageous if the connecting flange 3 is arranged very close to the edge 9 of the plate heat exchanger or is beyond it. In this section, the risk of injury is low because the connecting flange 3 makes it difficult to access the corner area.
Sämtliche gezeigten oder vorstehend erwähnten Einzelteile des Plattenwärmetau schers werden nach ihrer Zusammensetzung im Lötofen in einer einzigen Lötope ration miteinander verbunden.All parts of the plate heat exchanger shown or mentioned above According to their composition in the soldering furnace, schers are placed in a single soldering tube ration interconnected.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |