DE3710823A1

DE3710823A1 - METHOD FOR PRODUCING WELDED PLATE HEAT EXCHANGERS, IN PARTICULAR CROSS-CURRENT PLATE HEAT EXCHANGERS

Info

Publication number: DE3710823A1
Application number: DE19873710823
Authority: DE
Inventors: Werner Thieme
Original assignee: BAVARIA ANLAGENBAU GmbH
Current assignee: BAVARIA ANLAGENBAU GmbH
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1988-10-13
Also published as: GB2203362A; GB2203362B; GB8805206D0; DE3710823C2; JPS63317226A

Abstract

The method comprises joining together discrete plates (K1, K2, K3, K4, K5), which have regular impressions, on their unimpressed edges by roll seams (9) to form plate pairs bounding gap-like flow channels (5) for a first heat-exchanging medium (M1). The stacked-up plate pairs are effective by way of their surfaces near one another to bound tubular flow channels for a second heat-exchanging medium (M2) and are rigidly joined together by adjacent plates of two plate pairs being joined together to form a stack by means of fillet seams (10) extending perpendicularly to the roll seams, the stack having for fluidwise separation of the two media, corner seams (14) disposed on its four connection edges extending perpendicularly to the other seams. After the roll seams (9) have been produced the plate pairs joined together to form a loose stack are subjected to a surface load (V) in the form of mechanically or thermally or hydraulically produced preloading or biasing forces which correspond approximately to loads experienced in operation and which are oppositely directed to such loads and which continue to be applied until the fillet seams (10) and the corner seams (14) - have been made. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung geschweißter Plattenwärmetauscher, insbesondere Kreuzstrom wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method of manufacture welded plate heat exchanger, especially cross flow Heat exchanger according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, bei Plattenwärmetauschern, deren Wärmetau scherkern aus vielen aneinandergereihten gewellten Einzelble chen bestehen, zur Trennung der Strömungswege für die beiden am Wärmeaustausch beteiligten Medien die einzelnen Platten an ihren gegenseitigen Verbindungsstellen entweder mit Dichtungen unterschiedlicher Art abzudichten und z.B. durch Stehbolzen fest zusammenzuhalten, vgl. GB-PS 10 34 466.It is known in plate heat exchangers, their heat accumulation shear from many corrugated single sheets lined up Chen exist to separate the flow paths for the two the media involved in the heat exchange on the individual plates their mutual connection points either with To seal different types of seals and e.g. by To hold the stud bolts together, cf. GB-PS 10 34 466.

Ferner ist es bekannt, die einzelnen Platten eines solchen Wärmetauschers in ihren Verbindungsbereichen zu löten oder zu schweißen, vgl. DE-PS 16 01 215.It is also known the individual plates of such Solder or heat exchanger in their connection areas to weld, cf. DE-PS 16 01 215.

Die einzelnen Plattenelemente werden hierzu profiliert gepreßt oder geprägt und erhalten dabei eine gewellte Struktur, um wärme- und strömungstechnisch möglichst günstige Verhältnisse für den Wärmeübergang zu schaffen. Die gewellte Struktur führt zu Strömungsänderungen in kontinuierlichen Abständen mit dem Effekt, daß die Turbulenz bedeutend erhöht wird, und vergrößert gleichzeitig die benutzte, für die Wärmeübertragung genutzte Fläche wesentlich. Darüber hinaus verleiht die gewellte Struktur den Wärmetauscherplatten die erforderliche Festigkeit, um statische und dynamische Belastungen vor und insbesondere während des Betriebes widerstehen zu können. Die Steifigkeit der gewellten Platten im Wärmetauscherpaket hängt mit vom Belastungsvermögen in den gegenseitigen Berührungsbereichen zwischen den einzelnen aneinanderstoßenden Wellungen ab, deren dabei auftretende Deformationen Spannungen erzeugen.For this purpose, the individual plate elements are profiled pressed or embossed and get a corrugated Structure in order to be as favorable as possible in terms of heat and flow technology To create conditions for heat transfer. The curled Structure leads to flow changes in continuous Distances with the effect that the turbulence increases significantly , and at the same time increases the used for which Heat transfer area used significantly. Furthermore gives the corrugated structure to the heat exchanger plates required strength to static and dynamic Loads before and especially during operation to be able to resist. The rigidity of the corrugated sheets in the heat exchanger package depends on the load capacity in the mutual areas of contact between the individual abutting corrugations, the occurring Deformations create tension.

Die auf den Wärmetauscherkern einwirkenden Belastungen sind ferner die von den wärmeaustauschenden Medien ausgehenden Innendrücke, also die zwischen den beiden Strömungswegen vorherrschenden Differenzdrücke, sog. Thermoschocks und andere Übergangserscheinungen beim An- und Abfahren solcher Wärmetauscher in Verfahrensanlagen, Thermospannungen, äußere Kräfte und Momente sowie andere zusätzliche Belastungen aus instationärem Betrieb.The loads acting on the heat exchanger core are also the ones emanating from the heat exchanging media Internal pressures, i.e. those between the two flow paths prevailing differential pressures, so-called thermal shocks and other transition phenomena when starting and stopping such Heat exchangers in process plants, thermal voltages, external Forces and moments as well as other additional loads transient operation.

In Abhängigkeit von der Werkstofffestigkeit, der Dicke der Plattenbleche, der Prägetiefe, der Breite der Prägungen und der Plattentaschen, der Länge derselben, der Anzahl der übereinandergelegten Platten, also vom Ensemble der geometri schen Konfiguration ergeben sich in den verschiedenen Berei chen des Plattenstapels bzw. eines solchen Druckkörpers unterschiedliche Spannungszustände, die insgesamt ein kompli ziertes räumliches Spannungsfeld bestimmen. Depending on the material strength, the thickness of the Plate plates, the embossing depth, the width of the embossing and the plate pockets, the length of the same, the number of superimposed plates, i.e. from the ensemble of geometri configuration arise in the different areas Chen the plate stack or such a pressure body different states of tension, all in all a compli determine the decorated spatial tension field.

Der Einsatzbereich eines solchen Wärmetauschers wird vor allen Dingen durch zwei charakteristische Größen bestimmt, nämlich durch den maximal zulässigen Betriebsdruck und die Betriebstemperatur. Beide Größen hängen eng zusammen, wobei sie größenmäßig im umgekehrten Verhältnis zueinander stehen, d.h. der zulässige Betriebsdruck nimmt mit steigender Temperatur zwischen der Raumtemperatur und der Betriebs temperatur ab.The area of application of such a heat exchanger is outlined all things determined by two characteristic quantities, namely by the maximum permissible operating pressure and the Operating temperatur. Both sizes are closely related, whereby they are inversely related in size, i.e. the permissible operating pressure increases with increasing Temperature between the room temperature and the operating temperature from.

Dieses Ergebnis resultiert normalerweise aus der Abnahme der zulässigen Spannungen bei steigenden Temperaturen bezüglich der verwendeten Plattenwerkstoffe.This result usually results from the decrease in allowable stresses with increasing temperatures regarding of the board materials used.

Bei Verwendung von elastischen Dichtungen zum gegenseitigen Abdichten der einzelnen Plattenelemente kann die mechanische Festigkeit der gewellten Platten nicht voll genutzt werden, vielmehr wird die Festigkeit solcher Plattenstapel in erster Linie von der Druck- und Temperaturbeständigkeit der Dichtungswerkstoffe bestimmt, die zudem eine verhältnismäßig niedrige Lebensdauer unter den gegebenen Betriebsbedingungen bei notwendigem Austausch aufweisen. Ferner läßt die Dichtig keit solcher Verbindungsstellen viele Wünsche offen, insbesondere bei wärmetauschenden Medien mit aggressiven Eigenschaften. Bei an den Plattenrändern gelöteten Wärmetauscherkernen wird die Festigkeit und die Dichte im wesentlichen von der Festigkeit und der Dicke der Lötverbin dungen bestimmt, die in bezug auf die Festigkeit von Schweißverbindungen bei den vorherrschenden relativ hohen Betriebstemperaturen weit unter der mechanischen Festigkeit der gewellten Plattenstrukturen liegen. When using elastic seals for mutual Sealing the individual plate elements can be mechanical The strength of the corrugated sheets is not fully utilized, rather, the strength of such plate stacks is first Line of pressure and temperature resistance of the Sealing materials determined, which is also a relative short service life under the given operating conditions if necessary. Furthermore, the seal leaves such requests, many wishes are open, especially with heat exchanging media with aggressive Properties. With soldered on the plate edges Heat exchange cores will increase the strength and density essential of the strength and thickness of the solder joint determined in relation to the strength of Welded joints in the prevailing relatively high Operating temperatures far below the mechanical strength of the corrugated plate structures.

Mit dem Schweißen der Verbindungsränder an den gewellten Platten über eine für die Struktur sichere Breite sind solche festen und gleichzeitig dichten Schweißverbindungen nicht mehr Schwachstellen im Festigkeitsverband, vielmehr wird hier die zulässige Belastbarkeit, wie die Erfahrung gezeigt hat, von der Struktur als solcher bestimmt.With the welding of the connecting edges to the corrugated Panels over a width that is safe for the structure are such firm and at the same time tight welded connections more weak points in the strength association, rather here the permissible load capacity, as experience has shown determined by the structure as such.

Umweltschutz und Energiesparmaßnamen erfordern mehr und mehr den Einsatz von Wärmetauschern auch bei Verfahrensanlagen, die unter extremen Betriebsbedingungen arbeiten, so daß auch an die Wärmetauscher immer höhere Anforderungen gestellt werden.Environmental protection and energy saving measures require more and more the use of heat exchangers also in process plants, who work under extreme operating conditions, so that too the heat exchangers are subject to ever increasing demands will.

Im Wärmetauscherbau gilt es zudem in besonderem Maße, eine hohe Leistungsdichte, d.h. ein optimales Verhältnis zwischen Bauvolumen und Wärmetauscherleistung zu erreichen, und außerdem ein gutes Leistungsgewicht zu erzielen. Diese Forderungen nach hoher spezifischer Wärmeleistung sind in hohem Maße abhängig von den während des Betriebes gefahrenen d.h. zulässigen Mediendrücken und -temperaturen.In heat exchanger construction, there is also a special requirement high power density, i.e. an optimal relationship between Achieve construction volume and heat exchanger performance, and also achieve a good power-to-weight ratio. These Demands for high specific heat output are in highly dependent on those driven during operation i.e. permissible media pressures and temperatures.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzuschlagen, durch welche geschweißte Wärmetauscherstruktu ren verbessert und befähigt werden, ohne zusätzlichen Werk stoff- und Konstruktionsaufwand deren Festigkeitswiderstand zu steigern und damit deren Einsatzbereich zu vergrößern.The invention is therefore based on the object of measures propose through which welded heat exchanger structure be improved and empowered without additional work fabric and construction costs of their strength resistance to increase and thus to enlarge their area of application.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.

Nach der Erfindung werden also bei der Herstelllung des Wärmetauscherstapels nach dem Erzeugen der ersten Schweißnaht in Form einer Rollschweißnaht, wodurch Plattenpaare mit spaltförmigen Durchströmwegen gebildet werden, die Platten elementepaare zu einem losen Stapel zusammengefügt und mit Vorspannkräften als gleichmäßige Flächenlast, die den während des Betriebes auftretenden Belastungen entgegen gerichtet sind, so lange beaufschlagt, bis die zweiten und dritten Schweißnähten in Form von Kehlschweißnähten und von Eckschweißnähten ausgeführt sind. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird daher trotz etwa punktförmiger Berührung der geprägten Profile je zweier Plattenelemente eine elastische Verformung der Plattenelemente erzielt, die während der Schweißvorgänge zu einer weitestgehend schlüssigen Bindung in der Struktur des Plattenstapels führt, um so die Belastungs fähigkeit des Wärmetauschers zu steigern.According to the invention are thus in the manufacture of Heat exchanger stack after creating the first weld in the form of a roll weld seam, whereby plate pairs with gap-shaped flow paths are formed, the plates element pairs assembled into a loose stack and with Preload forces as a uniform surface load that the during the loads occurring during operation are applied until the second and third Welds in the form of fillet welds and Corner welds are executed. By the invention The procedure is therefore despite the point-like contact of the embossed profiles each two plate elements an elastic Deformation of the plate elements achieved during the Welding processes to a largely coherent bond in the structure of the plate stack leads to the load ability to increase the heat exchanger.

Als Flächenlast wird erfindungsgemäß eine Belastung in Ab hängigkeit vom späteren Betriebsdruck in den Plattenelementen (Maximaldruck bei unterschiedlichen Drücken auf Rohr- und Spaltseite) auf die Plattenelemente im Stapel aufgebracht, die vorzugsweise 1 bis 15 kg/cm² in Abhängigkeit der im Bereiche von 0,5 bis 1,0 mm liegenden Wanddicke und der im Bereiche von 3,2 bis 4,5 mm liegenden Prägetiefe der etwa 18 mm langen Prägungen der Plattenelemente beträgt, also jeweils entsprechend der geometrischen Konfiguration und dem zulässigen Betriebsdruck für die Plattentauscherstruktur.According to the invention, a load depending on the subsequent operating pressure in the plate elements (maximum pressure at different pressures on the pipe and gap side) is applied to the plate elements in the stack, which is preferably 1 to 15 kg / cm ² depending on the range from 0. 5 to 1.0 mm wall thickness and the embossing depth in the range of 3.2 to 4.5 mm of the approximately 18 mm long embossments of the plate elements, in each case corresponding to the geometric configuration and the permissible operating pressure for the plate exchanger structure.

Die Übertragung der Vorspannkräfte auf den Plattenstapel erfolgt in vorteilhafter Weise so, daß die Flächenlast auf die Plattenelemente des Stapels über Außenplatten mit einer der Konfiguration der Plattenelemente entsprechenden Konfi guration aufgebracht wird, wobei als lastaufbringende Außenplatten auch die Außenwände des zur Anwendung gelangenden, den Wärmetauscherstapel aufnehmenden Druckbe hälters verwendet werden können. The transfer of the preload forces to the plate stack is carried out in an advantageous manner so that the area load on the Plate elements of the stack over outer plates with one of the Configuration of the plate elements according to confi guration is applied, being the load application Exterior panels also apply to the exterior walls of the reaching pressure receiving the heat exchanger stack can be used.

Die Flächenlast wird in vorbestimmbarer Größe mechanisch, thermisch oder hydraulisch erzeugt, wobei bei größeren Abmessungen der Plattenelemente des Wärmetauscher-Stapels vor dem Aufbringen der Flächenlast zusätzliche Verankerungen (Stehbolzen: Profile o.ä.) zwischen den Außenwänden eingeschweißt werden, die bei Druckvorspannungsabnahme als Zuganker wirken.The surface load is mechanical in a predeterminable size, generated thermally or hydraulically, with larger ones Dimensions of the plate elements of the heat exchanger stack the application of the surface load additional anchorages (Stud bolts: profiles or similar) between the outer walls be welded in when the pressure preload decrease Tie rods work.

Bei Anwendung einer thermischen Aufbringung der Flächenlast sind die Spannbolzen, mittels derer die Plattenpakete während der Schweißvorgänge gehalten werden, vor dem Einsetzen der Plattenpakete vorzuwärmen, so daß ein sog. Aufschrumpfen der Plattenpakete durch die erkaltenden Spannbolzen erfolgt, ehe das nachfolgende Schweißen durchgeführt wird.When using a thermal application of the surface load are the clamping bolts, by means of which the plate packs during welding operations are held prior to insertion of the Preheat plate packs, so that a so-called Plate packs through the cooling clamping bolts before the subsequent welding is carried out.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Plattenelement geschaffen, bei dem die Wanddicke des Plattenelementes im Bereiche von 0,5 bis 1,1 mm, die Prägetiefe der Profilie rungen im Bereiche von 3,2 bis 7,0 mm und die Prägelänge der Profilierungen im Bereiche von 10 bis 20 mm liegen, wobei die einander gegenüberliegenden Rollschweißnähte wie auch die Querschweißnähte in ihren Breiten entsprechend den jeweiligen Breiten der zusammenzufügenden Plattenelemente, vorzugsweise in Bereiche von 2 bis 4 mm entsprechend einer Breite der Plattenelemente von 250 bis 400 mm gewählt sind.In a further development of the invention is a plate element created in which the wall thickness of the plate element in Ranges from 0.5 to 1.1 mm, the embossing depth of the profile rations in the range of 3.2 to 7.0 mm and the embossing length of the Profilings are in the range of 10 to 20 mm, the opposite roll welds as well as the Cross weld seams in their widths according to the respective Widths of the plate elements to be joined, preferably in ranges of 2 to 4 mm corresponding to a width of the Plate elements from 250 to 400 mm are selected.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungbeispiel zeigt, beschrieben. Im einzelnen zeigen:The invention is based on the drawing, the schematically shows an exemplary embodiment described. in the single show:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Wärmetauschers nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung, wobei die vordere Seitenwand weggelassen ist, Fig. 1 shows a detail of a heat exchanger according to the invention in perspective view, wherein the front side wall has been omitted,

Fig. 2 einen Ausschnitt des Wärmetauscherkerns nach Fig. 1 ebenfalls perspektivisch in Richtung der Pfeile M 2 gesehen, Fig. 2 seen a detail of the heat exchanger core according to FIG. 1 also in perspective in the direction of arrows M 2,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines geschweißten Platten wärmetauschers gemäß der Erfindung, Fig. 3 shows a section through a device for performing the method for producing a welded heat exchanger plates according to the invention,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 3, Fig. 4 is a plan view of the device according to Fig. 3,

Fig. 5 eine Darstellung mehrerer Plattenelemente in vergrößertem Maßstab und Fig. 5 is an illustration of several plate elements on an enlarged scale and

Fig. 6 einen Teilschnitt durch die Plattenele mente nach Fig. 5. Fig. 6 shows a partial section through the Platt Enele elements according to Fig. 5.

Der Wärmetauscherkern besteht aus vielen einzelnen dünnwandi gen waffelförmig profilierten Plattenelementen oder Blechen K 1, K 2, K 3, K 4, K 5 usw. Hierbei sind stets zwei spiegelbild lich aufeinander gelegte Einzelbleche K 2 und K 3 bzw. K 4 und K 5 mit ihren einen gegenüberliegenden Randbereichen 7 und 8 durch erste Schweißnähte 9 - Rollnähte jeweils zu Platten paaren P 1 bis Pn vereinigt, wobei die Einzelbleche durch ihre entsprechenden Profilierungen jeweils einen Durchtrittsspalt S für das wärmeabgebende Medium M 1 bilden. Jedes Plattenpaar P 2, P 3 ist mit dem benachbarten Plattenpaar P 4, P 5 durch gegenüberliegende, an deren Rändern verlaufende zweite Schweißnähte 10 - Kehl- oder Quernähte - die senkrecht zu den ersten Schweißnähten 9 - Rollnähte - , verlaufen, fest verbunden, d.h. durch die Kehlschweißnähte 10 sind die benachbarten Bleche K 1 und K 2 bzw. K 3 und K 4 je eines Plattenpaares mit ihren anderen gegenüberliegenden Randbereichen 11 und 12 fest mit einander verbunden. Dabei bilden die einander zugewandten Bleche K 1 und K 2 bzw. K 3 und K 4 durch ihre entsprechenden Profilierungen Durchströmrohre 13 - siehe Fig. 2 - für das wärmeaufnehmende Medium M 2. Jede Wärmetauscherplatte K ist also, wie die Fig. 5 und 6 zeigen, ein geprägtes Formblech 30 und weist als Profilierung in Längs- und Querrichtung rasterförmig ausgerichtete gleichmäßig angeordnete Sicken 32 und 33 auf. Wie erwähnt, sind die Wärmetauscherplatten jeweils paarweise in bezug auf ihre Sicken 32 zueinander angeordnet aufeinander gestapelt und an ihren querseitigen Rändern 40 miteinander durch die Rollschweißnaht verschweißt. Die Sicken 33 der benachbarten Wärmetauscher-Platten begrenzen somit die spaltähnlichen Kanäle S. Werden zwei solcher Plattenpaare spiegelbildlich aufeinandergestapelt, so bilden die in der anderen Richtung orientierten Sicken 32 die rohrähnlichen Kanäle 13, die sich zwischen den äußeren Wärmetauscher-Platten 30 eines solchen Wärmetauscher-Plattenpaares befinden. Auf diese Weise entstehen in der einen Richtung die nebeneinanderliegenden rohrähnlicher Kanäle 13 und in der quer dazu liegenden Richtung die nebeneinanderliegenden spaltförmigen Kanäle S; somit können die wärmetauschenden Medien M 1 und M 2 im Kreuzstrom zueinander fließen.The heat exchanger core consists of many individual thin-walled, waffle-shaped profiled plate elements or sheets K 1 , K 2 , K 3 , K 4 , K 5 , etc. Here, there are always two mirror images of individual sheets K 2 and K 3 or K 4 and K 5 with their one opposite edge regions 7 and 8 by first weld seams 9 - roll seams paired to form plates P 1 to Pn, the individual sheets each forming a passage gap S for the heat-emitting medium M 1 due to their corresponding profiles. Each plate pair P 2, P 3 is connected to the adjacent pair of plates P 4, P 5 by opposing, extending on the edges of second weld seams 10 - run, firmly connected, ie - fillet or transverse seams - perpendicular to the first welding seams 9 - Roll seams by means of fillet weld seams 10 , the adjacent sheets K 1 and K 2 or K 3 and K 4 each of a pair of plates are firmly connected to one another with their other opposite edge regions 11 and 12 . The mutually facing sheets K 1 and K 2 or K 3 and K 4 form flow tubes 13 through their corresponding profiles - see FIG. 2 - for the heat-absorbing medium M 2 . Each heat exchanger plate K, then, as shown in FIGS. 5 and 6 show an embossed mold plate 30 and has a profile in longitudinal and transverse direction of a grid pattern aligned evenly spaced beads 32 and 33. As mentioned, the heat exchanger plates are each stacked on top of one another in pairs with respect to their beads 32 and welded to one another at their transverse edges 40 by the roller weld. The beads 33 of the adjacent heat exchanger plates thus limit the gap-like channels S. If two such plate pairs are stacked one on top of the other in a mirror image, the beads 32 oriented in the other direction form the tube-like channels 13 which are located between the outer heat exchanger plates 30 of such a heat exchanger plate pair. In this way, the adjacent tube-like channels 13 are formed in one direction and the adjacent slot-shaped channels S in the transverse direction; thus the heat-exchanging media M 1 and M 2 can flow in cross-flow to each other.

Auf diese Weise entsteht ein Blechpaket - Wärmetauscherkern - vorbestimmter Höhe entsprechend der gewünschten Wärme tauscher Leistung, das in Richtung der Stapelhöhe, also jeweils senkrecht zu den Roll- und Quernähten durch vier an den Ecken des Blechpaketes vorgesehene sog. Eckaufbaunähte 14 zu verfestigen ist. Diese Schweißnähte 14 dienen ferner zum Anschluß des Wärmetauscherkerns an das Wärmetauschergehäuse 18 und zur gegenseitigen Abdichtung der Strömungswege. In this way, a laminated core - heat exchanger core - predetermined height corresponding to the desired heat exchanger output, which is to be solidified in the direction of the stack height, i.e. perpendicular to the roll and transverse seams by four so-called corner structure seams 14 provided at the corners of the laminated core. These weld seams 14 also serve to connect the heat exchanger core to the heat exchanger housing 18 and to mutually seal the flow paths.

Nach dem Anbringen der Rollschweißnähte 9 wird das lose gestapelte Wärmetauscherpaket, bestehend aus den Platten paaren P 1 bis Pn, über die Plattenaußenflächen 18 unter Vorspannungskräfte V gesetzt, die entsprechend den zu er wartenden Betriebsdrücken gewählt sind. Das Aufbringen dieser Vorspannkräfte erfolgt hydraulisch, thermisch oder mechanisch in einstellbarer Größe in an sich bekannter Weise. Die einstellbare Flächenlast kann auch über Außenplatten mit einer der Konfiguration der Plattenelemente entsprechenden Konfiguration aufgebracht werden.After the roller welds 9 have been applied , the loosely stacked heat exchanger package, consisting of the plates pairs P 1 to Pn, is placed over the plate outer surfaces 18 under prestressing forces V , which are selected in accordance with the operating pressures to be expected. These prestressing forces are applied hydraulically, thermally or mechanically in an adjustable size in a manner known per se. The adjustable surface load can also be applied via outer panels with a configuration corresponding to the configuration of the panel elements.

Eine geeignete Vorrichtung hierzu ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt.A suitable device for this is shown in FIGS. 3 and 4.

Die Außenplatten 18 des Wärmetauschers sind dort zwischen Klammern 31 angeordnet, die über Schraubbolzen 32 in einstellbarer Weise zwecks Erzeugung der Flächenlast zusammengepreßt werden. Die mit der Bezugsziffer 21 insgesamt gekennzeichneten Plattenpakete befinden sich zwischen den Außenplatten. Die Vorspannkräfte V werden also durch ein definiertes Anziehen der Zugankerverschraubungen erzeugt.The outer plates 18 of the heat exchanger are arranged there between clamps 31 , which are pressed together in an adjustable manner by means of screw bolts 32 in order to generate the surface load. The plate packs, identified overall by reference number 21 , are located between the outer plates. The preload forces V are therefore generated by a defined tightening of the tie rod screw connections.

Diese Kräfte können aber auch über Zuganker 22 erzeugt werden, die im erwärmten Zustand in die Außenplatten eingeschweißt werden, ehe das Verschweißen der Platten elementenpaare zu einem Plattenstapel erfolgt. Diese Zuganker verbleiben an ihrem Ort, während die vorerwähnten Schraub bolzen nach dem Fertigstellen der genannten Schweißverbin dungen wieder entfernt werden. These forces can also be generated via tie rods 22 which are welded into the outer plates in the heated state before the plates are welded into pairs of elements to form a stack of plates. These tie rods remain in place, while the aforementioned screw bolts are removed again after the welding connections mentioned have been completed.

Die Vorspannkräfte V werden so lange aufrechterhalten, bis die Quernähte bzw. Kehlschweißnähte 10 und die Eckschweiß nähte 14 ausgeführt sind. Die Wirkungsrichtung der Vorspannkräfte ist aus den Fig. 1 und 2 (in dieser Darstellungsweise einseitig auf die äußere einzelne Gehäusewand 18 gerichtet), ersichtlich.The prestressing forces V are maintained until the transverse seams or fillet weld seams 10 and the corner weld seams 14 are executed. The direction of action of the pretensioning forces can be seen from FIGS. 1 and 2 (in this illustration directed towards the outer individual housing wall 18 ).

In Fig. 3 sind mögliche Ansatzpunkte der mechanisch, hydrau lisch oder thermisch eingeleiteten Vorspann- bzw. Zuganker kräfte bei 21 und bei 22 gezeigt.In Fig. 3 possible starting points of the mechanically, hydraulically or thermally initiated bias or tie rod forces at 21 and 22 are shown.

Claims

1. Process for the production of welded plate heat exchangers whose regular embossed plate elements at their embossed edges by rolling weld seams to form gap-side plate pairs and the plate pairs by the forehead joints of the mutually facing plate elements of two adjacent plate-side plate pairs forming interconnecting fillet welds Stack are connected, the gap and pipe-side openings are arranged at an angle to each other and for their fluid separation at the corners of the stack perpendicular to the roll and fillet welds corner welds are applied to the stack, characterized in that after the roll welds have been produced, the to a stack of assembled plate element pairs with a defined area load evenly and the mutually facing plate elements of two plate pairs by the end-face K Steel weld seams are connected to one another and the corner weld seams are applied, and that after the welding operations the stack is relieved of the surface load.

2. The method according to claim 1, characterized in that a load depending on the subsequent operating pressure in the plate elements (maximum pressure at different pressures on the pipe and gap side) is applied to the plate elements in the stack, which is preferably 1 to 15 kg / cm ² depending on the wall thickness in the range of 0.5 to 1.0 mm and the embossing depth in the range of 3.2 to 4.5 mm of the approximately 18 mm long embossments of the plate elements.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized ge indicates that the area load on the Plate elements of the stack over outer plates with a corresponding to the configuration of the plate elements Configuration is applied.

4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that as a burden The outer walls of the exterior panels are used the pressure receiving the heat exchanger stack be used.

5. The method according to claim 1, characterized records that the area load in predeterminable Size generated mechanically, thermally or hydraulically becomes.

6. The method according to claims 1 and 2, characterized ge indicates that with larger dimensions the plate elements of the heat exchanger stack before Applying the surface load (pressure preload) additional anchors (stud bolts, profiles, etc.) are welded between the outer walls and at Decrease in preload act as a tie rod.

7. plate element for a cross-flow heat exchanger with grid-shaped profiles for carrying out the method according to claims 1 to 6, characterized in that the wall thickness of the plate element ( 30 ) in the range of 0.5 to 1.1 mm, the embossing depth of Profilings ( 32 ) in the range of 3.2 to 7.0 mm and the embossing length of the profiles ( 32 ) in the range of 10 to 20 mm.

8. Plate element according to claim 7, characterized in that the opposite roller welds ( 9 ) as well as the cross welds ( 10 ) in their widths corresponding to the respective widths of the plate elements ( 30 ) to be joined together preferably in the range of 2 to 4 mm corresponding to a width the plate elements ( 30 ) are selected from 250 to 400 mm.