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    • 专利摘要:
    Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmeübertragungsplatte und ein daraus zusammengesetztes vollverschweißtes Plattenpaket für einen geschweißten Wärmeübertrager, bei dem das Plattenpaket aus paarweise am Umfang der Durchtrittsöffnungen verschweißten Wärmeübertragungsplatten gebildet wird, auch von mindestens einem Medium peripherieseitig durchströmt wird. Die erfindungsgemäß ausgebildete Wärmeübertragungsplatte weist eine rechteckige Form auf und ist an den beiden Stirnseiten durch bogenförmige begrenzte Kopfteile versehen. In den Kopfteilen sind die Durchtrittsöffnungen eingebracht, deren Mittelpunkt auf der Längsachse der Wärmeübertragungsplatte liegen. Eine derartig ausgebildete Wärmeübertragungsplatte und ein daraus ausgebildetes Plattenpaket weisen eine große thermische Länge auf und die Wärmeübertragungsplatten verfügen an der Peripherie über eine homogen verlaufende Schweißstrecke, die auch bei einem automatisierten Schweißprozeß ein problemloses gasdichtes und durckbeständiges Verschweißen der Plattenpaare zu einem vollverschweißten Plattenpaket an der Peripherie zuverlässig gewährleistet. Darüber hinaus ist ein Plattenpaket mit dieser Wärmeübertragungsplatte über die Peripherie längs und quer zur Strömungsrichtung des Mediums in den Durchgangskanälen durchströmbar.
    公开号:DE102004022433A1
    申请号:DE102004022433
    申请日:2004-05-06
    公开日:2005-12-01
    发明作者:Joachim Schult；Martin Kolbe
    申请人:Martin Kolbe；Joachim Schult；
    IPC主号:F28D9-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine profilierte Wärmeübertragungsplatte mit Durchtrittsöffnungenund ein Plattenpaket füreinen geschweißtenWärmeübertrager,der aus einem Behältermit stirnseitig und mantelseitig angeordneten Anschlußstutzenbesteht, in dem ein Plattenpaket eingelagert ist, bei dem jeweils zweiWärmeübertragungsplattenzu Plattenpaaren am Umfang der Durchtrittsöffnungen und die aneinandergefügten Plattenpaarean der Peripherie der Plattenpaare dichtend verschweißt sindund bei dem das Plattenpaket von mindestens einem Medium über dievon den Wärmeübertragungsplattengebildeten Durchgangskanäleund von mindestens einem zweiten Medium über die Peripherie des Plattenpaketsdurchströmtwird.
    [0002] ProfilierteWärmeübertragungsplattenfür geschweißte Wärmeübertragerder vorstehend genannten Bauart sind unter anderem aus der EP 0 901 602 B1 bekannt.Diese Wärmeübertragungsplattenbestehen aus runden profilierten Platten mit Durchtrittsöffnungen,die beim Zusammenfügender Wärmeübertragungsplattenzu einem Plattenpaket die Durchtrittskanäle bilden.
    [0003] Dieserunde Form der Wärmeübertragungsplattenist einerseits fürdas Verschweißenvon Plattenpaaren an der Peripherie technologisch gut beherrschbar,um auch gasdichte Schweißnähte problemlosmit mechanisierten oder auch automatisierten Schweißverfahrenausführenzu können,andererseits erfordert aber der Einbau eines Plattenpakets mit rundenWärmeübertragungsplattenin einem Behältereinen erhöhtentechnischen und technologischen Aufwand, um ein derartiges Plattenpaket druckstabilim Behältereinzubauen und den mantelseitigen Anströmbereich des Plattenpaketsso abzudichten, daß einmantelseitiger Bypass möglichst verhindertwird.
    [0004] Darüber hinausverfügendie bekannten runden Wärmeübertragungsplatten über einegeringe thermische Längeund damit die gebildeten Durchgangskanäle zwischen den Platten einesPlattenpaares und zwischen aneinandergefügten Plattenpaaren über einenthermisch geringeren Wirkungsgrad. Dieser Nachteil wird bei denbisher bekannten Wärmeübertragernmit runden Wärmeübertragungsplatten, dieauch von der Peripherie aus durchströmt werden, dadurch kompensiert,daß einPlattenpaket mit einer entsprechenden Anzahl von Plattenpaaren unddamit Durchgangskanälenfür diebeteiligten Medien ausgebildet wird, um auf diese Weise die thermischwirksame Wärmeübertragungsfläche einesPlattenpakets zu vergrößern undden Wärmeübertragerin der gewünschtenWärmeübertragungsleistungauszulegen.
    [0005] Mitder vergrößerten Anzahlder Wärmeübertragungsplattenvergrößert sichaber auch die äußere Abmessungund folglich auch der Platzbedarf des Wärmeübertragers. Aber auch der Fertigungsaufwandfür einderartiges Plattenpaket wird mindestens durch das Schweißen dermehrfach benötigtenPlattenpaare und der Verschweißungder Plattenpaare an ihrer Peripherie zur Ausbildung eines kompaktverschweißten Plattenpaketserhöht.
    [0006] Allgemeinbekannt sind auch konventionelle Wärmeübertragungsplatten, die ineinem Gestell zu einem Plattenpaket zwischen zwei Endplatten verspanntwerden. Die Wärmeübertragungsplattenbestehen aus profilierten rechteckigen Platten, die mit umlaufendenDichtungen versehen sind, die in eingeprägte Dichtungsnuten fixiertwerden und die entsprechend der gewählten Schaltung des Wärmeübertragersmit bis zu vier Durchtrittsöffnungenfür die beteiligtenMedien ausgebildet sein können,zwischen denen die Wärmeübertragungstattfinden soll. Eine derartig ausgebildete Wärmeübertragungsplatte weist zwareine größere thermischeLänge alsdie allgemein bekannten runden Wärmeübertragungsplattenauf, ist aber aufgrund der konstruktiven Ausbildung und der umlaufendenDichtung fürein vollständigdicht verschweißtesPlattenpaket, das in einem verschweißten Behälter eingebaut und mindestens voneinem zweiten Medium überdie Peripherie durchströmtwerden soll, nicht geeignet. Darüberhinaus wird auch bei dieser Art von Wärmeübertragungsplatten die maximalzur Verfügungstehende Flächeder Wärmeübertragungsplatteinfolge der umlaufenden Dichtungsnut und der konstruktiven Ausbildungder Kopfteile, welche die eigentliche wirksame Wärmeaustauschfläche begrenzenund damit kaum fürdie Wärmeübertragungwirksam werden, nicht annäherndvollständiggenutzt. Aber auch die gedichtete Kopfteilausbildung selbst istfür Wärmeübertrager,die auch überdie Peripherie des Plattenpakets durchströmt werden sollen, völlig ungeeignet. Damitist eine Anpassung dieser Art von Wärmeübertragungsplatten an einenWärmeübertrager,bei dem ein vollverschweißtesund auch überdie Peripherie durchströmtesPlattenpaket in einen Behälterdruckstabil eingebaut ist, nicht möglich.
    [0007] Aufgabeder vorliegenden Erfindung ist es daher eine Wärmeübertragungsplatte für einengeschweißtenWärmeübertragerder eingangs genannten Art zu schaffen, die über eine vergrößerte thermischeLänge verfügt und einvollverschweißtesPlattenpaket daraus, das bei einem hohen thermischen Wirkungsgradund geringen Platzbedarf fürverschiedene Einsatzfällenutzbar und das mit einem verringerten technischen und technologischenAufwand herstellbar und in einen Behälter einbaubar ist.
    [0008] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß dadurchgelöst,daß dieWärmeübertragungsplatteeine rechteckige Form aufweist, die an den beiden begrenzenden Stirnseitenmit bogenförmigbegrenzten Kopfteilen ausgebildet ist und daß in jedem Kopfteil eine Durchtrittsöffnung vorgesehenist. Mit der rechteckigen Ausbildung der Wärmeübertragungsplatten und derLage der Durchtrittsöffnungen,die im Verbund des Plattenpakets die Durchgangskanäle durch dasPlattenpaket bilden, wird eine thermisch wirksame Breite und Länge derWärmeübertragungsfläche einerWärmeübertragungsplattegeschaffen, die es möglichmacht, daß einPlattenpaket mit rechteckigen Wärmeübertragungsplattengegenüberden bisher bekannten Plattenpaketen mit runden Wärmeübertragungsplatten bei gleicherDurchsatzleistung und thermischem Wirkungsgrad mit einer geringeren Anzahlvon Wärmeübertragungsplattenund damit Wärmeübertragungsplattenpaarenausgelegt werden kann.
    [0009] Folglichwird zum einen der technologische Aufwand zum paarweisen Verschweißen derWärmeübertragungsplattenwesentlich minimiert und zum anderen kann die Abmessung geringergehalten werden, wodurch der benötigtePlatzbedarf fürden geschweißtenWärmeübertragergeringer ist, was insbesondere in der Anlagentechnik und Haustechnik sehrvorteilhaft sein kann.
    [0010] Mitder bogenförmigenAusbildung der Stirnseiten der Wärmeübertragungsplattenwird eine homogene Schweißstreckegeschaffen, die gestattet, daß einegleichmäßige Schweißnaht ineiner hohen Schweißnahtqualität ausgeführt werdenkann. Übergänge, diebeim Verschweißenvon Plattenpaaren an der Peripherie zu druckinstabilen Schweißstellenführen,könnendamit ausgeschlossen werden. Damit ist die Voraussetzung gegeben,daß einedruckstabile gasdichte Verschweißung von Plattenpaaren an der Peripherieauch bei Wärmeübertragungsplattenmit einer rechteckigen Querschnittsform gewährleistet werden kann.
    [0011] Folglichist auch ein vollverschweißtesPlattenpaket mit Wärmeübertragungsplatten,die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, für einen sehr hohen Temperatur-und Druckbereich geeignet.
    [0012] Darüber hinausist auch die Voraussetzung geschaffen, daß Wärmeübertragungsplatten mit einerrechteckigen Querschnittsform wirtschaftlich mit einem vollautomatisiertenSchweißprozeß an derPeripherie zu einem druckstabilen Plattenpaket verschweißt werden,ohne das die Gefahr besteht, daß instabileSchweißstellenunter anderem infolge von Druckschlägen im Wärmeübertrager zum Bersten und damitdas ansich servicefreie Plattenpaket undicht wird.
    [0013] Nacheiner bevorzugten Ausführungsform derErfindung ist der Radius der bogenförmig begrenzten Kopfteile gleichder halben Breite der Wärmeübertragungsplatte.Damit wird ein kontinuierlicher Übergangder Längsseitenzu den bogenförmigenStirnseiten gewährleistet,der den Schweißprozeß an derPeripherie vorteilhaft beeinflußt.
    [0014] Vorteilhaftist auch, wenn die Mittelpunkte der Durchtrittsöffnungen auf der Längsachseder Wärmeübertragungsplatteliegen. Damit erfolgt die Beströmungder Wärmeübertragungsfläche über die Durchgangsöffnungenmittig überdie Längsachse undder gebildete Plattenspalt zwischen zwei paarweise verschweißten Wärmeübertragungsplatten wirdgleichmäßig über dieBreite der angrenzenden Wärmeübertragungsflächen durchströmt.
    [0015] Bevorzugtist das Profil der Kopfteile gleich dem Profil des rechteckigenTeils der Wärmeübertragungsfläche.
    [0016] Eskann aber auch bei bestimmten Medien oder besonderen Einsatzfällen vorteilhaftsein, wenn das Profil der Kopfteile gegenüber dem rechteckigen Teil derWärmeaustauschfläche unterschiedlichist, um beispielsweise bei bestimmten Medien das Einströmen in denPlattenspalt zwischen zwei paarweise verschweißten Wärmeübertragungsplatten zu begünstigenoder den Druckabfall im Wärmeübertrager zubeeinflussen.
    [0017] Bevorzugtweisen die Durchflußöffnungen einenrunden Querschnitt auf, der sich ausgehend von der Profiloberkantedes Profils bis zu der Linie des Übergangs des Radius zu densenkrecht verlaufenden Seiten der Wärmeübertragungsplatte erstreckt.Unter bestimmten strömungstechnischenBedingungen der Medien kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Durchtrittsöffnungeneinen ovalen Querschnitt aufweisen, dessen größte Abmessung quer zum Kopfteilverläuftoder dessen größte Abmessung inder Längsachseder Kopfteile liegt. Bevorzugt verläuft bei beiden Ausführungsformender nach innen gerichtete Bogen der Durchtrittsöffnungen maximal bis an dieLinie des Übergangsdes Radius zu den senkrecht verlaufenden Seiten der Wärmeübertragungsplatte.
    [0018] Nacheiner weiteren Ausführungsformder Erfindung weist eine Wärmeübertragungsfläche der Wärmeübertragungsplatteeine größere Profiltiefe auf.Damit ist die Voraussetzung gegeben, daß die Breite eines Plattenspaltszwischen zwei paarweise verschweißten Wärmeübertragungsplatten und/oder zwischenzwei benachbarten Plattenpaaren auf eine sehr einfache Art und Weisefür spezielleEinsatzfälle oderan die beteiligten Medien angepaßt werden kann, um beispielsweisedie eingesetzte thermische Energie wirtschaftlich nutzen zu können.
    [0019] Weiterhinwird die Aufgabe durch ein Plattenpaket für einen geschweißten Wärmeübertragergelöst,das aus der erfindungsgemäßen rechteckigen Wärmeübertragungsplattebesteht, das mindestens von einem zweiten Medium über diePeripherie längs oderquer zur Strömungsrichtungdes Mediums in den Durchgangskanälendurchströmtist. Mit diesem Plattenpaket wird die thermisch wirksame Fläche einesPlattenspalts zwischen zwei angrenzenden Wärmeübertragungsplatten bei einemverschweißten Wärmeübertrager,der auch überdie Peripherie des Plattenpakets angeströmt und durchströmt wird,gegenübereinem Plattenpaket, das aus runden Wärmeübertragungsplatten besteht,wesentlich vergrößert undsomit der thermische Wirkungsgrad eines Plattenspalts verbessert.Folglich kann ein Plattenpaket bei vergleichbaren Leistungsparameterngegenübereinem Plattenpaket mit runden Wärmeübertragungsplattenmit einer geringeren Anzahl von Wärmeübertragungsplatten ausgelegtwerden, wodurch zum einen die Fertigungskosten, zumindest zum Verschweißen derWärmeübertragungsplattenzu Plattenpaaren und zum Verschweißen der Plattenpaare an derPeripherie der Plattenpaare zu einem Plattenpaket, erheblich verringertwerden könnenund zum anderen kann die Abmessung des geschweißten Wärmeübertragers selbst kleiner gehaltenwerden.
    [0020] Darüber hinauskann aber auch der Einbau dieses Plattenpakets in den Behälter unddie Abdichtung des peripherieseitigen Einströmbereichs zur Vermeidung einesBypasses vereinfacht ausgeführt werden,wodurch zusätzlichdie Herstellungskosten eines geschweißten Wärmeübertragers vorteilhaft beeinflußt werden.
    [0021] Mitdem peripherieseitigen An- und Durchströmen des Plattenpakets sowohlquer als auch längszur Strömungsrichtungdes Mediums in den Durchflußkanälen istdie Voraussetzung gegeben, daß dieStrömungscharakteristikim Plattenpaket veränderbarist. Damit kann die Strömungscharakteristik desPlattenpakets unter Berücksichtigungdes Einsatzzwecks des Wärmeübertragersund der Art der Medien, die an der Wärmeübertragung beteiligt sind, vorteilhaftverändertwerden, wodurch der thermische Wirkungsgrad eines geschweißten Wärmeübertragersweiter verbessert und der Druckverlust vorteilhaft beeinflußt werdenkann.
    [0022] Vorteilhaftkann auch sein, wenn das Medium in den Durchgangskanälen undmindestens ein Medium, das das Plattenpaket über die Peripherie durchströmt, im Gegenstromgeführtist. Auf diese Weise ist es möglich,den thermischen Wirkungsgrad des Plattenpakets günstig zu beeinflussen oderauch den geschweißtenWärmeübertragerzur Wärmerückgewinnungoder in Verbindung mit einer Wärmerückgewinnungsanlagezu nutzen.
    [0023] Durchdie Möglichkeitder Gestaltung von unterschiedlichen Eigenschaften der thermischenWärmeübertragungsflächen inden Plattenspalten des Plattenpakets ist auch die Voraussetzunggegeben, das der geschweißteWärmeübertragermit diesem Plattenpaket als Verdampfer oder Kondenser genutzt wird.In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn das Plattenpaket mit denbeteiligten Medien thermisch so beaufschlagt wird, daß ein über diePeripherie zugeführtesMedium in den Plattenspalten verdampft bzw. kondensiert, die durchden Zwischenraum zweier Plattenpaare gebildet werden.
    [0024] Esist aber auch möglicheinen geschweißten Wärmeübertragermit diesem Plattenpaket kombiniert als Verdampfer und Kondenserzu betreiben. In diesem Fall wird das Plattenpaket mit den Medien thermischso beaufschlagt, daß das über dieDurchgangskanäledas Plattenpakets durchströmendeMedium in den Plattenspalten verdampft, die durch den Zwischenraumeines Plattenpaares und das peripherieseitig zugeführte Mediumin den Plattenspalten kondensiert, die durch zwei Plattenpaare gebildet werden.
    [0025] Durchden Einsatz der erfinderisch ausgebildeten Wärmeübertragungsplatten, die gleichzeitig miteiner unterschiedlichen Profiltiefe auf den beiden Wärmeübertragungsflächen ausgebildetsind, ist es möglich,daß derDurchflußwiderstandbei einem geschweißtenWärmeübertrager,der von unterschiedlichen Durchflußmengen der beteiligten Medien durchströmt wird,bei einem vorgegebenen Druckverlust in einem angemessenen Verhältnis zwischen beidenSeiten ausgelegt werden kann.
    [0026] EingeschweißterWärmeübertragermit der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsplatteund dem daraus zusammengesetzten Plattenpaket kann bei einer vergleichbarenLeistungsgröße und thermischemWirkungsgrad gegenübereinem Plattenpaket mit runden Wärmeübertragungsplattenraumsparender ausgelegt und wirtschaftlicher hergestellt werden.
    [0027] WeitereEinzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibungund den beigefügtenZeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindunggezeigt sind.
    [0028] Inden Zeichnungen zeigen:
    [0029] 1:eine schematisch dargestellte Wärmeübertragungsplattenach der Erfindung,
    [0030] 2:eine weitere schematische Ausführungsformder Wärmeübertragungsplattemit veränderterDurchtrittsöffnung,
    [0031] 3:eine schematisch dargestellte Wärmeübertragungsplattenach 2 mit einer weiteren möglichen Form der Durchtrittsöffnung,
    [0032] 4:ein schematisch dargestelltes Plattenpaket, das in einem angedeutetenBehältereingebaut ist.
    [0033] DieWärmeübertragungsplatte 1 bestehtaus einem profilierten rechteckigen Teil der Wärmeübertragungsfläche 6,der stirnseitig mit profilierten und bogenförmig verlaufenden Kopfteilen 4, 5 begrenzt ist,wobei der Radius 10; 10' der bogenförmig verlaufenden Kopfteile 4; 5 bevorzugtder halben Breite 11 der Wärmeübertragungsplatte 1 entspricht.
    [0034] Inden Kopfteilen 4; 5 sind, wie in 1 gezeigt,runde Durchtrittsöffnungen 2; 3 vorgesehen, derenMittelpunkt 12; 12' aufder Längsachse 7 der Wärmeübertragungsplatte 1 liegtund die sich maximal von der Profil oberkante der Kopfteile 4; 5 biszur gedachten Linie des Übergangsder senkrecht verlaufenden Seiten 8, 9 des rechteckigenTeils der Wärmeübertragungsfläche 6 erstrecken.
    [0035] DieDurchtrittsöffnungen 2; 3 können u.a. auch,wie in 2 und 3 gezeigt, eine ovale Querschnittsformaufweisen, deren größte Abmessung,wie in 2 gezeigt, quer zu den Kopfteilen 4; 5 verläuft oderderen größte Abmessung,wie in 3 gezeigt, auf der Längsachse 7 der Wärmeübertragungsplatte 1 liegt,wobei sich der Bogen der nach innen gerichteten Umlaufkante maximalbis an die gedachte Linie des Übergangsder senkrecht verlaufenden Seiten 8, 9 des rechteckigenTeils der Wärmeübertragungsfläche 6 erstreckt.
    [0036] DasProfil 14; 14' inden Kopfteilen 4; 5 der Wärmeübertragungsplatte 1 kannsowohl gleich dem Profil 13 des rechteckigen Teils derWärmeübertragungsfläche 6 sein,wie in 2 und 3 dargestellt, als auch zumProfil 13 des rechteckigen Teils der Wärmeübertragungsfläche 6 verschiedensein. Die Profilform 14; 14' wird bevorzugt von den Strömungsbedingungendes durchströmendenMediums und der gewähltenProfilform 13 des rechteckigen Teils der Wärmeaustauschfläche 6 festgelegt,um auf diese Weise die Einströmungsbedingungenin einen gebildeten Plattenspalt zwischen zwei angrenzenden Wärmeübertragungsplatten 1 vorteilhaftzu beeinflussen.
    [0037] Nacheiner nicht gezeigten Ausführungsform derErfindung kann das Profil 13 der Kopfteile 4, 5 undder Wärmeübertragungsfläche 6 dereinen Seite der Wärmeübertragungsplatte 1 einegrößere Profiltiefeaufweisen. Auf diese Weise könnendie Plattenspalten zwischen zwei angrenzenden Wärmeübertragungsplatten 1 einesPlattenpa kets 15 auf eine einfache Art mit unterschiedlichenSpaltbreiten versehen werden, was insbesondere für den Durchflußwiderstandund damit fürden Druckverlust eines Plattenpakets 15 dann bedeutendist, wenn die Durchsatzmengen der beteiligten Medien durch ein Plattenpaket 15 verschiedengroß sind.
    [0038] ZurAusbildung eines geschweißtenPlattenpakets 15, das in einem Behälter 18 eingebautwird, der mit Anschlußstutzen 20, 20' für ein Mediumzum Durchströmendes Plattenpakets 15 durch die Durchgangskanäle 21; 21' und mit mantelseitigenAnschlußstutzen 19; 19' für das peripherieseitigeAnströmenund Durchströmendes Plattenpakets 15 mindestens eines zweiten Mediums versehenist, werden jeweils zwei profilierte Wärmeübertragungsplatten 1 amUmfang der Durchtrittsöffnungen 2, 3 gasdichtzu Plattenpaaren 16 verschweißt, wobei zwischen den angrenzendenWärmeübertragungsflächen, dieaus dem rechteckigen Teil 6 und den Kopfteilen 4, 5 gebildetwerden, ein Plattenspalt zum Durchfluß für ein Medium gebildet wird.
    [0039] Entsprechendder wärmetechnischenBerechnung eines Plattenpakets 15 wird die entsprechendeAnzahl der Plattenpaare 16 bis 16x zu einem Plattenstapelso zusammengefügt,daß dieDurchtrittsöffnungen 2; 3 inden Wärmeübertragungsplatten 1 denDurchgangskanal 21; 21' für ein Medium durch das Plattenpaket 15 bilden.
    [0040] DiezusammengefügtenPlattenpaare 16 bis 16x werden anschließend jeweilsan der Peripherie 17 zu dem Plattenpaket 15 gasdichtverschweißt,das anschließendin den Behälter 18 mitden mantelseitigen Anschlußstutzen 19, 19' eingebaut wird,wobei die Anschlußstutzen 20, 20', die sich durchdie Behälterwanderstrecken, gasdicht mit den Durchgangskanälen 21, 21' in Verbindungstehen.
    [0041] Durchdie rechteckige Ausbildung der Wärmeübertragungsplatte 1 mitden bogenförmigbegrenzten Kopfteilen 4, 5 werden homogene Schweißstreckengeschaffen und schwer gasdicht verschweißbare Übergänge an der Peripherie 17 der Plattenpaare 16, 16' vermieden undes wird ein Plattenpaket 15 zur Verfügung gestellt, das bei geringer Anzahlvon Wärmeübertragungsplatten 1 unddamit bei einem geringen Raumbedarf über eine große thermischwirksame Wärmeübertragungsfläche verfügt, diein Abhängigkeitder Lage der mantelseitigen Anschlußstutzen 19, 19' am Behälter 18 sowohl längs im Gleich-oder Gegenstrom als auch quer zu dem Medium geführt werden kann, das über die Durchgangskanäle 21, 21' das Plattenpaket 15 durchströmt. Damitwird die Voraussetzung geschaffen, daß die Strömungscharakteristik der beteiligten Mediendurch das Plattenpaket 15 veränderbar ist und an den Einsatzzweckdes geschweißtenWärmeübertragersangepaßtwerden kann, wodurch sowohl der thermische Wirkungsgrad als auchder Druckverlust eines geschweißtenWärmeübertragersvorteilhaft beeinflußbarist, so daß auchein geschweißter Wärmeübertragervielseitig genutzt werden kann, nämlich auch als Kondenser oderVerdampfer oder auch in der Kombination.
    1 Wärmeübertragungsplatte 2 Durchtrittsöffnung 3 Durchtrittsöffnung 4 Kopfteil 5 Kopfteil 6 rechteckigerTeil der Wärmeübertragungsfläche 7 Längsachse 8 Seite 9 Seite 10 Radius 10' Radius 11 halbeBreite der Wärmeübertragungsplatte 12 Mittelpunkt 12' Mittelpunkt 13 Profil 14 Profil 14' Profil 15 Plattenpaket 16 Plattenpaar 16'' Plattenpaar 16x Plattenpaar 17 PeripherieWärmeübertragungsplatte 18 Behälter 19 mantelseitigerAnschlußstutzen 19' mantelseitigerAnschlußstutzen 20 Anschlußstutzen 20' Anschlußstutzen 21 Durchgangskanal 21' Durchgangskanal 22 PeripheriePlattenpaket
    权利要求:
    Claims (17)
    [1] Profilierte Wärmeübertragungsplattemit Durchtrittsöffnungenfür einengeschweißtenWärmeübertrager,der aus einem Behältermit stirnseitig und mantelseitig angeordneten Anschlußstutzenund einem darin eingelagerten Plattenpaket besteht, bei dem jeweilszwei Wärmeübertragungsplattenzu Plattenpaaren am Umfang der Durchtrittsöffnungen und die aneinandergefügten Plattenpaarean der Peripherie der Plattenpaare dichtend verschweißt sind undbei dem das Plattenpaket von mindestens einem Medium über dievon der Wärmeübertragungsplatte gebildetenDurchgangskanäleund von mindestens einem zweiten Medium über die Peripherie des Plattenpaketsdurchströmtwird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungsplatte (1)eine rechteckige Form aufweist, die an den beiden Stirnseiten mitbogenförmigbegrenzten Kopfteilen (4; 5) ausgebildet ist unddaß injedem der Kopfteile (4; 5) eine Durchtrittsöffnung (2; 3)vorgesehen ist.
    [2] Profilierte Wärmeübertragungsplattenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (10; 10') der bogenförmig begrenztenKopfteile (4; 5) gleich der halben Breite (11)der Wärmeübertragungsplatte(1) ist.
    [3] Profilierte Wärmeübertragungsplattenach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte(12; 12')der Durchflußöffnungen(2; 3) auf der Längsachse (7) der Wärmeübertragungsplatte(1) liegen.
    [4] Profilierte Wärmeübertragungsplattenach einem der Ansprüche1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (14; 14') der Kopfteile(4; 5) gleich dem Profil (13) des rechteckigenTeils der Wärmeübertragungsfläche (6)der Wärmeübertragungsplatte(1) ist.
    [5] Profilierte Wärmeübertragungsplattenach einem der Ansprüche1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (14; 14') der Kopfteile(4; 5) gegenüber demProfil (13) des rechteckigen Teils der Wärmeübertragungsfläche (6)der Wärmeübertragungsplatte (1)unterschiedlich ist.
    [6] Profilierte Wärmeübertragungsplattenach einem der Ansprüche1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen(2; 3) einen runden Querschnitt aufweisen, dersich ausgehend von der Profiloberkante des Profils (14; 14') bis zu derLinie des Übergangsdes Radius (10; 10')zu den senkrecht verlaufenden Seiten (8, 9) derWärmeübertragungsplatte(1) erstreckt.
    [7] Profilierte Wärmeübertragungsplattenach einem der Ansprüche1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen(2; 3) einen ovalen Querschnitt aufweisen, dessengrößte Abmessung querzum Kopfteil (4, 5) verläuft.
    [8] Profilierte Wärmeübertragungsplattenach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ovale Querschnitt sich über dasKopfteil (4; 5) erstreckt, wobei der Bogen dernach innen gerichteten Umlaufkante des ovalen Querschnitts maximalan der Linie des Übergangsdes Radius (10; 10')zu den senkrecht verlaufenden Seiten (8, 9) derWärmeübertragungsplatte(1) verläuft.
    [9] Profilierte Wärmeübertragungsplattenach einem der Ansprüche1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen(2; 3) einen ovalen Querschnitt aufweisen, dessengrößte Abmessungin der Längsachse(7) der Kopfteile (4; 5) liegt.
    [10] Profilierte Wärmeübertragungsplattenach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen gerichtetegrößte Abmessungdes ovalen Querschnitts maximal an der Linie des Übergangs desRadius (10; 10')zu den senkrecht verlaufenden Seiten (8, 9) derWärmeübertragungsplatte(1) verläuft.
    [11] Profilierte Wärmeübertragungsplattenach einem der Ansprüche1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Wärmeübertragungsflächen (6)der Wärmeübertragungsplatte(1) eine größere Profiltiefeaufweist.
    [12] Plattenpaket füreinen geschweißtenWärmeübertragernach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenpaket(15) aus rechteckigen Wärmeübertragungsplatten(1) besteht, das mindestens von einem zweiten Medium über diePeripherie (22) längsoder quer zur Strömungsrichtungdes Mediums in den Durchgangskanälen(21, 21')angeströmtund durchströmtist.
    [13] Plattenpaket nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,daß dasMedium, das überdie Durchgangskanäle(21, 21')dem Plattenpaket (15) zugeführt wird und mindestens einzweites Medium, das das Plattenpaket (15) über diePeripherie (22) durchströmt, im Gegenstrom geführt ist.
    [14] Plattenpaket nach einem der Ansprüche 12 und13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einzweites Medium, das das Plattenpaket (15) über diePeripherie (22) durchströmt, in den Zwischenräumen derangrenzenden Plattenpaare (16, 16') verdampft.
    [15] Plattenpaket nach einem der Ansprüche 12 und13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einzweites Medium, welches das Plattenpaket (15) über diePeripherie (22) durchströmt, in den Zwischenräumen derangrenzenden Plattenpaare (16, 16') kondensiert.
    [16] Plattenpaket nach einem der Ansprüche 12 und13, dadurch gekennzeichnet, daß das über die Durchgangskanäle (21, 21') in die Zwischenräumen einesjeden Plattenpaares (16–16x) einströmende Mediumverdampft wird und mindestens ein zweites Medium, welches das Plattenpaket(15) überdie Peripherie (22) durchströmt, in den Zwischenräumen derangrenzenden Plattenpaare (16, 16') kondensiert.
    [17] Plattenpaket nach einem der Ansprüche 12 und13, dadurch gekennzeichnet, daß einzweites Medium im Behälter(18) überdie Peripherie (22) des Plattenpakets (15) versprüht wird,daß beimDurchströmender Zwischenräumeder angrenzenden Plattenpaare (16, 16') verdampftwird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
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    法律状态:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004022433A|DE102004022433B4|2004-05-06|2004-05-06|Profilierte Wärmeübertragungsplatte für einen geschweissten Wärmeüberträger|DE102004022433A| DE102004022433B4|2004-05-06|2004-05-06|Profilierte Wärmeübertragungsplatte für einen geschweissten Wärmeüberträger|
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