CH390967A - Plattenwärmeaustauscher - Google Patents

Description

      Plattenwärmeaustauscher       Die Erfindung bezieht sich auf     Plattenwärme-          austauscher    und betrifft insbesondere eine verbes  serte Dichtungsanordnung für solche     Wärmeaustau-          scher.    Die     verbesserte    Dichtungsanordnung erlaubt  den Einsatz von     Plattenwärmeaustauschern    auch bei  höheren Drücken und in Anlagen der chemischen  Industrie.  



  Es sind zerlegbare, aus einzelnen     Platten    auf  gebaute     Wärmeaustauscher    bekannt, deren Platten  mit Abständen unter     Zwischenfügen    von Dichtungs  streifen an den Plattenrändern ausgerichtet aufeinan  dergelegt und paketweise miteinander verspannt sind.  Durch jeweils zwei benachbarte Hohlräume solcher  Plattenpakete wird das wärmeabgebende und das  wärmeaufnehmende Medium geleitet. Bei mehr als  zwei Hohlräumen kommunizieren demzufolge einer  seits die das wärmeabgebende und anderseits die  das wärmeaufnehmende Medium enthaltenden Plat  tenhohlräume.  



  Der grundsätzliche Aufbau der bekannten     Plat-          tenwärmeaustauscher    ist in     Fig.    1 dargestellt. Zwei  Platten 1 sind untereinander und gegenüber den  biegesteifen Endplatten<I>2a</I> und<I>2b</I> durch     streifenför-          mige    Dichtungen 3 so abgestützt, dass dazwischen  getrennte Hohlräume<I>a</I> und<I>b</I> entstehen. Durch die  äusseren, miteinander verbundenen Hohlräume a wird  beispielsweise das wärmeaufnehmende und durch den  dazwischenliegenden Hohlraum b das wärmeabge  bende Medium geführt. Für die Dichtungsstreifen  3 werden meistens elastische Werkstoffe verwendet,  insbesondere Gummi oder gummiähnliche Stoffe.

    Die     Endplatten   <I>2a</I> und<I>2b</I> sind durch Zuganker  4 verbunden und verspannen das Plattenpaket, wobei  die Gummidichtungen 3 die gesamte aufgegebene  Pressung aufnehmen müssen. Die Gummidichtungen  3 sind ferner ständig von einer Seite den Einwirkun-    gen der durch die Hohlräume<I>a</I> und<I>b</I> geführten  Medien ausgesetzt. Nach anderen bekannten Aus  führungsformen sind die einzelnen Platten so vor  geformt, dass zwischen den Dichtungen Vertiefungen  bzw. Erhebungen bestehen.  



  Bei einem Einsatz     derartiger        Plattenwärmeaus-          tauscher    in der Nahrungsmittelindustrie werden Ver  änderungen der     Dichtungswerkstoffe    kaum festge  stellt, und die Abdichtung bleibt über verhältnismässig  grosse Zeitspannen gewährleistet. Setzt man     indes     solche     Plattenwärmeaustauscher    in der chemischen  Industrie ein, so werden die Gummidichtungen 3  fast immer sehr rasch angegriffen, mindestens aber  durch die in den Hohlräumen<I>a</I> und<I>b</I> enthaltenen  Medien in ihrer Härte verändert. Dadurch wird die  sichere Abdichtung nach und nach aufgehoben.  



  Es wurde nun gefunden, dass diese Schwierigkei  ten behoben werden können, wenn man auf die  weichen Dichtungen schon beim Aufbau des Plat  tenpaketes nicht die gesamten     Presskräfte    wirken  lässt und die weiche Dichtung in kritischen Fällen  nicht unmittelbar dem, Einfluss der durch die Hohl  räume geführten Medien aussetzt. Diese Aufgabe  wird erfindungsgemäss mit weichen und härteren  Dichtungselementen dadurch gelöst,     d-ass    die härteren  Dichtungselemente beim Verspannen des Platten  paketes die     Vorspannung    der weichen Dichtungs  elemente begrenzen und die weichen Dichtungs  elemente in der durch zwei benachbarte Einzel  platten bestimmten Ebene zwischen den härteren  bewegbar bzw.     verd'rängbar    gelagert sind.  



  Anhand der     Fig.    2 bis 4 sei die Erfindung  nachfolgend beispielsweise beschrieben.  



  Die     Fig.    2 zeigt vier Platten eines Wärmeaus  tauscherplattenpaketes ohne die     biegungssteifen        End-          platten.    Die weichen Dichtungselemente 3 befinden      sich am Rand der Platten 1 zwischen zwei wesentlich  härteren bzw. festeren Dichtungselementen 5, die  in ihrer den Abstand der Platten 1 bestimmenden  Höhe etwas niedriger     sind    als die weichen Dichtun  gen 3. Beim Verspannen des Plattenpaketes werden       demzufolge    die weichen Dichtungen 3 nur so weit  belastet, bis die Platten 1 auf den härteren ab  stützenden Dichtungselementen 5 aufliegen.

   Alle  weiteren     Kräfte,    die von den Zugankern des Paketes  ausgeübt werden, nehmen also ausschliesslich die  festeren Dichtungen 5 auf. Werden in einem solchen  Fall die innen liegenden, abstützend wirkenden Dich  tungen 5 durch ein chemisches Medium angegriffen  oder in einer anderen Weise verändert, so tritt hier  durch noch keine Verschlechterung der gesamten  Abdichtung ein. Die Platten 1 behalten ihren gegen  seitigen Abstand- bei. Die zwischen den festeren Dich  tungen 5 verschiebbar gelagerte weiche Dichtung  3 wird durch einen aus den Hohlräumen a oder b  ausgeübten. Druck gegebenenfalls weiter nach aussen  verdrängt.

   Diese Verdrängung kann so weit gehen,  dass die weiche     Dichtung    bei wesentlicher Verfor  mung in die toten Winkel einer aussen liegenden  festeren Dichtung 5 von rundem Querschnitt eintritt  und auf diese Weise unter dem Einfluss des. inneren  Druckes eine selbstdichtende Wirkung hervorruft.  



  In der     Fig.    3 ist eine andere Ausführungsform  eines     Plattenwärmeaustauschers    nach der     Erfindung     wiedergegeben. Anstelle von runden oder ovalen  Dichtungselementen 5 ist an den Plattenrändern eine  mit zwei festen Stegen und einer Nut 6 profilierte  feste Dichtung 5 angeordnet. In die Nut 6 ist die  weiche Dichtung 3     mit    seitlichem Spiel eingelegt.  Die Höhe der weichen Dichtung 3 ist grösser be  messen als die Tiefe der Nut 6. Die Pressung der  weichen Dichtung 3 wird in diesem Fall durch die  Höhe der Stege<I>5a</I> und 5b der profilierten härteren  Dichtung 5 begrenzt.  



  Bei dieser Ausführungsform lässt sich unter einem  zunehmenden inneren Druck des wärmeabgebenden       und'/oder    wärmeaufnehmenden Mediums eine selbst  wirkend gesteigerte Dichtkraft der weichen Dichtung  3 durch eine keilförmige Ausbildung der Nut 6  in der Dichtung 5 erzielen, wie es in     Fig.    4 dar-    gestellt ist. Sofern also der Druck des Mediums  aus den Hohlräumen<I>a</I> bzw.<I>b</I> an der durch den  Steg 5b gegebenen     Dichtfläche    vorbei auf die weiche  Dichtung 3 wirkt, wird diese in dem konischen  Spalt nach aussen gedrängt und vergrössert dabei  die Pressung gegen die Platten 1.  



  Im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedan  kens sind auch andere Formen für die harte Dich  tung der     Fig.    3 und 4 möglich. Die Nut 6     kann     z. B. mit runden Konturen ausgeführt sein und ein  rundes bzw. ovales weiches Dichtungselement 3 auf  nehmen. Die Wirkungen eines keilförmigen Spaltes  sind dann ebenfalls gegeben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Plattenwärmeaustauscher, welche aus einer Viel zahl von ebenen oder teilweise verformten, unter einander Abstand haltenden Einzelplatten bestehen, die untereinander und mit Endplatten unter Zwi schenlegen von weichen und härteren Dichtungen durch Spannmittel zu einem festen Plattenpaket zusammengefügt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die härteren Dichtungselemente beim Verspannen des Plattenpakets die Vorspannung der weichen Dichtungselemente begrenzen und dass die weichen Dichtungselemente in der durch zwei benachbarte Einzelplatten bestimmten Ebene zwischen den härte ren Dichtungselementen bewegbar bzw. verdrängbar gelagert sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Plattenwärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die neben den weichen Dichtungselementen (3) liegenden härteren Dichtungselemente (5) in der den Plattenabstand bestimmenden Höhe unterschiedlich bemessen sind. 2. Plattenwärmeaustauscher nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die die weichen Dichtungselemente (3) aufnehmenden Nuten (6) einer mit mehreren Stegen (5a, 5b) profilierten härteren Dichtung (5) keilförmig gestaltet sind.