DE1401657B2 - - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher · Drucks im Raum zwischen Mantel und Plattenstapel für hohen Druck, bestehend aus einem Druck- herangezogen ist.

behälter von gleichförmigem Querschnitt mit stirn- Um eine sichere Führung und Abdichtung des

seitigen Deckeln, von denen mindestens einer ab- Preßdeckels zu erreichen, ist dieser in einer Ausgenchmbar ist, und einen im Druckbehälter ange- 5 ctaltung der Erfindung topfartig ausgebildet und an ordneten Stapel von Wärmetauschkanäle bildenden den Dichtstellen gegen den Mantel durch O-Ringe Platten, die gegeneinander mindestens teilweise in der abgedichtet.

Weise abgedichtet sind, daß der Plattenstapel mittels Da hohe Drücke am leichtesten von einem runden

eines stirnseitigen Deckels einerseits und eines zu- Druckbehälter aufgenommen werden können, sind sätzlich im Druckbehälter angeordneten Preßdeckeis ίο auch die Platten in runder Form ausgebildet. Durch andererseits lösbar zusammengepreßt ist. Dabei ist die erfindungsgemäße Ausführung kann der Anpreßim Raum zwischen Druckbehälter und Stapel ein druck für den Plattenstapel selbsttätig auf eiriem vor-Druck vorgesehen, der im wesentlichen dem Druck gegebenen Wert gehalten werden. Durch die. Auseines der wärmetauschenden Fluide entspricht, und gleichbohrungen in dem erweiterten Endteil des zur Durchführung mindestens eines der Fluide ist 15 Mantels an der Stelle, an der er von dem kleineren mindestens ein Deckel mit Bohrungen versehen, und auf den größeren Innendurchmesser übergeht, wird die Platten weisen diesen Bohrungen entsprechende erreicht, daß der Raum zwischen den Kreisring-Durchlässe auf.· — Ein derartiger Wärmetauscher flächen an den Erweiterungen des Mantels bzw. des ist bekannt (Schweizer Patentschrift 215 204). Bei Deckels sich in die freie Atmosphäre entspannen dieser bekannten Ausführungsform sind zum An- 20 kann. Bringt man noch Verbindungsbohrungen in drücken des Preßdeckels gegen den Plattenstapel dem Preßdeckel derart an, daß der Raum zwischen den benachbarten Deckel des Druckbehälters als Druckbehälterdeckel und Preßdeckel mit dem Raum Widerlager benutzende Andrückschrauben und/oder zwischen Plattenstapel und Mantel in Verbindung Zuganker vorgesehen, die in dem durch die Platten- steht, so übt der Preßdeckel eine Anpreßkraft auf den durchlässe gebildeten Durchführkanal zum gegen- 25 Plattenstapel aus, die dem Unterschied der Flächen überliegenden Deckel des Druckbehälters bzw. zu zu beiden Seiten des. Preßdeckels und dem.zugedem an diesem Deckel angebrachten Zuführstutzen hörigen Fluiddruck entspricht. Die Höhe des Anpreßverlaufen. Diese Art der Anpressung des Preß- drucks kann konstruktiv entsprechend dem Ünterdeckels weist die Nachteile auf, daß sie umständliche schied der oberen und unteren Fläche des Preßmechanische Bauteile erfordert und daß keine Ab- 3° deckeis in weitem Ausmaß verändert werden..·-' .

häufigkeit der Anpressung vom Druck wenigstens... Es ist zweckmäßig, auf den Preßdeckel den jeweils eines der V/ärniciauschfliiido hergestellt ist. Wenn höheren Betriebsdruck der beiden Flüssigkeiten z. B. der bekannte Wärmetauscher mit' einem wirken zu lassen. Durch die .Verbindungsbohrungen höheren Druck des die Durchführkanäle dieser Aus- in dem Preßdeckel wird dann gleichzeitig der führung durchströmenden Fluids als bisher betrieben 35 Plattcnstapel von außen her unter die Wirkung des wird, so muß mittels der Andrückschrauben bzw. höheren Betriebsdrucks gesetzt. Die Dichtungen und der Zuganker die Anpressung des Preßdeckels ent- Abstützungen im Plattenstapel werden dann nach sprechend verstärkt werden. Unterbleibt dies, so außen hin nur von dem jeweiligen DiiTerehzdruck, klaffen die zusammengedrückten Dichtungsstellen, der zwischen ..Außenraum und ΙηηεηΓαμίϊΐ des und der Plattenstapel leckt. Andererseits muß bei 4° Plattenstapels entsteht, beansprucht,
der Umstellung von höherem auf niedrigeren Be-· ..·■ Zwischen dem Preßdeckel und dem benachbarten triebsdruck die Anpressung entsprechend verringert Druckbehälterdeckel wird ein Verbindungsrohr werden, weil andernfalls die zusammengedrückten gleitend angeordnet. Das Rohr ist an dem Preß-Dichtungsstcllcn überlastet und z. B. verquetscht deckel befestigt und wird in dem Druckbehälterwerden. Eine entsprechende Nachstellung jeweils 45 deckel durch eine O-Ring-Dichtung abgedichtet. Die von Hand an den Andrückschrauben oder Zug- zwischen den Wärmetauschkanälen und dem die ankern ist entsprechend unzuverlässig. Sie wird voll- Platten umgebenden Raum sich einstellende Druckends undurchführbar in den Fällen, in denen wäh- differenz ist kleiner als bei den üblichen Plattenrend des Betriebs erhebliche Druckschwankungen in kühlem ohne Druckmantel. Es ist daher möglich, die dem betreffenden Fluid auftreten. 50 Platten dünner als gewöhnlich auszubilden und da-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus- durch höhere Wärmedurchgangszahlen zu erzielen, gehend von der eingangs angeführten bekannten Art Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

von Wärmetauschern eine Bauweise zu finden, bei Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher der die genannten Nachteile der bekannten Aus- beschrieben. Der, Plattenwärmetauscher besteht aus führung nicht auftreten. ,. 55 einem Mantel 1 mit zwei abnehmbaren Deckeln 4

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- und 5; in den Deckeln sind Bohrungen 8 bis 11 für löst, daß der Mantel des Druckbehälters an seinem den Durchtritt der beiden wärmetauschenden Proeinen Ende zylindrisch erweitert ist, in diesem dukte vorgesehen. In dem Mantel sind einzelne Mantclcnde der Preßdeckel frei beweglich und so- Platten 6 übereinander zu einem Plattenstapel 7 zuwohl in dem engeren Hauptteil als auch in dem er- 60 sammengepreßt und mit den Randdichtungen 14 weiterten Endteil des Mantels dichtend gleitend an- gegen den Raum 13 zwischen Mantel und Plattengeordnet ist, der Preßdeckcl den Bohrungen des be- stapel abgedichtet. Die Deckel 4 und 5 werden durch nachbarten, abnehmbar ausgeführten Deckels ent- Gewinderinge 17 und 18 mit dem Mantel, in den sprechende Öffnungen aufweist, in einem zwischen diese eingeschraubt sind, verbunden. Zur Abden Diclitstellcn des Pießdeckcls gelegenen Bereich 65 dichtung des Innenraums des Druckbehälters werden des Endteils mindestens eine Ausüleichbolming im zwischen den Deckeln 4 und 5 und dem Mantel ί Mantel vorgesehen ist und das auf den Prcßdeckel O-Ringc 19 bzw. 20 angeordnet. Der Mantel 1 ist in drückende Wännclauschfiuid zur Bildung des seinem oberen Teil erweitert. Hierdurch wird er in

einen engeren Hauptteil 21 und einen weiteren Endteil 22 unterteilt. Zwischen diesen beiden Teilen 21 und 22 befindet sich ein kreisringförmiger Absatz 23. In dem Behälter ist ein abgesetzter schwimmender Preßdeckel 24 angeordnet. Er kommt sowohl am engeren Hauptteil 21 wie am weiteren Endteil 22 des Mantels 1 zur Anlage und weist daher, wie der Mantel, einen engeren Abschnitt 25 und einen weiteren Abschnitt 26 mit entsprechenden zylindrischen Außenflächen auf. Zwischen den beiden zylindrischen Außenflächen der Abschnitte 25 und 26 befindet sich ein gleichfalls kreisringförmiger Absatz 27. Der schwimmende Preßdeckel 24 wird an seinen beiden Abschnitten an Dichtstellen 28 und 29 mit O-Ringen gegen die Zylinderflächen der Teile 21 und 22 des Mantels abgedichtet. Er weist zur Durchleitung der wärmetauschenden Produkte zwei Öffnungen 30 und 31 auf. Im weiteren Endteil 22 des Mantels ist unmittelbar über dem Absatz 23 eine Druck-Ausgleichsbohrung 32 angeordnet. Sie ist erforderlich, um bei einer Bewegung des schwimmenden Preßdeckels 24 einen Ausgleich mit der Außenluft zu ermöglichen.

Auf den schwimmenden Preßdeckel 24 wirkt von oben eine Kraft, die der senkrecht zur Achse verlaufenden Querschnittsfläche im erweiterten Endteil 22 des Mantels entspricht. Die von unten auf den Preßdeckel wirkende Kraft ist kleiner und entspricht der kleineren Querschnittsfläche des engeren Hauptteils 21 des Mantels. Die Differenz beider Kräfte wirkt demnach auf den Plattenstapel 7 als Anpreßdruck. Diese Kraft ist daher auch von dem Druck des am Preßdeckel anstehenden Produktes abhängig. Durch den Druck des Preßdeckels wird der Plattenstapel fest zusammengepreßt. Auf diese Weise können hohe Drücke in den Produkten, die in den Plattenstapel 7 strömen, auftreten, ohne daß die einzelnen Platten zu stark beansprucht werden.

Um zwischen der Bohrung 9 im oberen Deckel 5 und der zugehörigen Öffnung 31 im Preßdeckel 24 eine dichte, aber bewegliche Verbindung herzustellen, ist ein Verbindungsrohr 33 mit der Öffnung 31 fest verbunden. Es reicht bis zur Bohrung 9 im oberen Deckel 5 und wird hier mit einem O-Ring 34 abgedichtet. Der Preßdeckel 24 kann sich daher zusammen mit dem Verbindungsrohr 33 gegenüber dem oberen Deckel 5 bewegen, ohne daß sich die beiden Produkte, die durch die Bohrungen 8 und 9 ein- und austreten, miteinander vermischen. Zwischen der Bohrung 8 und der Öffnung 30 entfällt ein Verbindungsrohr, da der Druck dieses Produktes den Anpreßdruck für den Preßdeckel erzeugen soll und der Druck auch durch die Verbindungsbohrung 36 in den Raum 13 weitergeleitct werden soll.

Die Anordnung nach der Zeichnung wird verwendet, wenn die als Dichtung zwischen den Deckeln eingelegten Kunststoffringc festigkeitsmäßig dies noch zulassen. Ist die Temperatur hierfür aber zu hoch, dann wird eine Ausführung mit metallischer Abdichtung gewählt. Es ist dann der zulässige Druck bzw. die Betriebstemperatur hauptsächlich von der Dicke und dem Werkstoff des Mantels und von der Temperaturbeständigkeit der Randdichtungen zwischen den Platten abhängig. Infolge der weitgehenden Druckgleichheit zwischen den von den Platten 6 gebildeten Wärmetauschkanälen und dem Raum 13 um den Plattenstapel werden höchste Betriebsdrücke ermöglicht.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Plattenwärmetauscher für hohen Druck, bestehend aus einem Druckbehälter von gleichförmigem Querschnitt mit stirnseitigen Deckeln, von denen mindestens einer abnehmbar ist, und einem im Druckbehälter angeordneten Stapel von Wärmetauschkanäle bildenden Platten, die gegeneinander mindestens teilweise in der Weise abgedichtet sind, daß der Plattenstapel mittels eines stirnseitigen Deckels einerseits und eines zusätzlich im Druckbehälter angeordneten Preßdeckels andererseits lösbar zusammengepreßt ist, wobei im Raum zwischen Druckbehälter und Stapel ein Druck vorgesehen ist, der im wesentlichen dem Druck eines der wärmetauschenden Fluide entspricht, und zur Durchführung mindestens eines der Fluide mindestens ein Deckel mit Bohrungen verschen ist und die Platten diesen Bohrungen entsprechende Durchlässe aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Mantel (1) des Druckbehälters an seinem einen Ende zylindrisch erweitert ist,

b) in diesem Mantelende der Preßdeckel (24) frei beweglich und sowohl in dem engeren Hauptteil (21) als auch in dem erweiterten Endteil (22) des Mantels dichtend gleitend angeordnet ist,

c) der Preßdeckel (24) den Bohrungen (8, 9) des benachbarten, abnehmbar ausgegührten Deckels (5) entsprechende öffnungen (30, 31) aufweist,

d) in einem zwischen den Dichtstellen (28, 29) des Preßdeckels gelegenen Bereich des Endteils (22) mindestens eine Ausgleichbohrung (32) im Mantel vorgesehen ist, und

e) das auf den Preßdeckel (24) drückende Wärmetauschfluid zur Bildung des Drucks im Raum (13) zwischen Mantel und Plattenstapel (7) herangezogen ist.

2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßdcckel (24) topfartig ausgebildet und an den Dichtstellen (28, 29) gegen den Mantel (1) durch O-Ringe abgedichtet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen