Plattenwärmeaustauscher

Abstract

 Es wird ein Wärmeaustauscher aus gegeneinander um 180° gedreht zu einem Stapel gespannten Platten (3) an­gegeben, bei dem die Plattenzwischenräume über Zu- ­und Abströmöffnungen (4, 5, 6, 7) der Plattenecken mit den Medien beschickt werden und sich über ihre Profilierung gegeneinander abstützen, wobei die Profilierung einen mittleren, rechteckigen (18) und zwei daran anschließende dreieckförmige (16, 17) Wärmeaustauschbereiche bildet. Dabei ist die Profilierung der dreieckförmigen (16, 17) Bereiche durch sich aneinander anschließende Abschnitte gegen­läufiger Prägungsrichtung gebildet, derart, daß sich die Abschnitte einer Prägungsrichtung des einen drei­eckförmigen (16, 17) Bereiches gegen die Abschnitte der anderen Prägungsrichtung des anderen dreieckförmigen (16, 17) Berei­ches der benachbarten, um 180° gedrehten Platten (3) ab­stützen, wobei zwischen den Abschnitten (22, 23) die Platten­öffnungen mit dem rechteckigen Wärmeaustauschbereich (18) verbindende, strahlenförmige Strömungskanäle gebil­det sind, die quer zur Strömungsrichtung im Rhythmus der Teilung des Abstandes benachbarter Strahlen durch Kanalstücke miteinander verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, be­stehend aus miteinander fluchtenden, im wesentlichen rechteckigen und durch Prägen mit einer sickenför­migen Profilierung einheitlicher Gesamttiefe verse­henen Platten, die abwechselnd um 180° gegeneinander gedreht unter Zwischenlage einer Umfangsdichtung und unter gegenseitiger Anlage der aufeinander zu gerich­teten Profilierung benachbarter Platten lösbar zu einem Stapel gespannt sind, wobei die Platten abwech­selnd für ein erstes und ein dazu im wesentlichen parallel geführtes zweites Medium durch die Umfangs­dichtung umfangene Strömungsräume bilden, die über miteinander fluchtende, von in den Eckbereichen der Platten angeordneten Durchbrechungen gebildete Zu- ­und Abströmöffnungen mit dem jeweiligen Medium be­ schickbar sind, wobei ferner die Platten einen mitt­leren, rechteckigen und zwei auf gegenüberliegenden Seiten daran anschließende dreieckförmige Wärmeaus­tauschbereiche aufweisen, und wobei die dreieckför­migen Bereiche den Strömungsquerschnitt des mittleren Bereiches auf den der Zu- und Abströmöffnung über­führen, wozu die Profilierung der dreieckförmigen Bereiche im wesentlichen als von den Öffnungen aus­gehende und einen gegenseitigen Abstand definierter Teilung aufweisende Strahlen ausgebildet ist.

[0002] Bei derartigen bekannten Wärmeaustauschern sind die verhältnismäßig dünnwandigen und vielfach auch unter­einander formgleichen Platten in einem Rahmen zusam­mengehalten und zwischen dickeren Endplatten zu einem Stapel gespannt, wobei die Endplatten die Anschlüsse für die Medien enthalten, die entlang dem Platten­stapel über Kanäle geführt werden, die durch die er­wähnten Öffnungen der Platten in Verbindung mit ent­sprechender Ausbildung der Dichtungen gebildet werden.

[0003] Was die Strömungsräume zwischen den Platten betrifft, so werden diese bei entsprechender Ausbildung der Plattenprägung entweder diagonal oder im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Platten durchströmt, wo­bei entsprechend entweder einander diagonal gegenüber­liegende Durchbrechungen der Platten als Zu- und Abström­ öffnung dienen oder bezogen auf die vertikale Platten­mitte auf deren einer Seite gelegene Öffnungen.

[0004] Bezüglich der erwähnten dreieckförmigen Plattenbe­reiche ist dort die Profilierung in bekannten Fäl­len in Form von einen gegenseitigen Abstand aufwei­senden Sicken ausgebildet, die ausgehend von der ihnen zugeordneten Plattenöffnungim wesentlichen strahlenförmig verlaufen und dabei in der Regel mit der vertikalen Symmetrielinie der Platten einen Winkel im Bereich von 25 bis 40° einschließen. Dadurch, daß benach­barte Platten um 180° gegeneinander verdreht sind, überkreuzen sich die Profilierungen der dreieckför­migen Bereiche benachbarter Platten, wodurch die Plattren hier an den Kreuzungspunkten gegeneinander abgestützt sind.

[0005] Die in dieser Form bekannte Ausbildung der dreieck­förmigen Plattenbereiche hat jedoch den Nachteil, einen verhältnismäßig hohen Druckverlust mit sich zu bringen und eine möglichst gleichmäßige Vertei­lung des jeweiligen Mediums über die gesamte Dreieck­fläche kaum zu ermöglichen oder doch zumindest stark zu behindern, da hinsichtlich der zwischen den ein­zelnen Sicken gebildeten Strömungsfpade auf dem Weg zwischen der zugeordneten Plattenöffnung und dem rechteckingen Bereich der Wärmeaustauschfläche ein Druck- und Medienaustausch kaum stattfinden kann. Da­durch ist über die dreieckförmigen Bereiche die Me­dienverteilung derart beeinträchtigt, daß diese Be­reiche auch nur in nachgeordnetem Umfange an der Auf­gabe des Wärmeaustausches beteiligt sein können.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Wärmeaus­tauscher der eingangs genannten Art bezüglich der Ausbildung der Platten derart abzuändern, daß der durch die dreieckförmigen Bereiche gegebene Druckver­lust herabgesetzt ist und über die dreieckförmigen Bereiche eine wesentlich bessere Medienverteilung erzielt wird, so daß diese Bereiche möglichst voll­ständig in die am Wärmeaustausch beteiligte Fläche miteinbezogen sind.

[0007] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strahlen des einen dreieckförmigen Berei­ches aus einer Profilierung mit in der Teilung des Strahlenabstandes regelmäßigen, in Längsrichtung der Strahlen aneinander anschließenden Abschnitten abwechselnd gegenläufiger Prägungsrichtung mit vom Grundmaterial der Platte ausgehender halber Prägungs­tiefe bestehen, wobei die Abstände zwischen den Strahlen durch Anhebung des Grundmaterial Flächen eines Ni­veaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Platten­prägung bilden, und daß die Strahlen des anderen drei­eckförmigen Bereiches entlang der Über­deckung durch die um 180° gedrehten Strahlen des er­sten dreieckförmigen Bereiches eine Profilierung mit zu der des ersten dreieckförmigen Bereiches korres­pondierenden Abschnitten, jedoch entgegengesetzter Prägungsrichtung aufweisen, wobei die Abstände zwi­schen den Abschnitten dieser Profilierung ebenfalls durch Anheben des Grundmaterials Flächen eines Ni­veaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden.

[0008] Während üblicherweise die Prägung der Platten derart erfolgt, daß ausgehend von dem in eine Presse einge­legten, tafelförmigen Grundmaterial die Profilierung aus diesem Grundmaterial nur in einer Richtung heraus­geprägt wird, wird nach der Erfindung für die drei­eckförmigen Bereiche nunmehr durch den Prägevorgang das Nieveau des Grundmaterials auf die halbe Höhe bzw. Tiefe der gesamten Plattenprofilierung verlegt und es werden von dort ausgehend in gegenläufigen Richtungen die Abschnitte geformt, was bezüglich der im vor­liegenden Fall regelmäßig verarbeiteten Sonderwerk­stoffe bereits den erheblichen Vorteil hat, daß die prägende Verformung auf die Hälfte herabgesetzt ist, wodurch die Prägefähigkeit auch im Hinblick auf kompliziertere Formen verbessert ist.

[0009] Darüber hinaus sind aber nunmehr bezogen auf die er­wähnte Strahlenrichtung Querkanäle gebildet, die hin­sichtlich ihres Querschnittes den den Ausgangspunkt der Erfindung bildenden Kanälen in nichts nachste­hen, so daß über die dreieckförmigen Bereiche eine un­gehinderte Medienverteilung gerade auch quer zur Hauptströmungsrichtung stattfinden kann, wodurch ein­mal der Druckwiderstand der dreieckförmigen Bereiche erheblich herabgesetzt und zum anderen diese dreieck­förmigen Bereiche voll in die Wärmeaustauschfläche miteinbezogen sind.

[0010] Ein weiterer, sich ergebender Vorteil besteht darin, daß nunmehr vom Prägemuster her gesehen Unabhängigkeit dahingehend besteht, ob der zwischen den benachbarten Platten gebildete Wärmeaustauschraum zwischen diagonal oder einseitig von der vertikalen Plattenmitte ge­legenen Zu- und Austrittsöffnungen durchströmt werden soll.

[0011] Schließlich stellt sich heraus, daß durch die erfin­dungsgemäße Prägung der dreieckförmigen Bereiche deren Druckfähigkeit verbessert ist.

[0012] Gerade im letztgenannten Zusammenhang hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Abschnitte der Pro­filierung senkrecht zur Plattenoberfläche einen si­nusförmigen Querschnitt oder eine im wesentlichen rechteckige Scheitelfläche aufweisen. In diesem Zu­sammenhang ist es ferner von Vorteil, daß die in gegenseitiger Anlage befindlichen Abschnitte benach­barter Platten bezüglich der Richtung ihres größten Querschnittes einen Winkel miteinander einschließen. Dadurch wird ausgeschlossen, daß unter dem Druck, mit dem der Plattenstapel gespannt ist, aneinanderlie­ gende Abschnitte voneinander abrutschen können. Was den genannten gegenseitigen Winkel aneinander in An­lage befindlicher Abschnitte betrifft, so ist für diesen eine Größenordnung im Bereich von 90° erstre­benswert.

[0013] Ausgehend von dem der Profilierung der dreieckförmigen Bereiche zugrunde liegenden Erfindungsgedanken, hat es sich in Weiterbildung der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, eine derartige Profilierung auch für den rechteckigen Bereich der Wärmeaustauschfläche vor­zusehen.

[0014] Hierzu kann der mittlere, rechteckige Bereich der Platten parallel zur Strömungsrichtung der Medien eine aus Reihen von aneinander anschließenden Ab­schnitten gegenläufiger Prägungsrichtung gebildete Profilierung mit vom Grundmaterial der Platte ausge­hender halber Prägungstiefe aufweisen, wobei die Reihen quer zu ihrer Längserstreckung einen gegen­seitigen Abstand aufweisen und die Abstände durch Anhebung des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden, und es können die Abschnitte gegenläufiger Prägung in Längsrichtung der Reihen derart gegenein­ander versetzt angeordnet sein, daß Abschnitte einer Prägungsrichtung einer Platte mit Abschnitten ent­gegengesetzter Prägungsrichtung der benachbarten, um 180° gedrehten Platten bei Bildung des Plattensta­pels zusammentreffen.

[0015] Eine zweite in diese Richtung gehende Ausbildung kann darin bestehen, daß der mittlere, rechteckige Bereich der Platten quer zur Strömungsrichtung der Medien eine aus Reihen von aneinander anschließenden Abschnitten gegenläufiger Prägungsrichtung gebildete Profilierung mit vom Grundmaterial der Platten ausge­hender halber Prägungstiefe aufweist, wobei die Reihen quer zu ihrer Längserstreckung einen gegensei­tigen Abstand aufweisen und die Abstände durch Anhe­bung des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden, und daß die Abschnitte gegenläufiger Prägung in Längs­richtung der Reihen derart gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß Abschnitte einer Prägungsrichtung einer Platte mit Abschnitten entgegengesetzter Prä­gungsrichtung der benachbarten, um 180° gedrehten Platten bei Bildung des Plattenstapels zusammentref­fen.

[0016] Schließlich besteht eine dritte Möglichkeit darin, daß der mittlere, rechteckige Bereich der Platten in zwei sich an den jeweiligen dreieckförmgien Bereich anschließende Hälften unterteilt ist, daß die Hälften eine die Profilierung des an sie angrenzenden drei­eckförmigen Bereiches fortsetzende Profilierung auf­weisen und daß zwischen den Hälften ein sich quer zur Strömungsrichtung der Medien über den gesamten Strö­mungsquerschnitt der Platten erstreckender, ohne Verformung des Ursprungsmaterials der Platten belas­sener Übergangsquerschnitt ausgebildet ist.

[0017] Alle drei genannten Möglichkeiten bieten insbeson­dere für mit Feststoffen beladene Medien vorteil­hafte Strömungsverhältnisse, wobei je nach den Gege­benheiten des Einzelfalles der einen oder der ande­ren Möglichkeit der Vorzug gegeben werden kann je nachdem, ob die Art des mitgeführten Feststoffes be­sonders berücksichtigt werden muß oder ob zugunsten eines besonders guten Wärmeaustausches eine mög­lichst hohe Verwirbelung des Mediums angestrebt werden kann. Alle Möglichkeiten haben im übrigen den Vorteil, daß die Strömungsräume auf beiden Sei­ten der Platten gleichermaßen ausgebildet sind, so daß ohne besondere Maßnahmen auch zwei feststoffbela­dene Medien miteinander in Wärmeaustausch gebracht werden können.

[0018] Schließlich kann in allen vorgenannten Fällen vorge­sehen sein, daß die Platten zwischen den dreieckförmigen Bereichen und dem mittleren, rechteckigen Bereich einen sich über den gesamten Strömungsquerschnitt der Medien erstreckenden, ohne Verformung des Ursprungs­materials der Platten belassenen, ebenen Übergangs­querschnitt aufweisen. Dieser Übergangsquerschnitt wirkt quer zur Längsrichtung der Platten bezüglich des den Plattenstapel spannenden Druckes wie ein Zug­ anker und sichert damit die Formstabilität der Platten.

[0019] Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­geben sich aus der nachfolgenden Beschriebung von Ausführungsformen, die auf der Zeichnung dargestellt sind; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstel­lung eines bekannten Wärmeaustauschers;

Fig. 2 und 3 eine Wärmeaustauschplatte aus Fig. 1 in zwei gegeneinander um 180° gedrehten Ansichten;

Fig. 4 und 5 eine erste Ausführungsform der er­findungsgemäßen Wärmeaustauschplatte in zwei gegenseitig um 180° gedrehten Dar­stellungen;

Fig. 6 die beiden dreieckförmigen Bereiche der Platte gemäß Fig. 4 in vergrößerter Dar­stellung;

Fig. 7 eine Schnittansicht gemäß der Schnitt­linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine Abwandlung der Platte gemäß Fig. 4 und

Fig. 9 bis 12 bezüglich des rechteckigen, mitt­leren Wärmeaustauschbereiches abgewandelte Ausführungen der Platte gemäß Fig. 4.

[0020] Fig. 1 zeigt in Explosionsdarstellung einen Wärme­austauscher, bei dem zwischen Endplatten 1, 2 ein Paket von rechteckigen, untereinander gleichen und abwechselnd gegeneinander um 180° gedrehten Wärmeaus­tauschplatten 3 gespannt ist. In den Eckbereichen der Platten 3 sind über Durchbrechungen Öffnungen 4 bis 7 gebildet, die bei zusammengespanntem Plattenpaket, wie dies bei 8 dargestellt ist, Kanäle 9 bis 12 erge­ben, über die zwei Medien zum gegenseitigen Wärmeaus­tausch den zwischen den Platten gebildeten Räumen zu­geführt werden.

[0021] Die zwischen den Platten bestehenden Räume für das Me­dium sind nach außen durch zwischen benachbarten Platten eingespannte, umlaufende Dichtungen 13 abge­schlossen, wobei im vorliegenden Falle die Dichtungen so ausgebildet sind, daß sie die Räume mit den Öff­nungen 4, 6 als Zu- und Abströmöffnungen verbinden. Die Öffnungen 5 und 7 dienen dabei der Überbrückung eines durch ein Medium beschickten Plattenzwischenraumes durch das andere Medium.

[0022] Die an der Endplatte 2 außen angebrachten Stutzen 14 dienen dem Anschluß für die Zu- und Ableitung der Medien. Außerdem sind die Wärmeaustauschplatten 3 zwischen den Endplatten 1 und 2 gegen Verschieben durch in Ausnehmungen der Platten eingreifende Stan­gen geführt, von denen lediglich die untere Stange 15 dargestellt ist.

[0023] Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Platte 3 in der einen und der demgegenüber um 180° gedrehten Form so, wie sie abwechselnd nacheinander im Plattenstapel zu liegen kommen. Dabei ist deutlicher ersichtlich, daß die Umfgangsdichtung 13 den von ihr umschlossenen Plattenzwischenraum mit den Öffnungen 4 und 6 ver­bindet, während die lediglich der Weiterleitung des jeweils anderen Mediums dienenden Öffnungen 5 und 7 gegenüber diesem Plattenzwischenraum abgeschlossen sind.

[0024] Über die so zwischen den Platten gebildeten und von den Umfangsdichtungen 13 definierten Strömungsräume wei­sen die untereinander gleichen Platten eine durch Prägen hergestellte, wellenförmige Profilierung auf, die die Platten in zwei dreieckförmige Bereiche 16 und 17 sowie einen dazwischen liegenden rechteckigen Bereich 18 aufteilen. Dabei dient die durch strahlen­förmig angeordnete Sicken 19 gebildete Profilierung der dreieckförmigen Bereiche 16 und 17 der Überlei­tung der Medien zwischen dem Querschnitt der zuge­ordneten Öffnung 4 bzw. 6 und dem Querschnitt des rechteckigen Wärmeaustauschbereiches 18, der selbst eine V-förmige Profilierung der dargestellten Art aufweist.

[0025] Wie ersichtlich, überkreuzen sich die genannten Pro­filierungen, wenn man Platten der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Art abwechselnd aufeinanderlegt, so daß die benachbarten Platten an den Kreuzungsstellen der Profilierung aneinander anliegen und auf diese Weise gegeneinander abgestützt sind.

[0026] Soweit bisher anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben, ist ein Wärmeaustauscher einschließlich seiner Funktion und sind die bei ihm verwendeten Platten bekannt, wobei im Hinblick auf das Nachstehende lediglich noch darauf hinzuweisen wäre, daß im bekannten Falle bei der Plattenherstellung die Profilierung in ihrer gesamten Höhe ausgehend von dem tafelförmigen in eine Presse eingelegten Material durch Prägen nur in einer Richtung ausgeformt wird, so daß beispielsweise bezogen auf die Fig. 2 und 3 die zwischen den Sicken 19 gebliebenen ebenen Flächen dem unbearbeitet gelassenen Grundma­terial entsprechen, mithin ausgehend von der Zei­chenebene die Profilierung der Platten 3 sich in Rich­tung auf den Betrachter erstreckt.

[0027] Die Fig. 4 bis 7 veranschaulichen nun eine erst Aus­führungsform der neuen Wärmeaustauschplatte 20, wobei diese wiederum in Fig. 4 in der einen und in Fig. 5 in der demgegenüber um 180° gedrehten Lage dargestellt ist. Die Platte 20 stimmt in ihrer Ausbildung zum großen Teil mit der Platte 3 ihrer Ausbildung zum insoweit die bereits früher verwendeten Bezugszeichen wieder verwendet sind.

[0028] Abweichend ist jedoch bei der neuen Platten einer der dreieckförmigen Bereiche 21, im vorliegenden Falle der mit der Öffnung 6 in Verbindung stehende Bereich, der­art ausgebildet, daß die von der Öffnung strahlen­förmig ausgehende Profilierung aus aneinander an­schließenden Abschnitten 22, 23 abwechselnd gegen­läufiger Prägungsrichtung bestehen, wobei im vorlie­genden Falle ausgehend von der Ebene 24 die Ab­schnitte 22 auf den Betrachter zu und die Ab­schnitte 23 vom Betrachter weg geprägt sind. Aus­gangspunkt ist dabei, daß die Ebene 24 ausgehend von der Ebene des Grundmaterials, aus dem die Platte geprägt ist und die durch die Zeichenebene dargestellt ist, um die Hälfte der Gesamttiefe der Plattenprägung angehoben, im vorliegenden Falle also auf den Be­trachter zu versetzt ist.

[0029] Was den anderen dreieckförmigen Bereich 25 be­trifft, der sich an die Öffnung 4 anschließt, so weist dieser entlang der Überdeckung durch die um 180° gedrehten Linien von Abschnit­ten 22, 23 des ersten dreieckförmigen Bereiches 21 eine Profilierung mit zu der des ersten dreieck­förmigen Bereiches 21 korrespondierenden Abschnit­ten 26, 27, jedoch entgegengesetzt der Prägungsrich­tung auf, wobei die Abstände 28 dieser Profilierung ebenfalls durch Anheben des Grundmaterials Flä­chen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden. Legt man also die in Fig. 5 dargestellte Platte auf die in Fig. 4 dar­gestellte, so kommen oben Abschnitte 27 des drei­eckförmigen Bereiches 25 auf Abschnitten 22 des dreieckförmigen Bereiches 21 zu liegen und unten Abschnitte 23 auf Abschnitten 26. Andererseits be­steht zwischen den jeweils daneben angeordneten Ab­schnitten ein der doppelten Gesamtprägungstiefe der Platten entsprechender Abstand. Schließlich ent­spricht der Abstand zwischen den Flächen 24 und 28 der einfachen Gesamtprägungstiefe jeder Platte.

[0030] Auf diese Weise gehen von den Öffnungen 4 und 6 strahlenförmig Strömungsquerschnitte auf den recht­eckigen Wärmeaustauschbereich 18, die quer zur Rich­tung der Strahlen im Rhythmus des gegenseitigen Ab­standes benachbarter Strahlen miteinander durch Kanalstücke der einfachen Gesamttiefe der Platten­prägung miteinander verbunden sind, so daß über die gesamten dreieckförmigen Bereich eine optimale Verteilung des jeweiligen Mediums stattfinden kann und andererseits der Strömungswiderstand der drei­eckförmigen Bereiche stark herabgesetzt ist. Durch die gute Medienverteilung können die dreieckförmi­gen Bereiche ebenso wie die rechteckigen Berei­che 18 praktisch vollständig am Wärmeaustausch zwischen den beiden Medien teilnehmen.

[0031] Der obere und untere dreieckförmige Bereich der in Fig. 4 dargestellten Platte 20 ist in Fig. 6 zur besseren Veranschaulichung unter Fortlassung der Umfangsdichtung noch einmal vergrößert dargestellt, wobei zur Erläuterung auf die vorhergehende Beschrei­bung insbesondere der Fig. 4 Bezug genommen wird.

[0032] Fig. 7 veranschaulicht die Schnittansicht etwa gemäß der Schnittlinie VII-VII in Fig. 6. Hier ist durch die Linie 29 die Ausgangsebene verdeutlicht, von der aus das Plattenmaterial durch Prägeverformung mit einer Profilierung versehen wird. Die Wellen des rechteckigen Bereiches 18 stellen dabei die Gesamt­tiefe der Prägung dar, während bei der Ziffer 24 das um die halbe Prägungstiefe angehobene Niveau des Grundmaterial ersichtlich ist, von dem ausge­hend bei den dreieckförmigen Bereichen die Ab­schnitte 22 und 23 in entgegengesetzter Richtung je­weils um die Hälfte der gesamten Prägungstiefe aus­geformt sind.

[0033] Wie aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich, haben die Ab­schnitte 22, 23 und 26, 27 der Profilierung eine im wesentlichen rechteckige Scheitelfläche, wobei benach­barte Abschnitte bezüglich des größeren Querschnit­tes der Scheitelfläche im vorliegenden Falle um einen Winkel im Bereich von 66° gegeneinander gedreht sind, derart, daß aufeinanderliegende Scheitelflächen benachbarter Platten ebenfalls um diesen Winkel gegen­einander gedreht sind. Dadurch ist mit Sicherheit ver­hindert, daß die Profilierungen benachbarter Platten unter dem Druck der Kraft, mit dem die Platten zum Stapel gespannt werden, bei gegenseitiger seitlicher Verschiebung ineinanderrutschen können.

[0034] Außerdem ist aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich, daß zwischen den dreieckförmgien Bereichen 21 und 25 einerseits und dem rechteckigen Bereich 18 andererseits ein sich über den gesamten Strömungsquerschitt der Medien erstreckender, ohne Verformung des Ursprungs­materials der Platten belassener, ebener Übergangs­querschnitt 30, 31 vorhanden ist, der sich quer zur Längsrichtung der Platten wie ein Zuganker aus­wirkt und die Formstabilität der Platten garantiert.

[0035] Fig. 8 zeigt eine Platte 31 unter Fortlassung der Umfangsdichtung, die mit der Platte 20 gemäß Fig. 4 weitgehend übereinstimmt, weshalb insoweit die dortige Bezifferung ohne nochmalige Beschreibung wieder­holt ist.

[0036] Abweichung besteht im oberen dreieckförmgien Be­reich 32, bei dem hier die ausgehend vom angeho­benen Niveau 33 des Grundmaterials auf den Betrach­ter zu, also nach oben ausgeprägten Abschnitte 34 und die vom Betrachter fort, also nach unten ge­prägten Abschnitte 35 so bemessen sind, daß die Ab­schnitte 34 in Längsrichtung der durch benachbarte Abschnitte gebildeten Strahlen die Abschnitte 35 seitlich nicht überragen.

[0037] Die Fig. 9 bis 12 zeigen schließlich unter Fortlas­sung der Umfangsdichtung Platten 36 bis 39, bei de­nen der jeweilige rechteckige, mittlere Bereich 40 bis 43 in seiner Prägung entsprechend den bisher anhand der Fig. 4 bis 8 beschriebenen dreieckför­migen Bereiche ausgebildet ist.

[0038] Dazu weist der mittlere Bereich 40 gemäß Fig. 9 parallel zur Strömungsrichtung der Medien eine aus Reihen 44 von aneinander anschließenden Abschnitten 45 und 46 gegenläufiger Prägungsrichtung gebildete Profilierung halber Prägungstiefe auf, wobei die Reihen quer zu ihrer Längserstreckung einen gegen­seitigen Abstand 47 aufweisen und dei Abstände durch Anhebung des Grundmaterial Flächen eines Ni­veaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Platten­prägung bilden, wie dies vorher bereits anhand eer dreieckförmigen Bereiche im einzelnen erläutert wurde. Außerdem ist dafür gesorgt, daß die Ab­schnitte 45, 46 gegenläufiger Prägung in Längsrich­tung der Reihen 44 derart gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß Abschnitte einer Prägungsrich­tung einer Platte mit Abschnitten entgegengesetzter Prägungsrichtung der benachbarten, um 180° gedrehten Platten bei Bildung des Plattenstapels zusammen­treffen. Auf diese Weise entstehen auch hier wie­derum in Längsrichtung der Reihen 44 Strömungs­querschnitte, die quer zu dieser Längsrichtung durch kurze Kanäle miteinander verbunden sind. Plat­ten dieser Mittelfeldprägung erscheinen besonders geeignet für den Wärmeaustausch von mit Feststoffen belasteten Medien, wobei auch beide Medien Feststoffe mitführen können, da alle zwischen derartigen Plat­ten gebildeten Strömungsräume gleichermaßen ausge­bildet und geeignet sind.

[0039] Die Platten der in Fig. 10 dargestellten Art unterschei­den sich von denen gemäß Fig. 9 dadurch, daß hier die Reihen 48 quer zur Strömungsrichtung nebenein­anderliegen, aber wiederum eine von aneinander an­schließenden Abschnitten 49, 50 gegenläufiger Prä­gungsrichtung gebildete Profilierung mit vom Grund­material der Platten ausgehender halber Prägungs­tiefe aufweisen, wobei die Reihen 48 quer zu ihrer Längserstreckung einen gegenseitigen Abstand 51 haben und die Abstände durch Anhebung des Grundma­terials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden. Selbstver­ständlich sind hier ebenso die Abschnitte 49 und 50 der beiden Prägungsrichtungen derart gegeneinander versetzt, daß Abschnitte einer Prägungsrichtung einer Platte mit Abschnitten entgegengesetzter Prä­gungsrichtung der benachbarten, um 180° gedrehten Platten bei Bildung des Plattenstapels zusammen­treffen.

[0040] Bei der in Fig. 11 dargestellten Platte 38 ist be­zogen auf die in Fig. 4 dargestellte Platte das rechteckige Mittelfeld in seiner Prägung jeweils zur Hälfte die Fortsetzung der Prägung der dreieck­förmigen Bereiche 21 bzw. 25 der Plattenenden, wo­bei diese beiden Profilierungsarten in der Platten­mitte durch einen sich quer zur Strömungsrichtung der Medien erstreckenden, unverformt belassenen Querschnitt 52 voneinander getrennt sind.

[0041] Schließlich ist die Platte 39 gemäß Fig. 12 ausge­hend von der in Fig. 8 dargestellten Platte dadurch entstanden, daß die Profilierung der dortigen drei­eckförmigen Bereiche 32 bzw. 25 in Strömungsrich­tung gesehen über die halbe Plattenlänge fortge­führt wurde, wobei die beiden Profilierungsarten wiederum in der Plattenmitte durch einen unverform­ten Querschnitt 53 voneinander getrennt sind.

[0042] Entsprechend der Schilderung zu den dreieckförmigen Bereichen anhand der Fig. 4 bis 8 gilt bezüglich der gegenseitigen Abstützung aufeinanderliegender Platten, die gegenseitig um 180° verdreht sind, das geliche für die Platten gemäß Fig. 11 und 12.

[0043] Bei den Platten gemäß den Fig. 4 bis 12 sind die Strömungsverhältnisse jeweils so beschrieben und teilweise dargestellt, daß das Medium bezogen auf die vertikale Mittellinie der Platten sich zwischen auf einer Seite dieser Mittellinie befindlichen Öffnungen bewegt. Die neue Profilierung erlaubt aber ebensogut eine Bewegung der Medien zwischen diagonal einander gegenüberliegenden Öffnungen, wozu es le­diglich einer entsprechend geänderten Ausbildung der Umfangsdichtung bedarf.

Ansprüche

1. Wärmeaustauscher, bestehend aus miteinander fluch­tenden, im wesentlichen rechteckigen und druch Prägen mit einer sickenförmigen Profilierung einheitlicher Gesamttiefe versehenen Platten, die abwechselnd um 180° gegeneinander gedreht unter Zwischenlage einer Umfangsdichtung und unter gegenseitiger Anlage der aufeinander zu gerichteten Profilierung benachbarter Platten lösbar zu einem Stapel gespannt sind, wobei die Platten abwechselnd für ein erstes und ein dazu im wesentlichen parallel geführtes zweites Medium durch die Umfangsdichtung umfangene Strömungsräume bilden, die über miteinander fluchtende, von in den Eckberei­chen der Platten angeordneten Druchbrechungen gebil­dete Zu- und Abströmöffnungen mit dem jeweiligen Me­dium beschickbar sind, wobei ferner die Platten einen mittleren, rechteckigen und zwei auf gegenüberlie­genden Seiten daran anschließende dreieckförmige Wärmeaustauschbereiche aufweisen, und wobei die drei­ eckförmigen Bereiche den Strömungsquerschnitt des mittleren Bereiches auf den der Zu- und Abströmöff­nung überführen, wozu die Profilierung der dreieck­förmigen Bereiche im wesentlichen als von den Öff­nungen ausgehende und einen gegenseitigen Abstand de­finierter Teilung aufweisende Strahlen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlen des einen dreieckförmigen Berei­ches (21, 32) aus einer Profilierung mit in der Tei­lung des Strahlenabstandes regelmäßigen, in Längs­richtung der Strahlen aneinander anschließenden Ab­schnitten (22, 23; 34, 35) abwechselnd gegenläufiger Prägungsrichtung mit vom Grundmaterial der Platte (20, 31, 36 bis 39) ausgehender halber Prägungstiefe be­stehen, wobei die Abstände (24, 33) zwischen den Strahlen durch Anhebung des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden, und daß die Strahlen des an­deren dreieckförmigen Bereiches (25) entlang der Überdeckung durch die um 180° gedrehten Strahlen des ersten dreieckförmigen Bereiches eine Profilierung mit zu der des ersten dreieckförmigen Bereiches kor­respondierenden Abschnitten (26, 27), jedoch entgegen­gesetzter Prägungsrichtung aufweisen, wobei die Ab­stände (28) zwischen den Abschnitten dieser Profi­lierung ebenfalls durch Anheben des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bilden.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Abschnitte (22, 23; 26, 27; 34, 35) der Profilierung senkrecht zur Plattenoberfläche einen sinusförmigen Querschnitt oder eine im wesent­lichen rechteckige Scheitelfläche aufweisen.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in gegenseitiger Anlage befindlichen Abschnitte (22, 23, 26, 27) benach­barter Platten bezüglich der Richtung ihres größten Querschnittes einen Winkel miteinander einschließen.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 3, dadurch gekann­zeichnet, daß der Winkel im Bereich von 90° liegt.

5. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (20) zwischen den dreieckförmigen Bereichen (21, 25) und dem mittleren, rechteckigen Bereich (18) einen sich über den gesamten Strömungsquerschnitt der Me­dien erstreckenden, ohne Verformung des Ursprungs­materials der Platten belassenen, ebenen Übergangs­querschnitt (30, 31) aufweisen.

6. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden An­aprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere, rechteckige Bereich (40) der Platten (36) parallel zur Strömungsrichtung der Medien eine aus Reihen (44) von aneinander anschließenden Abschnitten (45, 46) gegenläufiger Prägungsrichtung gebildete Profilie­rung mit vom Grundmaterial der Platten ausgehender halber Prägungstiefe aufweist, wobei die Reihen quer zu ihrer Längserstreckung einen gegenseitigen Abstand (47) aufweisen und die Abstände durch An­hebung des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bil­den, und daß die Abschnitte gegenläufiger Prägung in Längsrichtung der Reihen derart gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß Abschnitte einer Prä­gungsrichtung einer Platte mit Abschnitten entgegen­gesetzter Prägungsrichtung der benachbarten, um 180° gedrehten Platten bei Bildung des Plattensta­pels zusammentreffen.

7. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere, rechteckige Bereich (41) der Platten (37) quer zur Strömungsrichtung der Medien eine aus Reihen (48) von aneinander anschließenden Abschnitte (49, 50) gegenläufiger Prägungsrichtung gebildete Profilie­rung mit vom Grundmaterial der Platten ausgehender halber Prägungstiefe aufweist, wobei die Reihen quer zu ihrer Längserstreckung einen gegenseitigen Abstand (51) aufweisen und die Abstände durch An­hebung des Grundmaterials Flächen eines Niveaus in Höhe der halben Gesamttiefe der Plattenprägung bil­den, und daß die Abschnitte gegenläufiger Prägung in Längsrichtung der Reihen derart gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß Abschnitte einer Prä­gungsrichtung einer Platte mit Abschnitten entgegenge­setzter Prägungsrichtung der benachbarten, um 180° ge­drehten Platten bei Bildung des Plattenstapels zu­sammentreffen.

8. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere, rechteckige Bereich (42, 43) der Platten (38, 39) in zwei sich an den jeweiligen dreieckförmigen Be­reich (21, 25, 32) anschließende Hälften unterteilt ist, daß die Hälften eine die Profilierung des an sie angrenzenden dreieckförmigen Bereiches fortset­zende Profilierung aufweisen und daß zwischen den Hälften ein sich quer zur Strömungsrichtung der Me­dien über den gesamten Strömungsquerschnitt der Platten erstreckender, ohne Verformung des Ursprungsmate­rials der Platten belassener Übergangsquerschnitt (52, 53) ausgebildet ist.

Zeichnung