(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) (51) T3 Int.Cl. F28D 9/00 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2013/27 EP B1 (54) Tytuł wynalazku: Wymiennik ciepła z okrągłych profilowanych płytek przewodzących ciepło (30) Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2005/31 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 2013/12 (73) Uprawniony z patentu: Tranter GmbH, Artern, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 MARTIN KOLBE, Schönewerda, DE JOACHIM SCHULT, Tespe, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Alicja Piotrowicz KANCELARIA PATENTOWA KULIKOWSKA & KULIKOWSKI SP.J. SKR. POCZT Warszawa 12 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 /PE/13 EP Opis [0001] Wynalazek dotyczy wymiennika ciepła z okrągłych, profilowanych płytek przewodzących ciepło z otworami przelotowymi do przenoszenia ciepła pomiędzy mediami o takim samym lub zróżnicowanym stanie agregacji, składającego się z zestawu płytek, który jest utworzony przez co najmniej dwie złączone pary płytek przewodzących ciepło, gdzie każda z par składa się z dwóch płytek przewodzących ciepło, gazoszczelnie przyspawanych do otworów przepływowych i z dwóch blach zamykających z otworami przelotowymi dla medium przepływającego przez zestaw płytek, które to blachy z obu stron ograniczają złączone pary płytek przewodzących ciepło, przy czym każda z sąsiadujących par płytek przenoszących ciepło i ograniczające blachy zamykające są od zewnątrz gazoszczelnie zespawane w samodzielną przestrzeń ciśnieniową i z ciśnieniowo stabilną obudową z umieszczonymi po stronie płaszczowej otworami przelotowymi dla drugiego medium, które opływa zestaw płytek po stronie płaszcza i czołowymi otworami przelotowymi z króćcami przyłączeniowymi, które są spawane z otworami przelotowymi blach zamykających. [0002] Wiadomo, że w przypadku tego rodzaju wymienników ciepła problematyczne jest doprowadzanie drugiego medium do wnętrza cylindrycznej obudowy po stronie płaszczowej tak, aby z jednej strony ograniczyć lub całkowicie uniknąć bajpasowego przepływu pomiędzy zestawem płytek i wewnętrzną ścianą cylindrycznej obudowy, który znacznie zmniejsza efektywność wymiennika ciepła, a z drugiej strony utworzenie obszaru wejściowego od

3 2 strony płaszczowej, który zapewni możliwie maksymalne i równomierne wykorzystanie zaplanowanej powierzchni wymiany ciepła zestawu płytek przez przepływające medium. [0003] Wiadomo, że aby uniknąć bajpasu, pomiędzy obwodem zewnętrznym zestawu płytek i wewnętrzną ścianą obudowy przewiduje się dopasowujące się blaszki kierujące przepływem, które dociskają gumowe uszczelki do zewnętrznych powierzchni zestawu płytek i do wewnętrznej powierzchni obudowy wymiennika ciepła, aby dzięki temu uszczelnić obszar wlotowy względem pozostałej części powierzchni płaszcza zestawu płytek. Pod wpływem temperatury gumowe uszczelki mogą skruszeć i zacząć się łamać, co powoduje powstawanie nieszczelności, ponadto gumowe uszczelki nie nadają się stosowania we wszystkich przypadkach, przykładowo do zadań wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych z wykorzystaniem tego rodzaju wymienników ciepła. [0004] Z WO 02/16852 A1 znany jest wymiennik ciepła w rodzaju wspomnianym na wstępie, gdzie na peryferiach zestawu płytek przewidziane są prowadnice przepływu dla nośnika ciepła wpływającego po stronie płaszczowej, które mają rurową strukturę obudowy i częściowo łączą się z zestawem płytek, przy czym co najmniej dwie z prowadnic przepływu o rurowej strukturze wewnętrznej są umieszczone po stronie przeciwnej do zestawu płytek, które opierają się o wewnętrzną ścianę otaczającej je obudowy. Te obszary prowadnic przepływu, które mają rurową strukturę wewnętrzną i tworzą obszar wlotowy i obszar wylotowy, są połączone z rurami, które wchodzą w króćce wlotowe i wylotowe obudowy, przy czym co najmniej jedna z rur jest metalicznie uszczelniona przeciw przeciekom względem

4 3 wewnętrznej ściany króćca wlotowego i/lub wylotowego. Dzięki takiemu wykonaniu obszaru wlotowego po stronie płaszczowej można wprawdzie uniknąć bajpasa pomiędzy wewnętrzną ścianą obudowy i zestawem płytek, ale w przypadku stosowania w zakresie wysokich ciśnień wymagane jest, aby te obszary prowadnic przepływu, które łączą się z peryferiami zestawu płytek, były dociskane do ściany obudowy dodatkowymi elementami, aby możliwe było uzyskanie odpowiedniej stabilności ciśnieniowej wymiennika ciepła. Poza tym, przykładowo według WO 02/16852 proponuje się, aby te obszary były dodatkowo wypełnione stojącym medium przewodzącym ciepło. Ponadto, tak wykonane prowadnice przepływu dla obszaru wlotowego po stronie płaszczowej, ze względu na ich kompaktowe wykonanie, nie mogą być w ekonomiczny sposób zamiennie dopasowywane do każdej dziedziny i do każdego zakresu mocy, aby w ten sposób spełnić warunek, że dla każdego przewidzianego przypadku zastosowania w obszarze wlotowym wymiennika ciepła po stronie płaszczowej zawsze panują najlepsze warunki przepływu, które są wymagane do równomiernego opływania zestawu płytek, a zatem do optymalnego wykorzystania zaplanowanej powierzchni wymiany ciepła zestawu płytek. Jeśli ten cel ma zostać osiągnięty w oparciu o prowadnice przepływu według WO 02/16852, dla każdego przewidzianego przypadku zastosowania należy wykonać prowadnice przepływu dla danego przypadku. Ze względów technicznych, wytwarzanie prowadnic przepływu w odniesieniu do danego przypadku jest pracochłonne, a zatem kosztowne. [0005] Z EP B1 znany jest płytowy wymiennik ciepła, który składa się kilku połączonych modułów płytowych, które za

5 4 pomocą śrub są umocowane w ramie pomiędzy oddalonymi od siebie płytami ramowymi, i gdzie do przylegającej najbardziej zewnętrznej płyty wymiany ciepła, wokół otworów przelotowych przyspawane są leżące obok siebie moduły. Tak wykonany płytowy wymiennik ciepła wykonany nie jest przystosowany do zadań wysokociśnieniowych i opływania zestawu płytek po stronie płaszczowej. [0006] Z EP B1 znany jest płytowy wymiennik ciepła, gdzie umieszczone obok siebie profilowane płytki przewodzące ciepło są trwale połączone z otworami przelotowymi przez lutowanie. Przy tym każda z płytek ma przynajmniej jeden otwór, dzięki czemu w stanie zlutowanym zestawu płytek powstaje kanał dla elementu mocującego, przez który przechodzi śruba mocująca do zamocowania płytowego wymiennika ciepła do elementu nośnego lub płytki nośnej, przy czym śruba mocująca jest jednocześnie wykorzystywana do napinania zestawu płytek, aby możliwe było przejęcie występujących różnic ciśnienia. Tak wykonany płytowy wymiennik ciepła również zupełnie nie nadaje się do stosowania w zakresie wysokociśnieniowym i w temperaturach z przedziału -200 do Ze względu na wykonanie z pełnym lutowaniem, niemożliwe jest również wpływanie medium po stronie płaszczowej. [0007] W związku z tym, zadaniem przedłożonego wynalazku jest udoskonalenie określonego na wstępie wymiennika ciepła tak, aby wymiennik ciepła mógł być tanio wytwarzany z gotowych podzespołów standardowych jako metalicznie uszczelniony i odporny na zużycie kompaktowy wymiennik ciepła do przewidzianych zastosowań w zakresie wysokociśnieniowym i w temperaturach z przedziału -200 C do +900 C i z punktu widzenia

6 5 techniki przepływu mógł być wykonany tak, aby zaplanowana powierzchnia wymiany ciepła mogła być maksymalnie wykorzystywana do przenoszenia ciepła przy opływaniu zestawu płytek od strony płaszczowej. [0008] Według wynalazku zadanie zostaje rozwiązane dzięki temu, że: - zestaw płytek jest z obu stron ograniczony przez płytkę dociskową zestawu z otworami przelotowymi o średnicy, która jest większa niż średnica zestawu płytek, i która jest dopasowana do średnicy wewnętrznej płaszcza obudowy; - zestaw płytek jest ściśnięty dzięki co najmniej czterem sworzniom mocującym, które przebiegają na zewnątrz płytek przewodzących ciepło i są zespawane z płytkami dociskowymi zestawu; - sworznie mocujące są umieszczone w obszarze brzegowym określonego kąta rozwarcia, w przypadku wielofazowego zestawu płytek opiera się na nich jedna lub kilka przegród płaszczowych; - obszary pomiędzy sworzniami mocującymi, które znajdują się poza kątem rozwarcia, są zakryte blachami bocznymi, które przylegają do sąsiadujących sworzni mocujących i mają kształt, który jest dopasowany do zewnętrza płytek przewodzących ciepło w zestawie płytek; - blachy boczne mają na końcach zagięcia w kształcie litery U, które szczelnie opierają się na wnętrzu płaszcza obudowy; - kąty rozwarcia są po stronie płaszczowej są uszczelnione metalowym uszczelnieniem względem tych obszarów zestawu

7 6 płytek, które są zakryte blachami bocznymi; - dzięki zagięciom blach bocznych w kształcie litery U, zestaw płytek jest stabilnie osadzony w płaszczu obudowy, a płaszcz obudowy jest metalicznie, gazoszczelnie zamknięty dzięki płytkom końcowym z podpórkami łączącymi, które jednocześnie utrzymują zestaw płytek z boku w obudowie. [0009] Dzięki wynalazczej kombinacji cech osiąga się spełnienie założenia, że wymiennik ciepła może być tanio wytwarzany z gotowych podzespołów standardowych jako metalicznie uszczelniony i odporny na zużycie kompaktowy wymiennik ciepła, zarówno w wykonaniu w pełni spawanym, jak i z metalicznie uszczelnioną obudową, który może być bezawaryjnie stosowany w szerokim zakresie przemysłowym, np. w technice chłodniczej i klimatyzacyjnej, technice energetycznej, technice domowej ewentualnie technice procesowej itd., przy temperaturach roboczych z przedziału C do C. Dzięki płytkom dociskowym, które z obu stron ograniczają zestaw płytek, który składa się z gazoszczelnie zespawanych par płytek przewodzących ciepło i blach zamykających, i które są ze sobą zespawane za pośrednictwem sworzni mocujących następuje przejęcie zarówno ciśnienia we wnętrzu zestawu płytek, jak i ciśnienia po stronie płaszczowej wytworzonego przez wpływające medium oraz możliwych skoków ciśnienia spowodowanych krótkotrwałymi wzrostami ciśnienia przez płytki dociskowe i sworznie mocujące. W związku z tym łączące i uszczelniające spoiny pomiędzy płytkami przewodzącymi ciepło i blachami zamykającymi są w znacznym stopniu odciążone ciśnieniowo, a więc przecieki wynikające z

8 7 pęknięć spoin spawalniczych spowodowanych ciągłym obciążeniem ciśnieniowym w zestawie płytek lub możliwym wzrostem ciśnienia, przykładowo w wyniku nieuniknionych uderzeń ciśnienia, można wykluczyć także wtedy, gdy wymiennik ciepła zostanie zastosowany w obszarze wysokociśnieniowym. [0010] Dzięki utworzeniu kąta rozwarcia w obszarze wlotowym po stronie płaszczowej w oparciu o pozycję sworzni mocujących przy płytkach dociskowych, które ograniczają obszar wlotowy i metalicznie uszczelnionemu zakryciu zewnętrza zestawu płytek za pomocą blach bocznych zostaje spełnione założenie, że podczas wytwarzania wymiennika ciepła obszar wlotowy po stronie płaszczowej może zostać tanio dopasowany do najbardziej optymalnych warunków przepływu medium płaszczowego, które zapewniają równomierne opływanie zestawu płytek po stronie płaszczowej, a zatem maksymalne wykorzystanie zaplanowanej powierzchni wymiany ciepła. Dzięki mocowaniu zestawu płytek za pomocą sworzni mocujących w połączeniu z zgięciami w kształt litery U końców zakrywających blach bocznych, które po zmontowaniu opierają się szczelnie na wnętrzu płaszcza obudowy, można także znacznie uprościć montaż, a więc zrealizować go taniej. Ponadto dzięki metalicznemu uszczelnieniu uzyskanemu przez podparcie zgięć w kształcie litery U blach bocznych na wnętrzu płaszcza obudowy zapobiega się jednocześnie bajpasowi po stronie płaszczowej i uzyskuje samodzielną stabilizację zestawu płytek w płaszczu obudowy. [0011] Według korzystnej formy wykonania wynalazku metaliczne uszczelnienie kąta rozwarcia po stronie płaszczowej jest realizowane za pomocą tkaniny metalowej w rodzaju gazy, która

9 8 w postaci pasków jest szczelnie umieszczona w szczelinach pomiędzy sąsiadującymi parami płytek przewodzących ciepło w obszarze pomiędzy sworzniami mocującymi i pod blachami bocznymi. Dzięki temu można skutecznie przeciwdziałać bajpasowi po stronie płaszczowej na zewnątrz zestawu płytek i zrealizować uszczelnienie za pomocą materiału wysoce odpornego termicznie i chemicznie, który jest pewnie utrzymywany w swoim położeniu przez blachy boczne. [0012] Według kolejnego korzystnego wykonania wynalazku w uszczelnionych obszarach pomiędzy sworzniami mocującymi względem kątów rozwarcia po stronie płaszczowej wytwarza się próżnię przez blachę grzebieniową, która jest umieszczona w szczelinach sąsiadujących par płytek przewodzących ciepło i przylega do sworzni mocujących na całej ich długości i opiera się o wewnętrzną ścianę płaszcza obudowy. Korzystnie blachy grzebieniowe mają kształt grzebienia, który jest dopasowany do konturu szczelin pomiędzy parami płytek przewodzących ciepło. Za pomocą blach grzebieniowych z jednej strony dodatkowo wspomaga się uszczelnienie uszczelnianych szczelin pomiędzy każdą z sąsiadujących par płytek przewodzących ciepło i uzyskuje się wyraźne utrzymywanie w założonej pozycji umieszczonego w szczelinach metalowego uszczelnienia względem obszaru wlotowego, a więc można skutecznie zapobiec bajpasowi na zewnątrz zestawu płytek, po stronie płaszczowej także wtedy, gdy po stronie płaszczowej wpływa medium gazowe, z drugiej strony, przy odpowiednio dobranej szerokości grzebieni uzyskuje się dodatkowe podparcie zestawu płytek na wewnętrznej ścianie płaszcza obudowy, a dzięki temu wspomaganie stabilności pozycji zestawu płytek w płaszczu obudowy.

10 9 [0013] Według kolejnej korzystnej formy wykonania wynalazku, w obszarze pomiędzy sworzniami mocującymi, płytki dociskowe zestawów płytek, które są zakryte blachami bocznymi są w przybliżeniu osadzone na średnicy pakietu płytek. [0014] Dzięki temu, po ułożeniu metalowych uszczelnień w szczelinach sąsiadujących par płytek przewodzących ciepło, blachy boczne mogą zostać pewnie ulokowane i oparte po bokach na osadzonej części płytek dociskowych i na grzebieniach graniczących ze sworzniami mocującymi. [0015] Według kolejnej korzystnej formy wykonania wynalazku każda z blach bocznych składa się z dwóch częściowych blach bocznych, przy czym jedna z częściowych blach bocznych ma prostą końcówkę, która jest częściowo płasko zakryta przez drugą częściową blachę boczną, która za pomocą końca wykonanego w kształcie litery Z opiera się o wewnętrzną stronę płaszcza obudowy. Dzięki dwuczęściowemu wykonaniu blach bocznych i proponowanemu układowi w zakrywanym obszarze zewnętrza zestawu płytek oraz wykonaniu wolnego końca jednej z częściowych blach bocznych w kształcie litery Z, dzięki czemu opiera się on o wewnętrzną stronę płaszcza obudowy, metalowe uszczelnienie umieszczone w zakrytym obszarze zewnętrza zestawu płytek jest całkowicie zakryte i ustabilizowane, a zatem uniemożliwia się powstawanie bajpasu po stronie płaszczowej. Spełnia się także założenie, że dzięki dwuczęściowemu wykonaniu blach bocznych możliwa jest zmiana szerokości, co umożliwia podczas montażu bezproblemowe dopasowanie blach bocznych do zakrywanej powierzchni. Dalej, dzięki zmiennej pozycji ograniczających sworzni mocujących przy płytkach dociskowych zestawu, kąt rozwarcia po stronie

11 10 płaszczowej obszaru wlotowego może zostać podczas wytwarzania dokładnie dopasowany do przeznaczenia wymiennika ciepła tak, aby następowało maksymalne opływanie przez medium płaszczowe i następowało optymalne wykorzystywanie zaplanowanej powierzchni przenoszenia ciepła przez zestaw płytek. [0016] Wykonanie wymiennika ciepła niewymagającego serwisowania umożliwia to, że korzystnie płaszcz obudowy może zostać zespawany z płytami końcowymi. Dzięki temu można udostępnić całkowicie zespawany gazoszczelny kompaktowy wymiennik ciepła, w którym całkowicie wykluczone są nieszczelności i przecieki. [0017] Oczywiście w razie potrzeby jedna z płyt końcowych może być zespawana z płaszczem obudowy, a inna z płyt końcowych może być rozłącznie gazoszczelnie łączona z płaszczem obudowy. W takim przypadku zaleca się, aby rozłączne połączenie płyty końcowej z płaszczem obudowy miało metalowe uszczelnienie. [0018] Dalsze szczegóły wynalazku wynikają z poniższego wyczerpującego opisu i załączonych rysunków, na których przedstawiono korzystne formy wykonania. [0019] Rysunki pokazują: Fig. 1: schemat całkowicie zespawanego wymiennika ciepła z dwoma króćcami przyłączeniowymi po stronie płyt i dwoma króćcami płaszczowymi; Fig. 2: schemat częściowo przeciętego zestawu płytek ze sworzniami mocującymi i płytą zamykającą w widoku z przodu; Fig. 3: schematyczny przekrój A-A z fig. 1; Fig. 4: schemat fragmentu wyrwania B z fig. 3;

12 11 Fig. 5: schemat płytki dociskowej zestawu w widoku bocznym z zamkniętą blachą boczną i blachą boczną wykonaną dwuczęściowo. [0020] Wymiennik ciepła składa się zasadniczo z zestawu płytek 1 z blachami zamykającymi 19, 19a, płytek dociskowych 3, 3a, ze sworzni mocujących 4 4x, blach bocznych 6, 6a względnie częściowych blach bocznych 6b, 6c i 6d, 6e, grzebieni 5 5c, uszczelnień metalowych 11 płaszcza obudowy 12 z obiema płytami końcowymi 13, 13a oraz co najmniej dwoma króćcami płaszczowymi 14, 14a przylegającymi do płaszcza obudowy 12 i co najmniej dwoma króćcami przyłączeniowymi 23, 23a przylegającymi do płyt końcowych 13, 13a. [0021] W pokazanej formie wykonania obudowa 21 jest całkowicie zespawanym zbiornikiem ciśnieniowym, który jest utworzony przez płaszcz obudowy 12 i obie płyty końcowe 13, 13a z otworami przelotowymi 25, 25a, które na obwodzie są gazoszczelnie zespawane z płaszczem obudowy 12. Przy otworze przelotowym 25 płyty końcowej 13 przewidziany jest króciec przyłączeniowy 23 strony płytowej, a przy otworze przelotowym 25a płyty końcowej 13a króciec 23a strony płytowej, które przechodzą przez płyty końcowe 13, 13a i płytki dociskowe 3, 3a i na obwodzie są połączone z płytą końcową 13, 13a. [0022] Przy płaszczu obudowy 12 przewidziane są otwory przelotowe 15, 15a strony płaszczowej, do których gazoszczelnie są przyspawane króćce płaszczowe 14, 14a dla medium płaszczowego. [0023] Zestaw płytek 1 składa się z pewnej liczby przylegających do siebie okrągłych, profilowanych płytek 2 2x przewodzących ciepło, które zostały dobrane do

13 12 przewidzianego zastosowania i z blach zamykających 19, 19a, które zamykają zestaw płytek 1 na końcach. [0024] Na obwodzie otworów przelotowych płytki 2 2x przewodzące ciepło są gazoszczelnie zespawane w pary płytek 16, 16a przewodzących ciepło i sąsiadujące pary płytek 16, 16a wraz z zamykającymi blachami 19, 19a są na zewnątrz ze sobą gazoszczelnie zespawane. [0025] Blachy zamykające 19, 19a są wykonane z otworami przelotowymi, które wraz z otworami przelotowymi płytek 2 2x przewodzących ciepło tworzą kanały przelotowe 24, 24a w zestawie płytek 1. Do otworów przelotowych płyt zamykających 19, 19a są gazoszczelnie przyspawane końce króćców przyłączeniowych 23, 23a strony płytowej, które przechodzą przez płytkę dociskową 3, 3a i płytę końcową 13, 13a obudowy 21. [0026] Zestaw płytek 1 jest z obu stron ograniczony przez płytki dociskowe 3, 3a z otworami przelotowymi 20, 20a, które są mocowane za pośrednictwem sworzni mocujących 4 4x. Sworznie mocujące 4 4x przebiegają przylegając do zewnętrza zestawu płytek 1 i są obustronnie zespawane z płytkami dociskowymi 3, 3a przy określonym naprężeniu zestawu płytek z płytkami dociskowymi 3, 3a. [0027] Jak pokazano na fig. 3, sworznie mocujące 4, 4b względnie sworznie mocujące 4a, 4c są umieszczone przy płytkach dociskowych 3, 3a w końcowym obszarze kąta rozwarcia α, α1 po stronie płaszczowej obszaru wlotowego zestawu płytek 1 dla medium płaszczowego. Tym samym kąty rozwarcia α, α1 po stronie płaszczowej można ekonomicznie i indywidualnie dopasować w wymienniku ciepła do planowanej mocy i warunków

14 13 przepływu dla stosowanego medium płaszczowego przed przyspawaniem sworzni mocujących 4, 4b i 4a, 4c. W związku z tym spełnia się założenie, że odpowiednia istniejąca powierzchnia płaszczowa zestawu płytek 1 jest równomiernie pokryta medium płaszczowym, a więc każdy wymiennik ciepła może być dostosowany do przeznaczenia tak, aby powierzchnia wymiany ciepła zestawu płytek 1 mogła być optymalnie wykorzystana. [0028] Sworznie mocujące 4d, 4e przebiegające na zewnątrz zestawu płytek 1 są przesunięte o 90 względem środka kąta rozwarcia α, α1, a sworznie mocujące 4f 4x leżą w obrębie kąta rozwarcia α, α1 i są zespawane z płytkami dociskowymi 3, 3a dla dodatkowej stabilizacji zestawu płytek 1. Sworznie mocujące 4f, 4x są w tym specjalnym przypadku prostokątne i służą jednocześnie do umocowania prostego końca 18 częściowej blachy zamykającej 6c, 6f na zewnętrzu zestawu płytek 1. [0029] Obszary na zewnętrzu zestawu płytek 1, które znajdują się pomiędzy sworzniami mocującymi 4, 4b i 4a, 4c są metalowo uszczelnione względem kątów rozwarcia α, α1 obszaru wlotowego po stronie płaszczowej, aby wyeliminować bajpas po stronie płaszczowej przy zewnętrzu zestawu płytek 1. W tym celu w szczelinach 22 pomiędzy sąsiadującymi parami 16, 16a płytek przewodzących ciepło umieszcza się metalowe uszczelki 8 w postaci pasków, które korzystnie są wykonane z tkaniny metalowej w rodzaju gazy i rozciągają się na całym obszarze pomiędzy sworzniami mocującymi 4, 4b względnie 4a, 4c. [0030] Metalowe uszczelki 8 są stabilnie pozycjonowane względem kątów rozwarcia α, α1 obszaru wlotowego po stronie płaszczowej przez blachy grzebieniowe 5, 5a względnie 5b, 5c, które wchodzą w szczeliny 22 sąsiadujących par 16, 16a płytek

15 14 przewodzących ciepło i rozciągają się na długości zestawu płytek 1. Blachy grzebieniowe 5, 5a, 5b, 5c przebiegają po odwrotnej stronie kąta rozwarcia α, α1, równolegle do sworzni mocujących 4, 4a, 4b, 4c i są przyspawane do sworzni mocujących 4, 4a, 4b, 4c. Korzystnie grzebienie blach grzebieniowych 5, 5a, 5b, 5c mają kontur, który odpowiada kształtowi szczelin 22. Dzięki temu blachy grzebieniowe 5 5c wspomagają jednocześnie uszczelnienie obszaru wlotowego po stronie płaszczowej. Korzystnie blachy grzebieniowe 5 5c mają taką szerokość, dzięki której po zmontowaniu wymiennika ciepła opierają się na wewnętrznej ścianie obudowy 21. Dzięki temu osiąga się dodatkową poprawę ciśnieniowo stabilnego położenia zestawu płytek 1 w obudowie 21. [0031] Obszar pomiędzy sworzniami mocującymi 4, 4b i 4a, 4c i na długości zestawu płytek 1, który jest uszczelniony za pomocą metalowych uszczelek 8 ułożonych w szczelinach 22, jest zakryty przez częściowe blachy boczne 6b, 6c względnie 6d, 6e, jak pokazano po lewej stronie na fig. 5, albo przez jednoczęściowe blachy boczne 6, 6a, jak pokazano po prawej stronie na fig. 5, które są przyspawane do sąsiadujących sworzni mocujących 4, 4a, 4b, 4c i zapewniają stabilność pozycji metalowych uszczelek 8 umieszczonych w szczelinach 22 pomiędzy parami 16, 16a po stronie płaszczowej, także w warunkach wysokiego ciśnienia. [0032] Końce blach bocznych 6, 6a względnie częściowych blach bocznych 6b, 6c, 6d, 6e przylegające do sworzni mocujących 4, 4a, 4b, 4c mają przystające zgięcia 7, 7a względnie 7b, 7c w kształcie litery U, które po zmontowaniu szczelnie opierają

16 15 się na wewnętrznej ścianie płaszcza 12 obudowy. Dzięki tym zagięciom 7, 7a względnie 7c, 7c blach bocznych 6, 6a względnie częściowych blach bocznych 6b 6e zestaw płytek 1 jest stabilnie osadzony w obudowie 21 i ustabilizowany pod względem ciśnieniowym, a jednocześnie metalowe uszczelki 8 w szczelinach 22 pozostają pod naciskiem blach bocznych 6, 6a względnie 6b 6e, a tym samym szczelnie wciskane w szczeliny 22. [0033] Jak pokazano na fig. 3 i po lewej stronie na fig. 5, częściowe blachy boczne 6c i 6e mają proste końce 18, które są częściowo zakryte przez sworznie mocujące 4f, 4x i częściowo przez częściowe blachy boczne 6d, 6b, które mają koniec 17 w kształcie litery Z. Koniec 17 częściowych blach bocznych 6d, 6b wykonany w kształcie litery Z jest przy tym oddalony od zestawu płytek 1 tak, że po zmontowaniu szczelnie opiera się o wewnętrzną ścianę płaszcza 12 obudowy i dzięki temu stanowi kolejny punkt podparcia zestawu płytek 1 na wewnętrznej ścianie płaszcza 12 obudowy, co dodatkowo poprawia stabilność położenia i ciśnieniową zestawu płytek 1. Dzięki temu, że wykonanie częściowych blach bocznych przewiduje, że jedna ze współdziałających częściowych blach bocznych 6d, 6e względnie 6b, 6c ma prosty koniec 18, który jest zakryty przez inną częściową blachę boczną 6d, 6c względnie 6b, 6c, częściowe blachy boczne 6d, 6e względnie 6b, 6c mogą być indywidualnie dopasowane do przykrywanego obszaru, który jest determinowany przez dobrany kąt rozwarcia α, α1 obszaru wlotowego po stronie płaszczowej. [0034] Jak widać na fig. 3 i na fig. 2, opisana forma wykonania wymiennika ciepła jest wielofazowa. W tym celu w kanale

17 16 przelotowym 24a zestawu płytek 1 jest umieszczona metalowa wstawka płytowa 9 i od strony płaszczowej metalowa przegroda płaszczowa 10. Metalowa przegroda płaszczowa 10 jest nacięta po stronie zwróconej do zestawu płytek 1 nałożona na miejsce połączenia dwóch par 16, 16a płytek przewodzących ciepło i dzięki metalowym uszczelkom 6 w szczelinach 22 sąsiadujących par 16, 16a płytek przewodzących ciepło jest uszczelniona na obwodzie zestawu płytek 1 i po stronie płaszczowej szczelnie osadzona na wewnętrznej ścianie płaszcza 12 obudowy za pomocą metalowej uszczelki 11. [0035] Proponowany, całkowicie metalowo uszczelniony wymiennik ciepła według wynalazku niemal nie wymaga serwisowania i dla tego nadaje się do kompaktowej zabudowy w całkowicie spawanym wykonaniu dla zakresu wysokociśnieniowego i wysokotemperaturowego. Dzięki specjalnej formie wykonania może on być ekonomicznie wykonywany ze wstępnie przygotowanych podzespołów standardowych z indywidualnym dopasowanie do przeznaczenia i optymalnego wykorzystania planowanej powierzchni wymiany ciepła.

18 /PE/13 EP Zastrzeżenia patentowe 1. Wymiennik ciepła z okrągłych profilowanych płytek (2 2x) przewodzących ciepło z otworami przelotowymi do wymiany ciepła pomiędzy mediami o takim samym lub zróżnicowanym stanie agregacji, składający się z - zestawu płytek (1), który jest utworzony przez co najmniej dwie złączone pary (16, 16a) płytek przewodzących ciepło, każda z par składa się z dwóch płytek (2 2x) przewodzących ciepło, gazoszczelnie przyspawanych do otworów przepływowych i z dwóch blach zamykających (19,19a) z otworami przelotowymi dla medium przepływającego przez zestaw płytek (1), które to blachy z obu stron ograniczają złączone pary (16, 16a) płytek przewodzących ciepło, przy czym każda z sąsiadujących par (16, 16a) płytek przenoszących ciepło i ograniczające blachy zamykające (19, 19a) są od zewnątrz gazoszczelnie zespawane w samodzielną przestrzeń ciśnieniową i - ciśnieniowo stabilnej obudowy (21) z umieszczonymi po stronie płaszczowej otworami przelotowymi (25, 25a) dla drugiego medium, które opływa zestaw płytek (1) po stronie płaszcza i czołowymi otworami przelotowymi (25, 25a) z króćcami przyłączeniowymi (23, 23a), które są zespawane z otworami przelotowymi blach zamykających (19, 19a),

19 18 znamienny tym, że - zestaw płytek (1) jest z obu stron ograniczony przez płytkę dociskową (3 lub 3a) zestawu z otworami przelotowymi (20 lub 20a), która ma średnicę, która jest większa niż średnica zestawu płytek (1), i która jest dopasowana do średnicy wewnętrznej płaszcza (12) obudowy; - zestaw płytek (1) jest ściśnięty dzięki co najmniej czterem sworzniom mocującym (4 4x), które przebiegają na zewnątrz płytek (2-2x) przewodzących ciepło i są zespawane z płytkami dociskowymi (3, 3a) zestawu; - sworznie mocujące (4, 4a względnie 4b, 4c) są umieszczone w obszarze brzegowym określonego kąta rozwarcia (α, α1) od strony płaszcza, w przypadku wielofazowego zestawu płytek (1) opiera się na nich jedna lub kilka przegród płaszczowych (10); - obszary pomiędzy sworzniami mocującymi (4, 4b i 4a, 4c) są zakryte blachą boczną (6 względnie 6a), która przylega do sąsiadujących sworzni mocujących (4, 4b; 4a, 4c) i ma kształt, który jest dopasowany do zewnętrza płytek (2 2x) przewodzących ciepło w zestawie płytek (1); - blachy boczne (6, 6a) mają na końcach zagięcia (7, 7a) w kształcie litery U, które szczelnie opierają się na wnętrzu płaszcza (12) obudowy; - kąty rozwarcia (α, α1) są po stronie płaszczowej uszczelnione metalową uszczelką (8) względem tych

20 19 obszarów zestawu płytek (1), które są zakryte blachami bocznymi (6, 6a); - dzięki zagięciom (7, 7a) blach bocznych (6, 6a) w kształcie litery U, zestaw płytek (1) jest stabilnie osadzony w płaszczu (12) obudowy, a płaszcz (12) obudowy jest metalicznie, gazoszczelnie zamknięty dzięki płytkom końcowym (13 względnie 13a) z podpórkami łączącymi (23, 23a), które jednocześnie utrzymują zestaw płytek (1) z boku w obudowie (21). 2. Wymiennik ciepła według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że metalową uszczelką (8) kąta rozwarcia (α, α1) po stronie płaszczowej jest tkanina metalowa w rodzaju gazy, która w postaci pasków jest szczelnie umieszczona w szczelinach (22 22x) pomiędzy sąsiadującymi parami (16-16x) płytek przewodzących ciepło w obszarze pomiędzy sworzniami mocującymi (4; 4b; 4a; 4c) i przykryta blachami bocznymi (6, 6a). 3. Wymiennik ciepła według zastrzeżenia 1 i 2, znamienny tym, że w uszczelnionych obszarach pomiędzy sworzniami mocującymi (4, 4b; 4a, 4c) i kątami rozwarcia (α; α1) po stronie płaszczowej wytwarza się próżnię przez blachę grzebieniową (5; 5a; 5b; 5c), która jest umieszczona w szczelinach (22 22x) sąsiadujących par (16 16x) płytek przewodzących ciepło i na długości sworzni mocujących (4; 4b; 4a; 4c) przylega do sworzni mocujących (4; 4b; 4a; 4c). 4. Wymiennik ciepła według zastrzeżenia 3, znamienny tym, że blachy grzebieniowe (5, 5a, 5b, 5c) mają kształt grzebienia, który jest dopasowany do konturu szczelin (22 22x) pomiędzy parami (16 16x) płytek przewodzących ciepło. 5. Wymiennik ciepła według jednego z zastrzeżeń 1 do 4,

21 20 znamienny tym, że płytki dociskowe (3, 3a) są osadzone w obszarze pomiędzy sworzniami mocującymi (4, 4b względnie 4a, 4c) w przybliżeniu na średnicy zestawu płytek (1). 6. Wymiennik ciepła według jednego z zastrzeżeń 1 do 5, znamienny tym, że blachy boczne (6, 6a) składają się częściowych blach bocznych (6b, 6c względnie 6d, 6e), przy czym jedna z częściowych blach bocznych (6b lub 6c względnie 6d lub 6e) ma prosty koniec (18), który jest częściowo płasko przykryty przez inną częściową blachę boczną (6b lub 6c względnie 6d lub 6e), która ma koniec (17) z zagięciem w kształcie litery Z, które opiera się na wewnętrznej ścianie płaszcza (12) obudowy. 7. Wymiennik ciepła według jednego z zastrzeżeń 1 do 6, znamienny tym, że płaszcz (12) obudowy jest zespawany z płytami końcowymi (13, 13a). 8. Wymiennik ciepła według jednego z zastrzeżeń 1 do 6, znamienny tym, że jedna z płyt końcowych (13, 13a) jest zespawana z płaszczem (12) obudowy, a druga płyta końcowa (13, 13a) jest gazoszczelnie rozłącznie połączona z płaszczem (12) obudowy. 9. Wymiennik ciepła według zastrzeżenia 8, znamienny tym, że rozłączne połączenie płyty końcowej (13 lub 13a) z płaszczem (12) obudowy ma metalowe uszczelnienie.

22 21

23 22

24 23

25 24 DOKUMENTY PRZYTOCZONE W OPISIE Lista przytoczonych przez Zgłaszającego dokumentów została zamieszczona wyłącznie do informacji czytelnika i nie stanowi części składowej europejskiego dokumentu patentowego. Została ona zestawiona z największą starannością; EUP nie ponosi jednakże żadnej odpowiedzialności za ewentualne błędy lub braki. Literatura patentowa przytoczona w opisie WO A1 [0004] WO A [0004] EP B1 [0005] EP B1 [0006]