Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A HEAT EXCHANGER, AND HEAT EXCHANGER PRODUCED BY WAY OF THE METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/070998
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a heat exchanger, in particular a brazed plate-type heat exchanger, and to the heat exchanger itself. For the production of the heat exchanger, which may in particular be a brazed plate-type heat exchanger, provision is made of a heat exchanger block (1) and of a connecting unit (9), which comprises at least one wall element (10) and which serves for the attachment, to the heat exchanger block (1), of an attachment device (7) provided for the supply or discharge and/or distribution of process media, and the connecting unit (9) is welded to the heat exchanger block (1). Here, at least one wall element (10) of the connecting unit (9) is welded, at the inner side (12) thereof and at the outer side (11) thereof, to the heat exchanger block (1). Furthermore, provision is made of the attachment device (7), and said attachment device (7) is welded to the connecting unit (9).

Inventors:
DIETRICH JÖRG (DE)
HÖLZL REINHOLD (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/002226
Publication Date:
May 12, 2016
Filing Date:
November 05, 2015
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
LINDE AG (DE)
International Classes:
B23K1/00; B23K31/02; B23K33/00; B23K37/00; F28F9/02; F28F21/08
Foreign References:
DE10022595A12001-11-15
JPH10323755A1998-12-08
DE102008029115A12009-12-24
US20020015857A12002-02-07
DE2415174A11975-10-16
Attorney, Agent or Firm:
KASSECKERT, Rainer (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, insbesondere eines

gelöteten Plattenwärmetauschers, bei dem ein Wärmetauscherblock (1) und eine wenigstens ein Wandelement (10) umfassende Verbindungseinheit (9) zum Anschließen einer zur Zu- oder Abführung bzw. Verteilung von

Prozessmedien vorgesehenen Anschlusseinrichtung (7) an den

Wärmetauscherblock (1) bereit gestellt wird, und die Verbindungseinheit (9) an den Wärmetauscherblock (1) angeschweißt wird, wobei wenigstens ein Wandelement (10) der Verbindungseinheit (9) an seiner Innenseite (12) und an seiner Außenseite (1 1) an den Wärmetauscherblock (1) angeschweißt wird, und des Weiteren die Anschlusseinrichtung (7) bereit gestellt wird und diese Anschlusseinrichtung (7) an die Verbindungseinheit (9) angeschweißt wird.

Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (9) in Form eines Rahmens ausgeführt ist, welcher wenigstens ein Wandelement (10) aufweist, und jedes Wandelement (10) des Rahmens beidseitig mit dem Wärmetauscherblock (1) verschweißt wird.

Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißung des Wandelementes (10) an den Wärmetauscherblock (1) beidseitig über die gesamte Länge des Wandelementes (10) erfolgt.

4. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißung des Wandelementes (10) an den Wärmetauscherblock (1 ) durch sukzessiv erfolgende Schweißung der beiden Seiten des Wandelementes (10) erfolgt.

5. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahtwurzel einer an einer ersten Seite (12) des Wandelementes (10) geschweißten ersten Naht (13) bei Schweißung der zweiten Naht (14) auf der gegenüberliegenden, zweiten Seite (14) des Wandelementes (10) aufgeschmolzen wird.

Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die

Anschlusseinrichtung (7) mit der Verbindungseinheit (9) mittels Schweißung wenigstens einer V-Naht (15) verbunden wird.

Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach beidseitiger Schweißung der Verbindungseinheit (9) an den Wärmetauscherblock (1) eine Schweißnahtprüfung durchgeführt wird.

Wärmetauscher, insbesondere gelöteter Plattenwärmetauscher, umfassend einen Wärmetauscherblock (1), eine Verbindungseinheit (9) zum Anschließen einer Anschlusseinrichtung (7) an den Wärmetauscherblock (1 ) und eine zur Zu- oder Abführung bzw. Verteilung von Prozessmedien ausgestaltete Anschlusseinrichtung (7), wobei die Verbindungseinheit (9) an den

Wärmetauscherblock (1 ) angeschweißt ist und die Anschlusseinrichtung (7) an die Verbindungseinheit (9) angeschweißt ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (9) wenigstens ein Wandelement (10) aufweist, welches an seiner Innenseite (12) und an seiner Außenseite (1 1) an den Wärmetauscherblock (1) angeschweißt ist.

Wärmetauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die

Verbindungseinheit (9) in Form eines Rahmens ausgeführt ist, welcher wenigstens ein Wandelement (10) aufweist, und jedes Wandelement (10) des Rahmens beidseitig mit dem Wärmetauscherblock (1) verschweißt ist.

10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandelement (10) sowie die Anschlusseinrichtung (7) aus der Aluminiumlegierung 5083 bestehen.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers sowie mittels des Verfahrens hergestellter Wärmetauscher Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, insbesondere eines gelöteten Plattenwärmetauschers, sowie den Wärmetauscher selbst.

Hartgelötete Plattenwärmetauscher aus Aluminium haben sich in zahlreichen Anlagen zur Wärmeübertragung bei verschiedensten Drücken und Temperaturen etabliert. So finden sie beispielsweise Anwendung bei der Zerlegung von Luft, der Verflüssigung von Erdgas oder in Anlagen zur Herstellung von Ethylen.

Ein derartiger Plattenwärmetauscher wird z.B. in„The Standards of the brazed aluminium plate-fin heat exchanger manufactures association" ALPEMA report (2000) beschrieben. Eine daraus entnommene Abbildung wird in der Figur 1 als Stand der Technik dargestellt und im Folgenden beschrieben.

Mit dem in Figur 1 dargestellten Plattenwärmetauscher 1 lässt sich ein

Wärmeaustausch zwischen verschiedenen Prozessströmen, wie z.B. den dargestellten Prozessströmen A, B, C, D und E realisieren. Er ist quaderförmig gestaltet und mit mehreren Mitteln 6 zur Zu- und Abführung der einzelnen Prozessmedien versehen. Diese Mittel 6 werden auch als Stutzen bezeichnet. Der Wärmetauscher weist ebenfalls mehrere Anschlusseinrichtungen 7 zum Verteilen und Sammeln der einzelnen Prozessströme A, B, C, D und E auf, welche auch als Header bezeichnet werden.

Im Wesentlichen umfasst der Plattenwärmetauscher 1 eine Vielzahl stapeiförmig angeordneter Passagen 3, die durch Trennbleche 4 voneinander getrennt sind. In den einzelnen Passagen 3 können die verschiedenen Medien strömen. Der

Wärmeaustausch erfolgt indirekt über den Wärmekontakt, der durch die Trennbleche 4 und durch die in den Passagen angeordnete wellenförmige Struktur (auch als Fins bezeichnet) realisiert wird. Über die Stutzen 6 werden die einzelnen Medien A, B, C, D und E in die Anschlusseinrichtungen bzw. Header 7 geführt und so auf die jeweils vorgesehenen, stapeiförmig angeordneten Passagen 3 verteilt. Im Eingangsbereich der Passagen sind sogenannte Verteilerfins 2 angeordnet, die für eine gleichmäßige Verteilung des Mediums innerhalb der einzelnen Passagen 3 sorgen. Die Medien strömen somit quer zur Wellenrichtung der Fins 3 durch die Passagen 3. Die Fins 3 sind mit den Trennblechen 4 verbunden, wodurch ein intensiver Wärmeleitkontakt hergestellt wird. Dies ermöglicht einen Wärmeaustausch zwischen zwei verschiedenen Medien, die in benachbarten Passagen 3 strömen. In Strömungsrichtung gesehen am Ende der Passage befinden sich ähnliche Verteilerfins 2, die die Medien aus den Passagen über Ausgangsbereiche in die Header 7 führen, wo sie gesammelt und über den Stutzen 6 abgezogen werden. Die einzelnen Passagen 3 sind durch Randleisten 8, sogenannten Sidebars, nach außen abgeschlossen. Die äußere Begrenzung des gesamten Wärmetauscherblockes wird durch Deckbleche 5 realisiert.

Derartige Plattenwärmetauscher sind hervorragend zum Wärmeaustausch zwischen mindestens zwei Medien geeignet. Durch geeignete Konstruktionen können jedoch, wie in Figur 1 dargestellt, auch mehr als zwei Medien am Wärmeaustausch

teilnehmen. Dies erlaubt eine sehr effiziente Prozessführung und eine effektive Nutzung der Temperaturdifferenzen. Plattenwärmetauscher werden beispielsweise aus Aluminium hartgelötet. Die einzelnen Passagen mit den Fins, Verteilerfins, Deckblechen und Randleisten werden aufeinander gestapelt, mit Lot versehen und in einem Ofen hartgelötet. Dabei werden auch die gewellten Fins mit den angrenzenden Trennblechen 4 verlötet. Die gewellten und verlöteten Fins übertragen die durch den Innendruck erzeugten Kräfte und sind dadurch maßgeblich für die Festigkeit des Wärmetauscherblockes verantwortlich. Auf den dadurch entstandenen Block werden dann Anschlusseinrichtungen 7 und Stutzen 6 aufgeschweißt.

Die Schweißung der Anschlusseinrichtungen 7 an den Wärmetauscherblock 1 erfolgt üblicherweise unter Zuhilfenahme einer Unterlage zur Schweißnahtsicherung, die einen Einfluss auf die Ausbildung der Wurzel der Schweißnaht hat. Nach der

Schweißung wäre zwar eine zerstörungsfreie Prüfung der Schweißnaht, z. B. durch Röntgen, sinnvoll, um Undichtigkeiten bzw. Risse erkennen zu können und ggf. die Schweißnaht nachzuarbeiten oder auch zu überschweißen. Aufgrund dessen, dass jedoch die Schweißung auf der unebenen bzw. von Spalten durchzogenen Außenseite des Plattenwärmetauscherblocks 1 erfolgt, bringt hier eine Röntgenuntersuchung keine auswertbaren Ergebnisse. Bei einer Ultraschallprüfung führen die Spalten in der Oberfläche des Wärmetauscherblocks 1 zu Fehlerechos. Diese eingeschränkte Prüfbarkeit sowie die hinsichtlich der Festigkeit nicht definierbare Aufmischzone, die durch die etwaige Verbindung von Lot des Wärmetauscherblocks 1 mit der Aluminium- Legierung der Platten des Wärmetauscherblocks 1 , welche vorzugsweise 3003 ist, und/oder mit der Aluminium-Legierung der Anschlusseinrichtung 7, welche

vorzugsweise 5083 ist, entstehen kann, lässt eine Qualitätssicherung nur mit relativ hohem Aufwand zu. Zur Sicherstellung, dass die realisierte Schweißverbindung zwischen Wärmetauscherblock 1 und Anschlusseinrichtung 7 die gewünschte

Festigkeit aufweist, ist demzufolge die Anschlusseinrichtung 7 mit einer entsprechend dickeren Wandstärke auszuführen, sodass hier ein erhöhter Materialeinsatz zu verzeichnen ist.

Zudem besteht aufgrund der Schweißung der Anschlusseinrichtung 7 an den

Wärmetauscherblock 1 von der Außenseite der Anschlusseinrichtung 7 die Gefahr, dass die sich an der Innenseite der Anschlusseinrichtung 7 ausbildende Nahtwurzel geschwächt und/oder nicht durchgängig ausgeführt ist, sodass sich in diesem Bereich insbesondere eine geringere Ermüdungsfestigkeit bei wechselnder Belastung einstellt. Bei nicht auszuschließender Endkraterbildung durch die Spalte im

Wärmetauscherblock 1 sowie durch die Verwendung der innenseitigen

Schweißnahtsicherung können sich Anrissstellen an der Innenseite der

Anschlusseinrichtung 7 ausbilden, die bei wechselnder Belastung der

Anschlusseinrichtung 7 die Gefahr der Ausbildung von Rissen und damit von

Undichtigkeiten erhöhen. Letztendlich ist auch aufgrund der Tatsache, dass bei der Anschweißung der Anschlusseinrichtung 7 an den Wärmetauscherblock 1

unterschiedliche Materialien zu verbinden sind, die Schweißung sowie die Festigkeit der hergestellten Schweißnaht mit Einschränkungen verbunden.

In der EP 1 124 107 A2 ist ein Plattenwärmetauscher dargestellt, dessen

Anschlusseinrichtung bzw. Header aus zwei Segmenten herkömmlicher Header- Ausgangsbauteile zusammengeschweißt ist. Dadurch lässt sich ein Header mit einer Länge herstellen, die wesentlich größer ist als die auf herkömmlichen Maschinen produzierbaren Header. Die Anschweißung der derart produzierten

Anschlusseinrichtung an den Plattenwärmetauscherblock bzw. die Anschweißung der einzelnen Header-Segmente kann dabei jedoch nur von der Außenseite der

Anschlusseinrichtung erfolgen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers sowie den Wärmetauscher selbst zur Verfügung zu stellen, wobei mit dem Herstellungsverfahren der Wärmetauscher, der insbesondere ein gelöteter Plattenwärmetauscher ist, in kostengünstiger weise hergestellt werden kann, und der Wärmetauscher eine lange Lebensdauer mit einem geringen Risiko der

Rissausbildung und Undichtigkeit vereint.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach Anspruch 1 sowie durch den erfindungsgemäßen

Wärmetauscher nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des

erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Wärmetauschers sind in den Unteransprüchen 9 und 10 angegeben.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers lassen sich insbesondere gelötete Plattenwärmetauscher herstellen. Dabei wird ein

Wärmetauscherblock und eine Verbindungseinheit zum Anschließen einer

Anschlusseinrichtung an den Wärmetauscherblock bereitgestellt, wobei die

Anschlusseinrichtung zur Zu- oder Abführung bzw. Verteilung von Prozessmedien ausgestaltet ist. Die Verbindungseinheit umfasst wenigstens ein Wandelement.

Weiterhin wird die Anschlusseinrichtung bereitgestellt. Die Verbindungseinheit wird an den Wärmetauscherblock angeschweißt. Dabei wird wenigstens ein Wandelement der Verbindungseinheit an seiner Innenseite und an seiner Außenseite und somit an beiden Seiten dessen Wand an den Wärmetauscherblock angeschweißt. Danach wird die Anschlusseinrichtung an die Verbindungseinheit angeschweißt.

Das bedeutet, dass ein jeweiliges Wandelement an einer ersten Seite dessen Wand sowie an einer dieser ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite an den

Wärmetauscherblock angeschweißt wird. Die erste Seite ist dabei die Seite, die den Eingangs- bzw. Ausgangsbereichen der Passagen und somit bei Betrieb des

Wärmetauschers den Prozessmedien zugewandt ist und die damit die Innenseite darstellt. Die zweite Seite ist die den Eingangs- bzw. Ausgangsbereichen der

Passagen und demzufolge auch den Prozessmedien abgewandte Seite, die somit die Außenseite des Wandelements darstellt. Dadurch, dass das Wandelement und vorzugsweise sämtliche Wandelemente der Verbindungseinheit von beiden Seiten der jeweiligen Wand an den

Wärmetauscherblock angeschweißt werden, ist eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Verbindungseinheit und dem Wärmetauscherblock über die gesamte Wanddicke definiert und demzufolge auch mit einfachen, vorzugsweise

zerstörungsfreien Methoden prüfbar. Es lassen sich genaue geometrische

Nahtparameter realisieren und dementsprechend exakte

Ermüdungsfestigkeitsnachweise führen. Durch die beidseitige Anschweißung wird die Wand des Wandelementes im Bereich der Schweißung verbreitert, sodass bei statischer Belastung insgesamt eine größere Querschnittsfläche zur Übertragung der Kräfte anzunehmen ist als bei lediglich einseitiger Anschweißung. Demzufolge ist von einer Erhöhung der statischen Tragfestigkeit auszugehen. Insgesamt kann durch die definierte und schweißtechnisch optimierte Anschweißung des Wandelementes von einer Schweißverbindung mit höherer Festigkeit ausgegangen werden als bei lediglich einseitiger Anschweißung, sodass die Wanddicke des Verbindungselementes reduziert werden kann und/oder die zulässige Lastwechselzahl bei wechselnder Belastung gesteigert werden kann, so dass sich die Lebensdauer des Plattenwärmetauschers verlängern lässt. Insbesondere durch die Beseitigung der Nahtwurzel einer auf einer Seite des Wandelementes geschweißten Naht durch die Schweißung der

gegenüberliegenden Naht wird die Ermüdungsfestigkeit wesentlich erhöht.

Die an die Verbindungseinheit angeschweißte Anschlusseinrichtung bildet somit zusammen mit der Verbindungseinheit einen sogenannten„Header" aus, wobei die Verbindungseinheit als ein erstes Headerteil und die Anschlusseinrichtung als ein zweites Headerteil bezeichnet werden können. An diesen Header bzw. an die

Anschlusseinrichtung sind Stutzen anzuschweißen oder angeschweißt, um die

Zuführung der Medien und deren Verteilung in die Passagen des

Wärmetauscherblockes zu gewährleisten.

Dadurch, dass das Material der Verbindungseinheit und der Anschlusseinrichtung sowie auch die Materialstärke der Verbindungseinheit und der Anschlusseinrichtung vorzugsweise gleich sind und keine Spalte wie bei der herkömmlichen Anschweißung einer Anschlusseinrichtung auf den Wärmetauscherblock zu überbrücken sind, ist die Schweißung der Anschlusseinrichtung an die Verbindungseinheit wesentlich unkritischer, leichter zu handhaben und auch zu kontrollieren als die herkömmliche einseitige Schweißnaht zwischen der Anschlusseinrichtung und dem Wärmetauscherblock. Dadurch lässt sich die Schweißung der Anschlusseinrichtung an die Verbindungseinheit mit verhältnismäßig geringem Aufwand durchführen und gewährleistet dennoch eine relativ hohe Festigkeit.

Des Weiteren bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil der einfacheren Wartung bzw. Reparatur durch die Möglichkeit der Öffnung des aus

Verbindungseinheit und Anschlusseinrichtung hergestellten "Header" in oder an der Schweißnaht, die die Verbindungseinheit mit der Anschlusseinrichtung verbindet, so dass ein Trennvorgang bzw. eine erneute Schweißung dicht am Wärmetauscherblock vermieden werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur

Herstellung eines Wärmetauschers ist vorgesehen, dass die Verbindungseinheit in Form eines Rahmens ausgeführt ist, welcher wenigstens ein Wandelement aufweist, und jedes Wandelement des Rahmens beidseitig mit dem Wärmetauscherblock verschweißt wird. Dieser Rahmen kann z. B. rechteckig geformt sein, wobei er vier winklig miteinander verbundene Wandelemente umfasst.

Die Innenseite des Rahmens stellt somit die erste Seite der diesen Rahmen

realisierenden Wandelemente dar, und die Außenseite des Rahmens die zweite Seite dessen Wandelemente. Die Innenseite des Rahmens dient zur Führung der

Prozessmedien.

Der Rahmen wird an dessen Innen- und Außenseite auf den Wärmetauscherblock geschweißt. Vorzugsweise wird der Rahmen dabei aus dem zur Herstellung der Anschlusseinrichtung genutzten Ausgangs-Halbzeug gefertigt, wie z. B. durch

Abschneiden der der offenen Seite zugewandten Ränder eines im Wesentlichen halben Hohlzylinders, der eine herkömmliche Anschlusseinrichtung ausbildet. Dabei kann der verbleibende Rest des Ausgangs-Halbzeugs im Querschnitt ein

Kreisringsegment mit einem Winkel von 120° bis 170° ausbilden. Das bedeutet, dass der nach dem Abschneiden des Rahmens verbleibende Rest des Ausgangs-Halbzeugs im Querschnitt in einem Winkel von 120° bis 170°, vorzugsweise von 130° bis 160°, ausgeführt ist, wobei der Scheitelpunkt des Winkels im Querschnitt des

zylinderförmigen Halbzeugs mit dem Schnittpunkt der Längsache mit der

Querschnittsfläche zusammenfällt. Die abgeschnittenen Elemente bilden den Rahmen aus, der die Verbindungseinheit darstellt. In entsprechender Weise wird durch das Abschneiden auch die Anschlusseinrichtung in Form des verbleibenden Restes des Ausgangs-Halbzeuges erhalten. Der Vorteil dieses Abschneidens der Rahmenteile vom Ausgangs-Halbzeug besteht insbesondere darin, dass die Verbindungseinheit und die Anschlusseinrichtung aus gleichem Material ausgeführt sind sowie eine komplementäre Formgestaltung und gleiche Radien der Wandung im Bereich des Anschlusses der Verbindungseinheit an die Anschlusseinrichtung aufweisen, sodass eine Schweißung der beiden Bauteile unter optimalen Bedingungen erfolgen kann. Dabei können ggf. im Halbzeug bereits bestehende seitliche Anschlussflächen ebenfalls mit abgeschnitten werden, die dann zusammen mit den Hohlzylinder-Rändern einen kompletten Rahmen und demzufolge die Verbindungseinheit ausbilden. Alternativ werden zunächst die abgeschnittenen Hohlzylinder-Ränder aufgeschweißt und danach seitliche Abschlussbleche

angeschweißt, die man zusammen mit den Hohlzylinder-Rändern den Rahmen und somit die Verbindungseinheit ausbilden.

Die Schweißung des Wandelementes der Verbindungseinheit an den

Wärmetauscherblock sollte beidseitig über die gesamte Länge des Wandelementes erfolgen. Dadurch lässt sich eine optimale Dichtigkeit der Anschlusseinrichtung gewährleisten. Bei gewünschter Verminderung des Schweißaufwandes kann jedoch auch eine Seite des Wandelementes lediglich geheftet werden und auf der anderen Seite das Wandelement über die gesamte Länge mit dem Wärmetauscherblock verschweißt werden. Allerdings treten dann die gewünschten Vorteile nur im Bereich der Heftungen auf.

Zur Vermeidung wärmebedingten Verzuges sollte die Schweißung des

Wandelementes an den Wärmetauscherblock sukzessiv auf beiden Seiten des Wandelementes erfolgen. Das heißt, dass zuerst die erste Seite des Wandelementes über dessen gesamte Länge mit dem Wärmetauscherblock verschweißt wird und danach die gegenüberliegende, zweite Seite des Wandelementes mit dem

Wärmetauscherblock verschweißt wird.

Insbesondere zur Erhöhung der Festigkeit sollte die Nahtwurzel einer an einer ersten Seite des Wandelementes geschweißten ersten Naht durch Schweißung der zweiten Naht auf der gegenüberliegenden, zweiten Seite des Wandelementes aufgeschmolzen werden. Dadurch lässt sich die Ausbildung von Endkratern an der Wurzel der ersten Naht vermeiden. Die dadurch realisierte Durchschweißung des Wandelementes bewirkt eine wesentliche Festigkeitserhöhung. Die Anschlusseinrichtung ist mit der Verbindungseinheit vorzugsweise mittels

Schweißung wenigstens einer V-Naht zu verbinden. Gegebenenfalls kann zur

Schweißnahtsicherung der V-Naht eine Unterlage an der Innenseite der

Anschlusseinrichtung vorgesehen werden.

Nach vorgenommener Schweißung der Verbindungseinheit an den

Wärmetauscherblock sollte eine Schweißnahtprüfung durchgeführt werden, vorzugsweise mittels Ultraschall oder auch Röntgen. Bei Feststellung von

Schweißnahtfehlern kann in einer einfachen Nachschweißung, die ebenfalls an der Innen- und/ oder an der Außenseite der jeweiligen Wandelemente vorgenommen werden kann, eine Fehlerkorrektur erfolgen.

Zur Lösung der Aufgabe wird des Weiteren ein Wärmetauscher zur Verfügung gestellt, der insbesondere ein gelöteter Plattenwärmetauscher sein kann. Dieser

Wärmetauscher umfasst einen Wärmetauscherblock, eine Verbindungseinheit zum Anschließen einer der Zuführung bzw. Verteilung von Prozessmedien dienenden Anschlusseinrichtung an den Wärmetauscherblock, sowie die Anschlusseinrichtung. Die Verbindungseinheit ist an den Wärmetauscherblock angeschweißt und die

Anschlusseinrichtung ist an die Verbindungseinheit angeschweißt. Es ist

erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbindungseinheit wenigstens ein

Wandelement aufweist, welches seiner Innenseite und an seiner Außenseite und somit an beiden Seiten dessen Wand an den Wärmetauscherblock angeschweißt ist.

Vorzugsweise ist dabei die Verbindungseinheit in Form eines Rahmens ausgeführt, welcher wenigstens ein Wandelement aufweist, und jedes Wandelement des Rahmens ist beidseitig mit dem Wärmetauscherblock verschweißt.

Das Wandelement bzw. die dadurch hergestellte Verbindungseinheit sowie auch die Anschlusseinrichtung bestehen vorzugsweise aus der Aluminium-Legierung 5083. Die Platten des Wärmetauschers bestehen vorzugsweise aus der Aluminium-Legierung 3003. Aufgrund dessen, dass die unterschiedliche Materialen verbindende Schweißung der Verbindungseinheit an den Wärmetauscherblock beidseitig der Wände der Wandelemente der Verbindungseinheit erfolgt, ist hier trotz

materialkombinationsbedingter Schweißbeeinträchtigungen eine festere und dichtere Schweißverbindung erzeugbar als bei lediglich einseitiger Anschweißung einer Anschlusseinrichtung an den Wärmetauscherblock. Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 : einen herkömmlichen Plattenwärmetauscher,

Fig.: 2: einen Ausschnitt aus dem Bereich der mittels einer Verbindungseinheit

realisierten Verbindung einer Anschlusseinrichtung an den

Wärmetauscherblock.

Auf die konstruktive Ausbildung eines herkömmlichen Plattenwärmetauschers wurde bereits zur Darlegung des Standes der Technik mit Bezugnahme auf Fig. 1

eingegangen. Der in Fig. 2 ersichtliche Ausschnitt des Bereichs der Verbindung der

Anschlusseinrichtung 7 an den Wärmetauscherblock 1 zeigt die Oberfläche des Wärmetauscherblocks 1 , eine im Querschnitt dargestellte Verbindungseinheit 9 sowie die ebenfalls im Querschnitt dargestellte Anschlusseinrichtung 7, an der ein Mittel 6 zur Zu- und Abführung von Medien schweißtechnisch angeschlossen ist.

Von der Verbindungseinheit 9 ist hier ein Wandelement 10 dargestellt, welches ggf. mit hier nicht extra dargestellten weiteren Wandelementen einen Rahmen ausbildet. Das Wandelement 10 ist an einer ersten Seite 1 1 , welche die Außenseite der

Verbindungseinheit 9 ausbildet, mittels einer ersten Naht 13 mit dem

Wärmetauscherblock 1 verschweißt. An der Innenseite des Wandelementes 10, welche die zweite Seite 12 darstellt, ist das Wandelement 10 mit dem

Wärmetauscherblock 1 mittels einer zweiten Naht 1 verschweißt. Die erste Naht 13 und die zweite Naht 14 sind derart ausgeführt, dass die jeweils später geschweißte Naht die Nahtwurzel der zuvor geschweißten Naht aufgeschmolzen hat, wodurch ein im Wesentlichen homogenes Gefüge zwischen Wärmetauscherblock 1 und

Wandelement 10 realisiert wird und Endkrater vermieden werden. Die Ausführung der ersten Naht 13 und/ oder der zweiten Naht 14 ist dabei nicht auf die dargestellte V- Naht eingeschränkt, sondern beide Nähte 13, 14 können jeweils auch als eine

Kombination aus V-Naht und Kehlnaht ausgeführt sein, was den Vorteil der

Verbreiterung der Wandstärke des Wandelementes 10 im Schweißnahtbereich und dadurch eine erhöhte statische Tragfestigkeit bewirkt. Es ist ersichtlich, dass durch Ausführung von Schweißungen auf beiden Seiten des Wandelementes 10 eine definierte Nahtdicke sowie auch eine optimale Prüfung der Schweißnähte möglich ist, sodass eine zielgerichtete Schweißnahtberechnung und Auslegung der Schweißverbindung sowie auch der Dicke des Wandelementes 10 möglich ist, was im Ergebnis - je nach Belastung des Wärmetauschers bzw. der daran angeordneten Anschlusseinrichtung - zu einer geringeren Wandstärke des

Wandelementes 10 und/oder zu einer längeren Lebensdauer des Wärmetauschers führen kann. Die Anschlusseinrichtung 7 ist mit der Verbindungseinheit 9 bzw. deren Wandelemente 10 mittels einer V-Naht 15 schweißtechnisch verbunden. Zur Schweißnahtsicherung der V-Naht 15 ist die dargestellte Unterlage 16 angeordnet. Vorzugsweise haben dabei das Wandelement 10 sowie die Anschlusseinrichtung 7 die gleiche Wandstärke und/oder das gleiche Material, sodass die Schweißung zwischen Wandelement 10 und Anschlusseinrichtung 7 unter schweißtechnisch optimalen Bedingungen erfolgen kann. Dies lässt sich insbesondere dadurch erreichen, dass als Halbzeug für die Herstellung der Anschlusseinrichtung 7 eine Hohlzylinder-Hälfte zur Verfügung gestellt wird und Randbereiche dieser Hohlzylinder-Hälfte abgetrennt werden, die dann die

Verbindungseinheit 9 bzw. deren Wandelemente 10 darstellen. Nach beschriebener Anschweißung der Wandelemente 10 an die Oberfläche des Wärmetauscherblocks 1 lässt sich dann in einfacher Weise der verbliebene Rest der Hohlzylinder-Hälfte in Form der Anschlusseinrichtung 7 an diese bereits schweißtechnisch fixierten

Wandelemente 10 anschweißen. Bis auf eine ggf. notwendige Kantenbearbeitung der Wandelemente 10 und/oder der Anschlusseinrichtung 7 ist hier keine weitere

Schweißnahtvorbereitung notwendig, um in einfacher und dauerfester Weise eine schweißtechnische Verbindung zwischen den Wandelementen 10 der

Verbindungseinheit 9 und der Anschlusseinrichtung 7 herzustellen. Des Weiteren ergibt sich durch die Verschweißung derart hergestellter Wandelemente 10 und der Anschlusseinrichtung 7 wieder die ursprüngliche Form einer Hohlzylinder-Hälfte und demzufolge eine optimale, dem Kraftfluss in der Anschlusseinrichtung 7 angepasste schweißtechnische Verbindung. Bezugszeichenliste

1 Wärmetauscherblock

2 Verteilerfin

3 Passage

4 Trennblech

5 Deckblech

6 Mittel zur Zu- und Abführung

7 Anschlusseinrichtung

8 Randleiste

A, B, C, D, E Prozessstrom

9 Verbindungseinheit

10 Wandelement

11 Erste Seite, Außenseite

12 Zweite Seite, Innenseite

13 Erste Naht

14 Zweite Naht

15 V-Naht

16 Unterlage