DE102015008094A1

DE102015008094A1 - Kissenplatten-Wärmeübertrager

Info

Publication number: DE102015008094A1
Application number: DE102015008094.6A
Authority: DE
Inventors: Julian Tran; Eugeny Kenig
Original assignee: Universitaet Paderborn
Current assignee: Universitaet Paderborn
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-12-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kissenplatten-Wärmeübertrager, umfassend wenigstens eine Kissenplatte (1), bevorzugt umfassend ein Paket aus mehreren gestapelten Kissenplatten (1), wobei jede Kissenplatte (1) zwei Bleche umfasst, die an ihren Rändern umlaufend miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind und die zwischen den Rändern in mehreren Schweißbereichen (6), insbesondere Schweißpunkten oder Schweißlinien miteinander verbunden sind, wobei die wenigstens eine Kissenplatte (1), bevorzugt alle Kissenplatten (1) des Paketes, innerhalb wenigstens eines der Schweißbereiche (6), bevorzugt in jedem Schweißbereich (6) wenigstens ein Rohr (3) aufweist, welches die wenigstens eine Kissenplatte (1) im Schweißbereich (6) durchdringt, bevorzugt senkrecht zur Kissenplattenebene.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kissenplatten-Wärmeübertrager umfassend wenigstens eine Kissenplatte, bevorzugt umfassend ein Paket aus mehreren gestapelten Kissenplatten, wobei jede Kissenplatte zwei Bleche umfasst, die an ihren Rändern miteinander verschweißt sind und die zwischen den Rändern in mehreren Schweißbereichen, insbesondere Schweißpunkten oder Schweißlinien miteinander verbunden sind.
Solche Kissenplatten-Wärmeübertrager sind im Stand der Technik bekannt und werden auch als Thermoblech-Wärmeübertrager bezeichnet. Beide Bezeichnungen stehen für dieselbe Konstruktion, bei der eine Kissenplatte aus zwei zunächst planen Blechen gefertigt wird, die am Rand, insbesondere komplett umlaufend bis auf Zu- und Abführöffnungen, verschweißt werden.
In einer Richtung senkrecht zur Blechebene werden die Bleche miteinander in Schweißbereichen durch Schweißen verbunden, typischerweise in Schweißpunkten oder Schweißlinien. Eine solche noch plane Konstruktion wird unter Überdruck gesetzt, wodurch sich die Bleche zwischen den Schweißbereichen, in denen sie verbunden sind, kissenförmig ausbauchen. Durch die verbundenen Bereiche wird die Fluidführung eines Medium im Inneren definiert.
Die Ausbauchung beider Bleche kann gleich sein, wenn z. B. gleichdicke Bleche in einer Kissenplatte verwendet werden oder auch unterschiedlich sein, wenn verschieden dicke Bleche verwendet werden und sich überwiegend oder ausschließlich das dünnere der beiden Bleche ausbaucht.
Eine Wärmeübertragung kann stattfinden zwischen einem Wärmeträgermedium, welches im Inneren der Kissenplatten strömt und einem Medium, das außen um die Platten herumströmt. Die Medien können flüssig und/oder gasförmig sein. Ein Wärmeträgermedium kann z. B. in einer möglichen Kondensator-Anwendung ein Kühlmedium sein.
In Kissenplatten-Kondensatoren fließt im Regelfall innerhalb der Kissenplatten ein Medium, insbesondere ein flüssiges Kühlmedium und außerhalb wenigstens ein mindestens z. T. gasförmiges, insbesondere zu kühlendes Medium, das ggfs. bei Abkühlung auch zumindest zum Teil einer Phasenänderung zum Flüssigen unterliegen kann. Beispielsweise kann durch Kondensation eine Komponente eines mehrkomponentigen Mediums außerhalb der Kissenplatten abgeschieden werden.
In Kissenplatten-Verdampfern fließt im Regelfall innerhalb der Kissenplatten ein Medium, insbesondere ein flüssiges oder dampfförmiges Heizmedium und außerhalb wenigstens ein mindestens z. T. flüssiges, insbesondere zu beheizendes Medium, das ggfs. bei Beheizung auch zumindest zum Teil einer Phasenänderung zum Dampfförmigen unterliegen kann.
Die Wärmeübertragung kann auch zwischen Medien erfolgen, ohne dass ein Phasenwechsel stattfindet. Ebenso können die Seiten der Medien vertauscht sein, auf denen sie strömen.
In diesen Wärmeübertragern werden üblicherweise mehrere Kissenplatten gestapelt angeordnet, wobei die einzelnen Kissenplatten parallel zueinander angeordnet sind, mit Abstand oder auch einander kontaktierend. Üblicherweise werden an gegenüberliegenden Seiten eines solchen Stapels alle Kissenplatten an Verteiler/Sammler angeschlossen, über welche ein Wärmeträgermedium in das Innere der Kissenplatten eingeleitet und auch gegenüberliegend wieder herausgeleitet werden kann. Eine mechanische Verbindung eines Kissenplattenstapels kann dabei über die Verteiler/Sammler sowie zusätzliche Strukturen erfolgen.
Typische Anwendungsgebiete liegen bei der Trennung fluider Stoffgemische, insbesondere bei der mehrstufigen Destillation bzw. Rektifikation in Trennkolonnen. Die Anwendung der nachfolgend beschriebenen Erfindung ist jedoch nicht auf diese typischen Gebiete beschränkt.
Die an der Wärmeübertragung beteiligte Fläche einer jeden Kissenplatte ist zum einen durch die Oberfläche der verbundenen Bleche beschränkt und wird zum anderen noch verringert durch die Verbindungen, z. B. kreis- oder linienförmigen Verbindungen beider Bleche in den Schweißbereichen. Die Fläche eines jeden Schweißbereiches entfällt als wirksame Fläche, da dieser Bereich nicht mehr innenseitig vom Wärmeträgermedium erreicht wird, weil in einem jedem Schweißbereich die Bleche miteinander dicht verbunden werden, d. h. in den Schweißbereichen kann kein Medium mehr zwischen die Bleche gelangen.
Im Betrieb eines solchen Kondensators besteht weiterhin das Problem, dass in der Regel bei kondensierenden außen um die Kissenplatten geführten Medien die Kondensatbeladung der Kissenplatten zu einer Verschlechterung der Wärmeübertragung führt, die bei laminarer Filmströmung mit der Kondensatfilmdicke auf den Kissenplatten zunimmt. Ein weiteres Problem besteht in dem gleichen Zusammenhang in der Ausbildung von dicker werdenden Grenzschichten entlang des Strömungswegs auf der Außenseite des Wärmeübertragers, insbesondere bei der technisch sehr relevanten Kondensation unter Inertgaseinfluss und bei der Verdampfung.
Vor den Hintergrund dieser Problematik ist es eine Aufgabe der Erfindung die wirksame Wärmeübertragungsfläche zu erhöhen, bevorzugt unter Erschließung weiterer Vorteile, wie die Reduzierung von Kondensat-Beladung bzw. Verbesserung von Kondensatabführung und die Verbesserung der Wärmeübertragung auf der Außenseite.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Wärmeübertrager der eingangs genannten Art, bei dem weiterhin die wenigstens eine Kissenplatte, bevorzugt alle Kissenplatten des Paketes bzw. Stapels, innerhalb wenigstens eines der Schweißbereiche, bevorzugt einer Mehrzahl und weiter bevorzugt in jedem Schweißbereich wenigstens ein Rohr aufweist, welches die wenigstens eine Kissenplatte im Schweißbereich durchdringt, bevorzugt senkrecht zur Kissenplattenebene, insbesondere als welche die Mittelebene einer Kissenplatte angesehen wird.
Durch ein Rohr, welches einen Schweißbereich durchdringt, bevorzugt mehrere Rohre, die jeweils in einem Schweißbereich diesen durchdringend angeordnet sind und bevorzugt durch Rohre in jedem der Schweißbereiche, insbesondere in Verbindung mit einer geeigneten Führung von Medien durch die Rohre können positive Wirkungen bei einem Kissenplatten-Wärmeübertrager erschlossen werden, die zu einer Effizienzerhöhung beitragen.
Beispielsweise kann durch die Rohrkonstruktion eine vorteilhafte Strömungsführung erzeugt werden, ähnlich wie dies auch bei der Strömung auf der Innenseite durch die Schweißbereiche hervorgerufen wird. Dies gilt sowohl für Kondensation, für Verdampfung und für Wärmeübertragung ohne Phasenwechsel gleichermaßen. Die neuen Rohre wirken bevorzugt auf der Außenseite wie Turbulenzpromotoren, die der Ausbildung von dicken Grenzschichten entgegenwirken, die ansonsten die Wärmeübertragung verschlechtern.
Dabei wird es in einem Kissenplatten-Wärmeübertrager mit einem Stapel von mehreren Kissenplatten bevorzugt vorgesehen sein, dass die in Stapelrichtung fluchtenden Schweißbereiche benachbarter gestapelter Kissenplatten von jeweils einem gemeinsamen Rohr durchdrungen sind.
Ein jedes solches Rohr kann erfindungsgemäß zur Führung eines Mediums genutzt werden, um die Schweißbereiche funktional zu erschließen.
Dafür kann es in einem ersten Aspekt bevorzugt vorgesehen sein, dass wenigstens ein Rohr, bevorzugt ein jedes jeweiliges Rohr wärmeleitend mit der wenigstens einen Kissenplatte im Schweißbereich verbunden ist, insbesondere durch Schweißen, Löten oder Expandieren.
Beispielsweise kann in einem jeweiligen Schweißbereich, der mit einem Rohr versehen werden soll, eine Durchgangsbohrung oder -stanzung eingebracht werden, durch die ein Rohr hindurchgeführt wird. Dieses wird hiernach am Umfang mit dem verbleibenden Schweißbereich stoffschlüssig verbunden (Schweißen/Löten) oder durch Expandieren kraftschlüssig verbunden, wodurch jeweils eine Wärmeleitung zwischen Rohr und Kissenplatte erreicht wird.
Bei dieser und auch den später diskutierten Ausführungen weist bevorzugt ein jeweiliges Rohr einen Querschnitt auf, bevorzugt Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Querschnitt, insbesondere der Durchmesser des von dem Rohr durchdrungenen Schweißbereiches, in dem die Bleche einer Kissenplatte miteinander verbunden sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass die gedichtete Verbindung der Bleche im Schweißbereich durch die Einbringung eines Rohres nicht aufgehoben wird.
Durch ein derart angeordnetes Rohr im Schweißbereich kann bevorzugt ein Wärmeträgermedium geführt werden, so dass eine Wärmeübertragung auch in den Schweißbereichen einer Kissenplatte erschlossen wird. Zudem trägt die neu hinzugefügte Mantelfläche der Rohre im Außenbereich zwischen den einzelnen Kissenplatten zu einer Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche und zu einer vorteilhaften Beeinflussung der Strömungsform des außen strömenden Mediums bei.
Dabei kann eine Ausführung vorsehen, dass das Innere wenigstens einer Teilanzahl aller Rohre, bevorzugt das Innere jedes Rohres mit einem Wärmeträgermedium durchströmt ist, insbesondere mit demselben Wärmeträgermedium durchströmt ist, wie das Innere einer jeweiligen Kissenplatte.
Besonders dann, wenn im Inneren der Rohre dasselbe Wärmeträgermedium strömen soll wie im Inneren der Kissenplatte(n), kann es die Erfindung weiterhin vorsehen, dass ein jedes mit demselben Wärmeträgermedium durchströmte Rohr an seinem anströmseitigen Ende an einem anströmseitigen Verteiler/Sammler der wenigstens einen Kissenplatte und an seinem abströmseitigen Ende an einem abströmseitigen Verteiler/Sammler der wenigstens einen Kissenplatte angeschlossen ist. Die Verteiler/Sammler von Rohren und Kissenplatten können also dieselben sein. Die Rohre können jedoch beidendig auch eigene Verteiler/Sammler aufweisen.
Durch die Anordnung der Rohre in den Schweißbereichen und das Durchströmen derselben mit einem Wärmeträgermedium, insbesondere demselben, das in den Platten strömt, kann die an der Wärmeübertragung insgesamt teilnehmende Fläche aus Platten und Rohren über die Größe der Oberfläche der Kissenplatten alleine hinaus erhöht werden.
So kann es die Erfindung sogar erzielen, dass die Oberfläche aller an der Wärmeübertragung teilnehmenden Rohre mindestens 10%, bevorzugt mindestens 20%, weiter bevorzugt mindestens 30% der gesamten an der Wärmeübertragung teilnehmenden Oberfläche ausmacht.
Gemäß einem anderen Aspekt der Funktionalisierung der Schweißbereiche kann die Erfindung vorsehen, dass wenigstens eines der Rohre, bevorzugt mehrere, ggfs. alle eine Öffnung in der Mantelfläche aufweist/aufweisen. Bei dieser Ausführung muss keine wärmeleitende Verbindung zwischen Kissenplatte und Rohr vorliegen, wenngleich es sein kann. Die Rohre können genauso in die Schweißbereiche eingebracht werden, wie zuvor beschrieben.
Eine solche Öffnung kann zwischen zwei Kissenplatten angeordnet sein, insbesondere aber auch so positioniert sein, dass sie an einen jeweiligen Schweißbereich angrenzt. Hierunter kann bevorzugt verstanden werden, dass die Mittenebene einer Kissenplatte die Öffnung schneidet, bevorzugt hierdurch sich die Öffnung im Schweißbereich beidseits einer Kissenplatte erstreckt.
Die Positionierung einer jeweiligen Öffnung kann so vorgenommen werden, dass die jeweilige Öffnung bei einer vertikalen Ausrichtung der Kissenplattenebene (Mittenebene) nach oben weist.
Das Innere eines solchen geöffneten Rohres kann sodann beaufschlagt sein durch ein Prozessmedium, das in einem Wärmeübertrager außerhalb einer Kissenplatte vorliegt und bevorzugt selbsttätig durch eine jeweilige Öffnung in ein Rohr eintritt. Das Prozessmedium kann in der Anwendung einer Rektifikation z. B. dasjenige sein, das unter Einsatz von Hilfsmedien (Heiz- bzw. Kühlmedium) aufgetrennt werden soll.
Durch eine an einen Schweißbereich angrenzende Positionierung einer nach oben weisenden Öffnung kann erzielt werden, dass z. B. auf der Kissenplattenoberfläche abgeschiedenes nach unten laufendes Kondensat in das Innere eines Rohres eintritt und über das jeweilige Rohr abgeleitet wird, insbesondere aus dem Wärmeübertrager heraus. Dabei kann die dampfförmige Phase an einem unerwünschten Austritt gehindert werden, bspw. indem durch ein Ventil ein Flüssigkeitsstand im Ablaufrohr gehalten wird.
Diese erfindungsgemäße Konstruktion hat zwei positive Effekte. Zum einen wird durch das bloße Vorhandensein der Rohroberflächen das anfallende Kondensat auf eine größere Oberfläche im Wärmeübertrager verteilt im Vergleich zu einem Kissenplattenwärmeübertrager ohne die Rohre, so dass bei gleicher angenommener Kondensatmenge die gebildete Filmdicke geringer ist und der Wärmeübergang weniger beeinträchtigt ist. Zum anderen wird hierdurch aktiv Kondensat aus einem Wärmeübertrager abgeleitet und die Filmdicke somit aktiv weiter verringert.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung können die zuvor diskutierten Ausführungen auch miteinander kombiniert werden.
So kann es eine Ausführung vorsehen, dass in einem Kissenplatten-Wärmeübertrager eine Gesamtanzahl von Rohren eine erste Teilanzahl von Rohen umfasst, deren Inneres mit einem Wärmeträgermedium durchströmt ist, bevorzugt mit demselben wie im Inneren einer jeweiligen Kissenplatte und eine zweite Teilanzahl von Rohren umfasst, die jeweils, bevorzugt in wenigstens einem der Schweißbereiche, die das jeweilige Rohr durchdringt, eine Öffnung in der Mantelfläche aufweisen, insbesondere bei einer vertikalen Ausrichtung der Kissenplattenebene eine nach oben weisende Öffnung.
So kann bei dieser Kombination sowohl ein aktiver Wärmeübertrag in den Schweißbereichen (einem ersten Teil von Schweißbereichen) und in den Mantelflächen der Rohre erschlossen werden sowie auch die Führung von Prozessmedium in den Rohren, bevorzugt von sich im Schweißbereich (einem zweiten Teil) sammelnder Kondensatflüssigkeit einer Kissenplatte, die über die Rohre abführbar ist.
Die Erfindung kann auch vorsehen, dass wenigstens eines der Rohre, bevorzugt eine Mehrzahl oder alle, doppelwandig ausgebildet ist. Mit einem solchen Rohr kann sowohl ein Prozessmedium geführt werden, z. B. Kondensat, das außerhalb der Kissenplatten vorliegt, als auch ein Wärmeträgermedium, insbesondere welches innerhalb der Kissenplatten vorliegt.
Die beiden verschiedenen Medien können auf diese Weise koaxial geführt werden, wobei insbesondere ein Prozessmedium von außerhalb der Kissenplatten durch eine Öffnung im Rohrmantel in dieses einführbar ist.
Hierbei kann die Öffnung so positioniert sein, wie zuvor zu den geöffneten Rohren beschrieben wurde. Diese Öffnung kann dabei entweder mit der koaxial innenliegenden oder mit der koaxial außenliegenden Kavität des doppelwandigen Rohres verbunden sein. Bei einer Verbindung mit der innenliegenden Kavität ist der Öffnungsrand mittels eines Kanalabschnittes mit der innenliegenden Kavität verbunden, wobei der Kanalabschnitt die außenliegende Kavität in z. B. radialer Richtung durchdringt.
Bei einer Verbindung der Öffnung mit der außen liegenden Kavität kann somit das Wärmeträgermedium innen strömen und das Prozessmedium außen, wobei ein Wärmeübergang zum Wärmeträgermedium sodann mittelbar über das Prozessmedium, z. B. Kondensat erfolgt.
Die Erfindung kann vorsehen, dass mehrere Rohre strömungstechnisch in Reihe geschaltet sind, oder aber auch dass mehrere Rohre strömungstechnisch parallel geschaltet sind.
Die Rohre können miteinander durch Rohrbögen verbunden sein, bevorzugt diejenigen, die in Hauptströmungsrichtung des Prozessmediums in Reihe geschaltet sind. Ebenso kann die Erfindung zusätzliche vertikal ausgerichtete Sammler-Verteilerrohre vorsehen, die mit den einzelnen horizontal ausgerichteten Rohren verbunden sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren erläutert.
Die 1 zeigt einen Kissenplatten-Wärmeübertrager umfassend einen Stapel von mehreren Kissenplatten 1. Jede Kissenplatte 1 weist hier im Wesentlichen kreisförmige nicht visualisierte Schweißbereiche 6 auf, in denen die beiden aufeinanderliegenden Bleche einer jeden Kissenplatte 1 miteinander verbunden sind. An gegenüberliegenden Seiten sind die Kissenplatten an Verteiler/Sammler 2 angeschlossen, so dass ein Wärmeträgermedium durch die Kissenplatten 1 geleitet werden kann.
In der 1 sind in jedem Schweißbereich 6 der Kissenplatte, insbesondere diese senkrecht durchdringend, Rohre 3 angeordnet, um die Schweißbereiche 6 einer Funktion zuzuführen, die von der Art der Verwendung der Rohre 3 abhängt.
Die 2 zeigt eine Ausführung, bei der ein Teil der Schweißbereiche 6 mit Rohren 3 versehen ist. Ober- und unterseitig sind jeweils zwei Rohrenden bogenförmig verbunden, so dass ein Medienweg von einer Seite des Wärmeübertragers durch die Rohre 3 zur anderen Seite erschlossen ist. Hierbei strömt das Medium in den Rohren 3 im Kreuzstrom zu den Medien in und außerhalb der Kissenplatten 1.
Die mäanderförmig verbundenen Rohre 3 können an den beidseitigen Enden an eigene Verteiler/Sammler 4 angeschlossen sein. Hier kann es vorgesehen sein, dass in den Rohren 3 dasselbe Wärmeträgermedium strömt, wie in den Kissenplatten, z. B. wenn die Verteiler/Sammler 2 und 4 jeweils verbunden werden. Zwischen den Sammlern 4 sind mehrere parallele Medienwege, hier insbesondere konkret 7 Wege, durch die Rohre 3 erschlossen.
3 zeigt eine Ausführung, in welcher im Wesentlichen alle Schweißbereiche 6 von einem Rohr durchdrungen sind. Die beidseits von dem Stapel der Kissenplatten 1 liegenden Rohrenden derjenigen Rohre 3a, welche ein Wärmeträgermedium führen, sind hier wiederum bogenförmig verbunden, um mit diesen Rohren 3a jeweils einen mäanderförmigen Weg durch den Wärmeübertrager zu bilden. Mehrere solche Wege sind parallel ausgebildet.
Die Rohre 3a sind endseitig an die beiden Verteiler/Sammler 4 angeschlossen, z. B. um wie bei der vorherigen Ausführung mit Wärmeträgermedium versorgt zu werden, z. B. mit demselben wie innerhalb der Kissenplatten 1.
Andere Rohre 3b dienen dazu an den Kissenplatten 1 niedergeschlagenes Kondensat aus dem Wärmeübertrager herauszuleiten. Gruppen von Rohren 3b sind in mehreren horizontalen Bereichen B1, B2...BN in Fließrichtung von niedergeschlagenem Kondensat zunächst durch ein jeweiliges im Wesentlichen horizontales Rohr 3d zusammengefasst, wobei ein jeweiliges Rohr 3d in ein, bevorzugt vertikales Fallrohr 3e führt, durch welches das Kondensat aus dem Wärmeübertrager herausgeleitet wird.
In den horizontalen Bereichen B1, ...BN sind in dieser Ausführungen Rohre 3b von jeweils zwei untereinander liegenden horizontalen Ebenen zusammengeführt. Die Erfindung kann auch vorsehen, in einem horizontalen Bereich B1, ...,BN nur die Rohre 3b genau einer horizontalen Ebene oder auch von mehr als 2 untereinander liegenden horizontalen Ebenen zusammenzufassen. Die Rohre 3d können in Richtung zum Rohr 3e ein von der exakten horizontalen Ausrichtung abweichendes leichtes Gefälle haben. Dafür kann auch der Wärmeübertrager insgesamt eine Neigung aufweisen.
Durch die Rohre 3d und 3e wird auch sichergestellt, dass in höheren Bereichen gesammeltes Kondensat nicht durch die Rohre 3b in tieferen Bereichen wieder in den Wärmeübertrager eintritt.
Die 4 verdeutlicht im Detail die für die Kondensatableitung verwendete konstruktive Ausgestaltung. Hier ist erkennbar, dass ein Rohr 3b eine Öffnung 3c aufweist, die nach oben weist. Die Öffnung 3c erstreckt sich bevorzugt beidseitig der Mittelebene der Kissenplatte 1, insbesondere bis über die beidseitigen Oberflächen der Kissenplatte 1 hinaus. Kondensat, das sich auf der Oberfläche der Kissenplatte 1 niederschlägt, kann im Schweißbereich 6 durch die Öffnung 3c in das Rohrinnere eindringen und von dort abgeleitet werden, wie es zur 3 beschrieben wurde. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit ist hier nur eine Kissenplatte 1 und ein Rohr 3b gezeigt, sowie keine das Wärmeträgermedium führenden Rohre 3a.
5 zeigt im Detail eine Ausführung, hier auch nur anhand eines Rohres, bei der das Rohr doppelwandig ausgebildet ist. Hier können zwei verschiedene Medien koaxial geführt werden, z. B. Wärmeträgermedium und ein Prozessmedium, z. B. Kondensat aus dem Bereich außerhalb der Kissenplatten 1. Z. B. kann im inneren Rohr 3a Wärmeträgermedium geführt werden und im Bereich zwischen dem Innenrohr 3a und dem äußeren Rohr 3b Kondensat, das über die Öffnung 3c in diesen Bereich eindringen kann.

Claims

Kissenplatten-Wärmeübertrager, umfassend wenigstens eine Kissenplatte (1), bevorzugt umfassend ein Paket aus mehreren gestapelten Kissenplatten (1), wobei jede Kissenplatte (1) zwei Bleche umfasst, die an ihren Rändern umlaufend miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind und die zwischen den Rändern in mehreren Schweißbereichen (6), insbesondere Schweißpunkten oder Schweißlinien miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kissenplatte (1), bevorzugt alle Kissenplatten (1) des Paketes, innerhalb wenigstens eines der Schweißbereiche (6), bevorzugt in jedem Schweißbereich (6) wenigstens ein Rohr (3) aufweist, welches die wenigstens eine Kissenplatte (1) im Schweißbereich (6) durchdringt, bevorzugt senkrecht zur Kissenplattenebene.
Kissenplatten-Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Paket von Kissenplatten (1) die in Stapelrichtung fluchtenden Schweißbereiche (6) benachbarter Kissenplatten (1) von einem gemeinsamen Rohr (3) durchdrungen sind.
Kissenplatten-Wärmeübertrager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rohr (3) bevorzugt jedes jeweilige Rohr (3) wärmeleitend mit der wenigstens einen Kissenplatte (1) im Schweißbereich (6) verbunden ist, insbesondere durch Schweißen, Löten oder Expandieren.
Kissenplatten-Wärmeübertrager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rohr (3), bevorzugt jedes jeweilige Rohr (3) einen Querschnitt, bevorzugt Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Querschnitt, insbesondere der Durchmesser des von dem Rohr (3) durchdrungenen Schweißbereiches (6), in dem die Bleche einer Kissenplatte (1) miteinander verbunden sind.
Kissenplatten-Wärmeübertrager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere wenigstens einer Teilanzahl aller Rohre (3), bevorzugt das Innere jedes Rohres (3) mit einem Wärmeträgermedium durchströmt ist, insbesondere mit demselben Wärmeträgermedium durchströmt ist wie das Innere einer jeweiligen Kissenplatte (1), insbesondere ein jedes mit demselben Wärmeträgermedium durchströmte Rohr (3) an seinem anströmseitigen Ende an einem anströmseitigen Sammler (2) der wenigstens einen Kissenplatte (1) und an seinem abströmseitigen Ende an einem abströmseitigen Sammler (2) der wenigstens einen Kissenplatte (1) angeschlossen ist.
Kissenplatten-Wärmeübertrager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Rohre (3), insbesondere jedes Rohr (3) eine Öffnung (3c) in der Mantelfläche aufweist, insbesondere wobei die Öffnung (3c) an einen Schweißbereich (6) angrenzt, bevorzugt die Öffnung (3c) bei einer vertikalen Ausrichtung der Kissenplattenebene nach oben weist, bevorzugt über das Innere jedes solchen Rohres (3) ein Prozessmedium, bevorzugt abzuleitendes Kondensat leitbar ist, insbesondere aus dem Wärmeübertrager heraus.
Kissenplatten-Wärmeübertrager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche aller an der Wärmeübertragung teilnehmenden Rohre (3) mindestens 10%, bevorzugt mindestens 20%, weiter bevorzugt mindestens 30% der gesamten an der Wärmeübertragung teilnehmenden Oberfläche ausmacht.
Kissenplatten-Wärmeübertrager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtanzahl von Rohren (3) eine erste Teilanzahl von Rohren (3a) umfasst, deren Inneres mit einem Wärmeträgermedium durchströmt ist, bevorzugt mit demselben wie im Inneren einer jeweiligen Kissenplatte (1) und eine zweite Teilanzahl von Rohren (3b) umfasst, die jeweils wenigstens eine Öffnung (3c) in der Mantelfläche aufweisen, bevorzugt in wenigstens einem der Schweißbereiche (6), die das jeweilige Rohr (3b) durchdringt.
Kissenplatten-Wärmeübertrager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Rohre (3), bevorzugt eine Mehrzahl oder alle, doppelwandig ausgebildet ist, insbesondere wobei mit einem solchen doppelwandigen Rohr (3) sowohl ein Prozessmedium führbar ist, bevorzugt Kondensat, das außerhalb der Kissenplatten (1) vorliegt, als auch ein Wärmeträgermedium, insbesondere welches innerhalb der Kissenplatten (1) vorliegt.
Kissenplatten-Wärmeübertrager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rohre (3) strömungstechnisch in Reihe geschaltet sind.
Kissenplatten-Wärmeübertrager nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rohre (3) strömungstechnisch parallel geschaltet sind.