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WO2011023191A4 - Plattenwärmeübertrager - Google Patents

Plattenwärmeübertrager Download PDF

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WO2011023191A4
WO2011023191A4 PCT/DE2010/075081 DE2010075081W WO2011023191A4 WO 2011023191 A4 WO2011023191 A4 WO 2011023191A4 DE 2010075081 W DE2010075081 W DE 2010075081W WO 2011023191 A4 WO2011023191 A4 WO 2011023191A4
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heat exchanger
evaporator
condenser
chambers
frame profiles
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Peter Albring
Bodo Burandt
Frank Schoepe
Marcus Honke
Gregor Trommler
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Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
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GD-GMBH
Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmeübertrager für die Übertragung von Wärme zwischen zwei die Phase wechselnden Stoffströmen oder zwischen einem die Phase wechselnden Stoffstrom und einem flüssigen Stoffstrom, üblicherweise in Verbindung mit Wasser oder niedrig siedenden Flüssigkeiten, z.B. Meerwasser. Der Wärmeübertrager besteht aus mehreren identischen, hintereinander angeordneten Wärmeübertragerplatten (4), zwischen denen im Wechsel Verdampferdichtungen und Kondensatordichtungen eingebracht sind, die durch mit Zugankern verspannten Abschlussplatten (1, 11) zusammengepresst werden. Die Verdampfer- und die Kondensatordichtungen sind als Rahmenprofile (12, 13) mit einem trapezförmigen Querschnitt ausgeführt und/oder die Rahmenprofile (12, 13) sind mit mehreren länglichen, parallel verlaufenden Aussparungen versehen, durch die, zusammen mit den Wärmeübertragerplatten (4), hintereinander geschaltete Kanäle gebildet sind, die zur mehrflutigen Durchströmung der Verdampfer- (2) und/oder Kondensatorkammern (3) dienen. Mit dem Wärmeübertrager können hohe Wärmedurchgangszahlen erreicht werden; er ist korrosionsfest, kostengünstig herstellbar und kann ohne großen Aufwand demontiert und gereinigt werden.

Claims

14 GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 30 Mai 201 1 (30.05.201 1 )
1. Plattenwärmeübertrager, bestehend aus drei oder mehreren identischen, hintereinander angeordneten Wärmeübertragerplatten (4), zwischen denen im Wechsel Verdampferdichtungen und Kondensatordichtungen eingebracht sind, wobei durch jeweils zwei Wärmeübertragerplatten (4) die Verdampferkammern (2) und die Kondensatorkammern (3) des Wärmeübertragers gebildet sind, der hierdurch geformte Stapel von mit Zugankern oder vergleichbaren Mitteln verspannten Abschlussplatten (1 , 1 1 ) zusammengepresst wird, und die Wärmeübertragerplatten (4) im außen lie- genden Bereich mindestens drei Durchbrüche mit einer vergleichsweise kleineren Querschnittsfläche für die flüssigen Medien und mindestens zwei Durchbrüche mit einer vergleichsweise größeren Querschnittsfläche für die gasförmigen Medien aufweisen, wobei die Verdampfer- und die Kondensatordichtungen die Wärmeübertragerplatten (4) beabstandende Rahmenprofile (12, 13) sind, die aus einem elasti- sehen Material bestehen und dieselbe Außenkontur wie die Wärmeübertragerplatten (4) haben, wobei die Rahmenprofile der Verdampfer- ( 2) und der Kondensatorkammern (13) große, mittige Durchbrüche, die in Kombination mit den Wärmeübertragerplatten (4) die Verdampfer- (2) und die Kondensatorkammern (3) bilden, und kleinere am Rand angeordnete Durchbrüche aufweisen, durch die in Verbindung mit den Wärmeübertragerplatten (4) Kanäle für die Zu- und Abführung sowie für die Verteilung der flüssigen und gasförmigen Medien auf die Verdampfer- (2) und die Kondensatorkammern (3) gebildet sind, wobei
- die Rahmenprofile (12,13) einen trapezförmigem Querschnitt aufweisen, und die Höhe des Trapezes größer als die Länge der beiden parallelen Seiten des Trapezes ist, wobei die Rahmenprofile (12,13) derart ausgeformt sind, dass sich nach oben hin aufweitende Verdampferkammern (2) und sich nach oben hin verjüngende Kondensatorkammern (3), von deren schräg angeordneten Wänden das Kondensat rasch abtropfen kann, gebildet werden,
- und/oder die Rahmenprofile (12, 13) mit mehreren länglichen, parallel verlaufenden Aussparungen versehen sind, durch die, zusammen mit den Wärmeübertragernplatten (4), hintereinander geschaltete Kanäle gebildet sind, die zur mehrflutigen Durchströmung der Verdampfer- und/oder Kondensatorkammern dienen.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 15
2. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wärmeübertragerplatten (4) Stehbolzen eingebracht sind, die der definierten Beabstandung der Wärmeübertragerplatten (4) dienen.
5 3. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Rahmenprofile (12, 13) aus elastischen Materialien mit voneinander verschiedener Shore-Härte bestehen.
4. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, 0 dass die Rahmenprofile der Verdampfer- (12) und der Kondensatorkammern (13) jeweils unterschiedliche Dicken aufweisen.
5. Plattenwärmeübertrager Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicken der Rahmenprofile der Verdampfer- (12) und der Kondensatorkammern (13)
5 in Abhängigkeit von ihrer Lage im Wärmeübertrager zu- oder abnehmen.
6. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rahmenprofile der Verdampfer- (12) und Kondensatorkammern (13) dieselbe Dicke aufweisen.
»0
7. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils alle Rahmenprofile der Verdampfer- (12) und jeweils alle Rahmenprofile der Kondensatorkammern (13) dieselbe Geometrie haben.
15 8. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte der Rahmenprofile (12.1 ,13.1 ) am Anfang und am Ende des Plattenwärmeübertragers die Form von rechtwinkligen und die Querschnitte der Grundformen der übrigen Rahmenprofile (12.2,13.2) die Form von gleichschenkligen Trapezen aufweisen, und sich jeweils die spitzen Winkel der rechtwinkligen und der gleich-
Ό schenkligen Trapeze entsprechen, wobei die Rahmenprofile (12, 13) derart angeordnet sind, dass jeweils die langen und die kurzen parallelen Seiten der Trapeze im Wechsel nebeneinander liegen, wodurch ein quaderförmiger Plattenwärmeübertrager gebildet ist, dessen Verdampferkammern (2) sich nach oben hin aufweiten und dessen Kondensatorkammern (3) sich nach oben hin verjüngen.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 16
9. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenprofil der Verdampferkammer (12) einen der Zuleitung der zu verdampfenden Flüssigkeit dienenden Durchbruch aufweist, der mit einem horizontal angeordneten, schmalen rechteckförmigem Durchbruch verbunden ist, der sich o- berhalb des die Verdampferkammer (2) begrenzenden großen Durchbruchs befindet und von diesem durch einen stegförmigen Abschnitt getrennt ist, wobei der stegför- mige Abschnitt auf seiner Vorder- und seiner Rückseite dicht nebeneinander verlaufende, den rechteckförmigen Durchbruch mit der Verdampferkammer (2) verbinden- de, nutenförmige Aussparungen aufweist, die der gleichmäßigen Berieselung beider angrenzenden Wärmeübertragerplatten (4) dienen.
10. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenprofil der Kondensatorkammer (12) einen der Zuleitung der zu ver- dampfenden Flüssigkeit dienenden Durchbruch aufweist, der mit einem horizontal angeordneten, schmalen rechteckförmigem Durchbruch verbunden ist, der sich oberhalb des die Kondensatorkammer (3) begrenzenden großen Durchbruchs befindet und von diesem durch einen stegförmigen Abschnitt getrennt ist, wobei in die beiden angrenzenden Wärmeübertragerplatten (4) auf Höhe des rechteckförmigen Durchbruchs und sich über dessen Länge erstreckende, dicht nebeneinander liegende, kleine Bohrungen (16) eingebracht sind, die dem Durchtritt der zu verdampfenden Flüssigkeit durch die Wärmeübertragerplatten (4) und einer feinen Berieselung der sich in Verdampferkammern (2) befindenden Rückseiten der Wärmeübertragerplätten (4) dienen.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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