DE102007051699A1 - Plate heat exchanger for supplying a supply air flow with cooling energy - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmetauscher zur Beaufschlagung eines Zuluftstroms mit Kühlenergie, die im Plattenwärmetauscher einem vor Durchströmen des Plattenwärmetauschers befeuchteten Kühlluftstrom entziehbar und auf den Zuluftstrom übertragbar ist, mit Wärmetaucherplatten, die an ihrer einen Seite vom Zuluft- und an ihrer anderen Seite vom Kühlluftstrom kontaktierbar sind und deren vom Kühlluftstrom kontaktierte Seiten mit einer hydrophilen Lackbeschichtung versehen sind, die mit Feuchtigkeit aus dem Kühlluftstrom benetzbar ist.The The invention relates to a plate heat exchanger for applying a supply air flow with cooling energy, in the plate heat exchanger one before flowing through of the plate heat exchanger humidified cooling air flow withdrawable and transferable to the supply air flow, with heat exchanger plates, on one side of the supply air and on the other side from the cooling air flow are contacted and their contacted by the cooling air flow sides are provided with a hydrophilic lacquer coating, which with moisture from the cooling air flow is wettable.
Mittels derartiger Plattenwärmetauscher werden z. B. Zuluftströme in klimatisierte Bereiche gekühlt. Um eine ausreichende Kühlwirkung zur Verfügung stellen zu können, wird der Kühlluftstrom stromauf, d. h. vor dem Plattenwärmetauscher, mittels einer geeigneten Bedüsungseinrichtung befeuchtet. Der Befeuchtungsbetrieb der Bedüsungsvorrichtung erfolgt mit zeitlicher Taktung, da eine kontinuierliche Befeuchtung des Kühlluftstroms zur Folge hätte, dass äußerst kleine Düsenbohrungen realisiert werden müssten. Derartig kleine Düsenbohrungen haben jedoch zur Folge, dass sie leicht zusetzen und damit Unregelmäßigkeiten beim Betrieb der Bedüsungseinrichtung zur Folge haben. Hierdurch können betriebliche Störungen auftreten. Aufgrund der zeitlichen Taktung der Befeuchtung des Kühlluftstroms ist der Feuchtigkeitsanfall im Plattenwärmetauscher nicht konstant. Dies resultiert darin, dass die Schichtdicke der Feuchteschicht auf der dem Kühlluftstrom ausgesetzten Seite jeder Wärmetauscherplatte nicht konstant ist, sondern je nach aktueller Feuchtebeaufschlagung des Kühlluftstroms zu- bzw. abnimmt.through be such plate heat exchanger z. B. supply air streams cooled in air-conditioned areas. For a sufficient cooling effect to disposal to be able to the cooling air flow is upstream, d. H. in front of the plate heat exchanger, by means of a suitable spraying device moistened. The moistening operation of the spraying device takes place with temporal clocking, as a continuous humidification of the cooling air flow would result that extremely small nozzle bores would have to be realized. Such small nozzle holes However, they have the consequence that they easily clog and thus irregularities during operation of the spraying device have as a consequence. This allows operational disturbances occur. Due to the timing of the humidification of the cooling air flow the moisture accumulation in the plate heat exchanger is not constant. This results in that the layer thickness of the moisture layer on the cooling air flow exposed side of each heat exchanger plate is not constant, but depending on the current humidity the cooling air flow increases or decreases.
Derartige Schwankungen in der Feuchtigkeitsdichte auf den dem Kühlluftstrom ausgesetzten Seiten der Wärmetauscherplatten des Plattenwärmetauschers haben zur Folge, dass auf der dem Zuluftstrom ausgesetzten Seite der Wärmetauscherplatten des Plattenwärmetauschers Temperaturschwankungen auftreten, die im Betrieb eines derartigen Plattenwärmetauschers unerwünscht sind.such Fluctuations in the moisture density on the cooling air flow exposed sides of the heat exchanger plates of the plate heat exchanger have the consequence that on the side exposed to the supply air the heat exchanger plates of the plate heat exchanger Temperature fluctuations occur during operation of such plate heat exchanger undesirable are.
Es hat Versuche gegeben, diese Unregelmäßigkeit durch eine auf der dem Kühlluftstrom ausgesetzten Seite der Wärmetauscherplatten vorgesehene Papierwerkstoffschicht zu beseitigen, die als Speichermedium für Feuchtigkeit fungieren kann. Jedoch stellte sich heraus, dass derartige Papierwerkstoffschichten zu Verunreinigungen und insbesondere Verkeimungen neigen, was im Betrieb eines derartigen Plattenwärmetauschers, der üblicherweise Klimatisierungszwecken dient, erhebliche negative Auswirkungen hat.It has given attempts to correct this irregularity by one on the the cooling air flow exposed side of the heat exchanger plates intended to eliminate paper material layer, which serves as a storage medium for moisture can act. However, it turned out that such paper material layers pollutants and in particular germs are prone to what happens in Operation of such a plate heat exchanger, usually Air conditioning purposes, has significant negative effects.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plattenwärmetauscher der eingangs geschilderten Gattung derart weiterzubilden, dass er, ohne dass Verunreinigungen oder Verkeimungen auftreten, auf der dem Zuluftstrom ausgesetzten Seite seiner Wärmetauscherplatten ein quasi konstantes Temperaturniveau zur Verfügung stellen kann.Of the Invention is based on the object, a plate heat exchanger of the genus described in the beginning in such a way that he, without contamination or germs occurring on the the supply air flow exposed side of its heat exchanger plates a quasi can provide constant temperature level.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die hydrophile Lackbeschichtung auf der vom Kühlluftstrom kontaktierten Seite der Wärmetauscherplatte so ausgebildet ist, dass in ihr Feuchtigkeit aus dem Kühlluftstrom speicherbar ist. Durch dieses Speichermedium kann Feuchtigkeit aufgenommen werden, die in denjenigen Zeiträumen, in denen die zeitlich getaktete Bedüsungseinrichtung, die stromauf bzw. vor dem Plattenwärmetauscher den Kühlluftstrom mit Feuchtigkeit beaufschlagt, nicht in Betrieb ist. Durch diese Feuchtigkeitsabgabe aus dem Speichermedium an die freie Oberfläche der hydrophilen Lackbeschichtung kann eine weitestgehend konstante Schichtdicke der Benetzung auf dieser freien Oberfläche sichergestellt werden, die letztlich dazu führt, dass auf der dem Zuluftstrom ausgesetzten Seite der Wärmetauscherplatten des Plattenwärmetauschers keine Temperaturschwankungen auftreten.These Task is inventively characterized solved, that the hydrophilic lacquer coating on the cooling air flow contacted side of the heat exchanger plate is formed so that in it moisture from the cooling air flow is storable. Moisture can be absorbed by this storage medium be used in those periods, in which the timed jetting device upstream or in front of the plate heat exchanger the cooling air flow Moisture is not in operation. Through this Moisture release from the storage medium to the free surface of the hydrophilic lacquer coating can be a largely constant layer thickness ensuring wetting on this free surface, which ultimately leads that on the supply air flow exposed side of the heat exchanger plates of the plate heat exchanger no temperature fluctuations occur.
Sofern in der hydrophilen Lackbeschichtung der vom Kühlluftstrom kontaktierten Seiten der Wärmetauscherplatten ein anorganisches Speichermedium vorgesehen ist, können jedwede für den Betrieb des Plattenwärmetauschers kritische Verunreinigungen und Verkeimungen zuverlässig vermieden werden.Provided in the hydrophilic lacquer coating, the sides contacted by the cooling air flow the heat exchanger plates an inorganic storage medium is provided, may be any for the Operation of the plate heat exchanger reliably avoiding critical contamination and contamination become.
Als anorganisches Speichermedium besonders vorteilhaft hat sich Zeolith erwiesen, der in einfacher Weise in der hydrophilen Lackbeschichtung vorgesehen werden kann. Insbesondere in nanokristalliner Form hat sich Zeolith als vorteilhaft erwiesen, wobei vorzugsweise ein Partikeldurchmesser < 1000 nm (Nanometer) und insbesondere zwischen 100 nm und 500 nm eingehalten werden sollte. Derartige Zeolithwerkstoffe können in hervorragender Weise im Zusammenwirken mit der hydrophilen Lackbeschichtung Feuchtigkeit innerhalb der Beschichtung selbst speichern, wobei diese Feuchtigkeit in Stillstandszeiten der im Kühlluftstrom stromauf bzw. vor dem Plattenwärmetauscher angeordneten Bedüsungseinrichtung an die freie Oberfläche der Lackbeschichtung abgegeben werden kann.When inorganic storage medium is particularly advantageous zeolite proved, which provided in a simple manner in the hydrophilic lacquer coating can be. Especially in nanocrystalline form has zeolite proven to be advantageous, preferably a particle diameter <1000 nm (nanometers) and in particular between 100 nm and 500 nm should be maintained. Such zeolite materials can in an excellent way in interaction with the hydrophilic lacquer coating Store moisture within the coating itself, taking this moisture in downtime in the cooling air flow upstream or forward the plate heat exchanger arranged spraying device to the free surface the paint coating can be delivered.
Beim den Plattenwärmetauscher durchströmenden Kühlluftstrom kann es sich um einen Abluftstrom oder um einen Außenluftstrom oder um eine Mischung aus Abluft- und Außenluftstrom handeln, wobei der so gestaltete Kühlluftstrom vorzugsweise adiabat befeuchtet wird.At the the plate heat exchanger flowing through Cooling air flow it can be an exhaust air flow or an outside air flow or to act a mixture of exhaust air and outside air flow, wherein the cooling air flow designed in this way preferably adiabatically moistened.
Die Wärmetauscherplatten des Plattenwärmetauschers können aus einem metallischen Werkstoff oder aus Kunststoff ausgebildet sein.The heat exchanger plates of the plate heat exchanger can made of a metallic material or plastic be.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in deren einziger Figur eine Wärmetauscherplatte eines erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers prinzipiell gezeigt ist.in the The invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to FIG closer to the drawing explains in the only figure, a heat exchanger plate a plate heat exchanger according to the invention is shown in principle.
Ein
erfindungsgemäßer Plattenwärmetauscher
hat eine Vielzahl von in an sich bekannter Weise mit Abstand zueinander
angeordneten Wärmetauscherplatten
Der
die Vielzahl von Wärmetauscherplatten
Der
Kühlluftstrom
Jede
Wärmetauscherplatte
Um
bei der üblicherweise
vorgesehenen zeitlichen Taktung der Bedüsungseinrichtung, mittels der
der Kühlluftstrom
adiabat befeuchtet wird, eine im wesentlichen konstante Dicke der
Benetzungsschicht zu gewährleisten,
ist in die hydrophile Lackbeschichtung Zeolith
Als
Zeolith
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