DE102009038836A1

DE102009038836A1 - Plattenwärmeübertrager

Info

Publication number: DE102009038836A1
Application number: DE200910038836
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. ALBRING; Bodo Dr. Burandt; Frank Schoepe; Marcus Honke; Gregor Trommler
Original assignee: Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Current assignee: Gd-Gmbh De; Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2011-04-14
Also published as: WO2011023191A2; EP2470852A2; WO2011023191A3; WO2011023191A4; AU2010289019A1

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 neuartige Rahmenprofile 12; 13 ausgeführt; mit ihnen werden die Verdampfer- und Kondensatorkammern abgedichtet und gleichzeitig die Wärmeübertragerplatten beabstandet. Bevorzugt sind die Rahmenprofile Scheiben aus einem elastischen Material. Der Wärmeübertrager ist korrosionsfest, kostengünstig herstellbar; er kann ohne großen Aufwand demontiert und gereinigt werden.

Description

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. Er ist besonders geeignet zur Verwendung in Wasserdestillationsapparaten, Meerwasserentsalzungsanlagen, Wasserreinigungsanlagen sowie in Kälteanlagen oder Wärmepumpen, in denen Wasser als Kältemittel verwendet wird. Der Wärmeübertrager ist korrosionsfest, kostengünstig herstellbar und leicht zu reinigen. Im Übrigen zeichnet er sich durch geringe Sprühverluste aus.
Plattenwärmeübertrager werden häufig für verfahrenstechnische Anwendungen eingesetzt, bei denen sowohl eine Kondensation als auch eine Verdampfung in einem Apparat stattfinden, wobei die Wärmeenergie des kondensierenden Stoffstroms zur Verdampfung des flüssigen Stoffstroms genutzt wird. Zur besseren Ausnutzung der Kondensationswärme sind solche Plattenwärmeübertrager meist mehrstufig ausgeführt, d. h. sie weisen mehrere separate Verdampfer- und Kondensatorkammern auf, die jeweils mittels Wärmeübertragungsflächen thermisch gekoppelt und alternierend hintereinander angeordnet sind.
Hauptsächlich werden derartige Wärmeübertrager für Anwendungen eingesetzt, bei denen die Verdampfung und die Kondensation von Wasser genutzt wird, um entweder eine Reinigung von Wasser durch Destillation, wie z. B. bei der Meerwasserentsalzung, oder ein Eindicken von Flüssigkeiten, wie z. B. bei der Zuckerherstellung, zu erreichen.
Die Herstellung von Plattenwärmeübertragern, die mehrere Verdampfer- und Kondensatorkammern umfassen, ist bislang materialintensiv und technologisch aufwendig. Bei Wärmeübertragern für niedrig siedende Arbeitsstoffe wie Wasser (hohes spezifisches Volumen im Bereich der Umgebungstemperatur) ist ein relativ großer Plattenabstand notwendig, um die Druckverluste der Dampfzuströmung gering zu halten; außerdem muss in jeder Verdampferkammer die zu verdampfende Flüssigkeit gleichmäßig in einer dünnen Schicht über die gesamte Wärmeübertragerfläche verteilt werden. Hinzu kommt, dass beim notwendigen Versprühen oder Verrieseln der Flüssigkeit, Flüssigkeitstropfen direkt in den Dampfsammelkanal gelangen, wodurch eine Tropfenabscheidung erforderlich wird, die zusätzliche Kosten verursacht.
Es ist bekannt, dass die einzelnen Wärmeübertragungsplatten entweder miteinander verschweißt, verlötet oder verschraubt werden.
Bei Plattenwärmeübertragern, die für einen Betrieb mit korrosiven Flüssigkeiten geeignet sein müssen, wie z. B. Plattenwärmeübertragern für Meerwasserentsalzungsanlagen, können Löt- bzw. Schweißverbindungen infolge erhöhter Korrosionsgefahr nur bedingt eingesetzt werden, sodass zunehmend verschraubte Wärmeübertrager Anwendung finden.
Bei Wärmeübertragern, deren Platten verschraubt werden, sind in den Wärmeübertragungsplatten üblicherweise Stützstrukturen ausgeformt, in die elastische Dichtungselemente eingelegt werden.
So wird in WO 00/04968 ein Plattenwärmeübertrager für Entsalzungsanlagen beschrieben, der aus mehreren seriell hintereinander geschalteten, seewasserfesten Verdampfer- und Kondensatorzellen aufgebaut ist.
Der Plattenwärmeübertrager ermöglicht die Entsalzung bei geringen Temperaturdifferenzen zwischen Verdampfung und Kondensation, wodurch eine Entsalzung mit hohem Wirkungsgrad ermöglicht wird. Allerdings sind konstruktionsbedingt vergleichsweise große Plattenabstände erforderlich. Die Herstellung des Wärmetauschers ist folglich material- und kostenintensiv.
DE 42 23 699 A1 zeigt einen plattenförmigen Wärmeübertrager aus Kunststoff, der zwar korrosionsfest ist, dessen Wärmedurchgangszahl jedoch wesentlich schlechter ist, als die eines vergleichbaren metallischen Wärmeübertragers.
In DE 10 2007 028 130 wird ein Wärmeübertrager zur Destillation von Flüssigkeiten offenbart, der aus einer Anzahl von parallel angeordneten, rechteckförmigen Wärmeübertragerplatten aus seewasserfestem Aluminium besteht. Entlang von zwei sich tangierenden Stirnseiten der Platten ist jeweils eine streifenförmig und in einem definierten Winkel abgekantete Falzfläche angeordnet, wobei die jeweiligen Platten abstandsweise und entlang ihrer Falzflächen durch Klebstoff und Nieten dicht verbunden sind. Hierdurch wird die Anzahl von hintereinander angeordneten, im thermischen Kontakt miteinander stehenden Verdampfer- und Kondensatorkammern gebildet. Die Zu- und Abführung der Medien erfolgt mit oberhalb und seitlich der Bleche angeordneten Verteilungsvorrichtungen.
Durch den Einsatz der Falz- und Klebetechnik in Verbindung mit Platten aus seewasserfesten Aluminium wird eine Korrosion des Wärmeübertragers sicher vermieden. Auch ist die Herstellung des Stapels der Verdampfer- und Kondensatorkammern vergleichsweise kostengünstig. Aufgrund der Verklebung ist jedoch eine wünschenswerte Demontage zu Reinigungs- und Servicezwecken nicht ohne Weiteres möglich.
Aus DE 83 10 039 U1 ist ein Plattenwärmeübertrager bekannt, der aus mehreren hintereinander angeordneten, vier Öffnungen aufweisenden Wärmeübertragerplatten zusammengesetzt ist, zwischen denen sich zur Bildung eines Durchlaufkanals Dichtungen aus einem gummielastischen Material befinden. Die metallenen Wärmeübertragerplatten bestehen aus einer Kernschicht aus Aluminium, auf die Deckschichten aus Titan, Tantal oder aus einem Chromnickel-Stahl aufgebracht sind.
Der gezeigte Wärmeübertrager ist allerdings nicht für Anwendungen geeignet, bei der ein oder mehrere flüssige Medien verdampft werden sollen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Es soll ein Plattenwärmeübertrager mit guten Wärmedurchgangszahlen geschaffen werden, der für die Übertragung von Wärme zwischen zwei die Phase wechselnden Stoffströmen oder zwischen einem die Phase wechselnden Stoffstrom und einem flüssigen Stoffstrom geeignet ist, gleichzeitig ist zu gewährleisten, dass die mit den Stoffströmen in Kontakt kommenden Bauteile korrosionsfest sind, die Verdampfer- und Kondensatorzellen dauerhaft dicht sind und er insgesamt einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Ausführungen und Verwendungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 14.
Ausgegangen wird von einem Wärmeübertrager, der aus einer Anzahl von hintereinander angeordneten identischen Wärmeübertragerplatten besteht, zwischen die jeweils im Wechsel Kondensator- und Verdampferdichtungen eingebracht sind. Durch je zwei Wärmeübertragerplatten und die darin eingeschlossene Verdampferdichtung wird eine Verdampferkammer bzw. durch zwei benachbarte Wärmeübertragerplatten und die Kondensatordichtung eine Kondensatorkammer gebildet.
Der kleinste funktionsfähige Wärmeübertrager besteht aus drei Wärmeübertragerplatten, wobei in die beiden Zwischenräume je eine Kondensator- und eine Verdampferdichtung eingebracht sind. Für eine optimale Betriebsführung ist vorgesehen, den Wärmeübertrager aus zehn oder mehr Wärmeübertragerplatten aufzubauen.
Der aus Wärmeübertragerplatten und Dichtungen gebildete Stapel wird durch zwei Abschlussplatten zusammengepresst, die zu beiden Seiten des Stapels angeordnet und mit Zugankern verspannt sind.
Die Wärmeübertragerplatten weisen im Randbereich mindestens drei Durchbrüche mit vergleichsweise kleiner Querschnittsfläche und mindestens zwei Durchbrüche mit vergleichsweise großer Querschnittsfläche auf. Die Durchbrüche mit kleinerer Querschnittsfläche sind für die Durchführung der flüssigen Medien sowie ggf. der Inertgase und diejenigen mit größerer Querschnittsfläche für die Durchführung der gasförmigen Medien, wie z. B. Wasserdampf, vorgesehen.
Bei Wärmeübertragern, die zur Destillation von Meerwasser eingesetzt werden, sind die Wärmeübertragerplatten im außen liegenden Bereich mit vier Durchbrüchen mit kleinem Querschnitt versehen, wobei drei Durchbrüche der Durchführung des Rohwassers, des Destillats und der Sole dienen. Der vierte Durchbruch wird für die Abführung des Inertgases verwendet. Zwei Durchbrüche mit größerem Querschnitt sind für die Führung der Wasserdampfströme vorgesehen.
Nach Maßgabe der Erfindung werden sowohl als Verdampfer- als auch als Kondensatordichtungen scheibenartige Rahmenprofile aus einem elastischen Material verwendet, die gleichzeitig die Wärmeübertragerplatten beabstanden.
Die als Rahmenprofil ausgeführten Dichtungen dienen somit nicht, wie bisher üblich, lediglich der Abdichtung der Verdampfer- und der Kondensatorkammern, sondern sind auch gleichzeitig Strukturelemente. Die Rahmenprofile haben dieselbe Außenkontur wie die Wärmeübertragerplatten. Auf diese Weise wird ein kompakter Stapel aus Wärmeübertragerplatten und Dichtungen gebildet, der ein zusätzliches Gehäuse überflüssig macht.
Die Rahmenprofile der Verdampfer- und der Kondensatorkammern sind mittig großflächig durchbrochen, zusammen mit den Wärmeübertragerplatten bilden sie die Verdampfer- und Kondensatorkammern. Am Rand der Rahmenprofile sind weitere Durchbrüche eingebracht, die in Verbindung mit den Kondensatorplatten Kanäle für die Zu- und Abführung sowie für die Verteilung der flüssigen und gasförmigen Medien auf die Verdampfer- und Kondensatorkammern bilden.
Stehbolzen zwischen den Wärmeübertragerplatten sorgen zusätzlich zu den Rahmenprofilen zur Erhöhung der mechanischen Stabilität und zur Begrenzung des auf die Rahmenprofile wirkenden Drucks.
Es ist vorgesehen, dass alle Rahmenprofile der Verdampferkammern dieselbe Kontur haben und gleich dick sind. Analog verhält es sich mit den Rahmenprofilen der Kondensatorkammern.
Wenn der Wärmeübertrager für Verfahren eingesetzt wird, bei denen verändernde Strömungsquerschnitte innerhalb des Wärmeübertragers erforderlich sind, sind die Rahmenprofile unterschiedlich dick und weisen unterschiedlich große, die Größe der Verdamfper- bzw. Kondensatorkammern bestimmende, mittige Aussparungen auf. Diese Rahmenprofile bestehen aus elastischen Materialien, die verschieden große Shore-Härten haben. So ist es z. B. vorteilhaft, dickere Rahmenprofile aus einem Material mit einer größeren und dünnere Rahmenprofile aus einem Material mit einer kleineren Shore-Härte anzufertigen, sodass alle Rahmenprofile ähnlich große Federkonstanten erhalten.
Zum Aufbau von Wärmeübertragern, bei denen, wie bislang blich, sämtliche Wärmeübertragerplatten parallel zueinander angeordnet sind, werden scheibenförmige Rahmenprofile eingesetzt, deren Querschnitt (Form der Scheibe ohne Aussparungen) rechteckig ist.
In einer alternativen Ausführungsform werden Rahmenprofile eingesetzt, bei denen der Querschnitt trapezförmig ist, wobei (wieder bedingt durch die Scheibenform) die Höhe des Trapezes wesentlich größer ist als die beiden parallelen Seiten des Trapezes. So können Wärmeübertrager hergestellt werden, bei denen sich die Verdampferkammer nach oben hin aufweiten, während sich die Kondensatorkammern nach oben hin verjüngen.
In einer weiteren Variante sind die Rahmenprofile der Verdampferkammern und/oder die Rahmenprofile der Kondensatorkammern mit mehreren länglichen, parallel verlaufenden Aussparungen versehen. In Verbindung mit den Wärmeübertragernplatten werden hierdurch hintereinander geschaltete Kanäle gebildet, mittels derer das Medium (z. B. Wasser) auf einer mäanderförmigen Bahn an den Wärmeübertragerplatten vorbeigeführt wird. Durch diese mehrflutige Durchströmung der Verdampfer- und/oder Kondensatorkammern kann durch geeignete Wahl der Anzahl und der Breite der Kanäle für nahezu beliebige Medien ein optimales Wärmeübertragungsverhalten erreicht werden.
Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager kann auch als Verdampfer, bei dem die zu verdampfende Flüssigkeit über den Wärmeübertragerplatten der Verdampferkammern verrieselt wird und die Kondensatorkammern mit Heizwasser durchströmt werden (wasserbeheizter Verdampfer), oder als Kondensator, bei dem die Kondensatorkammern mit dem zu kondensierenden Dampf und Verdampferkammern mit Kühlwasser durchströmt werden (wassergekühlter Kondensator), verwendet werden. In denjenigen Zellen, die mit Heiz- bzw. Kühlwasser durchströmt werden, befinden sich Einbauelemente oder die Zellen sind mehrflutig ausgeführt, sodass hohe Strömungsgeschwindigkeiten und Wärmeübergangszahlen gewährleistet sind. Die Rahmenprofile der Verdampfer-/Kondensatorkammern sind dann ca. zwei bis dreimal dicker, als die Rahmenprofile der mit Heiz-/Kühlwasser durchflossenen Zellen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert; hierzu zeigen:
1: eine Schnittdarstellung des Plattenwärmeübertragers in seitlicher Ansicht;
2: eine schematische Darstellung des Plattenwärmeübertragers in seitlicher Ansicht (Rahmenprofile mit rechteckförmigem Querschnitt);
3: eine schematische Darstellung des Plattenwärmeübertragers in seitlicher Ansicht (Rahmenprofile mit trapezförmigem Querschnitt).
Zwischen jeweils der vorderen und der hinteren Deckplatte 1; 11 befinden sich die fünf parallel verlaufenden Wärmeübertragerplatten 4. Zwischen diesen Platten sind abwechselnd Verdampfer-Rahmenprofile 12 und Kondensator-Rahmenprofile 13 angeordnet (s. 1). Die Verdampfer-Rahmenprofile 12 bilden mit den beiden angrenzenden Wärmeübertragerplatten 4 die Verdampferkammern 2, die Kondensator-Rahmenprofile 13 entsprechend die Kondensatorkammern 3. Die Kammern 2; 3 werden durch die Rahmenprofile 12; 13 hermetisch gegenüber der Umgebung und den angrenzenden Kammern 2; 3 abgedichtet. Außerdem werden die Wärmeübertragerplatten 4 durch die Rahmenprofile 12; 13 zueinander beabstandet. Die Rahmenprofile 12; 13 erfüllen somit gleichzeitig die Funktion eines Dicht- und Strukturelementes. In den Rahmenprofilen 12; 13 befinden sich Aussparungen, durch die, mit den Wärmeübertragerplatten 4, die Kanäle für die Zu- und Abführung der flüssigen und gasförmigen Medien in die Verdampfer- 2 und Kondensatorkammern gebildet werden.
Beim Einleiten von Dampf in die Kondensatorkammern 3 kondensiert dieser und gibt die dabei entstehende Kondensationswärme an die beiden Wärmeübertragerplatten 4 ab. Die abgegebene Wärme fließt auf die verdampferseitigen, mit Flüssigkeit berieselten Seiten der Wärmeübertragerplatten 4, wodurch ein Teil dieser Flüssigkeit verdampft. Der entstehende Dampf steigt auf, wird im Dampfkanal 5 gesammelt und über den Dampfstutzen 6 aus dem Wärmeübertrager abgeführt.
Die Einleitung des zu kondensierenden Dampfes in die einzelnen Kondensatorkammern 3 erfolgt über den Stutzen 7. Der Dampf tritt in den Raum unterhalb der Kondensatorkammern 3 ein und wird aufgrund eines dort auftretenden Partialdruckgefälles gegen die kühlen Wärmeübertragerplatten 4 getrieben, wo er sich niederschlägt. Dabei bilden sich Tropfen, die unter dem Einfluss der Schwerkraft in Richtung des Bodens der Kondensatorkammern 3 fließen. Durch die Abschlussbohrungen 8 gelangt das Kondensat schließlich in die Sammelleitung 9 und wird durch den Stutzen 10 aus den Wärmeübertragern abtransportiert.
Die zu verrieselnde Flüssigkeit wird über den Stutzen 14 zugeführt und durch den in das Kondensator-Rahmenprofil 13 eingearbeiteten Kanal 15 zur Flüssigkeitskammer 17 geleitet. Die Flüssigkeit gelangt durch fein verteilte, in die Wärmeübertragerplatten 4 eingebrachte Bohrungen 16 in die beiden angrenzenden Verdampferkammern 2, wodurch die Wärmeübertragungsplatten 4 in den Verdamfperkammern 2 gleichmäßig berieselt werden.
3 zeigt einen Wärmeübertrager mit prinzipiell derselben Funktionsweise, jedoch werden hier statt scheibenförmige Rahmenprofile 12; 13, deren Außenkontur einen rechteckförmigen Querschnitt haben, Rahmenprofile 12.1; 13.1; 12.2; 13.2 mit einem trapezförmigem Querschnitt eingesetzt. Die Querschnitte des Kondensator-Rahmenprofils 13.1, das sich am Anfang des Wärmeübertragers befindet, und des Verdampfer-Rahmenprofils 13.2, das am Ende des Wärmeübertragers angeordnet ist, haben jeweils die Form eines rechtwinkligen Trapezes, wohingegen die Querschnitte der übrigen Kondensator- 13.2 und Verdampfer-Rahmenprofile 12.2 jeweils die Form von gleichschenkligen Trapezen aufweisen. Die spitzen Winkel (und damit auch alle stumpfen Winkel der gleichschenkligen Trapeze) aller Trapeze sind gleichgroß. Die Rahmenprofile 12.1; 13.1; 12.2; 13.2 sind wechselweise um 180° zueinander verdreht, sodass im Wärmeübertrager im Wechsel jeweils eine lange und eine kurze parallele Seite der Trapeze nebeneinander liegt.
Auf diese Weise wird ein quaderförmiger Plattenwärmeübertrager gebildet, dessen Verdampferkammern 2 sich nach oben hin aufweiten und dessen Kondensatorkammern 3 sich nach oben hin verjüngen.
Durch die sich nach oben aufweitenden Verdampferkammern 2 werden hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Dampfes am oberen Austritt in den Dampfkanal 5, die sonst durch die Volumenzunahme bei der Verdampfung des eingesetzten Mediums auftreten, weitgehend vermieden. Damit wird einerseits der Wärmeaustausch verbessert, andererseits wird verhindert, dass Flüssigkeitstropfen vom Dampf mitgerissen werden. Der Einsatz solcher Verdampferkammern 2 ist bei einem Betrieb mit Wasser besonders vorteilhaft, da sich das Volumen von Wasser beim Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand auf das ca. 1000-fache vergrößert. Bei den sonst verwendeten Kältemitteln beträgt das Volumenverhältnis von Flüssigkeit zu Dampf lediglich 1:10 bis 1:100.
Durch die sich nach oben verjüngende Form der Kondensatorkammer 3 wird erreicht, dass das Kondensat von den schräg angeordneten Wärmeübertragerplatten 4 rasch abtropfen kann. Hierdurch wird die Bildung von dicken Kondensatschichten auf den Flächen der Wärmeübertragerplatten 4 vermieden und folglich ein guter Wärmeübergang sichergestellt.
Bezugszeichenliste

1: vordere Deckplatte
2: Verdampferkammer
3: Kondensatorkammer
4: Wärmeübertragerplatte
5: Dampfkanal
6: Dampfstutzen (Austritt)
7: Dampfstutzen (Eintritt)
8: Abflussbohrung
9: Sammelleitung
10: Stutzen (Kondensat)
11: hintere Deckplatte
12: Verdampfer-Rahmenprofil
12.1: Verdampfer-Rahmenprofil mit rechtwinkelig trapezförmigem Querschnitt
12.2: Verdampfer-Rahmenprofil mit gleichschenklig trapezförmigem Querschnitt
13: Kondensator-Rahmenprofil
13.1: Kondensator-Rahmenprofil mit rechtwinkelig trapezförmigem Querschnitt
13.2: Kondensator-Rahmenprofil mit gleichschenklig trapezförmigem Querschnitt
14: Stutzen (für die zu verrieselnde Flüssigkeit)
15: Kanal
16: Bohrung
17: Flüssigkeitskammer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 00/04968 [0008]
DE 4223699 A1 [0010]
DE 102007028130 [0011]
DE 8310039 U1 [0013]

Claims

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; 11) zusammengepresst wird, wobei die Wärmeübertragerplatten (4) im außen liegenden 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, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfer- und die Kondensatordichtungen die Wärmeübertragerplatten beabstandende Rahmenprofile (12; 13) sind, die als Scheiben aus einem elastischen Material ausgebildet sind und die dieselbe Außenkontur wie die Wärmeübertragerplatten (4) haben, wobei die Rahmenprofile der Verdampfer- (12) 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.
Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wärmeübertragerplatten (4) Stehbolzen eingebracht sind, die der definierten Beabstandung der Wärmeübertragerplatten (4) dienen.
Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Rahmenprofile (12; 13) aus elastischen Materialien mit voneinander verschiedener Shore-Härte bestehen.
Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenprofile der Verdampfer- (12) und der Kondensatorkammern (13) jeweils unterschiedliche Dicken aufweisen.
Plattenwärmeübertrager Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicken der Rahmenprofile der Verdampfer- (12) und der Kondensatorkammern (13) in Abhängigkeit von ihrer Lage im Wärmeübertrager zu- oder abnehmen.
Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rahmenprofile der Verdampfer- (12) und Kondensatorkammern (13) dieselbe Dicke aufweisen.
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.
Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenprofile (12, 13) trapezförmige Querschnitte aufweisen, wobei die Höhe des Trapezes größer als die Länge der beiden parallelen Seiten des Trapezes ist.
Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 8, 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 gleichschenkligen Trapeze entsprechen, wobei die Rahmenprofile (12.1, 13.1, 12.2, 13.2) 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.
Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenprofile (12) der Verdampferkammern und/oder die Rahmenprofile (13) der Kondensatorkammern 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.
Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 9, 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 oberhalb des die Verdampferkammer (2) begrenzenden großen Durchbruchs befindet und von diesem durch einen stegförmigen Abschnitt getrennt ist, wobei der stegförmige Abschnitt auf seiner Vorder- und seiner Rückseite dicht nebeneinander verlaufende, den rechteckförmigen Durchbruch mit der Verdampferkammer (2) verbindende, nutenförmige Aussparungen aufweist, die der gleichmäßigen Berieselung beider angrenzenden Wärmeübertragerplatten (4) dienen.
Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenprofil der Kondensatorkammer (12) einen der Zuleitung der zu verdampfenden 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 Wärmeübertragerplatten (4) dienen.
Verwendung des Plattenwärmeübertragers nach Anspruch 1 als wassergekühlter Kondensator.
Verwendung des Plattenwärmeübertragers nach Anspruch 1 als wasserbeheizter Verdampfer.