DE102010036654A1

DE102010036654A1 - Plate heat exchanger for evaporating a liquid

Info

Publication number: DE102010036654A1
Application number: DE201010036654
Authority: DE
Inventors: Peter Rehberg; Michael Rehberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-03-29
Also published as: WO2012031589A1; EP2598820A1; EP2598820B1

Abstract

Bei einem zum Verdampfen einer Flüssigkeit, insbesondere eines Kältemittels eingesetzten Plattenwärmeübertrager ist in den zwischen zwei benachbarten Wärmeübertragungsplatten bestehenden, einen Strömungskanal bildenden Plattenspalt mindestens ein Bereich aus mehreren nebeneinander liegenden, in Strömungsrichtung verlaufenden Drallrohrkanälen integriert. Das aus einem Wellenbereich mit sich kreuzenden Wellen mit einem Drallimpuls in die Drallrohrkanäle gelangende Fluid wird in einer zirkulierenden Bewegung durch die Drallrohrkanäle geleitet, so dass sich zum einen der Strömungsweg verlängert und ein längerer Kontakt mit der Kanalwand besteht und zum anderen noch nicht verdampfte, mit dem bereits gebildeten Dampf mitgerissene Flüssigkeitströpfchen aufgrund der Zentrifugalkraft an die heißen Kanalwände geschleudert und verdampft werden.In the case of a plate heat exchanger used to evaporate a liquid, in particular a refrigerant, at least one area of several adjacent swirl ducts running in the direction of flow is integrated into the plate gap that forms a flow channel between two adjacent heat transfer plates. The fluid coming from a wave area with intersecting waves with a swirl impulse into the swirl tube channels is conducted in a circulating movement through the swirl tube channels, so that on the one hand the flow path is lengthened and there is longer contact with the channel wall and on the other hand it has not yet evaporated with The liquid droplets entrained by the vapor that has already formed are thrown against the hot channel walls due to the centrifugal force and evaporated.

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmeübertrager zum Verdampfen einer Flüssigkeit, der aus einem Stapel identischer, jedoch jeweils um 180° gedreht aneinander liegender, an ihrem umlaufenden Rand abdichtend miteinander verbundener, rechteckiger Wärmeübertragungsplatten besteht, die im Wechsel Strömungskanäle für ein zu verdampfendes Fluid und für ein Heizfluid einschließen und die mit einem Wellungsmuster aus winklig zur Strömungsrichtung ausgerichteten, sich in den Strömungskanälen kreuzenden Wellen sowie in den Eckbereichen mit Durchbrüchen zur Bildung der Ein- und Austrittsöffnungen der Strömungskanäle versehen sind.The invention relates to a plate heat exchanger for evaporating a liquid consisting of a stack of identical, but each rotated by 180 ° abutting, sealingly connected at its peripheral edge interconnected, rectangular heat transfer plates, the alternating flow channels for a fluid to be evaporated and for a heating fluid and which are provided with a corrugation pattern of angularly aligned to the flow direction, in the flow channels crossing waves and in the corner regions with openings for forming the inlet and outlet openings of the flow channels are provided.

Ein aus der DE 3721132 A1 bekannter Plattenwärmetauscher zum Verdampfen einer Flüssigkeit umfasst Wärmeaustauschplatten mit über ihre gesamte Wärmeaustauschfläche gleichbleibendem Wellenmuster. Das ist hinsichtlich der Wärmeaustauschkapazität nicht effizient, da nicht die gesamte zu verdampfende Flüssigkeit auf dem Weg im Strömungskanal die gleiche Wärmebehandlung erfährt.One from the DE 3721132 A1 known plate heat exchanger for vaporizing a liquid comprises heat exchange plates with over their entire heat exchange surface constant wave pattern. This is not efficient in terms of heat exchange capacity because not all of the liquid to be evaporated undergoes the same heat treatment on the way in the flow channel.

Ein aus der DE 69102755 T2 bekannter Plattenwärmetauscher zum Verdampfen einer Flüssigkeiten (Plattenverdampfer) macht sich die bekannte Tatsache zunutze, dass der Wärmeaustausch mit einem in dem Strömungskanal zwischen zwei Wärmeaustauschplatten strömenden Fluid davon beeinflusst wird, wie sich die aneinanderliegenden Wellenberge des Wellenmusters der Wärmeaustauschplatten kreuzen und relativ zur Hauptströmungsrichtung verlaufen. Bei einer Kreuzung des Wellenmusters in stumpfem Winkel bezüglich der Hauptströmungsrichtung ist der Wärmeübergang effizienter als bei spitzem Kreuzungswinkel. Die DE 69192755 T2 schlägt daher Wärmeaustauschplatten mit zur Hauptströmungsrichtung derart in unterschiedlichen Winkeln gewellten Zonen vor, dass der Strömungswiderstand von der einen zur anderen Seite des Strömungskanals allmählich abnimmt und die Wärmeübergangsfläche möglichst wirksam genutzt wird.One from the DE 69102755 T2 known plate heat exchanger for evaporating a liquid (plate evaporator) makes use of the known fact that the heat exchange with a flowing in the flow channel between two heat exchange plates fluid is influenced by how the adjacent wave peaks of the wave pattern of the heat exchange plates intersect and run relative to the main flow direction. Crossing the wave pattern at an obtuse angle with respect to the main flow direction makes the heat transfer more efficient than at the acute crossing angle. The DE 69192755 T2 proposes therefore heat exchange plates with corrugated to the main flow direction at different angles zones, that the flow resistance gradually decreases from one to the other side of the flow channel and the heat transfer surface is used as effectively as possible.

Die DE 19959780 B1 beschreibt Plattenwärmeübertrager, bestehend aus identischen, jeweils um 180° gedreht übereinander gestapelten Wärmeübertragerplatten mit über die gesamte Plattenfläche fischgrätmusterartig schräg verlaufendem Wellenmuster aus Wellenbergen und Wellentälern. Die Wellenberge kreuzen sich in den zwischen den Wärmeaustauschplatten gebildeten Strömungskanälen und stützen sich an den Kreuzungspunkten aufeinander ab. Die Verwendung eines derartigen Plattenwärmetauschers als Verdampfer in der Kältetechnik ist insofern problematisch, als die Strömungskanäle nicht gleichmäßig mit dem Kältemittel beaufschlagt werden und das Kältemittel in den stärker beaufschlagten Strömungskanälen nicht vollständig verdampft wird. Die von dem Kältemitteldampf mitgerissenen, nicht verdampften Kältemitteltröpfchen werden in dem an den Plattenverdampfer anschließenden Sammelrohr selbst von dem in anderen Strömungskanälen überhitzten Dampf nicht nachverdampft.The DE 19959780 B1 describes plate heat exchangers, consisting of identical, each rotated by 180 ° stacked heat exchanger plates over the entire plate surface herringbone pattern obliquely running wave pattern of wave crests and troughs. The wave crests intersect in the flow channels formed between the heat exchange plates and are based on each other at the intersection points. The use of such a plate heat exchanger as an evaporator in refrigeration is problematic in that the flow channels are not uniformly acted upon by the refrigerant and the refrigerant is not completely evaporated in the more heavily acted flow channels. The non-vaporized refrigerant droplets entrained by the refrigerant vapor are not re-evaporated in the vapor tube superheated in other flow channels in the collecting tube adjoining the plate evaporator itself.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plattenwärmeübertrager der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass dessen effiziente Nutzung auch als Plattenverdampfer gewährleistet ist.The invention has the object of providing a plate heat exchanger of the type mentioned in such a way that its efficient use is guaranteed as a plate evaporator.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem gemäß den Merkmalen des Patentanspruch 1 ausgebildeten Plattenwärmeübertrager gelöst.According to the invention the object is achieved with a trained according to the features of claim 1 plate heat exchanger.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht bei einem zum Verdampfen einer Flüssigkeit, insbesondere eines Kältemittels eingesetzten Plattenwärmeübertrager der eingangs erwähnten Art darin, dass in den zwischen zwei benachbarten Wärmeübertragungsplatten bestehenden, einen Strömungskanal bildenden Plattenspalt mindestens ein Bereich aus mehreren nebeneinander liegenden, in Längsrichtung (Hauptströmungsrichtung) oder in spitzem Winkel zur Längsrichtung verlaufenden Drallrohrkanälen integriert ist. Die Drallrohrkanäle werden durch an den aneinandergrenzenden Seiten der Wärmeübertragerplatten in derselben Richtung, das heißt in Längsrichtung oder in spitzem Winkel zur Längsrichtung des rechteckigen Plattenwärmeübertragers zueinander parallel verlaufende gerade Wellen gebildet. Das stromauf und stromab des Drallrohrkanalbereichs liegende Wellenfeld aus sich kreuzenden Wellen sorgt zum einen für ein gleichmäßiges Durchmischen und Verteilen des Fluids auf die Drallrohrkanäle und zum anderen für ein druckverlustfreies tangentiales Einleiten und Ausleiten des Fluids in die Drallrohrkanäle bzw. aus den Drallrohrkanälen sowie eine daraus resultierende Rotation des Fluids beim Durchströmen der Drallrohrkanäle. Aufgrund des mit einem Drallimpuls in die Drallrohrkanäle gelangenden Fluids und dessen zirkulierender Bewegung durch die Drallrohrkanäle wird zum einen der Strömungsweg verlängert und ein längerer Kontakt mit der Kanalwand bewirkt und zum anderen werden noch nicht verdampfte, mit dem bereits gebildeten Dampf mitgerissene Flüssigkeitströpfchen aufgrund der Zentrifugalkraft an die heißen Kanalwände geschleudert, so dass der Verdampfungsprozess intensiviert und eine effiziente Nutzung des Plattenwärmeübertragers als Verdampfer gewährleistet ist.The basic idea of the invention in the case of a plate heat exchanger used for evaporating a liquid, in particular a refrigerant of the type mentioned above is that in the existing between two adjacent heat transfer plates, a flow channel forming plate gap at least one area of several juxtaposed, in the longitudinal direction (main flow direction) or is integrated at an acute angle to the longitudinal direction swirl tube channels. The swirl tube channels are formed by on the adjacent sides of the heat exchanger plates in the same direction, that is in the longitudinal direction or at an acute angle to the longitudinal direction of the rectangular plate heat exchanger parallel to each other running straight shafts. The wave field of intersecting waves lying upstream and downstream of the swirl tube channel region ensures uniform mixing and distribution of the fluid to the swirl tube channels and also tangential introduction and discharge of the fluid into the swirl tube channels or from the swirl tube channels and a resulting pressure loss-free Rotation of the fluid as it flows through the swirl tube channels. Due to the fluid entering the swirl tube channels with a swirl impulse and its circulating movement through the swirl tube channels, the flow path is lengthened and prolonged contact with the channel wall is effected, and secondly unrestrained liquid droplets entrained with the already formed vapor due to the centrifugal force the hot channel walls are thrown, so that the evaporation process is intensified and efficient use of the plate heat exchanger is ensured as an evaporator.

In Ausgestaltung der Erfindung sind über die Länge des zwischen zwei Wärmeübertragungsplatten vorhandenen Strömungskanals im Wechsel mehrere kurze Wellenbereiche aus sich kreuzenden Wellen und aus Drallrohrkanälen ausgebildet. Am Anfang und Ende bzw. an der Eintritts- und der Austrittsseite des Strömungskanals ist ein Bereich aus sich kreuzenden, als Fischgrätmuster ausgerichteten Wellen vorgesehen.In an embodiment of the invention a plurality of short wave areas of intersecting waves and swirl tube channels are formed over the length of the present between two heat transfer plates flow channel in alternation several short wave areas. At the beginning and end and inlet and outlet sides, respectively, of the flow channel are provided with a region of intersecting waves of herringbone pattern.

In weiterer Ausbildung der Erfindung erstreckt sich der Bereich der nebeneinander liegenden Drallrohrkanäle über die gesamte Breite des Strömungskanals.In a further embodiment of the invention, the region of the adjacent swirl tube channels extends over the entire width of the flow channel.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die sich kreuzenden Wellen in einem Winkel von 60 bis 130° in ein- und derselben Winkellage zur Strömungsrichtung, jedoch in den beiden Hälften der jeweiligen Wärmeübertragungsplatte in jeweils entgegen gesetzter Richtung, so dass sich die schrägen Wellen von jeweils um 180° gedreht übereinander gestapelten Wärmeübertragungsplatten kreuzen.In a further embodiment of the invention, the intersecting waves are at an angle of 60 to 130 ° in one and the same angular position to the flow direction, but in the two halves of the respective heat transfer plate in each opposite direction, so that the oblique waves of each order Turn the heat transfer plates, stacked 180 °, one above the other.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung gehen die schrägen Wellen und die in Strömungsrichtung oder in spitzem Winkel zur Strömungsrichtung verlaufenden geraden Wellen einer Wärmeübertragungsplatte jeweils ineinander über. Zwischen zwei geraden Wellen der Wärmeübertragungsplatte ist jeweils ein zu diesen parallel verlaufendes separates, gerades Wellenstück ausgeformt. Die in Längsrichtung einander kontaktierenden geraden Wellen und Wellenstücke aneinander grenzender, um 180° zueinander gedrehter Wärmeübertragungsplatten bilden die Drallrohrkanäle.According to a further feature of the invention, the oblique waves and the straight waves of a heat transfer plate extending in the flow direction or at an acute angle to the flow direction merge into one another. Between two straight waves of the heat transfer plate in each case a parallel to this separate, straight wave piece is formed. The longitudinally contacting each other straight shafts and shaft pieces of adjacent, rotated by 180 ° to each other heat transfer plates form the swirl tube channels.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung haben die geraden Wellen und Wellenstücke und die schrägen Wellen eine trapezförmige Querschnittsform, so dass die Drallrohrkanäle einen nahezu runden, sechseckigen Querschnitt aufweisen.In a further embodiment of the invention, the straight shafts and shaft pieces and the oblique waves have a trapezoidal cross-sectional shape, so that the swirl tube channels have a nearly round, hexagonal cross-section.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, in derAn embodiment of the invention will be described with reference to the drawing, in which

1 eine Draufsicht einer Wärmeübertragungsplatte; und 1 a plan view of a heat transfer plate; and

2 mehrere übereinander liegende, jedoch in einer auseinandergezogenen Position dargestellte Wärmeübertragungsplatten eines Plattenverdampfers zeigt, näher erläutert. 2 shows a plurality of superimposed, but shown in an exploded position heat transfer plates of a plate evaporator, explained in more detail.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel umfassen die identisch ausgebildeten rechteckigen Wärmeübertragungsplatten 1.1, 1.2 einen umlaufenden hochgezogenen Rand 2, in den vier Eckbereichen vorgesehene Durchbrüche 3 und ein zwischen den Durchbrüchen 3 ausgeformtes Wellenfeld aus etwa trapezförmig geformten Wellen (Wellenbergen und Wellentälern). In der in 2 oberen Wärmeübertragungsplatte 1.1 befinden sich die an der linken Längsseite vorgesehenen ersten Durchbrüche 3.1 auf einem in Bezug auf die Zeichnungsebene oberen Plattenniveau 4 in Höhe der Wellenberge, während sich die zweiten Durchbrüche 3.2 an der linken Längsseite auf einem unteren Plattenniveau 5 befinden. Die Wärmeübertragungsplatten 1.1, 1.2 sind jeweils um 180° gedreht übereinander gestapelt, so dass der zwischen zwei benachbarten Wärmeübertragungsplatten 1.1, 1.2 gebildete Strömungskanal zwischen dem jeweils oberen und unteren Plattenniveau 4, 5 eine Eintrittsöffnung 6 für eine zu verdampfende Flüssigkeit (Kältemittel) und eine Austrittsöffnung 7 für den im Strömungskanal erzeugten Dampf aufweist. Die Verdampfung erfolgt an den heißen Wänden des Strömungskanals, die durch ein in den beiderseitig benachbarten Strömungskanälen fließendes Heizmedium erwärmt werden. Die Wärmeübertragungsplatten 1.1, 1.2 sind an den hochgezogenen Rändern 2, an den beiderseitigen Berührungsstellen der Wellen aneinandergrenzender Wärmeübertragungsplatten und an den an die Durchbrüche anschließenden Berührungsflächen zwischen oberen und unteren Plattenebenen miteinander verlötet.According to the embodiment, the identically formed rectangular heat transfer plates 1.1 . 1.2 a circumferential raised edge 2 , provided in the four corners breakthroughs 3 and one between the breakthroughs 3 formed wave field of approximately trapezoidal shaped waves (wave crests and troughs). In the in 2 upper heat transfer plate 1.1 are located on the left longitudinal side provided first openings 3.1 on a top plate level with respect to the drawing plane 4 at the height of the wave crests, while the second breakthroughs 3.2 on the left longitudinal side on a lower plate level 5 are located. The heat transfer plates 1.1 . 1.2 are each stacked at 180 °, stacked one on top of the other so that the space between two adjacent heat transfer plates 1.1 . 1.2 formed flow channel between the respective upper and lower plate level 4 . 5 an entrance opening 6 for a liquid to be evaporated (refrigerant) and an outlet opening 7 for the steam generated in the flow channel. The evaporation takes place on the hot walls of the flow channel, which are heated by a flowing in the mutually adjacent flow channels heating medium. The heat transfer plates 1.1 . 1.2 are at the raised edges 2 , soldered to each other at the mutual contact points of the waves of adjacent heat transfer plates and the adjoining the apertures contact surfaces between the upper and lower plate levels.

Ein wesentliches Merkmal des als Verdampfer eingesetzten Plattenwärmeübertragers (Plattenverdampfer) ist die Gestaltung des Wellenfeldes der Wärmeübertragungsplatten 1. An den beiden Schmalseiten der Wärmeübertragungsplatten 1.1, 1.2 ist ein erster Wellenbereich 8 aus in stumpfem Winkel aufeinander zu laufenden – schrägen – Wellen 8a vorgesehen. Daran schließen sich im Wechsel zweite – gerade – Wellenbereiche 9 mit in Strömungsrichtung (Längsrichtung der Wärmeübertragungsplatten) verlaufenden – geraden – Wellen 9a und Wellenstücken 9b und dritte Wellenbereiche 10 mit in stumpfem Winkel schräg zur Strömungsrichtung (Längsrichtung der Platten) verlaufenden Wellen 10a. Die geraden Wellen 9a und die schrägen Wellen 10a gehen ineinander über. Die kurzen, geraden Wellenstücke 9b verlaufen einzeln zwischen den geraden Wellen 9a. In der unteren und der oberen Plattenhälfte verlaufen die schrägen Wellen 10a in gleichem Winkel aber in entgegen gesetzter Richtung und die geraden Wellen 9a sowie die geraden Wellenstücke 9b sind in den beiden Plattenhälften um eine Wellenbreite versetzt zueinander angeordnet. Die Querschnittsfläche der geraden Wellen 9a, 9b und der schrägen Wellen 10a ist trapezförmig.An essential feature of the plate heat exchanger used as evaporator (plate evaporator) is the design of the wave field of the heat transfer plates 1 , On the two narrow sides of the heat transfer plates 1.1 . 1.2 is a first wave range 8th from at an obtuse angle to each other running - oblique - waves 8a intended. This is followed by alternating second - even - wave areas 9 with in the flow direction (longitudinal direction of the heat transfer plates) extending - straight - waves 9a and wave pieces 9b and third wavebands 10 with at an obtuse angle oblique to the flow direction (longitudinal direction of the plates) extending waves 10a , The straight waves 9a and the oblique waves 10a go into each other. The short, straight wave pieces 9b run individually between the straight waves 9a , In the lower and upper half of the plate run the oblique waves 10a at the same angle but in the opposite direction and the straight waves 9a as well as the straight shaft pieces 9b are arranged in the two plate halves offset by a wave width to each other. The cross-sectional area of the straight waves 9a . 9b and the oblique waves 10a is trapezoidal.

Beim Übereinanderstapeln der jeweils um 180° gedrehten Wärmeübertragungsplatten kreuzen sich die schrägen Wellen 8a der ersten Wellenbereiche 8 sowie die schrägen Wellen 10a der dritten Wellenbereiche 10 und sind an den Kreuzungspunkten miteinander verlötet. In den aneinandergrenzenden zweiten – geraden – Wellenbereichen 9 benachbarter Wärmeübertragungsplatten 1.1, 1.2 berühren sich die geraden Wellen 9a bzw. Wellenstücke 9b in Längsrichtung, so dass in dem zwischen zwei Wärmeübertragungsplatten vorhandenen Strömungskanal für das zu verdampfende Fluid und dessen bereits verdampften Teil in Längsrichtung des Strömungskanals verlaufende – hier im Querschnitt sechseckige, über die Breite des Strömungskanals nebeneinander liegende – Drallrohrkanäle 11 gebildet werden. In dem zwischen zwei aneinandergrenzenden Wärmeübertragungsplatten bestehenden Strömungskanal sind somit im Wechsel aus sich kreuzenden Wellen (Wellenbereiche 8, 10) und aus nebeneinander liegenden Drallrohrkanälen (Wellenbereiche 9) bestehende Strömungskanalabschnitte vorhanden.When stacking each rotated by 180 ° heat transfer plates, the oblique waves intersect 8a the first wave ranges 8th as well as the oblique waves 10a the third wave ranges 10 and are soldered together at the crossing points. In the adjacent second - even - wave areas 9 adjacent heat transfer plates 1.1 . 1.2 the straight waves touch 9a or shaft pieces 9b in the longitudinal direction, so that in the present between two heat transfer plates Flow channel for the fluid to be evaporated and its already vaporized part extending in the longitudinal direction of the flow channel - here in cross-section hexagonal, over the width of the flow channel adjacent - - swirl tube channels 11 be formed. In the existing between two adjacent heat transfer plates flow channel are thus in alternation of intersecting waves (wave ranges 8th . 10 ) and from adjacent swirl tube channels (wavebands 9 ) exist existing flow channel sections.

Das in dem Strömungskanal zwischen zwei Wärmeübertragungsplatten von einer Eintrittsöffnung 6 zu einer Austrittsöffnung 7 strömende Fluid wird durch die Wellenbereiche 8, 10 aus sich kreuzenden Wellen gut durchmischt und auf die Drehrohrkanäle verteilt erhält jeweils bei dem durch die sich kreuzenden Wellen bewirkten tangentialen Einleiten in die Drallrohrkanäle einen Drallimpuls. Aufgrund der dadurch in dem Drallrohrkanal bewirkten rotierenden Strömung (drei bis zehn Umdrehungen) werden in dem Fluid nach der Verdampfung noch verbliebene Flüssigkeitströpfchen infolge der Zentrifugalkraft nach außen, das heißt an die Wand des Drallrohrkanals 11 bzw. an die heißen Flächen der Wärmeübertragungsplatten 1.1, 1.2 geschleudert, um dort die zu ihrer Verdampfung erforderliche Wärme aufnehmen zu können. Durch die Drallrohrkanäle und die rotierende Bewegung des Mediums wird zudem der Strömungsweg des Mediums verlängert, ohne jedoch den Plattenwärmeübertrager selbst zu verlängern und dadurch bauliche Nachteile und höhere Druckverluste in Kauf nehmen zu müssen. Bei der bekanntermaßen ungleichmäßigen Verteilung der zu verdampfenden Flüssigkeit auf die einzelnen Strömungskanale eines Plattenverdampfers gelingt es auch in den ein größeres Flüssigkeitsvolumen aufnehmenden Strömungskanälen die Flüssigkeit vollständig zu verdampfen, das heißt auch die in dem bereits verdampften Anteil mitgerissenen Flüssigkeitströpfchen zu verdampfen.The in the flow channel between two heat transfer plates from an inlet opening 6 to an exit opening 7 flowing fluid is passing through the shaft areas 8th . 10 from intersecting waves well mixed and distributed to the rotary tube channels receives in each case at the caused by the intersecting waves tangential introduction into the swirl tube channels a swirl pulse. Due to the rotating flow (three to ten revolutions) caused thereby in the swirl tube, remaining liquid droplets in the fluid after evaporation become outward due to the centrifugal force, that is, to the wall of the swirl tube channel 11 or to the hot surfaces of the heat transfer plates 1.1 . 1.2 hurled to accommodate there the heat required for their evaporation can. By the swirl tube channels and the rotating movement of the medium also the flow path of the medium is extended, but without extending the plate heat exchanger itself and thereby have to accept structural disadvantages and higher pressure losses in purchasing. In the known uneven distribution of the liquid to be evaporated on the individual flow channels of a plate evaporator, it is also possible to completely vaporize the liquid in the flow channels receiving a larger volume of liquid, that is, to evaporate the liquid droplets entrained in the already evaporated fraction.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1.11.1: WärmeübertragungsplattenHeat transfer plates
1.21.2: WärmeübertragungsplattenHeat transfer plates
22: hochgezogener Randraised edge
3.13.1: erste Durchbrüchefirst breakthroughs
3.23.2: zweite Durchbrüchesecond breakthroughs
44: oberes Plattenniveauupper plate level
55: unteres Plattenniveaulower plate level
66: Eintrittsöffnung in StrömungskanalInlet opening in flow channel
77: Austrittsöffnung aus StrömungskanalOutlet opening from flow channel
88th: erster fischgrätmusterartiger Wellenbereichfirst herringbone pattern wave range
8a8a: schräge Wellen von 8 oblique waves of 8th
99: zweiter – gerader – Wellenbereichsecond - even - waveband
9a9a: gerade Wellen von 9 straight waves from 9
9b9b: gerade Wellstücke von 9 straight corrugated pieces from 9
1010: dritter – schräger – Wellenbereichthird - oblique - waveband
10a10a: schräge Wellen von 10 oblique waves of 10
1111: DrallrohrkanalTwisted tube channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3721132 A1 [0002]
DE 69102755 T2 [0003]
DE 69192755 T2 [0003]
DE 19959780 B1 [0004]

Claims

Plate heat exchanger for vaporizing a liquid which consists of a stack of identical, but each rotated by 180 ° adjacent, sealingly connected at its peripheral edge, rectangular heat transfer plates, which include alternating flow channels for a fluid to be evaporated and a heating fluid and with a corrugation pattern of waves aligned at an angle to the flow direction, in the flow channels crossing waves and provided in the corner areas with openings for forming the inlet and outlet openings of the flow channels, characterized in that in the flow channels at least one between two wavebands ( 8th . 10 ) of intersecting oblique waves ( 8a . 10a ) trained waveband ( 9 ) with shafts running along the adjacent sides of the heat transfer plates in the same orientation ( 9a ) is provided, extending in the longitudinal direction or at an acute angle to the longitudinal direction of the plate heat exchanger swirl tube channels ( 11 ) with tangentially incoming and outgoing rotating flow and extended flow path of the fluid forms.

Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that over the length of the flow channel in alternation several wavebands ( 9 . 10 ) from intersecting waves ( 10a ) and from each extending in the same direction, the swirl tube channels forming waves ( 9a . 9b ) are provided, wherein at the beginning and end of the flow channel an area ( 8th ) from intersecting waves ( 8a ) is provided.

Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the swirl tube channels in the respective wavebands ( 9 ) in alternating directions.

Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the region of the swirl tube channels extends over the width of the flow channel.

Plate heat exchanger according to claim 2, characterized in that the intersecting shafts ( 8a ) in the wavebands ( 8th ) are arranged herringbone pattern at the beginning and end of the flow channel.

Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the intersecting shafts ( 10a ) at an angle of 60 to 130 ° in the same angular position to the flow direction, but in the two halves of the respective heat transfer plate in the opposite direction oblique, so that the oblique waves ( 10a ) of each rotated by 180 ° turn stacked heat transfer plates.

Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the oblique waves ( 10a ) and in the flow direction or at an acute angle to the flow direction extending straight waves ( 9a ) of a heat transfer plate each merge into one another, wherein between two straight waves ( 9a ) each one parallel to this shaft piece ( 9b ) is formed and the longitudinally contacting each other straight shafts and shaft pieces ( 9a . 9b ) adjacent, 180 ° to each other rotated heat transfer plates the swirl tube channels ( 11 ) form.

Plate heat exchanger according to claim 7, characterized in that the straight shafts and shaft pieces ( 9a . 9b ) and the oblique waves ( 8a . 10a ) have a trapezoidal cross-sectional shape, so that the swirl tube channels have a nearly round, hexagonal cross-section.