DE11194253T1 - Hocheffektiver Gas-zu-Gas-Wärmetauscher - Google Patents

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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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Abstract

Ein Rekuperator (100) umfaßend: einen Wärmeaustausch-assembler umfaßend eine Vielzahl von Wärmeaustauschplatten (105); einen Einlaß (101) für eine erste Flüßigkeit, und einen Auslaß (102) für die erste Flüßigkeit; einen Einlaß (103, 201) für eine zweite Flüßigkeit und einen Auslaß (104, 202) für die zweite Flüßigkeit; eine Vielzahl von ersten Flüßigkeitkanälen (600), die sich entlang einer Vielzahl von ersten Wegen zwischen dem Einlaß für die erste Flüßigkeit und dem Auslaß für die erste Flüßigkeit erstrecken; eine Vielzahl von zweiten Flüßigkeitkanälen (204), die sich entlang einer Vielzahl von zweiten Wegen zwischen dem Einlaß für die zweite Flüßigkeit und dem Auslaß für die zweite Flüßigkeit erstrecken; dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von den ersten Flüßigkeitkanälen (600) nebeneinander angeordnet ist und die Vielzahl von zweiten Flüßigkeitkanälen (204) eng folgt so daß die erste Flüßigkeit fließende in der Vielzahl von ersten Flüßigkeitkanälen benachbart der zweiten Flüßigkeit, die in der Vielzahl von zweiten Flüßigkeitkanälen fließt, fließt, die ersten und zweiten Kanäle mit mindestens einer der Wärmeaustauschplatte (200) getrennt sind, so daß Wärme durch die Wärmeaustauschplatte zwischen den ersten und zweiten Flüßigkeiten überträgt; wobei die ersten und die zweiten Flüßigkeitkanäle in einer Gegenstrom-anordnung geordnet sind wobei die erste Flüßigkeit in die Vielzahl von ersten Flüßigkeitkanälen in einer Gegenrichtung zu der zweiten Flüßigkeit, die in die Vielzahl von zweiten Flüßigkeitkanälen fließt, fließt; und wobei die ersten und zweiten Flüßigkeiten relativ gleichmäßig über die Breite der Oberfläche der Wärmeaustauschplatte (200) verteilt sind.

Claims (19)

  1. Ein Rekuperator (100) umfaßend: einen Wärmeaustausch-assembler umfaßend eine Vielzahl von Wärmeaustauschplatten (105); einen Einlaß (101) für eine erste Flüßigkeit, und einen Auslaß (102) für die erste Flüßigkeit; einen Einlaß (103, 201) für eine zweite Flüßigkeit und einen Auslaß (104, 202) für die zweite Flüßigkeit; eine Vielzahl von ersten Flüßigkeitkanälen (600), die sich entlang einer Vielzahl von ersten Wegen zwischen dem Einlaß für die erste Flüßigkeit und dem Auslaß für die erste Flüßigkeit erstrecken; eine Vielzahl von zweiten Flüßigkeitkanälen (204), die sich entlang einer Vielzahl von zweiten Wegen zwischen dem Einlaß für die zweite Flüßigkeit und dem Auslaß für die zweite Flüßigkeit erstrecken; dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von den ersten Flüßigkeitkanälen (600) nebeneinander angeordnet ist und die Vielzahl von zweiten Flüßigkeitkanälen (204) eng folgt so daß die erste Flüßigkeit fließende in der Vielzahl von ersten Flüßigkeitkanälen benachbart der zweiten Flüßigkeit, die in der Vielzahl von zweiten Flüßigkeitkanälen fließt, fließt, die ersten und zweiten Kanäle mit mindestens einer der Wärmeaustauschplatte (200) getrennt sind, so daß Wärme durch die Wärmeaustauschplatte zwischen den ersten und zweiten Flüßigkeiten überträgt; wobei die ersten und die zweiten Flüßigkeitkanäle in einer Gegenstrom-anordnung geordnet sind wobei die erste Flüßigkeit in die Vielzahl von ersten Flüßigkeitkanälen in einer Gegenrichtung zu der zweiten Flüßigkeit, die in die Vielzahl von zweiten Flüßigkeitkanälen fließt, fließt; und wobei die ersten und zweiten Flüßigkeiten relativ gleichmäßig über die Breite der Oberfläche der Wärmeaustauschplatte (200) verteilt sind.
  2. Der Rekuperator nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Flüßigkeitkanäle in einer Gegenstrom-anordnung geordnet sind, wobei die erste Flüßigkeit in die Vielzahl von ersten Flüßigkeitkanälen parallel zu und in einer Gegenrichtung zu der zweiten Flüßigkeit fließenden in die Vielzahl von zweiten Flüßigkeitkanälen, fließt.
  3. Der Rekuperator nach Anspruch 1, umfaßend mindestens eine Wärmeaustausch-Zelle, wobei jede die Zelle umfaßt: ein Paar von Wärmeaustauschplatten; jede Platte umfaßend eine Vielzahl von Rippen, die eine Vielzahl von ersten Flüßigkeitkanälen und eine Vielzahl von zweiten Flüßigkeitkanälen definieren; wobei, im Gebrauch, die erste Flüßigkeit um die Wärmeaustausch-Zelle fließt und die zweite Flüßigkeit binner der Wärmeaustausch-Zelle fließt, die Wärmeaustauschplatten die ersten und die zweiten Flüßigkeitströme voneinander trennen.
  4. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einlaß für die erste Flüßigkeit, der Auslaß für die erste Flüßigkeit, der Einlaß für die zweite Flüßigkeit, der Auslaß für die zweite Flüßigkeit sich alle an oder in der Nähe einer haupten zentralen Längeachse des Rekuperators befinden.
  5. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Wärmeübertragung-Wirksamkeit von mehr als 80%; und mit einem Flüßigkeitstrom-Druck Verlust von weniger als 4% des Einlaß-druckes für jede von den ersten und zweiten Flüßigkeiten.
  6. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einlaß für die erste Flüßigkeit und der Auslaß für die zweite Flüßigkeit sich im wesentlichen an einem zweiten Ende der Wärmeaustauschplatte befinden; und der Auslaß für die erste Flüßigkeit und der Einlaß für die zweite Flüßigkeit sich im wesentlichen an einem ersten Ende der Wärmeaustauschplatte befinden.
  7. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, jede von den Wärmeaustauschplatten einen zentralen Teil umfaßt, der ein Profil umfaßt, das im wesentlichen alle erste Flüßigkeit, die entlang der Wärmeaustauschplatte fließt, aus der Nähe des zweiten Ende zu der Nähe des ersten Ende leitet und auch im wesentlichen alle zweite Flüßigkeit, die entlang der Wärmeaustauschplatte fließt, aus der Nähe des ersten Ende zu der Nähe des zweiten Ende leitet, und keine andere Komponenten umfaßt, die als sekundäre Wärmeübetragungsflächen wirken.
  8. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Erste-flüßigkeit-verteilung in dem zentralen Teil der Wärmeaustauschplatte, die zwischen Strömungswegen die mit den Kanälen definiert sind, nicht um mehr als einen Quotient von 2,5 von Massendurch/Weg-Querschnitt-Fläche, verändert.
  9. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Zweite-flüßigkeit-verteilung in dem zentralen Teil der Wärmeaustauschplatte, die zwischen Strömungswegen die mit den Kanälen definiert sind, nicht um mehr als einen Quotient von 2,5 von Massendurch/Weg-Querschnitt-Fläche, verändert.
  10. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer oder mehreren Öffnungen in dem Wärmeaustauschplattenende, die die Verteilung der Flüßigkeit in einer relativ regelmäßigen Weise in dem zentralen Teil der Wärmeaustauschplatte führen und unterstützen.
  11. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßend eine oder eine Vielzahl von Formationen um den Einlaß für die zweite Flüßigkeit, die die Richtung und das Volumen des Stroms der zweiten Flüsigkeit, die eine Vielzahl von zweiten Flüßigkeit-kanälen betritt, führen und kontrolieren.
  12. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßend eine Wärmeaustausch-Zelle, umfaßend eien Einlaß für die zweite Flüßigkeit, an einem Ende der Zelle, der geformt ist, die Verteilung der zweiten Flüßigkeit in einer relativ regelmäßigen Weise in dem zentralen Teil der Wärmeaustauschplatte abzufließen und zu unterstützen.
  13. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßend eine Wärmeaustausch-Zelle, umfaßend eine Auslaß-Öffnung für die zweite Flüßigkeit und mit Formen um die Öffnung, die die Richtung und das Volumen des Stroms der zweiten Flüßigkeit, die die Wärmeaustausch-Zelle verläßt, führen und kontrolieren.
  14. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßend eine Wärmeaustausch-Zelle, umfaßend Anfang- und Ende-formationen, die die Flüßigkeit zu und aus einem zentralen Rippenteil der Zelle führen, um die Verteilung der Flüßigkeit Flüßigkeit in einer relativ regelmäßigen Weise in dem zentralen Teil der Wärmeaustauschplatte zu unterstützen.
  15. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeaustauschplatte eine Dicke von weniger als 0,5 mm hat.
  16. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßed eine Außenhaut, die aus dünnwandigem Gauge Material gleicher oder nahe der selben Dicke als die Wärmeaustauschplatten, hergestellt ist.
  17. Der Rekuperator nach Anspruch 15, wobei die äußerste Wärmeaustauschplatten auch zwei Seiten der Haut bilden.
  18. Der Rekuperator nach Anspruch 15, wobei die Kanten der Wärmeaustausch-Zellen zwei Seiten der äußeren Haut bilden.
  19. Der Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeaustausch-Zelle zwei Wärmeaustauschplatten, miteinander verbunden um die Zelle zu bilden, umfaßt und eine ausreichende Festigkeit hat, um einen Flüßigkeit-Druck bis zu 10 bar zu widerstehen.
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