DE19617396A1

DE19617396A1 - Strömungsmodul

Info

Publication number: DE19617396A1
Application number: DE19617396A
Authority: DE
Inventors: Ottmar Dipl Ing Schmid; Harald Dipl Ing Nigsch
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Ballard Power Systems Inc
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2016-05-03
Also published as: DE19617396C2; DE59708032D1; EP0805328B1; EP0805328A2; US5829517A; EP0805328A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Strömungsmodul nach dem Oberbegriff des An spruch 1. Derartige Strömungsmodule werden z. B. als Plattenwärmetauscher für den Wärmeaustausch zweier Fluide benutzt.

Bekannte Strömungsmodule in der Form von Plattenwärmetauschern wie z. B. in der EP 0 578 933 A1, EP 0 203 213 A1 und EP 0 487 931 A1 beschrieben, versuchen durch aufwendige Strukturen der Profilierung im Platteneinlauf- und Plattenauslaufbereich eine homogene Strömung über den Plattenbereich zu erreichen. Diese Platteneinlauf- und Plattenauslaufprofilierungen weisen folgende Nachteile auf:

- Der wesentliche Druckabfall erfolgt über einen kleinen Teil der wärme austauschenden Fläche im Platteneinlauf- und Plattenauslaufbereich und wird somit nicht effizient zur Realisierung einer möglichst starken Strömung über die ganze Platte eingesetzt.
- Es tritt ein hoher Druckabfall auf, der eine hohe Pumpleistung erfordert.
- Die Strömungsverteilung im Platteneinlauf- und Plattenauslaufbereich ist stark abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit und verschlechtert sich erheblich mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit.

Die gleichen Probleme treten auf, wenn das Strömungsmodul anstatt als Wärmetauscher als Stoffaustauscher (jede zweite Platte ist durchlässig für mindestens eines der beiden Fluide) oder als Reaktor (eines der beiden Fluide wird durch Beschichtung einzelner Platten mit einem reaktiven Stoff, z. B. einem Katalysator in Kontakt gebracht, das andere Fluid dient zur Tempe rierung des Reaktors) verwendet wird. (Anmerkung: die bisher als "Platten′ bezeichneten Gegenstände werden im folgenden verallgemeinernd als "Plattenelemente" bezeichnet).

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Strö mungsmodul zu schaffen, mit dem die obengenannten Probleme überwunden werden.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind Gegenstand weiterer Ansprüche.

Erfindungsgemäß weisen die Plattenelemente eine geradlinige parallele Pro filierung auf, so daß ein Strömungsraum zwischen jeweils zwei benachbarten Plattenelementen als Mehrzahl geradliniger, paralleler Strömungskanäle aus gebildet ist, und die Durchbrechungen für die Zu- und Abfuhrkanäle der bei den Fluide erstrecken sich im wesentlichen über den gesamten Bereich der Profilierung, so daß ein ausgeprägter Zu- und Abführraum gebildet ist.

In einer vorteilhaften Ausführung ist der Querschnitt der Zu- oder Abfuhrkanäle größer ist als die Summe der Querschnitte der zwischen zwei benachbarten Plattenelementen vorhandenen Strömungskanälen.

Wie bereits erwähnt, kann das erfindungsgemäße Strömungsmodul bevor zugt, jedoch nicht ausschließlich, als Wärmetauscher, Stoffaustauscher oder Reaktor verwendet werden.

Durch die Größe und Geometrie des Zu- und Abführraums für die beiden be teiligten Fluide wird erreicht, daß der wesentliche Druckabfall in den profilier ten Plattenelementen nahezu gleichmäßig über die ganze Länge der paralle len Strömungskanäle entsteht. Dadurch wird nahezu höchste Effizienz hin sichtlich Wärme- oder Stoffaustausch pro Energiezusatz sowie ein sehr gerin ges Bauvolumen und kleine Masse erreicht, so daß ein Minimum an Investi tionskosten realisiert wird.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein im Vergleich zu den bekann ten Vorrichtungen erhöhter flächenspezifischer Wärme- oder Stoffaustausch bei konstantem Fluiddruckabfall über die Plattenelemente erreicht, wobei die Gestehungskosten nicht erhöht werden müssen.

Die beiden beteiligten Fluide können sowohl in gasförmiger als auch in flüssi ger Form vorliegen.

Für die Abdichtungen von Strömungsräumen und Zu- und Abfuhrkanälen wer den bevorzugt Elastomerdichtungen verwendet. Diese können in Nuten (26), welche in den Plattenelementen verlaufen, integriert sein. Die Elastomerdich tungen können dabei in die Nuten vorteilhaft einvulkanisiert oder eingelegt oder eingespritzt werden.

Neben den Elastomerdichtungen können natürlich auch alle sonstigen be kannten Dichtungsmöglichkeiten verwendet werden, z. B. durch Schweißen, Löten oder Kleben hergestellte feste Verbindungen.

Ausführung als Wärmetauscher

In dieser Ausführung werden die profilierten Plattenelemente aus Werkstoffen gefertigt, die eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wie z. B. Metalle und Graphit. Hierbei können sehr geringe Bearbeitungskosten durch den Einsatz einfacher Fertigungsverfahren wie Stanzen der Durchbrechungen und Prä gen der Profilierung erreicht werden. Insbesondere die Verwendung von Graphitfolien als Plattenelemente die sehr einfach geprägt werden können, erlaubt auch den Einsatz von sehr aggressiven Fluiden wie konzentrierte Säuren oder Laugen.

Grundsätzlich können in der Ausführung als Wärmetauscher einseitig oder beidseitig profilierte Plattenelemente eingesetzt werden. Bei der Verwendung von beidseitig profilierten Plattenelementen werden jeweils zwischen profilier ten Plattenelementen ein beidseitig glattes Plattenelement, d. h. ohne Profilie rung über den ganzen Plattenelementdurchschnitt eingesetzt. Eine andere vorteilhafte Ausführung wird erreicht mit dem Einsatz von ausschließlich ein seitig profilierten Plattenelementen.

Grundsätzlich können bei dieser Ausführungsform für die Primär- und Sekun därseite des Wärmetauschers sowohl flüssige als auch gasförmige Fluide ein gesetzt werden. Häufig werden Gas/Gas- oder Gas/Flüssigwärmetauscher benötigt. Hierbei bestimmt der gasseitige Wärmeübergang den Wärmedurch gang. Durch die homogene Strömungsverteilung, die mit der erfindungsge mäßen Anordnung erzielt wird, können hohe spezifische Wärmetauscher leitungen realisiert werden.

Ausführung als Stoffaustauscher

In dieser Ausführung läßt fortlaufend jedes zweite Plattenelement einen Stoff austausch zwischen den beiden beteiligten Fluide zu. Insbesondere können diese durchlässigen Plattenelemente als Membrane oder Membrankombina tionen wie z. B. Composite Membranen ausgebildet sein. Man spricht dann von Membranmodulen. In dieser Ausführung folgt jeweils auf ein beidseitig profiliertes und stoffundurchlässiges Plattenelement eine Membran, die natur gemäß keine Profilierung aufweist.

Mit diesem Modul können unterschiedliche Membranprozesse wie z. B. Mem brandestillation, Pervaporation, Pertraction und Mikrofiltration durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft wirkt sich dabei die homogene Strömungsver teilung der Fluide über das profilierte Plattenelement auf die Trennleistung der Membranmodule aus. Die Plattenkonstruktion erlaubt den Einbau unter schiedlicher Membranen wie z. B. porös hydrophil, porös hydrophob, dichte Membranen, asymmetrische Membrane und Composite Membranen. Dabei kann durch Anpassung des Plattenelements, sowie der an den Plattenele menten vorhandenen Dichtung hinsichtlich Form und Werkstoff sowie Härte der Dichtung und Geometrie der profilierten Plattenoberfläche das Strö mungsmodul an die jeweilige Anwendung angepaßt werden. Jedoch sollte zur Realisierung einer homogenen Strömungsverteilung über die gesamte Länge der Strömungskanäle (Idealfall Propfenströmung) der Querschnitt der Fluid zu- bzw. Abführkanäle größer sein als die Summe der Querschnitte der Strömungskanäle innerhalb eines profilierten Plattenelements. Grundsätzlich können für Permeat und Feed sowohl flüssige als auch gas förmige Fluide eingesetzt werden.

Ausführung als Reaktor

In dieser Ausführung sind einzelne Oberflächen von Plattenelementen mit einem reaktiven Material, z. B. einem Katalysator beschichtet. Diese Ober flächen werden derart ausgewählt, daß genau eines der beiden Fluide auf seinem Weg durch das Strömungsmodul mit dem reaktiven Material in Kon takt kommt. Der Reaktor kann grundsätzlich analog wie in der Ausführung als Wärmetauscher mit einseitig oder beidseitig profilierten Plattenelementen eingesetzt werden. Bei der Verwendung von beidseitig profilierten Platten elementen werden jeweils zwischen profilierten Plattenelementen ein beid seitig unprofiliertes (z. B. mit annähernd glatter Oberfläche) Plattenelement angeordnet. Eine weitere vorteilhafte Ausführung wird erreicht durch jeweils nur einseitig profilierten Plattenelemente.

Der Katalysator reagiert mit einem der Fluide in den für dieses Fluid vorge sehen Strömungskanäle (entspricht der Sekundärseite des Wärmetauschers). Die Strömungskanäle des zweiten Fluids jedoch sind frei von dem Katalysa tor (entspricht der Sekundärseite des Wärmetauschers). Das zweite Fluid dient zur Temperierung des Reaktors.

Der Katalysator wird auf die Plattenelemente, die primärseitig angeordnet sind, z. B. durch ein thermisches Beschichtungsverfahren, aufgebracht. Bei vielen Reaktoren findet der größte Umsatz innerhalb des ersten Drittels des Reaktors statt. Die überwiegende Reaktorlänge wird benötigt, um die rest lichen Reaktanten, die aufgrund der ungenügenden homogenen Strömungs verteilung verblieben sind, umzusetzen. Die Strömungsverteilung bzw. das Verweilzeitspektrum der Reaktanten beeinflußt die Reaktorgröße wesentlich. Da mit der erfindungsgemäßen Ausbildung eine sehr homogene Strömungs verteilung erzielt wird, ist sie für den Einsatz als Reaktor besonders geeignet.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden anhand von Fig. näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Strömungsmodul, ausgebildet als Platten wärmetauscher (explodiert);

Fig. 2 ein einzelnes Plattenelement mit profilierter Oberfläche;

Fig. 3 ein Detail aus Fig. 2;

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Strömungsmodul, ausgebildet als Platten wärmetauscher (explodiert);

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Strömungsmodul, ausgebildet als Stoff austauscher (explodiert);

Fig. 6, 7 jeweils ein erfindungsgemäßes Strömungsmodul, ausgebildet als Reaktor (explodiert).

Fig. 1 zeigt ein erstes Beispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Explosionsdarstellung, hier als Wärmetauscher ausgebildet. Die Vorrichtung umfaßt eine Mehrzahl von Plattenelementen 1.1-1.3 (Plattenelemente, die mindestens auf einer Oberfläche eine Profilierung aufweisen, werden im fol genden auch als Strömungsplatten bezeichnet) aus wärmeleitfähigem Materi al, von denen hier drei eingezeichnet sind. Im vorliegenden Fall weist jeder der drei Plattenelemente 1.1-1.3 eine einseitige Profilierung auf (die Profilie rung selbst ist in der Fig. nicht dargestellt), und zwar befindet sich die Profilie rung jeweils auf der dem Betrachter zugewandten Oberfläche der Platten elemente. Diese Profilierung bildet Strömungskanäle für die beteiligten Fluide. Die Profilierung ist im einzelnen in Fig. 2 dargestellt. Auf diese Weise werden jeweils zwischen den Oberflächen benachbarter Plattenelemente 1.1 und 1.2 bzw. 1.2 und 1.3 Strömungsräume (bestehend aus den einzelnen Strömungskanälen einer profilierten Oberfläche) gebildet. Diese Strömungs räume zwischen benachbarten Plattenelementen können alternierend mit einem ersten und zweiten Fluid beschickt werden. So strömt z. B. zwischen linkem 1.1 und mittlerem 1.2 Plattenelement das erste Fluid, und zwischen mittleren 1.2 und rechten Plattenelement 1.3 das zweite Fluid. Jenseits des rechten Plattenelements 1.3 fließt dann wieder das erste Fluid usw.

Die Zu- und Abführkanäle für die beiden Fluide werden durch miteinander fluchtende Durchbrechungen 8, 9, 10, 11 an den Rändern der Plattenelemente 1.1-1.3 gebildet. In der hier gezeigten Ausführung ist jede der vier Durch brechungen jeweils mit mehreren Stegen 22 zur mechanischen Stabilisierung versehen. Die beiden Durchbrechungen 10, 11 am linken bzw. rechten Rand sind für die Zu- und Abfuhr des ersten Fluids vorgesehen, und die beiden Durchbrechungen 8, 9 am oberen bzw. unteren Rand für die Zu- und Abfuhr des zweiten Fluids. Entsprechend dieser Lage der Durchbrechungen für die Zu- und Abfuhr der beiden Fluide sind die Strömungskanäle von Plattenele ment zu Plattenelement fortlaufend um 90° zueinander verdreht. Um die ab wechselnde Beschickung mit Fluid 1 und Fluid 2 zu gewährleisten, sind die beiden Dichtungen 5 entsprechend unterschiedlich ausgebildet. Bei der hier dargestellten Anordnung von Dichtungen 5 und Plattenelementen 1.1 bis 1.3 verläuft die geradlinige Profilierung im linken 1.1 und rechten 1.3 Platten element parallel zur oberen oder unteren Kante und im mittleren Platten element 1.2 parallel zur linken oder rechten Kante.

Die zur Realisierung einer verläßlichen Dichtung sowie zur Minimierung der Gestehungskosten zwischen jeweils zwei Plattenelementen eingesetzten Dichtungen 5 sind jeweils als umlaufende Dichtungen ausgebildet, die in einer umlaufenden Nut einer Plattenelementoberfläche integriert wird. Dabei können vorgefertigte Elastomerdichtungen in die Dichtungsnuten eingelegt werden. Ferner ermöglicht die Verwendung von Elastomerdichtungen deren direkte Einspritzung, so daß ein fester Verbund zwischen Dichtung und Plat tenelement entsteht. Dadurch wird der Montageaufwand erheblich vermindert.

Die Zu- und Abführkanäle sind über nicht dargestellte Flansche mit äußeren Zu- und Abführleitungen verbunden. Um die angestrebte homogene Strö mungsverteilung über den gesamten profilierten Bereich der Plattenelemente zu erreichen, muß die Fluidführung durch die äußeren Zu- und Abfuhrleitun gen mit möglichst geringem Druckverlust und homogener Strömungsvertei lung geschehen. Dies wird konstruktiv durch große Strömungsquerschnitte im Bereich der Zu- und Abführkanäle der Flansche erreicht, indem die Flansche im Bereich der Zu- und Abführkanäle Aussparungen aufweisen. Ferner kann eine homogene Strömungsführung durch eine Zwischenplatte erreicht wer den, die zwischen Flansch und erstem Plattenelement bzw. Flansch und letztem Plattenelement angeordnet ist.

Ein einzelnes, profiliertes Plattenelement 1.4, wie es in dem Strömungsmodul nach Fig. 1 aber auch in anderen Ausführungen der erfindungsgemäßen Vor richtung (z. B. Stofftauscher, Reaktor) verwendet werden kann, zeigt Fig. 2 in Draufsicht. Der größte Teil der Oberfläche wird von dem profilierten Bereich 20 eingenommen. Die Profilierung bildet geradlinige, parallele Strömungs kanäle. An den Rändern sind die Durchbrechungen 8, 9, 10, 11 für die Zu- und Abfuhr der beiden Fluide angeordnet. Fluchtend übereinander angeordnet bilden die Durchbrechungen 8, 9, 10, 11 neben- oder übereinanderliegender Strömungsplatten Zu- und Abführkanäle. Am rechten Rand befindet sich die Durchbrechung 10 für die Zufuhr des ersten Fluids, an dem gegenüberliegen den linken Rand befindet sich die Durchbrechung 11 für die Abfuhr des ersten Fluids. Auf seinem Weg zwischen Zufuhrkanal und Abfuhrkanal strömt das erste Fluid durch die in der Fig. dargestellten Strömungskanäle. Erfindungs gemäß erstrecken sich die Durchbrechungen entlang der Kantenlänge des Plattenelements über den gesamten Bereich der Profilierung (quer zu den Strömungskanälen), so daß ein ausgeprägter Zu- und Abführraum für das Fluid gebildet wird.

Am oberen Rand befindet sich die Durchbrechung 8 für die Zufuhr des zwei ten Fluids, und am gegenüberliegenden unteren Rand 9 befindet sich die Durchbrechung für die Abfuhr des zweiten Fluids. Dieses zweite Fluid strömt in der Profilierung der zu dem gezeigten Plattenelement benachbarten Plat tenelement.

In den Durchbrechungen für die Zu- und Abführräume sind die Stege 22 zur mechanischen Stabilisierung angeordnet, da der Fluiddruck in den Zu- und Abfuhrkanälen versucht, die Längsleisten 24 der Plattenelemente nach außen zu drücken. Die Anzahl der Stege 22 und deren Breite kann spezifisch an die mechanischen Anforderungen angepaßt werden. Die Oberflächen der Stege, welche im Einlaufbereich oder Auslaufbereich der Profilierung angeordnet sind (hier also die Stege in den Durchbrechungen 10 und 11) enden etwas unterhalb der profilierten Plattenoberfläche (in etwa auf dem unteren Niveau der Profilierung). Dadurch kann eine verbesserte Versorgung der Strömungs kanäle im Stegbereich ermöglicht werden, um die gesamte Fläche für den Wärme- oder Stoffaustausch zu nutzen. Diese Absenkung der Stege bewirkt darüberhinaus eine Vermischung der zwischen den einzelnen Stegen flie ßenden Fluidanteile.

Die umlaufende Nut 26 sorgt für die Abdichtung von Zu- und Abfuhrkanälen nach außen sowie gegenüber den Strömungsräumen zwischen benachbar ten Plattenelementen.

Für die Strömungsplatten ist eine Vielzahl von Werkstoffen möglich. Beson ders vorteilhaft hinsichtlich Leistungsdaten und Gestehungskosten haben sich aber Plattenausführungen aus Metall, Kunststoff oder Graphit erwiesen. Diese Werkstoffe können zur Herstellung der Profilierung und der Nuten für die Dich tungen mit einfachen und kostengünstigen Fertigungsverfahren wie Weich prägen/Stanzen, Spritzgießen etc. bearbeitet werden. Möglich sind aber auch spanabhebende Verfahren.

Das dargestellte profilierte Plattenelement 1.4 ist hier von rechteckiger Grund fläche. Dies ermöglicht eine homogene Zu- und Abfuhr der Fluide über die Durchbrechungen ohne separate Strömungsverteiler. Dabei sind alle Strö mungskanäle einer Plattenoberfläche direkt mit dem Plattendurchbruch ver bunden.

Fig. 3 zeigt ein Detail des Plattenelements 1.4 nach Fig. 2. Zu erkennen sind die Strömungskanäle 30 auf der Plattenelementoberfläche, sowie die Durch brechungen 10, 9 für die Zufuhr des einen Fluids und die Abfuhr des anderen Fluids. Die umlaufende Nut 26 ist für die Integration der umlaufenden Dich tung vorgesehen. In der äußeren Ecke des Plattenelements befindet sich eine Bohrung 28 für die Zuganker, mit denen die über- oder nebeneinanderliegen den Plattenelemente aneinandergepreßt werden können.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches als Wärmetauscher ausgebildet ist. Anders als in Fig. 1 sind die beiden äußeren Plattenelemente 1.6, 1.8 nun auf beiden Oberflächen profiliert, während das mittlere Plattenelement 1.7 beidseitig eine glatte Oberfläche aufweist und als dichte Folie ausgebildet ist. Im übrigen entspricht diese Ausführung der in Fig. 1 gezeigten.

Fig. 5 zeigt eine als Membranmodul ausgebildete Ausführung. Dargestellt sind drei Plattenelemente 1.9-1.11, wobei die beiden äußeren 1.9, 1.11 beidseitig profilierte, dichte Strömungsplatten sind. Das mittlere Plattenelement 1.10 ist als Membrane ausgebildet, die einen Stoffaustausch der beiden an die Mem bran angrenzenden Fluide ermöglicht.

Jeweils im Eintrittsbereich und Austrittsbereich der Strömungskanäle ist ein Stützblech 6 zur Abstützung der benachbarten Dichtung 5 angeordnet. Dieses Stützblech 6 verhindert außerdem ein Eindringen der Membran 1.10 in die Strömungskanäle. Zusätzlich wird durch die Integration des Stützblechs eine verläßliche Abdichtung erreicht.

Fig. 6 zeigt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Reaktor. Die drei darge stellten Plattenelemente 1.12-1.14 sind jeweils einseitig profiliert, wobei die Profilierung auf der dem Betrachter zugewandten Seite vorhanden ist. Bei den beiden äußeren Plattenelementen 1.12, 1.14 sind die profilierten Oberflächen mit einem Katalysator beschichtet, während das mittlere Platten element 1.13 keine Katalysator-Beschichtung aufweist. Bei dieser Anordnung kommt also nur das Fluid (Reactant), welches sich zwischen mittlerem 1.13 und rechtem 1.14 Plattenelement sowie diesseits des linken Plattenelements 1.12 befindet, mit dem Katalysator in Kontakt, während das andere Fluid (Wärmeträger), das sich zwischen linkem 1.12 und mittlerem 1.13 Platten element sowie jenseits des rechten Plattenelements 1.14 befindet, keinen Kontakt mit dem Katalysator hat.

Fig. 7 zeigt einen weiteren erfindungsgemäß ausgebildeten Reaktor. Die beiden äußeren Plattenelemente 1.15, 1.17 sind beidseitig profiliert, weisen jedoch keine Katalysatorbeschichtung auf. Das mittlere Plattenelement 1.16 ist als dichte Folie ausgebildet, wobei die dem Betrachter abgewandte Seite mit einem Katalysator beschichtet ist. Bei dieser Anordnung kommt nur das Fluid (Reactant), welches sich zwischen mittlerem 1.16 und rechtem 1.17 Plat tenelement sowie diesseits des linken Plattenelements 1.15 befindet, mit dem Katalysator in Kontakt, während das andere Fluid (Wärmeträger), das sich zwischen linkem 1.15 und mittlerem 1.16 Plattenmodul sowie jenseits des rechten Plattenelements 1.17 befindet, keinen Kontakt mit dem Katalysator hat.

Allen in den Fig. 1 sowie 3 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiele ist gemein sam, daß genau einer der beiden sich gegenüberliegenden Oberflächen be nachbarter Plattenelemente eine Profilierung aufweist. Dies wird in den mei sten Fällen die fertigungstechnisch günstigste Lösung sein, schließt jedoch nicht aus, daß beide Oberflächen mit einer identischen Profilierung versehen werden, die insbesondere fluchtend übereinanderliegen.

Claims

1. Strömungsmodul, umfassend eine Mehrzahl von Plattenelementen (1.1- 1.17), wobei von den beiden jeweils sich gegenüberliegenden Ober flächen benachbarter Plattenelemente mindestens eine Plattenelement oberfläche eine Profilierung (20) aufweist, so daß zwischen benachbarten Plattenelementen Strömungsräume gebildet werden, die über Zu- und Abfuhrkanäle alternierend mit einem ersten und einem zweiten Fluid be schickt werden können, wobei die Zu- und Abführkanäle durch mitein ander fluchtende Durchbrechungen 8, 9, 10, 11) in den Plattenelementen (1.1-1.17) gebildet werden, sowie Dichtungen (5) für die Abdichtungen von Strömungsräumen und Zu- und Abfuhrkanälen, dadurch gekenn zeichnet, daß die Profilierung (20) der Plattenelemente (1.1-1.4, 1.6, 1.8, 1.9, 1.11-1.15, 1.17) geradlinig parallel ausgebildet ist, so daß ein Strömungsraum zwischen jeweils zwei benachbarten Plattenelementen als Mehrzahl geradliniger, paralleler Strömungskanäle (30) ausgebildet ist, und die Durchbrechungen (8, 9, 10, 11) für die Zu- und Abfuhrkanäle sich im wesentlichen über den gesamten Bereich der Profilierung (20) erstrecken, so daß ein ausgeprägter Zu- und Abführraum gebildet ist.

2. Strömungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente (1.1-1.17) aus einem Material mit guter Wärmeleitfähig keit bestehen.

3. Strömungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes zweite Plattenelement (1.10) eine Membran ist, die einen Stoff austausch zwischen den beiden Fluiden ermöglicht.

4. Strömungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Oberflächen einzelner Plattenelemente (1.12, 1.14, 1.16) mit einem reak tiven Material, z. B. einem Katalysator beschichtet sind, wobei die zu be schichtenden Oberflächen derart ausgewählt sind, daß nur eines der beiden Fluide mit dem reaktiven Material in Kontakt gebracht wird.

5. Strömungsmodule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden sich jeweils gegenüberliegenden Oberflächen benach barter Plattenelemente genau eine Oberfläche eine Profilierung aufweist.

6. Strömungsmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente (1.1, 1.2, 1.3) jeweils einseitig profiliert sind.

7. Strömungsmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß fortlaufend jedes zweite Plattenelement (1.12, 1.14, 1.16) auf seiner Profilierung mit dem reaktiven Material beschichtet ist.

8. Strömungsmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente (1.6, 1.7, 1.8; 1.9, 1.10, 1.11; 1.15, 1.16, 1.17) abwech selnd entweder beidseitig profiliert sind oder beidseitig keine Profilierung aufweisen.

9. Strömungsmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente, welche beidseitig keine Profilierung aufweisen, als Folien (1.7, 1.16) ausgebildet sind.

10. Strömungsmodul nach Anspruch 8, dadurch, daß die Plattenelemente, welche beidseitig unprofiliert sind, einseitig mit dem reaktiven Material beschichtet sind, so daß nur eines der beiden Fluide mit dem reaktiven Material in Kontakt gebracht wird.

11. Strömungsmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente, welche beidseitig unprofiliert und einseitig mit einem reaktiven Material beschichtet sind (1.16), Folien sind.

12. Strömungsmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente, welche keine Profilierung aufweisen, Membranen (1.10) sind, die einen Stoffaustausch zwischen den beiden Fluiden ermöglichen.

13. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Zu- oder Abfuhrkanäle größer ist als die Summe der Querschnitte der zwischen zwei benachbarten Plat tenelementen vorhandenen Strömungskanälen (30).

14. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckabfallverhältnis zwischen Druckabfall über die Profilierung (20) und Druckabfall über Zu- und Abfuhrraum < 10 vorhanden ist, so daß eine Gleichverteilung der Fluide über die Profilie rung (20) einer oder mehrerer Plattenelemente (1.1-1.17) gegeben ist.

15. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (30) für das erste und zweite Fluid um ca. 90° gegeneinander gedreht sind.

16. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Durchbrechungen (8, 9, 10, 11) für die Zu- und Abfuhrkanäle mehrere Stege (22) zur mechanischen Stabilisierung angeordnet sind.

17. Strömungsmodul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in profilierten Plattenelementen die Stege, welche im Einlaufbereich oder Auslaufbereich der Profilierung angeordnet sind, unterhalb der Platten oberfläche enden.

18. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abführkanäle über Flansche mit äu ßeren Zu- und Abführleitungen verbunden sind, wobei die Flansche im Bereich der Zu- und Abführkanäle Aussparungen zur Verminderung des Druckabfalls aufweisen.

19. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Plattenelemente aus Kunststoff oder Metall oder Graphit sind.

20. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente (1.1-1.17) rechteckig sind.

21. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (5) Elastomerdichtungen sind, die in Nuten (26), welche in den Plattenelementen verlaufen, integriert sind.

22. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (26) in Form einer umlaufenden Nut aus gebildet ist.

23. Strömungsmodul nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch ge kennzeichnet, daß die Elastomerdichtungen (5) in die Nuten (26) ein vulkanisiert oder eingelegt oder eingespritzt sind.

24. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (20) der Plattenelemente und/oder die Nuten (26) für die Dichtungen durch Prägung, z. B. von Metall folien oder Graphitfolien oder durch Spritzguß oder Weichprägen/Stanzen oder durch spanabhebende Verfahren hergestellt sind.

25. Strömungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf- und Auslaufbereich der Profilierung mit einem Stützblech (6) versehen ist, welches die benachbarte Dichtung (5) abstützt.