DE202013008316U1

DE202013008316U1 - Plate heat exchanger and heat exchanger unit

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Publication number: DE202013008316U1
Application number: DE202013008316U
Authority: DE
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2013-10-18
Anticipated expiration: 2023-09-20

Abstract

Plattenwärmetauscher (100) mit einem Wärmetauscherblock (10), der mehrere jeweils eine Wärmetauscherpassage definierende Wärmetauscheinheiten (11) aufweist, wobei die Wärmetauscherpassagen in Passagengruppen angeordnet sind, die jeweils zum Führen eines Fluidstroms (A–G) eingerichtet sind, und zumindest eine der Passagengruppen eine Messanordnung zum Bestimmen einer Temperatur des Fluidstroms (A–G) in der Passagengruppe umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung einen außerhalb des Wärmetauscherblocks (10) angeordneten Messbehälter (50) umfasst und die Wärmetauscheinheiten (11) in der jeweiligen Passagengruppe zumindest teilweise Ausschleuseinrichtungen (18) aufweisen, die dafür eingerichtet sind, Fluid des Fluidstroms (A–G) aus dem Wärmetauscherblock (10) in den Messbehälter (50) und aus dem Messbehälter (50) zurück in den Wärmetauscherblock (10) zu führen.A plate heat exchanger (100) comprising a heat exchanger block (10) having a plurality of each heat exchanger passage defining heat exchange units (11), wherein the heat exchanger passages are arranged in passage groups, each adapted to guide a fluid flow (A-G), and at least one of the passage groups a measuring arrangement for determining a temperature of the fluid flow (A-G) in the passage group comprises, characterized in that the measuring arrangement comprises a measuring container (50) arranged outside the heat exchanger block (10) and the heat exchange units (11) in the respective passage group at least partially discharge means (18) adapted to direct fluid of the fluid stream (A-G) from the heat exchanger block (10) into the measuring container (50) and out of the measuring container (50) back into the heat exchanger block (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher und eine Wärmetauscheinheit gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Schutzansprüche.The invention relates to a plate heat exchanger and a heat exchange unit according to the preambles of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Plattenwärmetauscher (auch als Plattenwärmeaustauscher oder Plattenwärmeübertrager bezeichnet; engl. Plate Fin Heat Exchanger) sind bekannt. Plattenwärmetauscher bestehen aus zumindest zwei Gruppen jeweils parallel miteinander verbundener Wärmetauscherpassagen, die jeweils zum Führen eines Fluidstroms eingerichtet sind (nachfolgend auch als Passagengruppen bezeichnet). Bei den Wärmetauscherpassagen handelt es sich um flache Kammern, in denen Lamellenstrukturen aus i. d. R. wellenförmig strukturierten Blechen ausgebildet sind. Die Wärmetauscherpassagen sind an ihren Außenkanten durch Rahmenstrukturen begrenzt, die durch Fluideinlässe und Fluidauslässe unterbrochen sind, und stapelförmig zu einem Wärmetauscherblock verbunden. In dem Wärmetauscherblock sind die einzelnen Wärmetauscherpassagen voneinander durch Trennbleche getrennt. Die genannten Elemente im Wärmetauscherblock umfassen also Wärmetauschereinheiten, innerhalb derer die Wärmetauscherpassagen ausgebildet und die teilweise über die erwähnten Rahmenstrukturen definiert sind.Plate heat exchangers (also referred to as plate heat exchangers or plate heat exchangers: Plate Fin Heat Exchangers) are known. Plate heat exchangers consist of at least two groups of heat exchanger passages connected in parallel with each other, each of which is set up to carry a fluid flow (hereinafter also referred to as passage groups). The heat exchanger passages are flat chambers in which lamellar structures of i. d. R. wavy structured sheets are formed. The heat exchanger passages are bounded at their outer edges by frame structures which are interrupted by fluid inlets and fluid outlets and connected in a stack to a heat exchanger block. In the heat exchanger block, the individual heat exchanger passages are separated from one another by separating plates. The said elements in the heat exchanger block thus comprise heat exchanger units within which the heat exchanger passages are formed and which are partially defined by the frame structures mentioned.

Die Wärmetauscherpassagen der unterschiedlichen Passagengruppen, d. h. die Wärmetauscherpassagen, die zum Führen unterschiedlicher Fluidströme eingerichtet sind, sind i. d. R. alternierend zueinander angeordnet, so dass ein maximaler Wärmeaustausch möglich ist. Die Fluideinlässe und die Fluidauslässe jeder Passagengruppe sind über Sammelleitungen, sogenannte Header, miteinander verbunden. Plattenwärmetauscher werden üblicherweise mittels Vakuumlöten und überwiegend aus Aluminium hergestellt.The heat exchanger passages of the different passage groups, d. H. the heat exchanger passages adapted to carry different fluid flows are i. d. R. arranged alternately to each other, so that a maximum heat exchange is possible. The fluid inlets and the fluid outlets of each passage group are connected to one another via manifolds, so-called headers. Plate heat exchangers are usually made by vacuum brazing and predominantly of aluminum.

Plattenwärmetauscher können aufgrund des erläuterten Konstruktionsprinzips sehr flexibel aufgebaut werden. Hierbei ist es auch üblich, eine Reihe von Fluidströmen in einem einzigen Plattenwärmetauscher mit einer entsprechenden Anzahl von Passagengruppen nur abschnittsweise gegeneinander zu führen, also entsprechende Fluide nur durch einen Teil des Plattenwärmetauschers zu leiten. Ein erster Fluidstrom kann in diesem Fall seriell gegen zumindest zwei weitere Fluidströme erwärmt oder abgekühlt werden. In diesem Fall kann es erforderlich sein, zum Einstellen einer Zieltemperatur des ersten Fluidstroms die Mengenströme der weiteren Fluidströme anzupassen. Handelt es sich bei letzteren um abschnittsweise durch den Plattenwärmetauscher geführte Fluidströme, muss hierzu ggf. auch die Temperatur des ersten Fluidstroms innerhalb des Plattenwärmetauschers ermittelt werden.Plate heat exchangers can be built very flexible due to the explained design principle. In this case, it is also customary to perform a series of fluid flows in a single plate heat exchanger with a corresponding number of passage groups only in sections against each other, that is to pass corresponding fluids only through a part of the plate heat exchanger. In this case, a first fluid flow can be serially heated or cooled against at least two further fluid flows. In this case, it may be necessary to adjust the flow rates of the further fluid streams for setting a target temperature of the first fluid flow. If the latter are fluid passages guided in sections through the plate heat exchanger, the temperature of the first fluid flow within the plate heat exchanger must also be determined therefor if necessary.

Wie unten nochmals unter Bezugnahme auf die 2 veranschaulicht, treten insbesondere in solchen Fällen Schwierigkeiten auf. Die Temperatur des ersten Fluidstroms innerhalb des Plattenwärmetauschers kann dann nicht direkt gemessen werden (vgl. Temperatur T1 in 2). Die Verwendung alternativer Messgrößen anstelle der Temperatur ist in der Praxis häufig nicht zufriedenstellend, da diese entweder mit höheren Kosten verbunden und/oder mit Fehlern behaftet ist. In bestimmten Fällen können sich auch weitere Nachteile ergeben.As again below with reference to the 2 illustrates difficulties, especially in such cases. The temperature of the first fluid flow within the plate heat exchanger can then not be measured directly (compare temperature T1 in FIG 2 ). The use of alternative measures rather than temperature is often unsatisfactory in practice, either because of higher costs and / or errors. In certain cases, other disadvantages may arise.

Der Stand der Technik adressiert diese Probleme auf unterschiedliche Weise: Aus der DE 10 2007 021 564 A1 ist ein Verfahren zur Temperaturmessung in Anlagenteilen, beispielsweise Plattenwärmetauschern, beschrieben, bei dem ein Lichtwellenleiter eingesetzt wird. Eine Temperaturmessung erfolgt dort über eine temperaturabhängige Beeinflussung von Streuungseigenschaften in einem entsprechenden Lichtwellenleiter.The state of the art addresses these problems in different ways: from the DE 10 2007 021 564 A1 is a method for measuring temperature in plant parts, such as plate heat exchangers, described in which an optical waveguide is used. A temperature measurement takes place there via a temperature-dependent influencing of scattering properties in a corresponding optical waveguide.

Aus der DE 10 2009 042 994 A1 ist ferner die Temperaturmessung auf einer äußeren Oberfläche eines Plattenwärmetauschers bekannt.From the DE 10 2009 042 994 A1 Furthermore, the temperature measurement on an outer surface of a plate heat exchanger is known.

Die genannten Verfahren haben den Nachteil, dass sie nicht unmittelbar die Temperatur eines Fluids sondern eine oder mehrere punktuelle Materialtemperaturen des Plattenwärmetauschers messen.The said methods have the disadvantage that they do not directly measure the temperature of a fluid but rather one or more punctual material temperatures of the plate heat exchanger.

Es besteht daher der Bedarf nach verbesserten Möglichkeiten zum Ermitteln einer Temperatur zumindest eines Fluidstroms innerhalb eines Plattenwärmetauschers.There is therefore a need for improved possibilities for determining a temperature of at least one fluid flow within a plate heat exchanger.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Erfindung einen Plattenwärmetauscher und eine Wärmetauscheinheit für einen derartigen Plattenwärmetauscher mit den Merkmalen der unabhängigen Schutzansprüche vor. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Schutzansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention proposes a plate heat exchanger and a heat exchange unit for such a plate heat exchanger having the features of the independent claims. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die vorliegende Erfindung geht von einem an sich bekannten Plattenwärmetauscher aus, wie er grundsätzlich zuvor erläutert wurde. Ein derartiger Plattenwärmetauscher umfasst einen Wärmetauscherblock, der eine Anzahl von Wärmetauscherpassagen definiert. Die Wärmetauscherpassagen sind, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert, in Form flacher Kammern ausgebildet, deren obere und untere Flächen jeweils voneinander durch Trennbleche abgegrenzt sind. Die Kammern werden durch Rahmenstrukturen definiert, die die genannten Trennbleche auf Abstand halten, und in denen Fluideinlässe und Fluidauslässe ausgebildet sind. Innerhalb der Wärmetauscherpassagen befinden sich wärmetauschende Lamellenstrukturen, typischerweise, wie erläutert, lamellenförmig geprägte Bleche, ggf. mit Perforationen und weiteren Strukturen zur Vergrößerung der Oberfläche und/oder Beeinflussung der Strömungseigenschaften.The present invention is based on a known plate heat exchanger, as it was basically explained above. Such a plate heat exchanger includes a heat exchanger block defining a number of heat exchanger passages. The heat exchanger passages are, as also explained with reference to the accompanying figures, in the form of flat chambers, the upper and lower surfaces respectively separated from each other by separating plates. The chambers are defined by frame structures which keep said baffles at a distance and in which fluid inlets and fluid outlets are formed. Within the heat exchanger passages are heat exchanging lamellar structures, typically, as explained, lamellar embossed sheets, possibly with perforations and other structures to increase the surface area and / or influence the flow properties.

Die genannten Anordnungen werden hier als Wärmetauscheinheiten bezeichnet. Eine Wärmetauscheinheit umfasst damit eine Wärmetauscherpassage, deren jeweilige Rahmenstruktur und die wärmetauschenden Lamellenstrukturen innerhalb der Wärmetauscherpassage.The said arrangements are referred to herein as heat exchange units. A heat exchange unit thus comprises a heat exchanger passage, their respective frame structure and the heat exchanging lamellar structures within the heat exchanger passage.

Die jeweiligen Wärmetauscherpassagen sind in Passagengruppen angeordnet, wobei die Wärmetauscherpassagen jeder einzelnen Passagengruppe fluidisch parallel geschaltet sind, indem die Fluideinlässe und Fluidauslässe der jeweiligen Wärmetauscherpassagen über Sammelleitungen (Header) miteinander verbunden sind. Zur weiteren Erläuterung sei auf die beigefügten Figuren verwiesen. Jede der Passagengruppen ist zum Führen eines Fluidstroms eingerichtet. Es ist bekannt, zumindest eine der Passagengruppen mit einer Messanordnung zum Bestimmen einer Temperatur des Fluidstroms in der jeweiligen Passagengruppe auszustatten. Wie erläutert, sind dies herkömmlicherweise aber Messanordnungen zur indirekten Temperaturmessung, welche die zuvor erläuterten Nachteile mit sich bringen.The respective heat exchanger passages are arranged in passage groups, wherein the heat exchanger passages of each passage group are fluidically connected in parallel by the fluid inlets and fluid outlets of the respective heat exchanger passages are connected to each other via headers. For further explanation, reference is made to the attached figures. Each of the passage groups is configured to carry a fluid stream. It is known to equip at least one of the passage groups with a measuring arrangement for determining a temperature of the fluid flow in the respective passage group. As explained, however, these are conventionally measurement arrangements for indirect temperature measurement, which entail the disadvantages explained above.

Erfindungsgemäß ist hingegen vorgesehen, eine Messanordnung mit einem außerhalb des Wärmetauscherblocks angeordneten Messbehälter auszubilden. In der oder den Wärmetauscheinheiten der jeweiligen Passagengruppe, die der Messanordnung zugeordnet ist, sind zumindest teilweise Ausschleuseinrichtungen vorgesehen. Diese Ausschleuseinrichtungen sind dafür eingerichtet, Fluid des jeweiligen Fluidstroms aus dem Wärmetauscherblock in den Messbehälter zu überführen und dort zur Temperaturmessung bereitzustellen. Die Ausschleuseinrichtungen sind ferner dafür eingerichtet, das Fluid anschließend zurück in den Wärmetauscherblock zu führen. Mittels der Ausschleuseinrichtungen wird damit eine Zwischenentnahmemöglichkeit aus einem entsprechenden Plattenwärmetauscher geschaffen, wobei entnommenes Fluid anschließend in den Wärmetauscherblock zurückgeführt wird.According to the invention, however, is provided to form a measuring arrangement with a arranged outside the heat exchanger block measuring container. In the one or more heat exchange units of the respective passage group, which is associated with the measuring arrangement, discharge devices are at least partially provided. These discharge devices are adapted to transfer fluid of the respective fluid flow from the heat exchanger block into the measuring container and to provide it there for temperature measurement. The discharge devices are further adapted to then lead the fluid back into the heat exchanger block. By means of the discharge devices is thus created a Zwischenentnahmemöglichkeit from a corresponding plate heat exchanger, wherein withdrawn fluid is then returned to the heat exchanger block.

Wie erläutert, sind in den Wärmetauscherpassagen der Wärmetauscheinheiten typischerweise wärmetauschende Lamellenstrukturen angeordnet. Die Lamellenstrukturen können in Form geprägter Bleche ausgebildet sein. Sämtliche Strukturen eines entsprechenden Plattenwärmetauschers sind typischerweise aus Aluminium gefertigt und durch Vakuumlöten zumindest teilweise miteinander verbunden. Wie erläutert, sind die einzelnen Wärmetauscherpassagen voneinander an ihren Flächen durch Trennbleche getrennt.As explained, heat-exchanging lamellar structures are typically arranged in the heat exchanger passages of the heat exchange units. The lamellar structures may be formed in the form of embossed sheets. All structures of a corresponding plate heat exchanger are typically made of aluminum and at least partially interconnected by vacuum brazing. As explained, the individual heat exchanger passages are separated from one another at their surfaces by separating plates.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Ausschleuseinrichtungen umfassen jeweils Ausschleusöffnungen in den Rahmenstrukturen und Ausschleusstrukturen innerhalb der Wärmetauscherpassagen. Sowohl die Ausschleusöffnungen als auch die Ausschleusstrukturen können in ihrer spezifischen Ausgestaltung an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden. Die Ausschleusöffnungen sind fluidisch mit dem Messbehälter verbunden, die Ausschleusstrukturen sorgen dafür, dass ein definierter Anteil des Fluids in den jeweiligen Wärmetauscherpassagen durch die Ausschleusöffnungen in den Messbehälter überführt wird.The discharge devices provided according to the invention each comprise discharge openings in the frame structures and discharge structures within the heat exchanger passages. Both the discharge openings and the Ausschleusstrukturen can be adapted in their specific configuration to the respective requirements. The discharge openings are fluidically connected to the measuring container, the Ausschleusstrukturen ensure that a defined proportion of the fluid is transferred in the respective heat exchanger passages through the discharge openings in the measuring container.

Besonders kostengünstig lässt sich ein entsprechender Plattenwärmetauscher herstellen, wenn die Ausschleusstrukturen ebenso wie die zuvor erläuterten wärmetauschenden Lamellenstrukturen als strukturierte Bleche ausgebildet sind. Entsprechende Strukturen lassen sich einfach und kostengünstig durch Prägetechniken herstellen.A corresponding plate heat exchanger can be produced in a particularly cost-effective manner if the discharge structures, like the heat-exchanging lamellar structures explained above, are designed as structured sheets. Corresponding structures can be produced simply and inexpensively by embossing techniques.

Besonders günstig ist es ferner, wenn die Ausschleusstrukturen aus demselben Blech hergestellt werden, aus welchem die zuvor erläuterten wärmetauschenden Lamellenstrukturen gebildet sind. Dies ermöglicht eine einstückige Fertigung ohne störende Übergänge.It is also particularly favorable if the discharge structures are produced from the same sheet metal, from which the heat-exchanging lamellar structures explained above are formed. This allows a one-piece production without disturbing transitions.

Der erläuterte Messbehälter kann zumindest teilweise nach Art der bekannten Header ausgebildet sein, was bedeutet, dass ein entsprechender Messbehälter zur Aufnahme von Fluid aus Wärmetauscherpassagen zumindest zweier Wärmetauscheinheiten eingerichtet ist. Auf diese Weise lässt sich Fluid aus unterschiedlichen Wärmetauscherpassagen mischen, was auch die Bestimmung einer Mischtemperatur ermöglicht. Inhomogenitäten in der Temperaturverteilung können hierdurch berücksichtigt werden.The illustrated measuring container may be formed at least partially in the manner of the known headers, which means that a corresponding measuring container for receiving fluid from heat exchanger passages of at least two heat exchange units is set up. In this way, fluid can be mixed from different heat exchanger passages, which also allows the determination of a mixing temperature. Inhomogeneities in the temperature distribution can be taken into account.

In einem entsprechenden Plattenwärmetauscher ist vorteilhafterweise in dem Messbehälter zumindest ein Temperaturmessfühler vorgesehen, es können jedoch auch mehrere Temperaturmessfühler (zum Messen unterschiedlicher Temperaturen, z. B. zum Bilden eines Mittelwerts) und/oder weitere Messmittel in einem entsprechenden Messbehälter vorgesehen sein.In a corresponding plate heat exchanger, at least one temperature sensor is advantageously provided in the measuring container, but it is also possible to provide a plurality of temperature sensors (for measuring different temperatures, eg for forming an average value) and / or further measuring means in a corresponding measuring container.

Die Ausschleuseinrichtungen unterschiedlicher Wärmetauscheinheiten sind vorteilhafterweise zur Entnahme von Fluid in unterschiedlicher Menge und/oder an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Wärmetauscherpassagen der Wärmetauscheinheiten eingerichtet. Hierdurch kann z. B. auf unterschiedliche Strömungsverteilungen Rücksicht genommen werden. Grundsätzlich können die Ausschleusstrukturen in den Wärmetauscheinheiten an die jeweiligen Entnahmeerfordernisse angepasst werden, beispielsweise können derartige Ausschleusstrukturen sich in unterschiedliche Tiefen der Wärmetauscherpassage(n) erstrecken, so dass Fluid an unterschiedlichen Positionen entnommen werden kann.The discharge devices of different heat exchange units are advantageously for the removal of fluid in different amounts and / or at different positions set up within the heat exchanger passages of the heat exchange units. As a result, z. B. be taken to different flow distributions consideration. In principle, the discharge structures in the heat exchange units can be adapted to the respective withdrawal requirements, for example, such discharge structures can extend into different depths of the heat exchanger passage (s), so that fluid can be removed at different positions.

Besondere Vorteile werden durch die vorliegende Erfindung in Plattenwärmetauschern erzielt, die zum Führen zumindest dreier Fluidströme eingerichtet sind. Wie bereits zuvor erläutert, muss in solchen Fällen gegebenenfalls eine Zwischentemperatur eines über die gesamte Länge des Wärmetauschers durch diesen geführten Fluidstroms ermittelt werden.Particular advantages are achieved by the present invention in plate heat exchangers adapted to carry at least three fluid streams. As already explained above, in such cases an intermediate temperature of a fluid flow passed through it over the entire length of the heat exchanger may have to be determined.

Mit anderen Worten wird in einem derartigen Plattenwärmetauscher ein erster Fluidstrom in dem Plattenwärmetauscher zunächst gegen einen zweiten Fluidstrom und danach gegen einen dritten Fluidstrom abgekühlt oder erwärmt. Die Zwischentemperatur des ersten Fluidstroms nach dem Abkühlen oder Erwärmen durch den zweiten Fluidstrom kann mittels der erfindungsgemäßen Messanordnung besonders einfach und genau ermittelt werden.In other words, in such a plate heat exchanger, a first fluid stream in the plate heat exchanger is first cooled or heated against a second fluid stream and then against a third fluid stream. The intermediate temperature of the first fluid stream after cooling or heating by the second fluid stream can be determined particularly simply and accurately by means of the measuring arrangement according to the invention.

Ein entsprechender Plattenwärmetauscher ist durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen dafür eingerichtet, Fluid des ersten Fluidstroms nach dem Abkühlen oder Erwärmen gegen den zweiten Fluidstrom in den Messbehälter zu überführen und diesen anschließend erneut in den Wärmetauscherblock zurückzuführen. Dies ermöglicht eine direkte Temperaturmessung ohne gegebenenfalls störende Materialeinflüsse.A corresponding plate heat exchanger is set up by the measures provided according to the invention for transferring fluid of the first fluid stream into the measuring container after cooling or heating against the second fluid stream and subsequently recirculating this into the heat exchanger block. This allows a direct temperature measurement without possibly interfering material influences.

Eine Wärmetauscheinheit ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Eine derartige Wärmetauscheinheit weist, wie herkömmliche Wärmetauscheinheiten auch, eine Rahmenstruktur auf, innerhalb derer eine Wärmetauscherpassage mit einer wärmetauschenden Lamellenstruktur ausgebildet ist, wobei die Rahmenstruktur einen Fluideinlass und einen Fluidauslass aufweist. Eine erfindungsgemäße Wärmetauscheinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die Rahmenstruktur ferner eine Ausschleusöffnung aufweist, und dass eine Ausschleusstruktur vorgesehen ist, die dafür eingerichtet ist, in der Wärmetauscherpassage geführtes Fluid aus der Ausschleusöffnung auszuleiten und Fluid von der Ausschleusöffnung in die Wärmetauscherpassage zurückzuleiten. Zu Details der erfindungsgemäßen Wärmetauscheinheit sei auf die obigen Erläuterungen verwiesen.A heat exchange unit is also an object of the present invention. Such a heat exchange unit, like conventional heat exchange units also, has a frame structure within which a heat exchanger passage having a heat exchanging fin structure is formed, the frame structure having a fluid inlet and a fluid outlet. A heat exchange unit according to the invention is characterized in that the frame structure further comprises a discharge opening, and that there is provided a discharge structure adapted to discharge fluid guided in the heat exchange passage from the discharge opening and to return fluid from the discharge opening into the heat exchange passage. For details of the heat exchange unit according to the invention, reference is made to the above explanations.

Auch ein Verfahren zum Messen einer Temperatur von Fluid eines Fluidstroms, der in zumindest einer Passage in einem Wärmetauscherblock eines Plattenwärmetauschers geführt wird, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung; jedenfalls kann die Erfindung in einem derartigen Verfahren genutzt werden. Es zeichnet sich dadurch aus, dass Fluid des Fluidstroms aus dem Wärmetauscherblock in einen Messbehälter, der außerhalb des Wärmetauscherblocks angeordnet ist, überführt wird. Nachdem in dem Messbehälter eine Temperatur ermittelt wurde, wird das Fluid in den Wärmetauscherblock zurückgeführt. Das Fluid durchströmt dabei kontinuierlich den Messbehälter. Auch dieses Verfahren profitiert von den zuvor erläuterten Vorteilen.Also, a method for measuring a temperature of fluid of a fluid stream, which is guided in at least one passage in a heat exchanger block of a plate heat exchanger, is the subject of the present invention; in any case, the invention can be used in such a method. It is characterized in that fluid of the fluid flow from the heat exchanger block in a measuring container, which is arranged outside of the heat exchanger block is transferred. After a temperature has been determined in the measuring container, the fluid is returned to the heat exchanger block. The fluid flows continuously through the measuring container. This method also benefits from the advantages explained above.

In einem solchen Verfahren wird vorteilhafterweise ein Plattenwärmetauscher wie zuvor erläutert verwendet, wobei zum Überführen des Fluids aus dem Wärmetauscherblock in den Messbehälter und aus dem Messbehälter zurück in den Wärmetauscherblock zumindest eine der Ausschleuseinrichtungen verwendet wird.In such a method, a plate heat exchanger is advantageously used as previously explained, wherein at least one of the discharge devices is used for transferring the fluid from the heat exchanger block into the measuring container and from the measuring container back into the heat exchanger block.

Figurenbeschreibungfigure description

Die Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.The invention and preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt einen Plattenwärmetauscher gemäß dem Stand der Technik in schematischer Darstellung. 1 shows a plate heat exchanger according to the prior art in a schematic representation.

2 zeigt die Funktion eines Plattenwärmetauschers gemäß dem Stand der Technik in schematischer Darstellung. 2 shows the function of a plate heat exchanger according to the prior art in a schematic representation.

3 zeigt eine Wärmetauscheinheit eines Plattenwärmetauschers gemäß dem Stand der Technik in schematischer Darstellung. 3 shows a heat exchange unit of a plate heat exchanger according to the prior art in a schematic representation.

4 zeigt eine Wärmetauscheinheit eines Plattenwärmetauschers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. 4 shows a heat exchange unit of a plate heat exchanger according to an embodiment of the invention in a schematic representation.

5 zeigt einen Plattenwärmetauscher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. 5 shows a plate heat exchanger according to an embodiment of the invention in a schematic representation.

In den Figuren sind einander entsprechende Elemente mit identischen Bezugszeichen angegeben und werden der Übersichtlichkeit halber nicht wiederholt erläutert.In the figures, corresponding elements are given identical reference numerals and will not be explained repeatedly for the sake of clarity.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings

In 1 ist ein Plattenwärmetauscher gemäß dem Stand der Technik schematisch in perspektivischer Ansicht und teilweise geöffnet dargestellt. Der Plattenwärmetauscher ist insgesamt mit 110 bezeichnet.In 1 a plate heat exchanger according to the prior art is shown schematically in a perspective view and partially open. The plate heat exchanger is in total with 110 designated.

Der Plattenwärmetauscher 110 weist als zentrale Komponente einen quaderförmigen Wärmetauscherblock 10 auf, der aus einem Stapel von Wärmetauscheinheiten aufgebaut ist, die in der 1 teilweise mit 11 bezeichnet sind. Jede der Wärmetauscheinheiten 11 definiert dabei eine Wärmetauscherpassage.The plate heat exchanger 110 has as a central component a cuboid heat exchanger block 10 on, which is composed of a stack of heat exchange units, which in the 1 partly with 11 are designated. Each of the heat exchange units 11 defines a heat exchanger passage.

Eine Wärmetauscherpassage umfasst einen Fluideinlass 12 und einen Fluidauslass 13. In der 1 sind Fluideinlässe 12 und Fluidauslässe 13 in unterschiedlichen Wärmetauscheinheiten 11 dargestellt und nur teilweise mit Bezugszeichen versehen. Über den Fluideinlass 12 wird einer entsprechenden Wärmetauscherpassage einer Wärmetauscheinheit 11 ein Teil eines zu erwärmenden oder abzukühlenden Fluidstroms flüssig oder gasförmig, gegebenenfalls auch im überkritischen Zustand, zugeführt. Ein derartiger Fluideinlass 12 und gegebenenfalls auch ein entsprechender Fluidauslass 13 kann über eine geeignete Strukturierung, z. B. in Form eines profilierten Blechs, verfügen, die es ermöglicht, die Strömungseigenschaften eines entsprechenden Fluids einzustellen. Stromab des Fluideinlasses 12 und stromauf des Fluidauslasses 13 ist eine Fluidverteilstruktur 14 bzw. eine entsprechende Fluidsammelstruktur (in 1 nicht dargestellt, in den 3 und 4 jedoch mit 15 bezeichnet) angeordnet, die in der 1 stark vereinfacht gezeigt und beispielsweise ebenfalls als strukturiertes Blech ausgebildet ist.A heat exchanger passage includes a fluid inlet 12 and a fluid outlet 13 , In the 1 are fluid inlets 12 and fluid outlets 13 in different heat exchange units 11 represented and only partially provided with reference numerals. Via the fluid inlet 12 is a corresponding heat exchanger passage of a heat exchange unit 11 a portion of a fluid stream to be heated or cooled liquid or gaseous, optionally also supplied in the supercritical state. Such a fluid inlet 12 and optionally also a corresponding fluid outlet 13 can be a suitable structuring, z. Example, in the form of a profiled sheet, which makes it possible to adjust the flow characteristics of a corresponding fluid. Downstream of the fluid inlet 12 and upstream of the fluid outlet 13 is a fluid distribution structure 14 or a corresponding fluid collection structure (in 1 not shown in the 3 and 4 but with 15 arranged), which in the 1 shown greatly simplified and, for example, also designed as a structured sheet metal.

Über die Fluidverteilstruktur 14 wird über den Fluideinlass 12 in die Wärmetauscherpassage der Wärmetauscheinheit 11 eingespeistes Fluid, bei dem es sich hier um einen Teil eines Fluidstroms A handelt, über den gesamten Bereich einer Lamellenstruktur 16 verteilt, die den eigentlichen Wärmeaustauschabschnitt der Wärmetauscherpassage der Wärmetauscheinheit 11 bildet. Die Lamellenstruktur 16 ist in bekannten Plattenwärmetauschern i. d. R. ebenfalls als strukturiertes Blech, gegebenenfalls mit Perforierungen und dergleichen, ausgebildet. Sämtliche Elemente des Plattenwärmetauschers 110 sind üblicherweise aus Aluminium hergestellt.About the fluid distribution structure 14 is via the fluid inlet 12 in the heat exchanger passage of the heat exchange unit 11 fed-in fluid, which is a part of a fluid flow A, over the entire area of a lamellar structure 16 distributing the actual heat exchange portion of the heat exchanger passage of the heat exchange unit 11 forms. The lamellar structure 16 is in known plate heat exchangers usually also as a structured sheet, optionally with perforations and the like, formed. All elements of the plate heat exchanger 110 are usually made of aluminum.

Die erläuterten Strukturen, d. h. insbesondere die Fluidverteilstruktur 14 und die Lamellenstruktur 16 sowie die nicht dargestellte Fluidsammelstruktur 15, sind an ihren Kanten bzw. an ihrer Peripherie von einer Rahmenstruktur 17 umgeben, die damit eine flache Kammer definiert, innerhalb derer die genannten Strukturen angeordnet sind. Benachbarte Kammern sind voneinander durch Trennbleche 30 getrennt. Die Randstrukturen 17 und die Trennbleche 30 sind, üblicherweise durch Vakuumlöten, miteinander verbunden und bilden auf diese Weise den Wärmetauscherblock 10. An den in der 1 vorne und hinten liegenden Flächen ist der Wärmetauscherblock 10 durch Abschlussplatten 40 begrenzt.The explained structures, ie in particular the fluid distribution structure 14 and the lamellar structure 16 and the fluid collection structure, not shown 15 , are at their edges or at their periphery of a frame structure 17 surrounded, thus defining a flat chamber within which said structures are arranged. Adjacent chambers are separated by dividers 30 separated. The border structures 17 and the dividers 30 are connected together, usually by vacuum brazing, thus forming the heat exchanger block 10 , At the in the 1 Front and rear surfaces is the heat exchanger block 10 through end plates 40 limited.

In dem Wärmetauscherblock 10 aufeinander folgende Wärmetauscheinheiten 11 bzw. entsprechende Wärmetauscherpassagen sind zum Führen unterschiedlicher Fluide eingerichtet. Hierzu sind die jeweiligen Fluideinlässe 12 bzw. die entsprechenden Fluidauslässe 13 jeweils über sogenannte Header 20 (mit Anschlussstutzen 21) miteinander verbunden, mittels derer ein entsprechender Fluidstrom auf die jeweiligen Fluideinlässe 12 verteilt bzw. mittels derer aus den Fluidauslässen 13 austretendes Fluid des jeweiligen Fluidstroms gesammelt werden kann.In the heat exchanger block 10 successive heat exchange units 11 or corresponding heat exchanger passages are set up to carry different fluids. These are the respective fluid inlets 12 or the corresponding fluid outlets 13 each via so-called headers 20 (with connecting piece 21 ), by means of which a corresponding fluid flow to the respective fluid inlets 12 distributed or by means of which from the fluid outlets 13 exiting fluid of the respective fluid flow can be collected.

In der 1 ist dies anhand von vier Fluidströmen A bis D veranschaulicht. Wenngleich im dargestellten Beispiel die jeweiligen Fluidströme A bis D über die gesamte Länge des Plattenwärmetauschers 110 durch diesen geführt werden, kann auch vorgesehen sein, mittels dann entsprechend kürzerer Wärmetauscherpassagen bzw. Wärmetauscheinheiten 11 zumindest einen Teil entsprechender Fluidströme nur durch einen Abschnitt des Plattenwärmetauschers 110 zu führen. Dies wird unter anderem unter Bezugnahme auf die nachfolgende 2 veranschaulicht.In the 1 this is illustrated by four fluid flows A to D. Although in the illustrated example, the respective fluid flows A to D over the entire length of the plate heat exchanger 110 can be guided through this, can also be provided by means of then correspondingly shorter heat exchanger passages or heat exchange units 11 at least a portion of corresponding fluid flows only through a portion of the plate heat exchanger 110 respectively. This is inter alia with reference to the following 2 illustrated.

Wie der 1 zu entnehmen, ist es in einem Plattenwärmetauscher 110 herkömmlicherweise nicht möglich, eine Temperatur eines Fluidstroms A bis D innerhalb des Plattenwärmetauschers 110 direkt zu messen. Die Nachteile der bekannten Verfahren, zur Temperaturmessung beispielsweise einen Lichtleiter und/oder einen Temperaturfühler an der Außenseite der Wärmetauscheinheit 11 bzw. der Rahmenstrukturen 17 vorzusehen, wurden zuvor erläutert.Again 1 it is in a plate heat exchanger 110 conventionally not possible, a temperature of a fluid flow A to D within the plate heat exchanger 110 to measure directly. The disadvantages of the known methods, for temperature measurement, for example, a light guide and / or a temperature sensor on the outside of the heat exchange unit 11 or the frame structures 17 have been explained above.

2 zeigt einen weiteren Plattenwärmetauscher gemäß dem Stand der Technik, der insgesamt mit 120 bezeichnet ist. Der Plattenwärmetauscher 120 umfasst die wesentlichen Elemente des bereits zuvor erläuterten Plattenwärmetauschers 110, jedoch ist der Plattenwärmetauscher 120 zum Führen einer größeren Anzahl an Fluidströmen eingerichtet. Hierzu sind eine Reihe von Headern 20 und entsprechenden Anschlussstutzen 21 vorgesehen. Diese sind nur teilweise mit Bezugszeichen versehen. Der Plattenwärmetauscher 120 ist in 2 in Draufsicht auf eine Abschlussplatte 40 dargestellt. Eine Lamellenstruktur einer Wärmetauscherpassage ist nur schematisch angedeutet und wie zuvor mit 16 bezeichnet. 2 shows a further plate heat exchanger according to the prior art, the total with 120 is designated. The plate heat exchanger 120 includes the essential elements of the previously discussed plate heat exchanger 110 , however, is the plate heat exchanger 120 set up to carry a larger number of fluid streams. These are a bunch of headers 20 and corresponding connecting pieces 21 intended. These are only partially provided with reference numerals. The plate heat exchanger 120 is in 2 in plan view of a graduation plate 40 shown. A lamellar structure of a heat exchanger passage is indicated only schematically and as previously with 16 designated.

Der Plattenwärmetauscher 120 ist unter anderem zum Führen der Fluidströme E bis G eingerichtet. Bei dem Fluidstrom E handelt es sich beispielsweise um einen gasförmigen Fluidstrom, der in dem Plattenwärmetauscher 120 von einer Temperatur T0 von beispielsweise –15°C auf eine Endtemperatur T2 von beispielsweise –50°C abgekühlt werden soll. Hierzu werden in dem Plattenwärmetauscher 120 zwei kalte Fluidströme F und G verwendet, die im Gegenstrom zu dem gasförmigen Fluidstrom E erwärmt werden. Die Fluidströme F und G werden dabei nur abschnittsweise durch den Plattenwärmetauscher 120 geführt. Hierzu sind die entsprechenden Wärmetauscherpassagen bzw. entsprechende Wärmetauscheinheiten 11 nur jeweils in einem entsprechenden Abschnitt des Plattenwärmetauschers 120 bzw. des Wärmetauscherblocks 10 vorgesehen. Der gasförmige Fluidstrom E wird damit seriell durch die Fluidströme F und G gekühlt. Der Fluidstrom F steht beispielsweise mit einer Temperatur von –35°C zur Verfügung, der Fluidstrom G beispielsweise mit einer Temperatur von –55°C. Als Regelgröße für die Regelung des Fluidstroms G steht die Endtemperatur T2 des Fluidstroms E nach dem Durchlaufen des kompletten Plattenwärmetauschers 120 zur Verfügung, die am Ausgang, beispielsweise in einem entsprechenden Header 20, ohne größere Schwierigkeiten gemessen werden kann. Der Fluidstrom G kann auf dieser Grundlage entsprechend eingestellt werden. The plate heat exchanger 120 is set up, inter alia, for guiding the fluid flows E to G. The fluid stream E is, for example, a gaseous fluid stream which is in the plate heat exchanger 120 from a temperature T0 of, for example, -15 ° C to a final temperature T2 of, for example -50 ° C to be cooled. For this purpose, in the plate heat exchanger 120 two cold fluid streams F and G are used, which are heated in countercurrent to the gaseous fluid stream E. The fluid flows F and G are only partially through the plate heat exchanger 120 guided. For this purpose, the corresponding heat exchanger passages or corresponding heat exchange units 11 only in each case in a corresponding section of the plate heat exchanger 120 or the heat exchanger block 10 intended. The gaseous fluid stream E is thus serially cooled by the fluid streams F and G. The fluid flow F is available, for example, at a temperature of -35 ° C, the fluid flow G, for example, at a temperature of -55 ° C. As a control variable for the regulation of the fluid flow G is the end temperature T2 of the fluid flow E after passing through the complete plate heat exchanger 120 available at the output, for example in an appropriate header 20 can be measured without major difficulty. The fluid flow G can be adjusted accordingly on this basis.

Für den Fluidstrom F steht hingegen eine entsprechende Größe (in Form der Temperatur T1) nicht zur Verfügung, da es sich hierbei um eine nicht direkt messbare Temperatur innerhalb des Plattenwärmetauschers 120 handelt. Hier setzt die vorliegende Erfindung an.For the fluid flow F, however, a corresponding size (in the form of the temperature T1) is not available, since this is a temperature which can not be measured directly within the plate heat exchanger 120 is. This is where the present invention begins.

In 3 ist eine einzelne Wärmetauscheinheit 11 eines Plattenwärmetauschers gemäß dem Stand der Technik, beispielsweise des Plattenwärmetauschers 110 der 1, veranschaulicht. Die Fluidverteilstruktur 14, die Fluidsammelstruktur 15 und die Lamellenstruktur 16, die unter Begrenzung durch die Rahmenstruktur 17 die Wärmetauscherpassage der Wärmetauscheinheit 11 bilden (Trennbleche sind nicht dargestellt), sowie der Fluideinlass 12 und der Fluidauslass 13 sind stark schematisiert wiedergegeben. Diese können beispielsweise in Form entsprechend strukturierter Bleche, wie zuvor erläutert, ausgebildet sein. Die Wärmetauscheinheit 11 ist in 3 stark verkürzt dargestellt. Wie ersichtlich, existiert hier keine Möglichkeit einer direkten Messung der Temperatur eines Fluids innerhalb einer Wärmetauscherpassage einer Wärmetauscheinheit 11, beispielsweise im Bereich der Lamellenstruktur 16.In 3 is a single heat exchange unit 11 a plate heat exchanger according to the prior art, for example, the plate heat exchanger 110 of the 1 , illustrated. The fluid distribution structure 14 , the fluid collection structure 15 and the lamellar structure 16 Under limitation by the frame structure 17 the heat exchanger passage of the heat exchange unit 11 form (dividers are not shown), and the fluid inlet 12 and the fluid outlet 13 are reproduced in a highly schematic way. These can be designed, for example, in the form of correspondingly structured metal sheets, as explained above. The heat exchange unit 11 is in 3 shown greatly shortened. As can be seen, there is no possibility of directly measuring the temperature of a fluid within a heat exchanger passage of a heat exchange unit 11 , for example in the area of the lamellar structure 16 ,

4 zeigt demgegenüber eine Wärmetauscheinheit 11 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Diese weist eine Ausschleuseinrichtung 18 auf, die dafür eingerichtet ist, zumindest einen Teil eines Fluidstroms, der durch die Lamellenstruktur 16 und damit die Wärmetauscherpassage der Wärmetauscheinheit 11 geführt wird, aus der Wärmetauscherpassage auszuleiten und in einen außerhalb eines entsprechenden Wärmetauscherblocks 10 angeordneten Messbehälter 50 zu überführen. Ein derartiger Messbehälter kann, wie auch in der nachfolgenden 5 veranschaulicht, grundsätzlich wie ein Header 20 ausgebildet sein. Er umfasst jedoch typischerweise keine Entnahme- bzw. Einspeisemöglichkeit für einen Fluidstrom, vielmehr wird in den Messbehälter 50 mittels der Ausschleuseinrichtung 18 überführtes Fluid mittels derselben Ausschleuseinrichtung 18 wieder in die Wärmetauscherpassage der Wärmetauscheinheit 11 zurückgeführt. 4 on the other hand shows a heat exchange unit 11 according to an embodiment of the invention. This has a discharge device 18 which is adapted to at least part of a fluid flow passing through the lamellar structure 16 and thus the heat exchanger passage of the heat exchange unit 11 is led out of the heat exchanger passage and into a outside of a corresponding heat exchanger block 10 arranged measuring container 50 to convict. Such a measuring container can, as in the following 5 basically, like a header 20 be educated. However, it typically does not include a removal or feed option for a fluid flow, but rather is in the measuring container 50 by means of the discharge device 18 transferred fluid by means of the same discharge device 18 again in the heat exchanger passage of the heat exchange unit 11 recycled.

Die Ausschleuseinrichtung 18 umfasst im dargestellten Beispiel eine Ausschleusöffnung 181 in der Rahmenstruktur 17 sowie eine Ausschleusstruktur 182. Die Ausschleusstruktur 182 kann beispielsweise, wie die Lamellenstruktur 16, in Form eines strukturierten Blechs ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei der Ausschleusstruktur 182 um eine Struktur in demselben Blech handeln, das auch zur Ausbildung der Lamellenstruktur 16 verwendet wird, beispielsweise um eine abweichende Blechprägung. Die Ausschleusstruktur 182 leitet Fluid aus der Wärmetauscherpassage in Richtung der Ausschleusöffnung 181 und von der Ausschleusöffnung 181 zurück in die Wärmetauscherpassage. Die Ausschleusöffnung 181 öffnet sich an einer entsprechenden Stelle zu dem Messbehälter 50. Wie ersichtlich, kann ein Anteil, eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder eine Durchmischung des Fluids, das aus der Wärmetauscherpassage der Wärmetauscheinheit 11 in den Messbehälter 50 überführt und aus diesem in die Wärmetauscherpassage zurückgeführt wird, durch die spezifische Ausbildung der Ausschleusstruktur 182 eingestellt werden. Auf diese Weise können besonders repräsentative Temperaturwerte erhalten werden.The discharge device 18 includes in the example shown a discharge opening 181 in the frame structure 17 and a Ausschleusstruktur 182 , The removal structure 182 can, for example, like the lamellar structure 16 be formed in the form of a structured sheet. In particular, it may be in the Ausschleusstruktur 182 to act a structure in the same sheet, which also for the formation of the lamellar structure 16 is used, for example, a different sheet metal stamping. The removal structure 182 directs fluid from the heat exchanger passage in the direction of the discharge opening 181 and from the discharge opening 181 back into the heat exchanger passage. The discharge opening 181 opens at a corresponding point to the measuring container 50 , As can be seen, a portion, a flow rate and / or a mixing of the fluid, which from the heat exchanger passage of the heat exchange unit 11 in the measuring container 50 transferred and returned from this in the heat exchanger passage, by the specific formation of the Ausschleusstruktur 182 be set. In this way, particularly representative temperature values can be obtained.

In 5 ist ein Plattenwärmetauscher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt und insgesamt mit 100 bezeichnet. Der Plattenwärmetauscher 100 ist teilweise aus Wärmetauscheinheiten 11, wie sie in der 4 dargestellt sind, aufgebaut. Dies ermöglicht es, beispielsweise einen Teil des Fluids des Fluidstroms A aus dem Wärmetauscherblock 10 auszuleiten, in den Messbehälter 50 zu überführen, dort mittels eines Temperaturmessfühlers 51 über eine Messleitung 52 eine Temperatur zu erfassen, und den ausgeleiteten Teil des Fluidstroms A wieder in den Wärmetauscherblock 10 zurückzuleiten. Neben dem Temperaturmessfühler 51 können auch weitere Messeinrichtungen vorgesehen sein.In 5 a plate heat exchanger according to an embodiment of the invention is shown schematically and in total with 100 designated. The plate heat exchanger 100 is partly made of heat exchange units 11 as they are in the 4 are shown constructed. This makes it possible, for example, a part of the fluid of the fluid flow A from the heat exchanger block 10 into the measuring container 50 to convict, there by means of a temperature sensor 51 via a measuring line 52 to detect a temperature, and the discharged part of the fluid flow A back into the heat exchanger block 10 recirculate. Next to the temperature sensor 51 It is also possible to provide further measuring devices.

Durch die Verwendung einer definierten Anzahl von Wärmetauscheinheiten 11 mit Ausschleuseinrichtungen 18 kann die Breite, über die einem Wärmetauscherblock 10 Fluid entnommen werden kann, beliebig eingestellt werden. Dies ermöglicht es beispielsweise, Inhomogenitäten der Temperaturverteilung innerhalb eines Wärmetauscherblocks 10 auszugleichen. Es versteht sich, dass auch mehrere Messbehälter 50 vorgesehen und mittels einer entsprechenden Anzahl von Ausschleuseinrichtungen 18 in entsprechenden Wärmetauscheinheiten 11 beschickt werden können. Derartige Ausschleuseinrichtungen 18 und zugehörige Messbehälter 50 können für einen oder mehrere Fluidströme vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, wie erläutert, durch eine angepasste Ausbildung der Ausschleusstrukturen 182, die bis zu einer beliebigen Tiefe in die Lamellenstruktur 16 geführt werden können, einen beliebigen Anteil Fluid eines entsprechenden Fluidstroms aus der durch eine Wärmetauscheinheit 11 definierten Wärmetauscherpassage auszuleiten. Durch eine angepasste Ausbildung solcher Ausschleusstrukturen 182 ist es damit möglich, auch Anteile eines entsprechenden Fluidstroms aus der Mitte der Lamellenstruktur 16 und damit einer entsprechenden Wärmetauscherpassage zu entnehmen. Eine Entnahme und Rückspeisung von bzw. zu unterschiedlichen Orten innerhalb der Wärmetauscherpassage ist ebenfalls problemlos möglich, so dass sich auch hierdurch Inhomogenitäten in der Wärmeverteilung berücksichtigen lassen. Die Ausschleuseinrichtungen 18 unterschiedlicher Wärmetauscheinheiten 11 können auch unterschiedlich zueinander ausgebildet sein, wobei auch unterschiedlich dimensionierte Ausschleusöffnungen 181 zum Einsatz kommen können. By using a defined number of heat exchange units 11 with discharge facilities 18 can be the width across which a heat exchanger block 10 Fluid can be removed, can be set arbitrarily. This makes it possible, for example, inhomogeneities of the temperature distribution within a heat exchanger block 10 compensate. It is understood that also several measuring tanks 50 provided and by means of a corresponding number of discharge devices 18 in corresponding heat exchange units 11 can be charged. Such discharge facilities 18 and associated measuring containers 50 may be provided for one or more fluid streams. Furthermore, it is possible, as explained, by an adapted design of the Ausschleusstrukturen 182 that extends to any depth in the lamellar structure 16 can be performed any portion of fluid of a corresponding fluid flow from the through a heat exchange unit 11 to divert the defined heat exchanger passage. By an adapted training such Ausschleusstrukturen 182 It is thus possible, also shares a corresponding fluid flow from the middle of the lamellar structure 16 and thus to remove a corresponding heat exchanger passage. A removal and return from or to different locations within the heat exchanger passage is also easily possible, so that this can also be considered inhomogeneities in the heat distribution. The discharge facilities 18 different heat exchange units 11 can also be designed differently from each other, with differently sized discharge openings 181 can be used.

Insgesamt ermöglicht der erfindungsgemäß vorgesehene Wärmetauscher 100 gemäß der in 5 dargestellten Ausführungsform eine einfache und zuverlässige Temperaturmessung und damit direkte Aussagen über eine Zwischentemperatur innerhalb des Wärmetauschers 100, beispielsweise einer Temperatur T1 eines Fluidstroms E in dem in 2 dargestellten Wärmetauscher 120.Overall, the inventively provided heat exchanger allows 100 according to the in 5 illustrated embodiment, a simple and reliable temperature measurement and thus direct statements about an intermediate temperature within the heat exchanger 100 , For example, a temperature T1 of a fluid flow E in the in 2 shown heat exchanger 120 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007021564 A1 [0006]
DE 102009042994 A1 [0007]

Claims

Plate heat exchanger ( 100 ) with a heat exchanger block ( 10 ), which has a plurality of heat exchange units (each defining a heat exchanger passage) ( 11 ), wherein the heat exchanger passages are arranged in passage groups respectively adapted to carry a fluid flow (A-G), and at least one of the passage groups comprises a measuring arrangement for determining a temperature of the fluid flow (A-G) in the passage group, characterized in that the measuring arrangement is located outside the heat exchanger block ( 10 ) arranged measuring container ( 50 ) and the heat exchange units ( 11 ) in the respective passage group at least partially ejection facilities ( 18 ), which are adapted to fluid the fluid flow (A-G) from the heat exchanger block ( 10 ) into the measuring container ( 50 ) and from the measuring container ( 50 ) back into the heat exchanger block ( 10 ) respectively.

Plate heat exchanger ( 100 ) according to claim 1, wherein the heat exchanger passages of the heat exchange units ( 11 ) are formed as flat chambers, which of frame structures ( 17 ) and within which heat exchanging lamellar structures ( 16 ) are arranged.

Plate heat exchanger ( 100 ) according to claim 2, in which the discharge devices ( 18 ) each discharge openings ( 181 ) in the frame structures ( 17 ) and Ausschleusstrukturen ( 182 ) within the heat exchanger passages.

Plate heat exchanger ( 100 ) according to claim 3, wherein the discharge structures ( 182 ) are formed as structured sheets.

Plate heat exchanger ( 100 ) according to claim 4, wherein the Ausschleusstrukturen ( 182 ) are formed from the same sheets from which the heat exchanging lamellar structures ( 16 ) are formed.

Plate heat exchanger ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the measuring container ( 50 ) for receiving fluid from the heat exchanger passages of at least two heat exchange units ( 11 ) is set up.

Plate heat exchanger ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the measuring container ( 50 ) at least one temperature sensor ( 51 ) having.

Plate heat exchanger ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the discharge devices ( 18 ) of different heat exchange units ( 11 ) for the removal of fluid in different amounts and / or at different positions within the heat exchanger passages of the heat exchange units ( 11 ) are set up.

Plate heat exchanger ( 100 ) according to any one of the preceding claims, arranged to carry at least three fluid streams (E-G).

Plate heat exchanger ( 100 ) according to claim 9, which is adapted to produce a first fluid stream (E) in the plate heat exchanger ( 100 ) first cooling or heating against a second fluid stream (F) and then against a third fluid stream (G), the measuring arrangement being adapted to an intermediate temperature (T1) of the first fluid stream (E) after cooling or heating by the second fluid stream (F) to determine.

Plate heat exchanger ( 100 ) according to claim 10, which is adapted to transfer fluid of the first fluid stream after cooling or heating against the second fluid stream (F) in the measuring container.

Heat exchange unit ( 11 ), which has a frame structure ( 17 ), wherein within the frame structure ( 17 ) a heat exchanger passage with a heat exchanging lamellar structure ( 16 ), and wherein the frame structure ( 17 ) a fluid inlet ( 12 ) and a fluid outlet ( 13 ), characterized in that the frame structure ( 17 ) Furthermore, a discharge opening ( 181 ) and that a Ausschleusstruktur ( 182 ) is provided, which is adapted to, in the heat exchanger passage guided fluid from the discharge opening ( 181 ) and fluid from the discharge opening ( 181 ) back into the heat exchanger passage.