DE2406522A1 - Plattenwaermeaustauscher - Google Patents
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Classifications
-
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/02—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
-
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-
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Description
Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmeaustauscher, bestehend aus einem Stapel von im wesentlichen parallelen
plattenförmigen Wärmeaustauschelementen, zwischen den Elementen angeordneten Strömungskanälen, die Strömungskanäle seitlich begrenzenden und die Elemente stützenden
Rahmen, einer Boden- und Deckplatte sowie einem den Stapel umschließenden mit Zu- und Ableitungsstutzen
versehenen Mantel.
Es ist bekannt, die Wärmeaustauschelemente von Plattenwärmeaustauschern
in den verschiedensten Werkstoffen, wie z.B. Metalle oder Kunststoffe auszuführen. Für besonders
korrosive Medien werden vorzugsweise Wärmeaustauschelemente aus Graphit benutzt, der zuvor zum Verschließen
der herstellungsbedingten Poren mit Kunstharzen, wie z.B. Phenolformaldehydharzen, imprägniert wurde. Die
weitgehend korrosionsbeständigen Graphitteile sind für Gase und Flüssigkeiten undurchlässig, ihre Verwendung
ist jedoch auf Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperaturen des Imprägnierharzes - etwa 150 - 200 C beschränkt.
Nach der deutschen Offenlegungsschrift 2 00 7 033 ist es
schließlich bekannt, als Wärmeaustauschelemente mit Rippen und Kanälen versehene Platten aus Polytetrafluoräthylen
und zwischen den Platten angeordnete Folien aus Polytetraf luoräthylen oder auch aus Metallen oder Kohlenstoff
zu verwenden. Polytetrafluoräthylen ist ebenfalls ausgezeichnet korrosionsbeständig, nachteilig sind jedoch
die verhältnismäßig kleine Wärmeleitfähigkeit, der
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große thermische Ausdehnungskoeffizient und schließlich die durch die beginnende Zersetzung bzw. Umwandlung
des Werkstoffs gegebene Begrenzung der Verwendungstemperatur auf etwa 3000C.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten, für wärmeaustauschende Elemente verwendeten
Materialien zu vermeiden und einen korrosions- und temperaturbeständigen Plattenwärmeaustauscher zu
schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Plattenwärmeaustauscher
der eingangs genannten Art gelöst, dessen wärmeaustauschende Elemente aus Graphitfolie bestehen.
Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Strömungskanäle zur Gewährleistung einer gleichförmigen
Geschwindigkeit des Fluids durch in Strömungsrichtung angeordnete Graphitleisten unterteilt, die gleich»
zeitig die nichtselbsttragenden Graphitfolien stützen. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung stehen die
Strömungsrichtungen in benachbarten Strömungskanälen senkrecht aufeinander und nach jedem (2 η + l)-ten
Strömungskanal sind die Rahmen derartig verbreitert, daß sie an dem Mantel des Wärmeaustauschers anliegen.
Zur Herstellung von Graphitfolie ist es bekannt, Graphiteinlagerungsverbindungen,
wie z.B. Graphithydrogensulfat, durch Erhitzen zu zersetzen und das anfallende wurmförmige
Graphitexpandat zu Folien auszuwalzen. Graphitfolien sind für Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten undurchlässig
und in oxidierend wirkenden Gasen, wie z.B. Luft bis etwa 5000C, in Inertgasen bis etwa 30000C beständig.
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Beispiele für das Korrosionsverhalten in Flüssigkeiten und Dämpfen sind in der folgenden Tabelle dargestellt.
| Fluid | Konzentration | Temperatur |
| Salzsäure . | alle | Siedepunkt |
| Flußsäure | alle | Siedepunkt |
| Phosphorsäure | alle | Siedepunkt |
| Schwefelsäure | 0 - 70 % | Siedepunkt |
| Chromsäure | 0 - 10 % | 2000C |
| Salpetersäure | 0 - 10 % | 85°C |
| Salpetersäure | 10 - 20 % | 600C |
| Salpetersäure | über 20 % | 40°C |
| Benzolsulfonsäure | 60 % | Siedepunkt |
| Essigsäure | alle | Siedepunkt |
| Essigsäure-Anhydrid | 100 % | Siedepunkt |
| Chloressigsäure | alle | Siedepunkt |
| Aminosäuren | alle | Siedepunkt |
| Natronlauge | alle | Siedepunkt |
| Natriumhydroxid (fest) |
Schmelzpunkt | |
| Benzol und Homologe | 0 - 100 | Siedepunkt |
| Alkohole | 0 - 100 | Siedepunkt |
| Äther | 0-100 | Siedepunkt |
| Ester | 0 - 100 | Siedepunkt |
| Ketone | 0 - 100 | Siedepunkt |
| Halogenierte Kohlen wasserstoffe |
0 - 100 | Siedepunkt |
| Frigen | 0 - 100 | Siedepunkt |
| Vinylchlorid | 0 - 100 | Siedepunkt |
| Mineralöle | 0 - 100 | Siedepunkt |
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen
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Fig· 1 einen Teil eines Kreuzstromwärmeaustauschers
Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt aus Fig. 1 im Bereich eines Rahmens
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Wärmeaustauschers mit Strömungsumkehr
Der Wärmeaustauscher in Fig. 1 besteht aus einem Stapel von im wesentlichen parallelen, durch die Graphitleisten
in Abstand gehaltenen und gestützten Graphitfolien 1. Die Strömungskanäle 3 zwischen den Graphitfolien sind in
Strömungsrichtung durch die ebenfalls aus Graphit bestehenden Rahmen 4 seitlich begrenzt und die jeweils
aufeinanderfolgenden Kanäle um 90 C gegeneinander versetzt. Am oberen und unteren Ende des Stapels sind in
dem zeichnerisch nicht dargestellten Mantel eingespannte ebenfalls aus Graphit bestehende Boden- und Deckplatten
angeordnet.
Höhe und Breite der Strömungskanäle lassen sich in einfacher Weise durch Wahl entsprechend bemessener Graphitleisten
und -rahmen den jeweiligen Verwendungsbedingungen anpassen. Zur Abdichtung der Strömungskanäle sind im allgemeinen
keine besonderen Dichtungen erforderlich. Reichen die Einspannkräfte für eine Abdichtung nicht aus, so kann
durch eine weitere, um die Rahmen 4 gelegte Graphitfolie 6, eine vollständige Abdichtung erreicht werden (Fig. 2).
Zur Vermeidung von Korrosion an Mantel sowie den Zu- und Ableitungsstutzen ist es zweckmäßig, diese nichtgraphitischen
Teile des Wärmeaustauschers mit Graphitfolien zu bekleben und die Vorrichtungen zur gleich-
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mäßigen Verteilung des Fluids auf die Strömungskanäle ebenfalls in Graphit auszuführen.
In Fig. 3 ist ein Plattenwärmeaustauscher mit Strömungsrichtungswechsel
dargestellt. Die Rahmen 4 jeder Serie von Strömungskanälen 3 liegen nach jeder (2 η + I)-ten
Folge (η ■ 1) an der Wand 7 des Wärmeaustauschers an, wodurch mäanderförmige Strömungskanäle gebildet werden.
Eine derartige Ausführung ist wegen des größeren Wirkungsgrades insbesondere dann von Vorteil, wenn der verfügbare
Raum die Aufstellung eines großvolumigen Wärmeaustauschers nicht zuläßt.
3 Patentansprüche
3 Figuren
3 Figuren
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Claims (3)
1.JPlattenwärmeaustauscher, bestehend aus einem Stapel
^"^^ von im wesentlichen parallelen plattenförmigen
Wärmeaustauschelementen, zwischen den Elementen angeordneten Strömungskanälen, die Strömungskanäle
seitlich begrenzenden und zugleich die Elemente stützenden Rahmen, einer Boden- und Deckplatte sowie
einem den Stapel umschließenden mit Zu- und Ableitungsstutzen
versehenen Mantel, dadurch gekennzeichnet , daß die wärmeaustauschenden
Elemente aus Graphitfolie bestehen.
2. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Strömungskanäle durch in Strömungsrichtung angeordnete
Graphitleisten unterteilt sind.
3. Plattenwärmeaustauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die
Strömungsrichtungen in benachbarten Kanälen senkrecht aufeinander stehen und die Rahmen jedes (2 η + l)-ten
Strömungskanals an dem Mantel anliegen.
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| DE19742406522 DE2406522A1 (de) | 1974-02-12 | 1974-02-12 | Plattenwaermeaustauscher |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19742406522 DE2406522A1 (de) | 1974-02-12 | 1974-02-12 | Plattenwaermeaustauscher |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2406522A1 true DE2406522A1 (de) | 1975-08-14 |
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ID=5907137
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19742406522 Withdrawn DE2406522A1 (de) | 1974-02-12 | 1974-02-12 | Plattenwaermeaustauscher |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2406522A1 (de) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2519421A1 (fr) * | 1981-12-31 | 1983-07-08 | Chausson Usines Sa | Echangeur de chaleur a plaques du type comportant des barrettes disposees en sandwich entre des plaques |
| EP0203213A1 (de) * | 1985-05-29 | 1986-12-03 | SIGRI GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Plattenwärmeaustauschers |
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| CN106323052A (zh) * | 2015-06-30 | 2017-01-11 | 宜兴市昌吉利化工有限公司 | 叠片式风冷石墨换热器 |
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-
1974
- 1974-02-12 DE DE19742406522 patent/DE2406522A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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