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Technisches
Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Plattenpaket für einen
Plattenwärmetauscher,
umfassend eine Anzahl von Wärmetauscherplatten,
wobei jede davon einen Wärmeübertragungsteil
und eine Zahl von Durchgangsöffnungen
aufweist, dass ein erster Fließkanal
zwischen ihnen in einer Vielzahl von ersten Plattenzwischenräumen gebildet
wird und ein zweiter Fließkanal
in einer Vielzahl von zweiten Plattenzwischenräumen gebildet wird und dass
die Öffnungen
wenigstens einen Einlasskanal und wenigstens einen Auslasskanal
für jeden
der Fließkanäle bilden,
dass der Einlasskanal von wenigstens dem ersten Fließkanal wenigstens
einen Primärkanal
umfasst, der angeordnet ist, um einen Flüssigkeitsfluss für den ersten
Fließkanal
aufzunehmen, und wenigstens einen Sekundärkanal, der mit dem Primärkanal und
dem ersten Fließkanal
in Verbindung steht und der angeordnet ist, um den Flüssigkeitsfluss
aus dem Primärkanal
aufzunehmen und den Flüssigkeitsfluss zum
ersten Fließkanal
zu befördern.
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Die
Erfindung betrifft darüber
hinaus eine Flussverteilungsvorrichtung zur Verwendung in einem
Auslasskanal eines Plattenwärmetauschers
und einen Plattenwärmetauscher.
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Fachlicher
Hintergrund
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Ein
Plattenwärmetauscher
kann eine „Rahmenplatte" und eine „Druckplatte" und eine Zahl von dazwischen
befindlichen Wärmetauscherplatten
umfassen, die in einem „Plattenpaket" eingespannt sind. Die
Wärmetauscherplatten
sind so angeordnet und entworfen, dass zwischen ihnen Fließpfade für wenigstens
zwei Wärmetauschermedien
ausgebildet werden. Jede Wärmetauscherplatte
ist mit einer Zahl von Durchgangsöffnungen versehen, die zusammen wenigstens
zwei Einlasskanäle
und zwei Auslasskanäle
bilden, die sich durch das Plattenpaket erstrecken. Einer der Einlasskanäle und einer
der Auslasskanäle
stehen miteinander über
einige der Fließpfade
in Verbindung, die einen Fließkanal
für ein
Wärmetauschermedium
bilden, und die anderen Einlass- und Auslasskanäle stehen über die anderen Fließpfade miteinander
in Verbindung, die einen Fließkanal
für ein
anderes Wärmetauschermedium
bilden.
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Der
Plattenwärmetauscher
funktioniert über zwei
verschiedene Wärmetauschermedien,
die jeweils über
einen separaten Einlasskanal an zwei separate Fließkanäle zugeführt werden,
wobei das wärmere
Medium einen Teil seines Wärmeinhalts
mittels Wärmetauscherplatten
an das andere Medium überträgt. Die
zwei Medien können
unterschiedliche Flüssigkeiten,
Gase, Dämpfe
oder Kombinationen davon, so genannte Zwei-Phasen-Medien, sein.
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Das
Konzept des Plattenwärmetauschers wird
detaillierter in Verbindung mit einem Plattenwärmetauscher beschrieben werden,
der für
die so genannte Zwei-Phasen-Anwendung
vorgesehen ist und in der Alfa-Laval-AB-Broschüre Der Plattenverdampfer von
1991 (IB 67068E) beschrieben wird (siehe 1).
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Das
Medium, das vollständig
oder teilweise verdampft werden soll, beispielsweise Saft, der konzentriert
werden soll, wird an den Wärmetauscher durch
einen Einlass zugeführt,
der durch zwei Öffnungen
in der Rahmenplatte ausgebildet wird. Diese zwei Öffnungen
führen
direkt zu einem allgemeinen ersten Einlasskanal, der sich durch
die Packung der Wärmetauscherplatten
erstreckt. Dampf wird den Fließkanälen, die
zwischen den Wärmetauscherplatten
ausgebildet und für
diesen Zweck vorgesehen sind, durch einen zweiten Einlasskanal zugeführt. Dieser
zweite Einlasskanal wird durch Öffnungen
gebildet, die in einem oberen Eckenbereich der Platten angeordnet
sind, und da der Dampf einen relativ großen Raum beansprucht, weist
er eine relativ große Querschnittfläche auf.
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Wenn
sich der Plattenwärmetauscher
in Betrieb befindet, strömt
der Dampf nach unten in seine Zwischenräume und wird vollständig oder
teilweise kondensiert. Das Kondensat wird durch zwei Auslasskanäle abgeführt, die
durch Öffnungen
in den zwei unteren Ecken der Platten definiert sind und die über zwei
Verbindungsöffnungen
in der Rahmenplatte aus dem Plattenwärmetauscher heraus führen. Das
zweite Medium wird nach oben in seine Zwischenräume befördert und wird vollständig oder
teilweise verdampft bevor es schließlich über einen Auslasskanal abgeführt wird,
der durch Öffnungen
gebildet wird, die im anderen oberen Eck der Platten angeordnet
sind, und welcher über
eine Verbindungsöffnung
in der Rahmenplatte hinaus führt.
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Ein
mit dieser Technik zusammenhängendes Problem
ist, dass bei langen Plattenwärmetauschern,
d. h. Plattenwärmetauschern
mit einer großen
Zahl von Wärmetauscherplatten
im Plattenpaket, die Fließmenge
der zwei Medien in dem Plattenzwischenräumen dazu neigt, entlang der
Länge des Plattenwärmetauschers
zu variieren. Deshalb kann die maximale Kapazität des Plattenwärmetauschers nicht
ausgeschöpft
werden. Auch wenn ein oder mehrere Plattenzwischenräume bei
maximaler Kapazität
genutzt werden, gibt es eine ziemlich große Zahl von Plattenzwischenräumen, deren
Nutzungsgrad beträchtlich
unterhalb der maximalen Kapazität
liegt. Dieses Problem verstärkt
sich bei Zwei-Phasen-Anwendungen, da die. Dampfphase eines Mediums
andere Eigenschaften aufweist als die flüssige Phase. Das bedeutet,
dass sich die Dampfphase und die flüssige Phase im Wärmetauscher
unterschiedlich verhalten werden und daher in den betreffenden Plattenzwischenräumen eine
unterschiedliche Verteilung zeigen.
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Ein
anderes mit den meisten Plattenwärmetauschern
zusammenhängendes
Problem ist, dass es in vielen Fällen
schwierig ist, eine gleichmäßige Verteilung
des Flüssigkeitsflusses über die
gesamte Breite einer jeden Platte zu erreichen, d. h. über den gesamten
Wärmeübertragungsbereich.
Ein Weg, zu versuchen, die Verteilung zu verbessern, ist, den Plattenöffnungen,
die vorgesehen sind, um den Einlasskanal zu bilden, eine längliche
Form zu geben, wie es in 1 gezeigt ist. Um die Verbindung
des Wärmetauschers
mit anderen Vorrichtungen zu erleichtern, ist es beispielsweise
möglich,
zwei Anschlussöffnungen
in der Rahmenplatte zu verwenden, die direkt an den Einlasskanal
anschließen,
der einen länglichen
Querschnitt aufweist. Im Allgemeinen ist es unerwünscht, solche
abrupten Abmessungsschwankungen in einer Leitung zu haben. Wegen
des toten Fließraums,
der unmittelbar hinter den Verbindungsöffnungen der Rahmenplatte gebildet wird,
erhalten die ersten Zwischenräume
nicht die gewünschte
Flüssigkeitsverteilung.
Anstelle dessen haben irgendwelche vorhandenen Gase die Neigung,
in diese Plattenzwischenräume
zu fließen.
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Die
oben erläuterten
Probleme treten auch auf, wenn der Plattenwärmetauscher nicht für Zwei-Phasen-Anwendungen
genutzt wird, aber sie sind bei Zwei-Phasen-Anwendungen besonders ausgeprägt.
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WO97/15797
offenbart einen Plattenwärmetauscher,
der zur Verdampfung einer Flüssigkeit
vorgesehen ist, beispielsweise eines Kühlmittels. Dieser Plattenwärmetauscher
weist einen Einlasskanal und einen Verteilungskanal auf, die sich
durch den Plattenwärmetauscher
erstrecken und die miteinander entlang der gesamten Länge des
Plattenwärmetauschers
in Verbindung stehen. Der Zweck des Verteilungskanals ist es, unter
anderem, im Wesentlichen gleichmäßige Ströme in den
unterschiedlichen Plattenzwischenräumen zu erzeugen, dadurch,
dass er als eine Erweiterung oder Ausgleichskammer zwischen dem
Einlasskanal und den Plattenzwischenräumen dient. Das vorgeschlagene
Design bietet jedoch keine vollständig zufrieden stellende Lösung für alle Betriebszustände, in
welchen herkömmliche Plattenwärmetauscher
verwendet werden.
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GB-A-2
052 723 und GB-A-2 054 124 offenbaren zwei Varianten eines Plattenwärmetauschers, der
einen vorderen und einen hinteren Abschnitt von Plattenzwischenräumen aufweist.
Um den Fluss zum Plattenwärmetauscher
zu ermöglichen,
um den hinteren Abschnitt zu erreichen, ist der Plattenwärmetauscher
mit einem Nebenkanal ausgestattet, der aus einer Röhre besteht,
die konzentrisch im Einlasskanal angeordnet ist. Der Zweck der konzentrischen Röhre ist
es, einen Teil des Flusses in den hinteren Abschnitt zu befördern. Die
Plattenzwischenräume des ersten
Abschnitts stehen direkt mit dem vorderen Bereich des Einlasskanals
in Verbindung. Die Plattenzwischenräume des zweiten Abschnitts
stehen direkt mit dem hinteren Bereich des Einlasskanals in Verbindung.
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Folglich
gibt es nach dem Stand der Technik keine Konstruktionen, die eine
zufrieden stellende Fließverteilung
sowohl entlang der Länge
des Plattenwärmetauschers
als auch über
die Breite der Platten bieten. Vor allem gibt es nach dem Stand
der Technik keine Konstruktion, die diese Probleme bei Zwei-Phasen-Anwendungen
löst.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung zu bieten, die eine zufrieden
stellende Fließverteilung
sowohl entlang der Länge
des Plattenwärmetauschers
als auch über
die Breite der Platten ermöglicht
und mittels derer es zudem möglich
ist, die obigen Probleme bei Zwei-Phasen-Anwendungen zu vermeiden.
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Die
vorliegende Aufgabe wird mittels eines Plattenpakets vom Typ gelöst, wie
er eingangs beschrieben wurde, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärkanal und
der Sekundärkanal
miteinander über
wenigstens einen Fließpassagenteil
in Verbindung stehen, der eine Vielzahl von Plattenzwischenräumen überspannt,
dass die Ausdehnung des Fließpassagenteils
entlang dem Primärkanal
wesentlich kleiner als die Ausdehnung des Primärkanals ist, und dass im Wesentlichen
außerhalb
des Fließpassagenteils
keine Fließpassage
zwischen den Primär-
und Sekundärkanälen vorhanden
ist.
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Durch
Bereitstellung des Plattenpakets mit einem Primär- und einem Sekundärkanal und
Ergänzung
dieses Aufbaus durch die oben beschriebene Fließpassage wird ein Plattenpaket
erhalten, in dem der Flüssigkeitsfluss
zweckmäßigerweise
sowohl entlang der Länge
des Plattenpakets als auch über die
Breite der Platten verteilt werden kann. Der Flüssigkeitsfluss, der aus dem
Primärkanal
durch die Fließpassage gelaufen
ist, wird im Sekundärkanal herumwirbeln,
hauptsächlich
wegen der beschränkten
Ausdehnung der Fließpassage,
und wird daher gleichmäßig entlang
der Länge
des Plattenpakets verteilt. Durch Steuerung, in welchen Plattenzwischenraum
die Flüssigkeit
zwischen dem Primär-
und Sekundärkanal
fließen
wird, kann der Fluss in den Sekundärkanal und daher die Fließverteilung über die
Länge des
Plattenpakets gesteuert werden. Zusätzlich bedeutet die beschränkte Ausdehnung
des Fließpassagenteils
entlang der Länge
des Primärkanals,
dass verschiedene Flüssigkeitsphasen
nicht verschiedene Wege zwischen dem Primär- und Sekundärkanal bevorzugen,
sondern dass im Wesentlichen die gleiche Phasenverteilung wie die
der Zwei-Phasen-Flüssigkeit
im Primärkanal
zum Sekundärkanal
fließen
und durch dieses zwischen den unterschiedlichen Plattenzwischenräumen verteilt
wird. Infolge der Verwendung eines Primärkanals und eines Sekundärkanals
kann der Sekundärkanal
darüber
hinaus so entworfen sein, dass er den Flüssigkeitsfluss über die
gesamte Breite einer jeden Platte verteilt, wohingegen der Primärkanal so
entworfen sein kann, dass ermöglicht
wird, herkömmliche
runde Rohre an das Plattenpaket anzuschließen. Dadurch dass der Einlasskanal
mit einem Primärkanal
und einem Sekundärkanal
versehen ist, kann die Übergangsstelle
zwischen Kanal und Wärmetauscherfläche und
die Übergangsstelle
zwischen Kanal und äußeren Anschlüssen relativ
unabhängig,
voneinander entworfen werden. Das bedeutet, dass abrupte Abmessungsschwankungen
in den Fließpfaden
und demgemäß auch irgendwelche
unerwünschte
Turbulenzen vermieden werden können.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind aus den abhängigen
Ansprüchen
ersichtlich. Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel steht
der Primärkanal
mit dem Sekundärkanal über wenigstens
zwei Fließpassagenteile
in Verbindung, die in einem Abstand voneinander entlang dem Primärkanal angeordnet
sind. Das bedeutet, dass ein Flüssigkeitsfluss über lange
Plattenpakete verteilt werden kann, während die oben beschriebenen
positiven Verteilungseigenschaften beibehalten werden. Dieses Ausführungsbeispiel
bietet zudem eine große Flexibilität, was verschiedene
Formen der Aufteilung des Plattenpakets betrifft.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist im Primärkanal
eine Flussverteilungsvorrichtung angeordnet zur Ableitung eines Teils
des Flüssigkeitsflusses
im Primärkanal über das Fließpassagenteil.
Durch Anordnen einer Flussverteilungsvorrichtung im Primärkanal kann
die Menge des Flüssigkeitsflusses,
die vom Primärkanal
in verschiedene Stellen entlang dem Primärkanal abgelenkt wird, auf
eine einfache und zuverlässige
Weise reguliert werden. Die Ablenkeigenschaft der Flussverteilungsvorrichtung
stimuliert zudem den Ausgleich des Flüssigkeitsflusses im Sekundärkanal.
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Der
Primärkanal
erstreckt sich zweckmäßigerweise
durch das gesamte Plattenpaket, da das ein einfacher Weg ist, um
das gesamte Plattenpaket mit Flüssigkeit
zu versorgen.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich der Sekundärkanal
durch das gesamte Plattenpaket. Infolge dieses Designs wird lediglich
ein Sekundärkanal
für das
gesamte Plattenpaket benötigt.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Sekundärkanal
in eine Zahl von separaten Abschnitten unterteilt, von denen sich
jeder lediglich durch einen Teil des Plattenpakets erstreckt. Dieses
Design ist insbesondere geeignet bei Plattenpaketen, die aus einer
großen
Zahl von Platten bestehen und es macht es möglich, einen Ausgleich des Flüssigkeitsflusses
für eine
bestimmte Zahl von Plattenzwischenräumen in jedem Sekundärkanal zu
erreichen. Durch Verteilung der Ausgleichsfunktion auf eine Zahl
von separaten Sekundärkanälen kann
ein leicht niedrigerer Ausgleichsgrad für jeden Sekundärkanalabschnitt
toleriert werden, während
noch eine zufrieden stellende Verteilung entlang der gesamten Länge des
Plattenpakets erzielt wird, als mit einem. einzelnen langen Sekundärkanal mit
dem gleichen Ausgleichsgrad möglich
gewesen wäre.
Diese Abteilung bedeutet, dass das Plattenpaket bei sich stärker ändernden
Anwendungen ohne größere Leistungsverluste
verwendet werden kann.
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Die
Flussverteilungsvorrichtung grenzt zweckmäßigerweise einen Abschnitt
der Querschnittfläche
des Primärkanals
ab, wobei der Abschnitt entlang dem Primärkanal in der Fließrichtung des
Flüssigkeitsflusses
reduziert verringert wird. Der vom Primärkanal abgelenkte Fluss wird
dadurch dem Sekundärkanal
in einer Weise zugeführt,
die mit der Strömungstechnologie
in Einklang steht.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst die Flussverteilungsvorrichtung einen röhrenförmigen Körper, der eine geneigte Rampe umgibt.
Die röhrenförmige Gestalt
des Körpers
ermöglicht
es, leicht im Einlasskanal des Plattenpakets angeordnet und fixiert
zu werden. Die geneigte Rampe bietet eine gute Ablenkungswirkung,
da sie es der Flüssigkeit
ermöglicht,
entlang der Rampe auf solche Art und Weise zu fließen, dass
ihre Fließrichtung
graduell umgelenkt wird.
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Der
vordere Teil der geneigten Rampe ist zweckmäßigerweise in einem Abstand
von der Kanalwand des Primärkanals
angeordnet. Das stellt sicher, dass sich die Rampe in den Flüssigkeitsstrom des
Kanals erstreckt und einen Teil des Stroms ablenkt.
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Der
hintere Teil der geneigten Rampe schließt zweckmäßigerweise angrenzend an die Fließpassage
zwischen dem Primärkanal
und dem Sekundärkanal
an die Kanalwand des Primärkanals an.
Das führt
dazu, dass der abgelenkte Flüssigkeitsstrom
direkt zum Sekundärkanal
befördert
wird.
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Ein
geeigneter Weg, zuverlässig
einen korrekten Anteil des Flüssigkeitsstroms
abzulenken, besteht darin, die geneigte Rampe der Flussverteilungsvorrichtung
mit einer Ableitungskante versehen ist, die in einer Richtung entgegengesetzt
dem Fluss der Flüssigkeit
orientiert ist.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich die Ableitungskante im Wesentlichen vertikal. Diese
Orientierung ist insofern zweckmäßig, dass
auch Zwei-Phasen-Ströme,
wie etwa Ring- oder Schichtströme,
in ungefähr
gleiche Anteile der unterschiedlichen Phasen aufgeteilt werden.
Das ist wichtig, da eine ungleichmäßige Verteilung von Dampf bzw.
Flüssigkeit
sowohl die Kapazität
des Plattenwärmetauschers
verringert als auch die Gefahr erhöht, dass der Plattenwärmetauscher „trocken läuft", d. h. dass der
Flüssigkeitsstrom
zwischen einer oder mehreren Platten nicht ausreichend ist, was dazu
führen
kann, dass feste Partikel im Flüssigkeitsstrom
anbrennen und an den Platten haften bleiben.
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Die
geneigte Rampe umfasst zweckmäßigerweise
ein im Wesentlichen flaches, halb-elliptisches Blech. Das ist ein einfacher
Weg, die Ableitwirkung der Flussverieilungsvorrichtung sicherzustellen.
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Die
Ausdehnung der geneigten Rampe entlang dem Primärkanal ist zweckmäßigerweise
größer als
seine größte Ausdehnung
quer zum Primärkanal. Im
Ergebnis verursacht die erhaltene Ableitung keine ausgeprägte Turbulenz.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst die Flussverteilungsvorrichtung eine Zahl von sich nach
außen
erstreckenden Verbindungsmitteln, die angeordnet sind, um zwischen
den Platten in ihrem gegeneinander Anliegen um den Primärkanal fixiert
zu werden. Durch Fixieren der Flussverteilungsvorrichtung auf diese
Weise wird kein zusätzliches
Mittel zum Fixieren der Flussverteilungsvorrichtung im Kanal benötigt. Die
Kräfte
der Zugstange, die so wirken, dass das Plattenpaket zusammengepresst
wird, werden dadurch auch dazu genutzt, die Flussverteilungsvorrichtung
zu fixieren.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
des Körpers
umfasst er eine offene, röhrenförmige Käfigstruktur,
die die geneigte Rampe umgibt und trägt. Der Körper, der die geneigte Rampe
derart umgibt, erleichtert eine korrekte Positionierung der Rampe
im Kanal.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst der Körper
ein Rohr, das die geneigte Rampe umgibt und das in seiner Umfangsoberfläche mit
einer Öffnung
versehen ist, wobei die geneigte Rampe mit der Öffnung verbunden ist. Dieses
Körperdesign
ist sehr robust und beeinträchtigt
den Flüssigkeitsstrom
im Kanal nicht sehr stark. Es stellt auch sicher, dass korrekte
Anteile der Flüssigkeit
zum Sekundärkanal
befördert
werden. Die röhrenförmige Gestalt
stellt sicher, dass unerwünschte
Lecks zwischen Primär-
und Sekundärkanälen vermieden
werden.
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Die äußere Form
der Flussverteilungsvorrichtung entspricht zweckmäßigerweise
der inneren Form des Primärkanals.
Das bedeutet, dass der Flussverteiler den Flüssigkeitsfluss lediglich in
einem geringen Ausmaß beeinträchtigt,
und dass es leichter ist, eine korrekte Positionierung zu erreichen,
weil mehr oder weniger zusammenfallende Oberflächen genutzt werden können.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist die Fließpassage
zwischen dem Primärkanal
und dem Sekundärkanal
entlang dem Primär- und
Sekundärkanal
eine Ausdehnung auf, die kleiner ist als die Ausdehnung jeder der
Kanäle
entlang einander. Dieser Aufbau verstärkt die Neigung des Flüssigkeitsflusses,
einen ausgleichenden, zirkulierenden Strom im Sekundärkanal zu
zeigen, was zu einer ausgezeichneten Verteilung über die verchiedenen Plattenzwischenräume führt, die
mit dem Sekundärkanal
in Verbindung stehen.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
besteht lediglich eine Fließpassage
zwischen dem Primär-
und dem Sekundärkanal.
Das verstärkt die
Neigung des Flüssigkeitsflusses,
eine ausgleichende, zirkulierende Strömung im Sekundärkanal zu
zeigen.
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Durch
Verwendung eines Plattenpakets der oben beschriebenen Art in einem
Plattenwärmetauscher
wird ein Plattenwärmetauscher
erhalten, in dem der Flüssigkeitsstrom
gleichmäßig über die
verschiedenen Plattenzwischenräume
verteilt ist. Die gleichmäßige Verteilung
wird auch bei Zwei-Phasen-Anwendungen erhalten, d. h. wenn das Fluidum sowohl
flüssige
als auch gasförmige
Phasen aufweist. Der Primärkanal
mit seiner Flussverteilungsvorrichtung befördert den Flüssigkeitsfluss
zum Sekundärkanal,
wo der Flüssigkeitsfluss
ausgeglichen wird.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst der Plattenwärmetauscher
wenigstens zwei Plattenpakete, wobei der Primärkanal des ersten Plattenpakets
mit dem Primärkanal
des zweiten Plattenpakets verbunden ist und im Wesentlichen mit diesem
zusammenfällt,
und der Sekundärkanal
des ersten Plattenpakets vom Sekundärkanal des zweiten Plattenpakets
getrennt ist. Dieser Aufbau ergibt eine äußerst bevorzugte Verteilung
des Flüssigkeitsstroms
entlang der Länge
des Plattenwärmetauschers,
auch wenn lokal eine etwas weniger zufrieden stellende Verteilung
in einem Plattenpaket erhalten werden würde.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Die
Erfindung wird unten detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische
Zeichnung beschrieben werden, die beispielhaft derzeit bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung gemäß ihrer
unterschiedlichen Gesichtspunkte zeigt.
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1 ist
eine schematische Darstellung der Funktion eines Plattenwärmetauschers
nach dem Stand der Technik.
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2 zeigt
eine Wärmetauscherplatte
zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Plattenpaket.
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3 zeigt
eine Wärmetauscherplatte
und schlägt
schematisch die Anordnung und Orientierung einer Flussverteilungsvorrichtung
im Primärkanal
vor.
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4 ist
eine Explosionsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers.
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5 zeigt
eine Flussverteilungsvorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel.
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6 zeigt
eine Variante der Flussverteilungsvorrichtung, die in 5 gezeigt
ist.
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7 zeigt
eine Flussverteilungsvorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten
Ausführungsbeispiel.
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8 zeigt
einen Teil der Flussverteilungsvorrichtung in 7.
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Die 9 bis 11 veranschaulichen
die Funktion der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Flussverteilungsvorrichtung
bei unterschiedlichen Zwei-Phasen-Strömen.
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Die 12 bis 15 veranschaulichen, wie
der Fluss entlang der Länge
des Plattenwärmetauschers
nach dem Stand der Technik verteilt wird (12 bis 13)
und gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung (14 bis 15).
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16 ist
eine Draufsicht, die veranschaulicht, wie Flussverteilungsvorrichtungen
in den Primärkanälen gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung angeordnet werden.
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17 ist
eine Draufsicht auf ein alternatives Ausführungsbeispiel mit einem alternativen
Aufbau des Primär-
und Sekundärkanals.
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Die 18 und 19 sind
zwei schematische Darstellungen von verschiedenen Dichtungskonfigurationen
zwischen einem Primärkanal
und einem Sekundärkanal.
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20 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem die Neigung der Ablenkrampen variiert werden
kann.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Wie
es in 2 gezeigt ist, umfasst jede Wärmetauscherplatte 100 einen
oberen Öffnungsteil A,
einen unteren Öffnungsteil
B und einen dazwischen befindlichen Wärmeübertragungsteil C.
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In
seinem unteren Öffnungsteil
weist die Platte 100 zwei Primäreinlassöffnungen 110a-b und eine
Sekundäreinlassöffnung 110c für eine erste Flüssigkeit
sowie zwei Auslassöffnungen 120e–f für eine zweite
Flüssigkeit.
Die zwei Auslassöffnungen 120e–f sind
in den Plattenecken angeordnet. Die zwei Primäreinlassöffnungen 110a–b sind
nach innen von den Auslassöffnungen 120e–fangeordnet.
Die Sekundäreinlassöffnung 110c weist
eine längliche Form
auf und ist teilweise zwischen den zwei Primäreinlassöffnungen 110a–b und
zwischen den Primäreinlassöffnungen 110a–b und
dem Wärmeübertragungsteil
C angeordnet. Die Sekundäreinlassöffnung 110c weist
eine längliche
Form auf und erstreckt sich über
den Hauptteil der Breite des Wärmeübertragungsteils
C.
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Im
oberen Öffnungsteil
weist die Platte 100 zwei doppelte Einlassöffnungen 120a–b, 120c–d auf, die
in den zwei Ecken angeordnet sind, wobei die Öffnungen einen durchgehenden
Einlasskanal in jeder der zwei Ecken für die zweite Flüssigkeit
bilden, und ferner eine zentrale Auslassöffnung 110d für die erste
Flüssigkeit.
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Die
Platte 100 ist dazu vorgesehen, in einem Plattenwärmetauscher
auf solche Art und Weise angeordnet zu werden, wie es in 4 dargestellt
ist. Der Plattenwärmetauscher
umfasst eine Rahmenplatte 210, eine Druckplatte 220 und
eine Zahl von dazwischen befindlichen Wärmetauscherplatten 100, die
so angeordnet sind, dass sie mittels herkömmlicher Zugstangen (siehe 1)
zusammengespannt werden können,
die mit der Rahmenplatte 210 und der Druckplatte 220 in
Eingriff kommen und sie zueinander hin ziehen. Die Öffnungen 110a–d, 120a–f der verschiedenen
Wärmetauscherplatten 100 fallen
zusammen, so dass sie Einlass- und Auslasskanäle bilden, die sich durch den
Plattenwärmetauscher
erstrecken.
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Die
Wärmetauscherplatten 100 weisen
Dichtungen 131 in Dichtungshohlkehlen 130 oder
(nicht gezeigte) erhabene Wulste auf, die dazu vorgesehen sind,
gegen die angrenzende Wärmetauscherplatte 100 zu
stoßen,
wodurch die Plattenzwischenräume 250 relativ
zur Umgebung abgegrenzt werden. Die Wärmetauscherplatten 100 weisen
zudem Dichtungen oder dergleichen auf, die sich um einige der oben beschriebenen Öffnungen 110a–d, 120a–f erstrecken.
Die Dichtungen um die Öffnungen 110a–d, 120a–f weisen
auf den entsprechenden Seiten 100a–b der Platten 100 verschiedene
Gestalt auf, um zu ermöglichen,
dass einige der Öffnungen
miteinander entlang einer ersten Seite 100a des Wärmeübertragungsteils
C der Platten 100 in Verbindung stehen, während die
anderen Öffnungen 120a–f miteinander entlang
der anderen Seite 100b des Wärmeübertragungsteils C der Platten
in Verbindung stehen.
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Zusätzlich weisen
die Platten 100 eine Art von (nicht gezeigter) Riffelung
auf, die es ihnen erlaubt, an einer großen Zahl von Punkten aneinander zu
stoßen,
so dass ein Zwischenraum zwischen den Platten 100 gebildet
wird, auch wenn sie zwischen der Rahmenplatte 210 und der
Druckplatte 220 zusammengepresst werden.
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Wie
es in 4 gezeigt ist, wird die erste Flüssigkeit
dem Plattenwärmetauscher über zwei Verbindungsöffnungen 211a–b zugeführt, die
sich durch die Rahmenplatte 210 erstrecken und mit den Primäreinlassöffnurgen 110a–b der
Platten 100 zusammenfallen. Die Primäreinlassöffnungen 110a–b bilden
zwei Primäreinlasskanäle 230a–b, 330a–b (siehe
die 4, 16 und 17), die
sich durch den Plattenwärmetauscher
erstrecken. Die erste Flüssigkeit
fließt
von den Primärkanälen 230a–b, 330a–b zu
einem Sekundärkanal 240, 230,
der durch die Sekundäröffnungen 110c gebildet
wird. Die Primärkanäle 230a–b, 330a–b und
der Sekundärkanal 240, 340 stehen
miteinander über
Fließpassagen
in Verbindung, die entlang den Primär- und Sekundärkanälen 230a–b, 330a–b, 240, 340 eine
beschränkte Ausdehnung aufweisen.
Der Sekundärkanal 240, 340 steht
wiederum mit den Plattenzwischenräumen 250 in Verbindung,
die den ersten Fließkanal 250a bilden.
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Im
Folgenden werden verschiedene Wege beschrieben werden, die Fließpassage
bereitzustellen, die beschränkte
Ausdehnung aufweist. Die beschränkte
Ausdehnung der Fließpassage(n)
zwischen den Primär-
und den Sekundärkanälen 230a–b, 330a–b, 240, 340 verursacht
einen zirkulierenden, ausgleichenden Flüssigkeitsstrom, der sich im
Sekundärkanal 240, 340 ausbildet,
was zu einer gleichmäßigen Flüssigkeitsverteilung über die
Länge des
Sekundärkanals 240, 340 und
damit entlang der Länge
L des Plattenwärmetauschers
führt.
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Die
beschränkte
Ausdehnung der Fließpassage
zwischen den Primärkanälen 230a–b, 330a–b und
dem Sekundärkanal 240, 340 kann
beispielsweise mittels einer Flussverteilungsvorrichtung 400a–b, 500 (siehe
die 5 bis 8) erreicht werden, die in den
Primärkanälen 230a–b, 330a–b angeordnet
ist und die einen Teil des Flüssigkeitsstroms
in den Primärkanälen 230a–b, 330a–b ableitet
und diesen Teil an bestimmten Stellen entlang der Ausdehnung der Kanäle zum Sekundärkanal 240, 340 befördert (siehe
die 16 bis 17).
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Gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
Flussverteilungsvorrichtung 400a–b (siehe die 5 bis 6)
umfasst die Vorrichtung einen Körper
in der Form einer röhrenförmigen,
länglichen,
offenen Käfigstruktur.
Die zwei Flussverteilungsvorrichtungen in 5 bzw. 6 sind
Varianten voneinander und es wurden gleiche Bezugsnummern verwendet,
um sich entsprechende Elemente in den zwei Varianten zu bezeichnen.
Die offene Käfigstruktur umgibt
eine geneigte Rampe 410 und trägt diese. Die offene Käfigstruktur
umfasst eine Zahl von Ringen 411 und eine Zahl von länglichen
Streben 412, die dazu dienen, die Ringe 411 zu
verbinden. Gemäß den beiden.
Varianten umfasst die Flussverteilungsvorrichtung 400a–b drei
Ringe 411. Bei einer Variante umfasst die Flussverteilungsvorrichtung 400a drei Streben 412 und
bei der anderen umfasst die Flussverteilungsvorrichtung 400b vier
Streben 412.
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Gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
Flussverteilungsvorrichtung 500 umfasst die Vorrichtung 500 eine
Röhre 501,
die in ihrer Umfangsoberfläche
eine Öffnung 502 aufweist.
Die Flussverteilungsvorrichtung 500 umfasst darüber hinaus
eine geneigte Rampe 510, die so angeordnet ist, dass sie die Öffnung 502 abdeckt.
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Die Öffnung 502 ist
auf solche Art und Weise geformt, dass sie in einer Richtung (entgegengesetzt zur
Richtung F in 8) durch zwei Kanten 503a, b abgegrenzt
wird, die sich von einem Punkt auf der Umfangsoberfläche 501 erstrecken
und deren relativer Abstand dann zunimmt, sowie die Kanten 503a–b in
einem zunehmenden Abstand voneinander in der Umfangsrichtung angeordnet
sind. Das bedeutet, dass an einem ersten Ende (gemäß der Richtung
F) die Öffnung 502 fast
die Hälfte
des Umfangs der Umfangsoberfläche 501 umspannt
und an einem zweiten Ende die Öffnung 502 von
ihren Kanten 503a–b abgeschlossen
wird, die zur Umfängsfläche 501 aufeinander
zulaufen und an diese anschließen.
Am ersten Ende der Öffnung 502 befindet
sich die Kante 503 der Umfangsoberfläche 501, wie sie durch
die Öffnung 502 abgegrenzt
wird, an einem ersten radialen Abstand H von der ursprünglichen
Umfangsoberfläche 501.
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Durch
Entwurf der Öffnung 502 auf
diese Weise und Anordnung einer geneigten Rampe 510, die
die Aussparung abdeckt, wird ein pfeifenartiger Aufbau erhalten.
Der Abstand H bestimmt die Menge des Flusses F in der Röhre 501,
der abgeleitet wird.
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Beide
Ausführungsbeispiele
der Flussverteilungsvorrichtungen 400a–b, 500 sind
dazu vorgesehen, auf die gleiche Weise verwendet zu werden. Eine
oder mehrere Flussverteilungsvorrichtungen werden im Primärkanal an
verschiedenen Stellen entlang der Länge des Kanals angeordnet,
wie es in 4, 16 und 17 gezeigt
ist.
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Die
geneigte Rampe dient dem Zweck, einen Tel des Flüssigkeitsstroms im Primärkanal zum
Sekundärkanal
abzuleiten. 3 und die 9 bis 11 zeigen,
wie die geneigte Rampe 410, 510 vorgesehen ist,
orientiert zu werden. 3 und die 9 bis 11 zeigen
die Flussverteilungsvorrichtung, wie sie aus der Fließrichtung
F (siehe die 5 bis 8) gesehen
wird. Die Ableitungskante 410a, 510a der geneigten
Rampe, gelegen im vorderen Teil der Rampe, befindet sich in einem
radialen Abstand H von der Kanalwand, durch die die Flussverteilungsvorrichtung
angeordnet wird, um einen teilweisen Fluss abzuleiten. Die Ableitkante 410a, 510a unterteilt
den Fluss im Primärkanal
in einen Hauptfluss FH und einen Sekundärfluss FS, der für
den Sekundärkanal
vorgesehen ist.
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Die
Ableitkante 410a, 510a ist vertikal angeordnet,
was bedeutet, dass sie eine bevorzugte Verteilungswirkung auch bei
Zwei-Phasen-Anwendungen aufweist (siehe die 10 bis 11).
Sowohl bei einem „Schichtstrom" (bei dem sich die
Gasphase über
der flüssigen
Phase befindet) als auch bei einem „Ringstrom" (bei dem ein Flüssigkeitsfilm die Gasphase
umgibt) wird die Flussverteilungsvorrichtung im Wesentlichen das
gleiche Verhältnis
der zwei Phasen ableiten, wie im Hauptstrom FH vorhanden ist,
was bedeutet, dass Verteilungsprobleme, die sonst bei Zwei-Phasen-Anwendungen üblich sind, vermieden
werden können.
Bei einem herkömmlichen
Plattenwärmetauscher
neigt die Gasphase dazu, in einem großen Ausmaß nach oben durch die ersten
Plattenzwischenräume
zu fließen.
Die radiale Anordnung der Ableitkante 410a, 510a bestimmt
zu einem hohen Grad, wie viel des Flüssigkeitsflusses abgeleitet
wird.
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Zusätzlich zum
radialen Abstand H der geneigten Rampe 410, 510 ist
es auch möglich,
den Winkel der Neigung und ihre Ausdehnung entlang dem Primärkanal zu
variieren. Die Ausdehnung wird unter anderem durch die Ausdehnung
der Fließpassage
zwischen dem Primär-
und dem Sekundärkanal bestimmt.
Die Ausdehnung wird zudem durch den maximalen Winkel der Neigung
bestimmt, der verwendet werden kann, ohne dass unerwünschte Turbulenz
und Druckabfälle
hervorgerufen werden. Die Neigung ist wiederum von der radialen
Anordnung der Ableitkante und der Ausdehnung der Rampe abhängig. Jede
Auswahl eines Parameterwerss wird demgemäß durch die Auswahl der anderen
Parameterwerte und durch die Anwendung, unter der der Plattenwärmetauscher
verwendet werden soll, bestimmt. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist die geneigte Rampe 410, 510 einen Neigungswinkel α von 15° auf (siehe 16).
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5 und 6 zeigen
zwei verschiedene Varianten der Flussverteilungsvorrichtung 400,
die verschiedene Mengen des Flusses im Primärkanal ableitet.
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Ein
anderer Weg, die beschränkte
Ausdehnung der Fließpassage
zwischen den Primär-
und Sekundärleitungen
bereitzustellen, ist es, in einer beschränkten Zahl von Plattenzwischenräumen 250 Dichtung 131 um
die Primäröffnungen 110a–b herum anzuordnen
(siehe 18) und es lediglich der ersten
Flüssigkeit
zu ermöglichen,
zwischen der Primäröffnung und
der Sekundäröffnung in
eine beschränkte
Zahl von Plattenzwischenräumen
zu fließen. Durch
Verwendung teilweise unterbrochener oder ausgeschnittener Dichtungen 131' (siehe 19), die
an den Fließpassagenteil
angrenzen, kann der Fluss in der Fließpassage zwischen dem Primär- und dem
Sekundärkanal
reguliert werden. Das Ausmaß der
Unterbrechungen oder die Ausschnittmenge der Dichtung 131' bestimmt die
Ableitung und entspricht damit in Bezug auf die Funktion der Auswahl
der Neigung, Ausdehnung und dem Grad des radialen Einsatzes der
geneigten Rampe in der Flussverteilungsvorrichtung. Weil sich die
Fließpassage
nur über
einen Teil der Fließpassage
mit relativ beschränkter Ausdehnung
erstreckt, kann dieser Aufbau auch bei einigen Zwei-Phasen-Anwendungen verwendet
werden.
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Wie
aus den 14 bis 17 ersichtlich ist,
wird es bevorzugt, dass das Plattenpaket des Plattenwärmetauschers
in eine Zahl von Abschnitten unterteilt ist. Die Aufteilung wird
dadurch vorgenommen, dass der Sekundärkanal 240, 340, 640 in
eine Zahl von Abschnitten unterteilt wird, die jeweils mit einer
Zahl von Plattenzwischenräumen
in Verbindung stehen. Jeder Abschnitt des Primärkanals bedient eine bestimmte
Zahl von Plattenzwischenräumen. Ein
Weg, die Unterteilung des Sekundärkanals 240, 340, 640 durchzuführen, ist
es, gelegentlich eine Platte 100 anzuordnen, in der die
Sekundäröffnung 110c nicht
ausgestanzt worden ist.
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Dieses
Design ist insbesondere geeignet für lange Plattenwärmetauscher.
Die Unterteilung des Sekundärkanals
bedeutet, dass die Neigung der Fließpassage und der Flussverteilungsvorrichtung, einen
ausgleichenden Fluss in dem Sekundärkanal zu erzeugen, auch bei
langen Plattenwärmetauschern
verwendet werden kann.
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Ein
herkömmlicher
Plattenwärmetauscher, der
nicht unterteilt ist, ist in 12 gezeigt. 13 veranschaulicht
die Verteilungstendenz des Flüssigkeitsstroms
entlang dem Plattenwärmetauscher,
insbesondere bei Zwei-Phasen-Anwendungen. Die entsprechende Tendenz
bei einem unterteilten Plattenwärmetauscher
ist in den 14 und 15 gezeigt. Infolge
der Unterteilung wird eine insgesamt bessere Flussverteilung entlang
der Länge
des Plattenwärmetauschers
erhalten.
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Zusätzlich bedeutet
die Unterteilung, dass man eine weniger zufrieden stellende Verteilung
in jedem der Abschnitte erlauben kann und immer noch eine bessere
Gesamtverteilung erhält.
Infolge der Unterteilung wird es jedoch einfacher, eine zufrieden stellende
Flüssigkeitsverteilung
für jeden
der Abschnitte zu erreichen, was bedeutet, dass die Gesamtverteilung
beträchtlich
besser ist als bei einem nicht unterteilten, langen Plattenwärmetauscher.
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16 zeigt
einen Aufbau von zwei Primärkanälen 230a–b und
des Sekundärkanals 240,
der mit Flussverteildungsvorrichtungen 231 ergänzt wurde,
und die Unterteilung des Sekundärkanals 240 in zwei
Abschnitte 240a–b.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
steht jeder der Primärkanäle 230a–b über zwei
Fließpassagenteile
mit jedem der Sekundärkanalabschnitte 240a–b in
Verbindung; an die angrenzend Flussverteilungsvorrichtungen in den
Primärkanälen 230a–b angeordnet
sind. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die verschiedenen
Passagenteile, die von einem Primärkanal abführen, in einem Abstand P voneinander
angeordnet sind. Zusätzlich
sind die Fließpassagenteile,
die von einem Primärkanal 230a abführen, relativ
zu den entsprechenden Fließpassagenteilen,
die vom anderen Fließpassagenteil 230b abführen, versetzt.
Das ermöglicht
es, dass ein ausgleichender Fluss in die verschiedenen Abschnitte 240a–b des
Sekundärkanals 240 erhalten
wird.
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17 zeigt
einen Aufbau von zwei Primärkanälen 330a–b und
eines Sekundärkanals 340,
der in zwei Abschnitte 340a–b unterteilt ist.
Der erste Abschnitt 340a des Sekundärkanals 340 wird mit
einer Flüssigkeit
aus einem Primärkanal 330b versorgt
und der zweite Abschnitt 340b des Sekundärkanals 340 wird
mit einer Flüssigkeit
aus dem anderen Primärkanal 330a versorgt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden
Fließpassagenteile 331 gezeigt,
die durch die Abwesenheit von vollständig abdichtenden Dichtungen
definiert werden (siehe 19). Die
Fließpassagenteile 331 befinden
sich im hinteren Teil der Sekundärkanalabschnitte 340a–b,
relativ zur Fließrichtung
F, um einen zufrieden stellenden Ausgleich des Flusses in den Sekundärkanalabschnitten 340a–b zu
liefern. Der Primärkanal 340a,
der den hinteren Abschnitt 340b des Sekundärkanals
bedient, ist vom vorderen Abschnitt 340a des Sekundärkanals
mittels Dichtungen 332 in den Plattenzwischenräumen abgetrennt.
Die Abschnitte 340a–b des
Sekundärkanals 340 sind
voneinander mittels einer Platte 100' getrennt, in der keine Sekundäröffnung ausgestanzt
worden ist (vergleiche den Sekundärkanal 110c in 2).
Der hintere Teil des Primärkanals 330b,
der den vorderen Abschnitt 340a des Sekundärkanals
bedient, ist teilweise vom hinteren Abschnitt 340b des
Sekundärkanals
mittels Dichtungen 332 abgetrennt und teilweise vom vorderen
Teil des Primärkanals 330b mittels
der Platte 100' abgetrennt.
Um sicherzustellen, dass das Plattenpaket den Flüssigkeitsdruck trägt, wird
ein kleiner Fluss durch kleine Öffnungen
in der Platte 100' zum
hinteren Teil sowie aus dem Sekundärkanal 340b befördert, der
parallel zu diesem Teil verläuft.
Alternativ können
alle Dichtungen zwischen dem Primärkanal 330b' und dem Sekundärkanal 340b entfernt
sein.
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Ohne
diese Abgrenzung relativ zum Sekundärkanal 340 und dem
vorderen Teil des Primärkanals 330b würde sich
im hinteren Teil 330b' des
Primärkanals 330b eine
stillstehende Flüssigkeit
befinden.
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20 zeigt
einen Aufbau eines Primärkanals 630 und
einen Sekundärkanal 640,
wobei der Sekundärkanal
in drei Abschnitte 640a–c unterteilt ist,
die jeweils eine Zahl von Plattenzwischenräumen bedienen. Dieser Aufbau
umfasst drei Flussverteilungsvorrichtungen 631a–c,
die im Primärkanal 630 angeordnet
sind und die jeweils dazu vorgesehen sind, einen Teil des Flüssigkeitsflusses
im Primärkanal
zu den entsprechenden Abschnitten 640a–c des Sekundärkanals
abzuleiten.
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Wie
es in der Figur dargestellt ist, weist jede der geneigten Rampen
der Flussvorrichtungen 631a–c eine verschiedene
Ausdehnung in den Primärkanal
hinein auf Der Abstand, mit welchem sich die verschiedenen geneigten
Rampen in den Primärkanal
hinein erstrecken, nimmt in der Richtung des Flusses F im Plattenwärmetauscher
zu. Die erste Flussverteilungsvorrichtung 631a leitet eine
bestimmte Menge des Flüssigkeitsflusses
im Primärkanal 630 ab.
Um sicherzustellen, dass die gleiche Flussmenge zum zweiten Abschnitt 640b befördert wird,
leitet die zweite Flussverteilungsvorrichtung 631b einen
größeren Anteil
des verbleibenden Flüssigkeitsstromes
im Primärkanal 630 ab.
Die nächste Flussverteilungsvorrichtung 631c leitet
wiederum einen noch größeren Anteil
des weiter verminderten verbleibenden Fluss im Primärkanal 630 ab.
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Diese
Wirkung mittels verschiedener Einsatzabstände der Flussverteilungsvorrichtung
kann auch in gewissem Ausmaß bei
der Dichtungsvariante durch Variieren der Größe der Fließpassagenteile entlang der
Länge des
Plattenwärmetauschers
erreicht werden. Ein kleiner Fließpassagenteil entspricht demgemäß einem
kleinen Einsatzabstand und ein großer Fließpassagenteil entspricht einem größeren Einsatzabstand.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel,
das in 20 gezeigt ist, können die
Flussverteilungsvorrichtungen eingestellt oder adjustiert werden.
Diese Einstellbarkeit wird beispielsweise durch die geneigten Rampen erreicht,
die einen variablen Neigungswinkel aufweisen. Der Plattenwärmetauscher
umfasst eine Steuereinheit 700, die die notwendige Steuerausstattung und
Betätigungsmittel 632a–c beinhaltet.
In 20 sind die Betätigungsmittel 632a–c als
längliche
Streben gezeigt, die durch eine Art Motor oder Kolben in der Steuereinheit
betätigt
werden. Es ist möglich,
die Einstellbarkeit auf eine Zahl von anderen Wegen zu erreichen,
beispielsweise durch Verwendung von Servomotoren, die die geneigten
Rampen tragen, oder durch Verwendung von Drahtseilen anstelle der gezeigten
Streben, kombiniert mit einer Art von Rückfederaufhängung der Rampen, die es ihnen
ermöglicht,
einen bestimmten Neigungswinkel α einzunehmen.
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Dadurch,
dass die Flussverteilungsvorrichtung einstellbar gemacht wird, kann
ein und derselbe Plattenwärmetauscher
innerhalb eines beträchtlich größeren Kapazitätsbereichs
verwendet werden, als herkömmliche
Plattenwärmetauscher.
In Abhängigkeit
vom gesamten hereinkommenden Flüssigkeitsstrom
können
kleinere oder größere Mengen
zu den verschiedenen Abschnitten des Plattenwärmetauschers abgelenkt werden.
Es ist sogar möglich,
einen oder mehrere Abschnitte des Plattenwärmetauschers abzusperren, um
mit verschiedenen Kapazitätsanforderungen
zurechtzukommen oder sie durch vollständiges Schließen der
Flussverteilungsvorrichtungen 631a–c zu reinigen. Bei
einem herkömmlichen
Plattenwärmetauscher,
der nicht, mit Primär-/Sekundärkanälen oder
Abschnitten ausgestattet ist, neigt der Flüssigkeitsstrom andererseits
dazu, ungleichmäßig verteilt
zu werden, wenn der zugeführte
Flüssigkeitsstrom
nicht dem Flüssigkeitsstrom entspricht,
für den
der Plattenwärmetauscher
entworfen wurde.
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Man
wird einsehen, dass eine Zahl von Modifikationen zu den hierin beschriebenen
Ausführungsbeispielen
innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich ist, wie er in den folgenden
Ansprüchen definiert
wird.
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Beispielsweise
können
die verschiedenen Konfigurationen der Primär- und Sekundärkanäle, der
Flussverteiler (fest und einstellbar), deren Einsatzabstand entlang
der Länge
des Plattenwärmetauschers
gesteigert werden kann oder nicht, der unterbrochenen oder teilweise
ausgeschnittenen Dichtungen gemäß den gegenwärtigen Anforderungen
für verschiedene
Anwendungen variiert werden.