Aufbau und Funktionsweise von Plate & Shell Wärmeübertragern

XPS – Wärmeübertrager bestehen aus zwei voneinander unabhängigen Druckräumen:
  • plattenseitig aus einem Paket profilierter Platten, die wechselweise am Umfang oder an den Öffnungen in der Platte miteinander verschweißt sind.
  • mantelseitig aus einem zylindrischen Mantel der vollverschweißt, einseitig oder beidseitig öffenbar ausgeführt werden kann.
XPS heat exchanger

Die Zwischenräume zwischen den Platten bilden parallele Strömungskanäle die wechselweise von einem primären und sekundären Medium durchströmt werden. Mantel-seitig eingebrachte Fließrichtungsgeber verhindern eine Bypass – Strömung zwischen Mantel- und Plattenpaket. Die Fließrichtung kann im Gegenstrom, Gleichstrom oder Kreuzstrom erfolgen. Die Übertragung der Wärme erfolgt über die Wände der Plattenkanäle. Wenn ein Medium ganz oder teilweise verdampft oder kondensiert, spricht man von einer Zwei- oder Mehrphasenanwendung.

Gegenstrom, die häufigste Form der Strömungsführung.
Kreuzstrom, bei unterschiedlichen Strömungswiderständen.
Gleichstrom, für maximale Temperaturdifferenzen am Eintritt

Mittels Umlenkungen können die Medien sowohl auf der Platten- als auch der Mantelseite in mehreren Pässen durch den Apparat geführt und so die thermische Länge erhöht werden.

Beidseitiger Ein- und Austritt bei großen Volumenströmen auf der Plattenseite
Plattenseitige Umlenkung bei stark unterschiedlichen Volumenströmen
Mantel- und plattenseitige Umlenkung zur Vergrößerung der thermischen Länge

In fünf Baugrößen werden Wärmeübertragerplatten mit unterschiedlichen Prägemustern, d. h. unterschiedlichen Prägewinkeln und Prägetiefen eingesetzt.

H-Platten erlauben hohe Wärmeübertragungsraten bedingt durch eine hochturbulente Strömung. L-Platten werden in Anwendungen eingesetzt, die nach dem Druckverlust optimiert werden. In Gas-/Gas-Anwendungen oder bei verunreinigten Medien werden Platten mit größerem Kanalquerschnitt (G-Platten) eingesetzt.

Konstruktionsdaten

  • Betriebsdrücke:-1 bis 400 bar
  • Betriebstemperaturen:-200 bis +500 °C
  • Plattenmaterial:1.4404, Titan- und Nickelbasislegierungen
  • Material mantelseitig: Bau- und Edelstähle, Titan- und Nickelbasislegierungen
  • Anschlußnennweiten: DN 20 bis DN 1000

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