DE69626295T2

DE69626295T2 - Plattenwärmetauscher

Info

Publication number: DE69626295T2
Application number: DE69626295T
Authority: DE
Inventors: Klas Bertilsson; Alvaro Zorzin
Original assignee: Alfa Laval Corporate AB
Current assignee: Alfa Laval Corporate AB
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2016-10-17
Also published as: DE69626295D1; ITMI952192A1; CN1145778C; ITMI952192A0; KR19990066998A; IT1276990B1; US5971065A; KR100395046B1; CN1204393A; EP0857287B1; AU7352796A; ES2192616T3; EP0857287A1; JP3818544B2; JP2000506592A; WO1997015797A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmetauscher zur Verdampfung eines ersten Fluidums, z. B. eines Kühlmittels, mittels eines zweiten Fluidums, umfassend einen Stapel von Wärmeübertragungsplatten, die mit Einlaßdurchgängen versehen sind, die einen Einlaßkanal durch den Plattenstapel für das erste Fluidum bilden, sowie mit einer Abdichteinrichtung zwischen den Wärmeübertragungsplatten, um in abwechselnden Plattenzwischenräumen erste und zweite Strömungswege für den Durchfluß der ersten bzw. zweite Fluide zu begrenzen, wobei der Einlaßkanal in Verbindung mit den ersten Strömungswegen steht, jedoch durch die Abdichteinrichtung von einer Verbindung mit den zweiten Strömungswegen abgeschlossen ist. Ein solcher Plattenwärmetauscher ist z. B. aus der WO 95/00810 bekannt.
Plattenwärmetauscher dieser Art werden häufig als Verdampfer zur Verdampfung von Kühlmitteln verwendet, die in Kühlsystemen umgewälzt werden. Ein solches Kühlsystem umfaßt normalerweise einen Kompressor, einen Verflüssiger, ein Expansionsventil und einen Verdampfer, die alle in Reihe miteinander verbunden sind. Ein als Verdampfer in einem System dieser Art verwendeter Plattenwärmetauscher weist oft Wärmeübertragungsplatten auf, die miteinander verschweißt oder verlötet sind, es können aber auch Dichtungen als Abdichtmittel zwischen den Wärmeübertragungsplatten verwendet werden. Normalerweise haben die Durchgänge zwischen dem Einlaßkanal und den Verdampfungsströmungswegen zwischen den Wärmeübertragungsplatten dieselbe Größe.
Ein Problem in Verbindung mit einem Kühlsystem der oben genannten. Art, bei der ein Plattenwärmetauscher als Verdampfer werdet wird, besteht darin, daß das in den Einlaßkanal des Plattenwärmetauschers eintretende Kühlmittel nicht gleichmäßig an die verschiedenen Verdampfungsströmungswege zwischen den Wärmeübertragungsplatten verteilt wird. Ein Grund dafür kann darin bestehen, daß das Kühlmittel, das beim Eintreten in den Einlaßkanal schon teilweise nach dem Passieren des Expansionsventiles verdampft ist, nicht in der Form einer homogenen Flüssigkeits-/Dampfmischung entlang des gesamten Einlaßkanales verbleibt, sondern dazu neigt, sich teilweise in Ströme von Flüssigkeit bzw. Dampf aufzuteilen.
Eine ungleichmäßige Verteilung des Kühlmittels an die unterschiedlichen Verdampfungsströmungswege im Plattenwärmetauscher führt zu einer ineffizienten Verwendung gewisser Teile des Plattenwärmetauschers, in denen das Kühlmittel darüber hinaus unnötig überhitzt wird.
Um das Problem einer ungleichmäßigen Verteilung des Kühlmittels in einem Plattenwärmetauscher der oben erwähnten Art zu umgehen, ist in der schwedischen Patentanmeldung Nr. 8702608-4 vorgeschlagen worden, eine Beschränkungseinrichtung in jedem Durchgang zwischen dem Einlaßkanal des Plattenwärmetauschers und jedem Plattenzwischenraum, der, wie oben definiert, einen Verdampfungsströmungsweg für das Kühlmittel bildet, vorzusehen. Die Beschränkungseinrichtung könnte aus einem Ring oder einer Dichtung bestehen, die mit einem Loch versehen und zwischen benachbarten Paaren von Wärmeübertragungsplatten angeordnet ist. Alternativ könnte die Beschränkungseinrichtung aus einem Rohr bestehen, das mehrere Löcher aufweist und im Einlaßkanal des Plattenwärmetauschers angeordnet ist. Als eine weitere Alternative könnte die Beschränkungseinrichtung einstückig mit den Wärmeübertragungsplatten gebildet sein. Die Plattenkantenabschnitte, die die Einlaßdurchgänge zweier benachbarter Wärmeübertragungsplatten begrenzen, könnten daher so gefaltet sein, daß sie Kante an Kante aneinander anstoßen, außer in kleinen Bereichen, die Einlaßöffnungen für das Kühlmittel zu den Strömungswegen bilden, die zwischen benachbarten Platten gebildet sind.
Plattenwärmetauscher mit den eben beschriebenen Beschränkungsmitteln sind jedoch schwierig herzustellen. Die Verwendung von separaten Ringen oder Dichtungen ist viel zu teuer und es ist schwierig, die Ringe oder Dichtungen in die korrekten Positionen zu bringen, wenn ein Plattenwärmetauscher zusammengesetzt werden soll. Eine Beschränkungseinrichtung in der Form eines Rohres muß in ihrer Länge an die Anzahl der Wärmeübertragungsplatten angepaßt werden, die sich im Plattenwärmetauscher befinden, und muß ebenfalls korrekt in Bezug auf die Einlaßdurchgänge positioniert werden, die in die Strömungswege zwischen den Wärmeübertragungsplatten führen. Das Falten der Durchlaßkantenabschnitte der Platten hat sich als unpraktisch erwiesen aufgrund der Tatsache, daß die Wärmeübertragungsplatten meistens aus einem sehr dünnen Blechmetall hergestellt werden, und es ist schwierig, wohldefinierte Einlaßöffnungen zu erhalten, die auf die Weise in die Plattenzwischenräume münden, wie es in der schwedischen Patentanmeldung vorgeschlagen wurde.
Die DE 44 22 1478 zeigt eine Verteilungsvorrichtung für eine zweiphasige Kühlmittelströmung in einem Plattenwärmetauscher, umfassend einen hohlen Körper mit porösen Wänden, die im Einlaßkanal des Plattenwärmetauschers angeordnet sind. Der poröse Körper hat einen mittleren Kanal, der das zweiphasige Kühlmittel, das vom Expansionsventil kommt, am Einlaß des Plattenwärmetauschers aufnimmt und es durch den porösen Körper entlang des Einlaßkanales führt. Vorzugsweise, so wird gesagt, ist der poröse Körper vom Einlaßende des Einlaßkanals verjüngt und ist von einer Hülse umgeben, die Drosselöffnungen gegenüber den jeweiligen Durchgängen aufweist, die zu den Verdampfungsströmungswegen zwischen den Wärmeübertragungsplatten führen. Ein Nachteil dieser Verteilungsvorrichtung besteht darin, daß sie teuer ist und an die Länge des Einlaßkanals angepaßt werden muß.
Die WO 94/10421 zeigt ebenfalls einen Plattenwärmetauscher zur Verwendung als Verdampfer in einem Kühlsystem. Ein Verteiler in der Form eines perforierten Rohres ist im Kühlmitteleinlaßkanal des Plattenwärmetauschers angeordnet. Der Verteiler kann eine Einrichtung zum Regulieren der Strömung umfassen. Diese Kühlmittelverteilungsvorrichtung ist aber ebenfalls teuer und hat den Nachteil, daß sie an die Länge des Einlaßdurchgangskanals des Plattenwärmetauschers angepaßt werden muß.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile vorbekannter Plattenwärmetauscher zu vermeiden und einen Plattenwärmetauscher vorzusehen, der leicht und billig in der Herstellung ist und bei dem die Wärmeübertragungsplatten so geformt sind, daß eine gleichmäßige Verteilung des Kühlmittels oder einer anderen zu verwendenden Flüssigkeit an die verschiedenen Verdampfungsströmungswege zwischen den Wärmeübertragungsplatten erreicht werden kann.
Dieses Ziel kann nach der vorliegenden Erfindung durch einen Plattenwärmetauscher der eingangs definierten Art erreicht werden, der primär dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wärmeübertragungsplatten mit weiteren Durchgängen versehen sind, die einen Verteilungskanal durch den Plattenstapel bilden, und daß die Wärmeübertragungsplatten erste Durchgänge bilden, die entlang des Einlaßkanales verteilt sind und letzteren mit dem Verteilungskanal verbinden, sowie zweite Durchgänge, die den Verteilungskanal mit den ersten Strömungswegen zwischen den Wärmeübertragungsplatten verbinden.
Durch die vorliegende Erfindung werden keine zusätzlichen Komponenten benötigt, um die Beschränkung der Kühlmittel- oder anderen Flüssigkeitsströmung in die getrennten Strömungswege, die Verdampfungsräume zwischen den Wärmeübertragungsplatten bilden, zu erreichen.
Eine solche Beschränkung wird erreicht, indem die Wärmeübertragungsplatten vor dem Zusammensetzen vorgeformt werden. Das bedeutet, daß jede Anzahl von Wärmeübertragungsplatten, die auf diese Weise vorgeformt wurden, zu einem Plattenwärmetauscher zusammengesetzt werden kann und daß keine besonderen Aufwendungen nötig sind, um die Beschränkungseinrichtung im Hinblick auf die Anzahl der so verwendeten Wärmeübertragungsplatten anzupassen.
In einem Plattenwärmetauscher nach der Erfindung wird eine ankommende Strömung eines Kühlmittels oder einer anderen zu verdampfenden Flüssigkeit einem ersten Druckabfall und einer teilweisen Verdampfung unterworfen, wenn sie durch die ersten Durchgänge, die zwischen dem Einlaßkanal und dem Verteilungskanal gebildet sind, strömt. Dann wird sie im Verteilungskanal einem Druckausgleich unterworfen, bevor sie durch die zweiten Durchgänge die Verdampfungsströmungswege, die zwischen den Wärmeübertragungsplatten gebildet sind, erreicht. Das führt zu einer sehr gleichmäßigen Verteilung des Kühlmittels an die verschiedenen Strömungswege zwischen den Wärmeübertragungsplatten und dadurch zu einer sehr effektiven Verwendung des Plattenwärmetauschers. In dem Fall, daß ein Kühlmittel beim Eintreten in den Einlaßkanal schon teilweise verdampft ist, hat die vorliegende Erfindung den Effekt, daß die Homogenität der Kühlmittelflüssigkeits-/Dampfmischung gesteigert wird, bevor sie die Verdampfsströmungswege, die zwischen den Wärmeübertragungsplatten gebildet sind, erreicht.
Wie oben angedeutet, kann ein Plattenwärmetauscher nach der Erfindung nicht nur für die Verdampfung von Kühlmitteln verwendet werden, sondern auch für die Verdampfung von anderen Flüssigkeiten. Das bedeutet, daß die Verwendung eines Expansionsventils der Art, wie sie oft in Kühlsystemen verwendet werden, nicht nötig ist. Stattdessen können die oben genannten ersten Durchgänge, die eine Verbindung zwischen dem Einlaßkanal und dem Verteilungskanal des Plattenwärmetauschers nach der vorliegenden Erfindung bilden, eine Einrichtung für eine erste teilweise Verdampfung einer ankommenden Flüssigkeit bilden, die dann in den richtigen Verdampfungsströmungswegen zwischen den Wärmeübertragungsplatten weiter verdampft wird. Möglicherweise könnte vom herkömmlichen Expansionsventil eines Kühlsystemes abgesehen werden, wenn ein Plattenwärmetauscher nach der vorliegenden Erfindung in einem solchen System verwendet wird.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Schrägansicht eines Plattenwärmetauschers,
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen herkömmlichen Plattenwärmetauscher entlang der Linie A-A in Fig. 1,
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil eines Plattenwärmetauschers nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie A-A in Fig. 1,
Fig. 4 zeigt einen Teil einer Wärmeübertragungsplatte, die in einem Plattenwärmetauscher nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthalten ist, und
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Stapel von Platten nach Fig. 4 entlang der Linie B-B in Fig. 4.
Fig. 1 zeigt einen Plattenwärmetauscher 1, umfassend einen Stapel von Wärmeübertragungsplatten 2 und zwei äußeren Deckplatten 3 und 4, die an der Unter- bzw. Oberseite des Plattenstapels angeordnet sind. Der Plattenwärmetauscher 1 hat erste und zweite Einlässe 5 und 6 und erste und zweite Auslässe 7 und 8 für zwei Wärmetauschfluide.
Der in Fig. 2 gezeigte Plattenwärmetauscher umfaßt zehn Wärmeübertragungsplatten 2, die übereinander zwischen der oberen Abdeckplatte 4 und der unteren Abdeckplatte 3 angeordnet sind. Die Anzahl von Wärmeübertragungsplatten 2 des Wärmetauschers kann natürlich im Hinblick auf die gewünschte Wärmeübertragungskapazität des Plattenwärmetauschers variieren.
Wärmeübertragungsplatten 2 sind mit Durchgängen 9 und 10 versehen. Die jeweiligen Durchgänge 9 und 10 sind miteinander ausgerichtet, so daß die Durchgänge 9 einen Einlaßkanal 11 und die Durchgänge 10 einen Auslaßkanal 12 durch den Plattenstapel bilden. Der Einlaßkanal 11 ist an einem Ende mit dem Einlaßrohr 6 für ein erstes Wärmetauschfluidum verbunden und der Auslaßkanal 12 ist mit dem Auslaßrohr 7 für ein zweites Wärmetauschfluidum verbunden.
Der Plattenwärmetauscher 1 ist in herkömmlicher Weise mit Abdichteinrichtungen zwischen den Wärmeübertragungsplatten 2 versehen, die zusammen mit den jeweiligen Wärmeübertragungsplatten in jedem zweiten Plattenzwischenaum einen ersten Strömungsweg 13 für das erste Wärmeübertragungsfluidum bilden und in den verbleibenden Plattenzwischenräumen zweite Strömungswege 14 für das zweite Wärmetauschfluidum.
Die Wärmeübertragungsplatten 2 sind mit einem Riffelungsmuster von parallelen Rippen versehen, die sich so erstrecken, daß sich die Rippen benachbarter Wärmeübertragungsplatten 2 schneiden und in den Zwischenräumen aneinander anstoßen. Jeder erste Strömungsweg 13 steht in Verbindung mit dem Einlaßkanal 11 durch mindestens eine Einlaßöffnung 15, die zwischen den Durchlässen 9 zweier benachbarter Wärmeübertragungsplatten 2 gebildet wird. Jeder zweite Strömungsweg 14 steht auf dieselbe Weise mit dem Auslaßkanl 14 in Verbindung.
Der beschriebene Plattenwärmetauscher umfaßt rechtwinklige Wärmeübertragungsplatten 2, aber die Wärmeübertragungsplatten können natürlich auch eine andere Form haben, z. B. können runde Wärmeübertragungsplatten verwendet werden.
Die Platten des Plattenwärmetauschers können entweder dauerhaft miteinander durch Löten, Kleben oder Schweißen verbunden sein oder sie können mit Dichtungen versehen sein, die ein Auseinandernehmen des Plattenwärmetauschers ermöglichen.
Fig. 3 zeigt einen Teil eines Plattenwärmetauschers, der nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestaltet wurde. Jede der Wärmeübertragungsplatten 2a ist mit einem ersten Durchgang 9a versehen und in einem kleinen Abstand davon mit einem zweiten Durchgang 16a. Alle ersten Durchgänge 9a sind ausgerichtet und bilden einen Einlaßkanal 17a, der sich durch den Stapel der Wärmeübertragungsplatten 2a erstreckt und alle zweiten Durchgänge 16a sind ebenfalls ausgerichtet und bilden einen Verteilungskanal 18a, der sich parallel zum Einlaßkanal 17a durch den Stapel der Wärmeübertragungsplatten erstreckt.
Im Bereich der Durchgänge 9a und 16a sind die Wärmeübertragungsplatten durch Pressen in einer solchen Weise geformt, daß alle zwei benachbarten Wärmeübertragungsplatten, die zwischen sich einen Strömungsweg 13a bilden, der zum Durchfluß des ersten Fluidums dient, beide in einem ersten Bereich 19 aneinander anstoßen, der sich eng um die Durchlässe 16a herum erstreckt und in einem Bereich 20, der sich um die Durchlässe 9a in einem Abstand von den Plattenkantenabschnitten erstreckt, die diese Durchgänge 9a bilden. Jede der beiden benachbarten Wärmeübertragungsplatten 2a stößt an eine andere benachbarte Wärmeübertragungsplatte an, mit der sie einen Strömungsweg (nicht in Fig. 3 gezeigt) bildet, der für den Durchfluß des zweiten Fluidums vorgesehen ist, sowohl in einem dritten Bereich 21, der sich eng um die Durchlässe 9a herum erstreckt, als auch in einem vierten Bereich 22, der sich um den gesamten Bereich der jeweiligen Wärmeübertragungsplatten herum erstreckt, wo die Durchlässe 9a und 16a gebildet sind. Die Wärmeübertragungsplatten sind dort miteinander verbunden, z. B. durch Löten in allen Bereichen 9-22.
Auf diese Weise werden in abwechselnden Plattenzwischenräumen in den Bereichen der Durchlässe 9a und 16a kreisförmige Kammern 23 gebildet, die mit dem oben genannten Einlaßkanal 17a in Verbindung stehen, und ringförmige Kammern 24, die mit dem oben genannten Verteilungskanal 18a in Verbindung stehen.
Zur Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 17a und dem Verteilungskanal 18a sind erste Durchgänge in der Form von Durchgangslöchern 22a in den Wärmeübertragungsplatten 2a vorgesehen. Vorzugsweise verbindet mindestens ein Loch 25a jede der Kammern 23 mit einer der Kammern 24. Weiterhin sind zur Verbindung zwischen dem Verteilungskanal 18a und jedem der Strömungswege 13a zum Durchfluß der zu verdampfenden Flüssigkeit zweite Durchgänge, ebenfalls in der Form von Durchgangslöchern 26a, in den Wärmeübertragungsplatten 2a vorgesehen. Vorzugsweise verbindet mindestens ein Loch 26a eine der Kammern 24 mit einem der Strömungswege 13a.
Anzahl und Größe der Löcher 25a und 26a können leicht an jede gewünschte Beschränkung der Fluidströmung zwischen den Kammern 17a und 18a und in die Strömungswege 13a angepaßt werden. Die Löcher 25a und 26a können in allen oder nur in jeder zweiten Wärmeübertragungsplatte 2a gebildet sein. Falls mehr als ein Loch mit einer oder beiden Kammern 23 oder 24 vorgesehen ist, können solche Löcher um den Einlaßkanal 17a oder den Verteilungskanal 18a herum verteilt sein. Der Abstand zwischen den Löchern 25a und 26a, sowohl entlang des Einlaßkanals 17a und um ihn herum als auch entlang des Verteilungskanals 18a und um ihn herum, kann je nach Bedarf variiert werden.
Durch die vorliegende Erfindung wird es möglich, wahlweise eine angemessene Größe für die Löcher 25a und 26a zu wählen und dadurch wohldefinierte Einlaßöffnungen zur Beschränkung des ankommenden Kühlmittels zu bilden. Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Strömung des Kühlmittels oder einer anderen zu verdampfenden Flüssigkeit eine erste Druckverringerung durchläuft, wenn sie durch die Löcher 25a zwischen dem Einlaßkanal 17a und dem Verteilungskanal 18a läuft, und einer zweiten Druckverringerung, wenn sie durch die Löcher 26a zwischen dem Verteilungskanal 18a und den Verdampfungsströmungswegen 13a zwischen benachbarten Wärmeübertragungsplatten läuft.
In einem Plattenwärmetauscher nach der vorliegenden Erfindung ist die Beschränkungseinrichtung für die Strömung des Kühlmittels oder einer anderen Flüssigkeit in die Verdampfungsströmungswege somit in die Wärmeübertragungsplatten integriert, wodurch die Herstellungskosten verringert werden und das Zusammensetzen des Plattenwärmetauschers vereinfacht wird.
Fig. 4 und 5 stellen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Fig. 4 zeigt einen Eckabschnitt einer Wärmeübertragungsplatte 2b und Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Stapel aus vier solchen Platten entlang der Linie B-B in Fig. 4.
Jede Wärmeübertragungsplatte 2b hat in ihrem Eckabschnitt einen kreisförmigen Einlaßdurchgang 9b und einen ansteigenden zusätzlich geformten Durchlaß 16b. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind die verschiedenen Einlaßdurchgänge 9b der Platten ausgerichtet und bilden einen Einlaßkanal 17b durch den Plattenstapel, und die zusätzlichen Durchgänge 16b bilden einen Verteilungskanal 18b.
Die Wärmeübertragungsplatten 2b werden durch Pressen ihrer jeweiligen Eckabschnitte auf eine solche Weise geformt, daß sie wie folgt aneinander anstoßen.
Jedes zweite Paar von Wärmeübertragungsplatten, die zwischen sich einen Verdampfungsströmungsweg 13b für ein zu verdampfendes Fluidum begrenzen, stoßen aneinander in einem ausgedehnten Bereich 27 an, wie in Fig. 4 gezeigt. Dieser Bereich 27 umgibt jeden der jeweiligen Durchgänge 9b und 16b der beiden Platten; außerdem sind die Platten in diesem Bereich um die jeweiligen Durchgänge 9b und 16b herum miteinander verschweißt.
In kleinen Teilen des Bereiches 27 ist jedoch mindestens eine der beiden Platten an ihrer der anderen Platte zugewandten Seite mit engen Rillen 25b und 26b versehen, wodurch die beiden Platten in diesen kleinen Teilen des Bereiches 27 nicht aneinander anstoßen oder miteinander verbunden sind. Das bedeutet, wie man Fig. 4 und 5 entnehmen kann, daß die Rille 25b einen ersten Durchgang bildet, der den Einlaßkanal 17b mit dem Verteilungskanal 18b verbindet, und daß die Pille 26b einen zweiten Durchgang bildet, der den Verteilungskanal 18b mit einem Verdampfungsströmungsweg 13b verbindet, der zwischen den beiden benachbarten Wärmeübertragungsplatten 2b gebildet wird.
Während die beiden obersten Wärmeübertragungsplatten 2b, die in Fig. 5 gezeigt sind, ein erstes Paar von Platten bilden, die miteinander auf die eben beschriebene Weise verbunden sind, bilden die anderen beiden in Fig. 5 gezeigten Platten ein benachbartes zweites Paar von Platten, die miteinander auf dieselbe Weise verbunden sind. Diese beiden Paare von Platten liegen übereinander und sowohl der Einlaßkanal 17b als auch der Verteilungskanal 18b sind von einer Verbindung mit dem Hauptteil des zwischen diesen beiden Plattenpaaren gebildeten Plattenzwischenraumes mittels einer ringförmigen Dichtung 28 abgedichtet. Die Dichtung 28 befindet sich in gegenüberliegenden Dichtungsrillen 24, die in zwei Platten der Plattenpaare gepresst werden, die einander zugewandt sind (siehe Fig. 5) und die sich ganz um die Bereiche der jeweiligen Platten herum erstrecken, in denen die Einlaßdurchgänge 9b und die zusätzlichen Durchgänge 16b gebildet sind (siehe Fig. 4).
Im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 3, nach der die jeweiligen ersten und zweiten Durchgänge die Form von Durchgangslöchern 25a, 26a in den Wärmeübertragungsplatten haben, weist die Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 entsprechende Durchgänge auf, die durch Vertiefungen oder Rillen 25b, 26b gebildet werden, die in die Wärmeübertragungsplatten gepreßt werden. Jeder Durchgang 25b, 26b kann durch eine Rille in nur einer der relevanten Platten geformt werden oder er kann durch zwei gegenüberliegende Rillen in beiden Platten geformt werden, wie in Fig. 5 gezeigt. In Fig. 4 ist durch gestrichelte Linien angedeutet, daß mehr als ein Durchgang 25b und mehr als ein Durchgang 26b gebildet werden können.
Es kann natürlich jede gewünschte Anzahl, Größe und Anordnung der Durchgänge je nach Bedarf gewählt und auch leicht erzielt werden, indem die Wärmeübertragungsplatten vor dem Zusammensetzen vorgeformt werden.
Offensichtlich kann das Paar von Platten, die nur Dichtungen als Abdichteinrichtungen zwischen sich aufweisen, die in Fig. 5 gezeigt sind, zum Austausch der Dichtungen, falls nötig, voneinander gelöst werden. In Hinblick auf Fig. 5 ist anzumerken, daß der Verdampfungsströmungsweg 13b, der zwischen den beiden Platten jedes Plattenpaares definiert ist, sich ganz um den Bereich 27 der jeweiligen Platten herum erstreckt, in dem diese Platten aneinander anstoßen und gegeneinander abdichten. Der Hauptteil des Verdampfungsströmungsweges 13b wird zwischen den Hauptwärmeübertragungsabschnitten der Platten gebildet, ein Teil davon ist in Fig. 4 unter 30 gezeigt. Die zu verdampfende Flüssigkeit muß somit vom Einlaßkanal 17b durch den Durchgang 25b, die Verteilungskammer 18b und den Durchgang 26b fließen, bevor sie in den Verdampfungsströmungsweg 13b in einen Bereich eintritt, der zwischen dem Verteilungskanal 18b und dem oberen linken Eckenabschnitt der in Fig. 5 gezeigten Platte liegt. Dadurch fließt sie an beiden Seiten des Verteilungskanals 18b bzw. des Einlaßkanales 17b zum Hauptteil des Verdampfungsströmungsweges 13b.
Normalerweise ist der Plattenwärmetauscher beim Gebrauch in einem Kühlsystem so angeordnet, daß sich seine Platten vertikal erstrecken und ihren Einlaßkanal 17b für die zu verdampfende Flüssigkeit im unteren Teil des Plattenwärmetauschers haben. Die Platten können alternativ jedoch in einer in Fig. 5 angedeuteten Orientierung verwendet werden.
Falls gewünscht, kann der Verteilungskanal (18a oder 18b) in einige separate Verteilungskanalteile unterteilt werden, von denen sich jeder über mehrere Wärmeübertragungsplatten erstreckt und über Durchgänge (26a oder 26b) mit mehreren Plattenzwischenräumen oder Strömungswegen (13a oder 13b) zwischen den Wärmeübertragungsplatten in Verbindung steht, ohne daß man sich dadurch vom erfinderischen Gedanken entfernt.

Claims

1. Plattenwärmetauscher zur Verdampfung eines ersten Fluidums, z. B. eines Kühlmittels, mittels eines zweiten Fluidums, umfassend einen Stapel von Wärmeübertragungsplatten (2a; 2b), die mit Einlaßdurchgängen (9a; 9b) versehen sind, die einen Einlaßkanal (17a; 17b) durch den Plattenstapel für das erste Fluidum bilden, sowie mit einer Abdichteinrichtung zwischen den Wärmeübertragungsplatten, um in abwechselnden Plattenzwischenräumen erste und zweite Strömungswege (13, 14) für den Durchfluß der ersten bzw. zweiten Fluide zu begrenzen, wobei der Einlaßkanal (17a; 176) in Verbindung mit den ersten Strömungswegen (13a; 13b) steht, jedoch durch die Abdichteinrichtung von der Verbindung mit den zweiten Strömungswegen abgeschlossen ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Wärmeübertragungsplatten (2a; 2b) mit weiteren Durchgängen (16a; 16b) versehen sind, die einen Verteilungskanal (18a; 18b) durch den Plattenstapel bilden, und

- daß die Wärmeübertragungsplatten (2a; 2b) erste Durchgänge (25a; 25b) bilden, die entlang des Einlaßkanals (17a; 17b) verteilt sind und letzteren mit dem Verteilungskanal (18a; 18b) verbinden, sowie zweite Durchgänge (26a; 26b), die den Verteilungskanal (18a; 18b) mit den ersten Strömungswegen (13a; 13b) zwischen den Wärmeübertragungsplatten verbinden.

2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Durchgänge (25a, 25b; 26a, 26b) so dimensioniert sind, daß sie gedrosselte Verbindungen zwischen dem Einlaßkanal (17a; 17b) und dem Verteilungskanal (18a; 18b) bzw. zwischen dem Verteilungskanal (18a; 18b) und den ersten Strömungswegen (13a; 13b) bilden.

3. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten und/oder zweiten Durchgänge durch Durchgangslöcher (25a; 26a) in den jeweiligen Wärmeübertragungsplatten gebildet werden.

4. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten und/oder zweiten Durchgänge durch benachbarte Wärmeübertragungsplatten (2b), die aneinander anstoßen, gebildet werden und dazwischen verlaufen, wobei eine Vertiefung (25b; 26b) in mindestens einer solchen benachbarten Wärmeübertragungsplatte gebildet ist.

5. Plattenwärmetauscher nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Größe der ersten Durchgänge (25a; 25b) entlang des Einlaßkanals (17a; 17b) variiert.

6. Plattenwärmetauscher nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die ersten Durchgänge (25a; 25b) um den Umfang des Einlaßkanals (17a; 17b) herum verteilt sind.

7. Plattenwärmetauscher nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mehr als einer der zweiten Durchgänge (26a; 26b) zur Verbindung zwischen dem Verteilungskanal (18a; 18b) und jedem der ersten Strömungswege (13a; 13b) vorgesehen sind und um den Umfang des Verteilungskanals (18a; 18b) herum verteilt sind.

8. Plattenwärmetauscher nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Anzahl der ersten Durchgänge (25a; 25b) pro Längeneinheit entlang des Einlaßkanals (17a; 17b) variiert.

9. Plattenwärmetauscher nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei

- benachbarte Wärmeübertragungsplatten (2a) paarweise gegeneinander sowohl um ihre Einlaßdurchgänge (9a) als auch um ihre zusätzlichen Durchgänge (16a) herum abgedichtet sind,

- benachbarte Wärmeübertragungsplatten (2a) weiterhin gegeneinander um ihre jeweiligen Einlaßdurchgänge (9a) herum in zwei beabstandeten Bereichen (21, 22) abgedichtet sind, wobei zwischen diesen Bereichen ein Zwischenraum (24) zwischen den Platten übrigbleibt, der sich ebenfalls um den Einlaßkanal (17a) herum erstreckt, und

- sich der Verteilungskanal (18a) durch jeden Raum (24) erstreckt, der sich um den Einlaßkanal (17a) herum erstreckt.