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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A PLATE HEAT EXCHANGER AND CONDENSER SYSTEM HAVING A PLATE HEAT EXCHANGER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/142306
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a plate heat exchanger (PW) or a system for conducting the cooling medium (3) in a flow circuit through the plate heat exchanger, wherein spherically shaped cleaning bodies are carried along by the cooling medium through the tubular flow ducts (1) for the cooling medium, wherein the tubular flow ducts for the cooling medium are cleaned by way of the cleaning bodies. With respect to the system, it is proposed to provide a condenser system having a plate heat exchanger that comprises flow ducts (1, 2), through which a cross-flow is possible and which are designed to be tubular for the one medium and undulated for the other medium, and having a plurality of cleaning bodies that can be conducted through the tubular flow ducts of the plate heat exchanger, said bodies having a spherical shape and sphere diameter that exceeds the free flow cross-section of the tubular flow ducts or corresponds to the free flow cross-section of the tubular flow ducts.

Inventors:
AHLERS ROLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/004175
Publication Date:
December 16, 2010
Filing Date:
June 10, 2009
Export Citation:
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Assignee:
GEA ECOFLEX GMBH (DE)
AHLERS ROLF (DE)
International Classes:
F28D9/00; F28B1/02; F28G1/12
Foreign References:
US20070163752A12007-07-19
FR2496861A11982-06-25
US4293033A1981-10-06
DE2454055A11976-05-26
EP0177904A21986-04-16
Attorney, Agent or Firm:
BRINKMANN, Stefan et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Betrieb eines Plattenwärmetauschers (PW)1 bei dem der Plattenwärmetauscher (PW) im Kreuzstrom betrieben und ein als Kühlmedium (3) dienendes Medium durch rohrförmig ausgebildete Strömungskanäle (1 ) und ein zu kondensierendes Medium (4) durch wellenförmig ausgebildete Strömungskanäle (2) geführt wird, bei dem das Kühlmedium in einem Strömungskreislauf durch den Plattenwärmetauscher geführt wird, wobei vom Kühlmedium (3) kugelförmig ausgebildete Reinigungskörper durch die rohrförmigen Strömungskanäle (1 ) für das Kühlmedium (3) mitgeführt werden, wobei mittels der Reinigungskörper eine Reinigung der rohrförmigen Strömungskanäle (1) für das Kühlmedium (3) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung mittels der Reinigungskörper ausschließlich physikalisch erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungskörper unter Druck durch die rohrförmigen Strömungskanäle (1 ) für das Kühlmedium (3) gepresst werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium (3) in einem geschlossenen Strömungskreislauf wiederholt durch den Plattenwärmetauscher (PW) geführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium (3) in einem offenen Strömungskreislauf durch den Plattenwärmetauscher (PW) geführt wird, wobei die Reinigungskörper dem Kühlmedium (3) vor einem Eintritt in die rohrförmigen Strömungskanäle (1) des Plattenwärmetauschers (PW) aufgegeben und nach einen Austritt aus den rohrförmigen Strömungskanälen (1) des Plattenwärmetauschers (PW) wieder entzogen werden.

6. Kondensatorsystem mit einem Plattenwärmetauscher (PW), der im Kreuzstrom durchströmbare Strömungskanäle (1 , 2) aufweist, die für das eine Medium (3) rohrförmig und für das andere Medium (4) wellenförmig ausgebildet sind, und mit einer Mehrzahl von durch die rohrförmigen Strömungskanäle (1 ) des Plattenwärmetauschers hindurchführbaren Reinigungskörpern, die kugelförmig ausgebildet sind und einen den freien Strömungsquerschnitt der rohrförmigen Strömungskanäle (1) übersteigenden oder einen dem freien Strömungsquerschnitt der rohrförmigen Strömungskanäle (1) entsprechenden Kugeldurchmesser aufweisen.

7. Kondensatorsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugeldurchmesser der Reinigungskörper den freien Strömungsquerschnitt der rohrförmigen Strömungskanäle (1) um 0 mm bis 3 mm, vorzugsweise von 1 mm bis 2 mm übersteigt.

8. Kondensatorsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungskörper aus einem elastisch kompressiblen Material gebildet sind.

9. Kondensatorsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Strömungsquerschnitt der rohrförmigen Strömungskanäle (1 ) einen Durchmesser von 9 mm bis 19 mm, vorzugsweise von 11 mm bis 17 mm, mehr bevorzugt von 13 mm bis 15 mm, noch mehr bevorzugt von 14 mm aufweist.

10. Kondensatorsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Kanalhöhe der wellenförmigen Strömungskanäle (2) 5 mm bis 9 mm, vorzugsweise

6 mm bis 8 mm, mehr bevorzugt von 6,5 mm bis 7,5 mm, noch mehr bevorzugt von

7 mm aufweist.

11. Kondensatorsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenwärmetauscher (PW) einen aus Plattenpaaren (P) zusammengefügten Plattenstapel (S) aufweist, wobei je Plattenpaar (P) zwei Einzelplatten (E) vorgesehen sind, die jeweils mit mehreren, parallel zueinander ausgerichteten Reihen rinnenförmiger Prägeabschnitte (5) versehen sind, wobei die rohrförmigen Strömungskanäle (1) zwischen den Einzelplatten (E) eines Plattenpaares (P) jeweils in Längsrichtung zwischen zwei Reihen rinnenförmiger Prägeabschnitte (5) ausgebildet sind.

12. Kondensatorsystem nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeabschnitte (5) benachbarter Reihen in Längsrichtung (6) zueinander versetzt ausgebildet sind.

13. Kondensatorsystem nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Strömungskanäle (1 ) parallel zu den Längsrändern (9) der Einzelplatten (E) des Plattenwärmetauschers (PW) ausgerichtet sind.

14. Kondensatorsystem nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Breite einer Einzelplatte (E) eines Plattenwärmetauschers (PW) eine standardisierte Abmessung aufweist.

15. Kondensatorsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die standardisierte Breite (8) einer Einzelplatte (E) 450 mm beträgt.

16. Verwendung eines Kondensatorsystems nach einem der Ansprüche 6 bis 15, bei dem der Plattenwärmetauscher (PW) als Kraftwerkskondensator, vorzugsweise als Dampfturbinenkondensator eingesetzt wird.

Description:
VERAHREN ZUM BETRIEB EINES PLATTENWÄRMETAUSCHERS UND KONDENSATORSYSTEM MIT

PLATTENWARMETAUSCHER

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Plattenwärmetauschers, bei dem der Plattenwärmetauscher im Kreuzstrom betrieben und ein als Kühlmedium dienendes Medium durch rohrförmig ausgebildete Strömungskanäle und ein zu kondensierendes Medium durch wellenförmig ausgebildete Strömungskanäle geführt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein System mit einem Plattenwärmetauscher, der im Kreuzstrom durchströmbare Strömungskanäle aufweist, die für das eine Medium rohrförmig und für das andere Medium wellenförmig ausgebildet sind.

Plattenwärmetauscher im Allgemeinen sowie in der speziellen Ausgestaltung als geschweißte Plattenwärmetauscher sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt, weshalb eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises an dieser Stelle nicht bedarf.

Es ist dem Grunde nach zwischen Plattenwärmetauschern einerseits und Rohrbündelwärmetauschern andererseits zu unterscheiden. Rohrbündelwärmetauscher verfügen über eine Mehrzahl von Innenrohren, die gebündelt in ein Außenrohr eingesetzt sind. Im Verwendungsfall werden die Innenrohre von einem ersten Medium und das Außenrohr von einem zweiten Medium durchströmt. Es ist ein Betrieb sowohl im Gleich- als auch im Gegenstrom möglich.

Plattenwärmetauscher unterscheiden sich in ihrem Aufbau von Rohrbündelwärmetauschern grundlegend. Sie bestehen aus einzelnen Platten, wobei im Falle eines geschweißten Plattenwärmetauschers zwei Einzelplatten ein sogenanntes Plattenpaar bilden. Mehrere Plattenpaare bilden einen Plattenstapel, wobei ein Plattenwärmetauscher einen Plattenstapel oder auch mehrere Plattenstapel aufweisen kann. Ein erstes Medium wird zwischen den Einzelplatten eines Plattenpaares und ein zweites Medium zwischen den Plattenpaaren eines Plattenstapels geführt. Dabei erlaubt die Konstruktion des Plattenwärmetauschers eine Führung der Medien sowohl im Gegenoder Gleichstrom als auch im Kreuzstrom.

Plattenwärmetauscher der vorgenannten Art finden industrielle Anwendung, so zum Beispiel in der Zuckerindustrie. Mit der EP 1 085 285 A1 ist ein Plattenwärmetauscher für den Einsatz in einem Verdampfer offenbart, der der Verarbeitung eines mit auskristallisierbaren Stoffen beladenen Mediums dient. Typischerweise erfolgt in einem solchen Einsatzfall mittels des Verdampfers eine Eindickung des mit auskristallisierbaren Stoffen beladenen Mediums.

Zur Erzielung eines optimierten Wärmeübergangs zwischen dem einen und dem anderen Medium, das heißt im Falle eines Einsatzes des Plattenwärmetauschers als Kraftwerkskondensator zwischen dem als Kühlmedium dienenden Medium einerseits und dem zu kondensierenden Medium andererseits, verfügen die rohrförmig ausgebildeten Strömungskanäle für das als Kühlmedium dienende Medium über einen Durchmesser von wenigen Millimetern, beispielsweise 5 mm. Die Kanalhöhe der wellenförmig ausgebildeten Strömungskanäle für das zu kondensierende Medium beträgt ebenfalls wenige Millimeter, beispielsweise 3 mm.

Obgleich sich Plattenwärmetauscher der vorgenannten Art im alltäglichen Praxiseinsatz beispielsweise in der Zuckerindustrie bewährt haben, besteht Verbesserungsbedarf, insbesondere mit Blick auf eine vereinfachte Betriebshandhabung. Darüber hinaus ist es angestrebt, den Anwendungsbereich für insbesondere geschweißte Plattenwärmetauscher zu vergrößern.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines Plattenwärmetauschers beziehungsweise ein System vorzuschlagen, das eine vereinfachte Betriebshandhabung ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird verfahrensseitig vorgeschlagen, dass das Kühlmedium in einem Strömungskreislauf durch den Plattenwärmetauscher geführt wird, wobei vom Kühlmedium kugelförmig ausgebildete Reinigungskörper durch die rohrförmigen Strömungskanäle für das Kühlmedium mitgeführt werden, wobei mittels der Reinigungskörper eine Reinigung der rohrförmigen Strömungskanäle für das Kühlmedium erfolgt.

Systemseitig wird zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgeschlagen, ein Kondensatorsystem mit einem Plattenwärmetauscher, der im Kreuzstrom durchströmbare Strömungskanäle aufweist, die für das eine Medium rohrförmig und für das andere Medium wellenförmig ausgebildet sind, und mit einer Mehrzahl von durch die rohrförmigen Strömungskanäle des Plattenwärmetauschers hindurchführbaren Reiniguπgskörpern, die kugelförmig ausgebildet sind und einen den freien Strömungsquerschnitt der rohrförmigen Strömungskanäle übersteigenden oder einen dem freien Strömungsquerschnitt der rohrförmigen Strömungskanäle entsprechenden Kugeldurchmesser aufweisen.

Es wird verfahrensseitig vorgeschlagen, dem Kühlmedium Reinigungskörper beizugeben, die im Strömungskreislauf des Kühlmediums mitgeführt werden. Diese Reinigungskörper sind kugelförmig ausgebildet und sorgen beim Hindurchführen durch die Strömungskanäle für eine Entfernung der sich innenseitig der Strömungskanäle absetzenden Fremdstoffe. Hierbei kann es sich beispielsweise um Verkalkungen und/oder Anlagerungen von Verschmutzungen, Reststoffen oder dergleichen handeln. Mittels der Reinigungskörper werden diese Verunreinigungen abgelöst, so dass in vorteilhafter Weise der Strömungskanal für das Kühlmedium frei bleibt. Auf diese Weise werden die Betriebsparameter des Plattenwärmetauschers, wie zum Beispiel Durchflussrate, Wärmeübertragung und/oder dergleichen konstant gehalten, was eine bestimmungsgemäße Verwendung mit vorbekannten, das heißt vordefinierten Betriebsparametern auch nach längerer Einsatzdauer ermöglicht.

Die Reinigungskörper nutzen sich verschleißbedingt ab, was es erforderlich macht, diese von Zeit zu Zeit zu ersetzen. Um eine hinreichende Reinigung erzielen zu können, ist der Durchmesser der kugelförmigen Reinigungskörper entsprechend auszulegen. Wird der Durchmesser zu klein gewählt, ist die Abnutzung der Reinigungskörper zu hoch und/oder die damit erzielbare Reinigungswirkung zu gering. Ein Kugeldurchmesser von zum Beispiel 10 mm bis 20 mm, vorzugsweise von 12 mm bis 18 mm, mehr bevorzugt von 14 mm bis 16 mm hat sich bewährt. Dabei werden die kugelförmigen Reinigungskörper aus einem elastisch kompressiblen Material gebildet, beispielsweise einem Schaumstoffmaterial, das aus Naturkautschuk gebildet sein kann. Im entspannten Zustand weisen die aus einem elastisch kompressiblen Material gebildeten Reinigungskugeln einen Durchmesser auf, der den freien Strömungsquerschnitt des rohrförmigen Strömungskanals für das Kühlmedium übersteigt. Dieser kann je nach Ausgestaltung der Reinigungskugel einen Durchmesser von zum Beispiel 9 mm bis 19 mm, vorzugsweise von 11 mm bis 17 mm, mehr bevorzugt von 13 mm bis 15 mm, noch mehr bevorzugt von 14 mm aufweisen. Idealerweise übersteigt der Kugeldurchmesser der Reinigungskörper den freien Strömungsquerschnitt der rohrförmigen Strömungskanäle um 0 mm bis 3 mm, vorzugsweise um 1 mm bis 2 mm.

Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall werden die kugelförmigen Reinigungskörper unter Druck durch die rohrförmig ausgebildeten Strömungskanäle in Fließrichtung des Kühlmediums hindurchgepresst. Die Reinigungskörper werden nicht unter zusätzlicher Druckbeaufschlagung durch die Strömungskanäle geführt, sondern vielmehr vom Kühlmedium ohne zusätzliche Druckbeaufschlagung mitgerissen und durch die Strömungskanäle hindurchgeführt. Dies macht eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmediums im Strömungskreislauf erforderlich. Diese ist in Entsprechung nicht zuletzt des freien Strömungsquerschnitts der rohrförmigen Strömungskanäle auszuwählen. Im Zuge einer bestimmungsgemäßen Verfahrensdurchführung werden die Reinigungskörper vom Kühlmedium mitgeführt und durch die rohrförmigen Strömungskanäle geleitet. Infolge dieses Hindurchführens der Reinigungskörper durch die Strömungskanäle kommt es zu einem Abriebkontakt zwischen der Innenoberfläche der Strömungskanäle einerseits und den Reinigungskörpern andererseits, infolgedessen etwaige Anhaftungen, Ablagerungen und/oder dergleichen von der Innenoberfläche der Strömungskanäle losgelöst beziehungsweise entfernt werden. Die Reinigung mittels der Reinigungskörper erfolgt insofern ausschließlich physikalisch. Auf den kontinuierlichen Einsatz von Chemikalien kann in vorteilhafter Weise vollends verzichtet werden, was insbesondere aus Umweltschutzgründen von Vorteil ist.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführung liegt darin, dass eine fortlaufende, permanente Reinigung der rohrförmigen Strömungskanäle erfolgt. Es ist deshalb insbesondere nicht erforderlich, die bestimmungsgemäße Verwendung eines Plattenwärmetauschers zwecks Reinigung desselben zu unterbrechen. Nach der erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführung ist vielmehr ein kontinuierlicher Betrieb möglich. Dank der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es erstmals möglich, Plattenwärmetauscher im Kraftwerkskondensatorbetrieb zu verwenden. Bislang haben als Kraftwerkskondensatoren ausschließlich Rohrbündelwärmetauscher Verwendung gefunden, weil vorbekannte Plattenwärmetauscher einen dauerhaft einwandfreien Betrieb nicht gewährleisten konnten. Die erfindungsgemäße Verfahrensdurchführung beziehungsweise das erfindungsgemäße Kondensatorsystem schafft hier Abhilfe und stellt eine echte Alternative zu den bislang eingesetzten Rohrbündelwärmetauschern zur Verfügung. Die mit der Erfindung vorgeschlagene Ausgestaltung gestattet einen zuverlässig dauerhaften Betrieb, da Verunreinigungen oder gar Verstopfungen des Plattenwärmetauschers, die zu Funktionsstörungen führen könnten, vollständig vermieden werden können. Der nach der Erfindung ausgebildete Plattenwärmetauscher kann deshalb als Kraftwerkskondensator, beispielsweise als Dampfturbinenkondensator eingesetzt werden, was mit den aus dem Stand der Technik bislang bekannt gewordenen Plattenwärmetauschern nicht möglich ist. So ist es zwar aus dem Stand der Technik bekannt, Plattenwärmetauscher als Kondensatoren einzusetzen, nicht jedoch als Kraftwerkskondensatoren, da die in diesem Zusammenhang an einen Plattenkondensator zu stellenden Voraussetzungen für einen einwandfreien Betrieb von aus dem Stand der Technik bekannten Plattenkondensatoren nicht erfüllt werden. Erst der erfindungsgemäße ausgestaltete Plattenkondensator macht eine Anwendung als Kraftwerkskondensator möglich.

Das Kühlmedium kann gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung in einem geschlossenen Strömungskreislauf wiederholt durch den Plattenwärmetauscher geführt werden. In diesem Fall werden die vom Kühlmedium mitgetragenen Reinigungskörper fortlaufend im geschlossenen Strömungskreislauf umgewälzt. Sobald die Reinigungskörper verschlissen sind, kann ein Komplettaustausch derselben vorgenommen werde.

Gemäß einer zweiten alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, das Kühlmedium in einen offenen Strömungskreislauf durch den Plattenwärmetauscher zu führen, wobei die Reinigungskörper dem Kühlmedium vor einem Eintritt in die Strömungskanäle des Plattenwärmetauschers aufgegeben und nach einem Austritt aus den Strömungskanälen des Plattenwärmetauschers wieder entzogen werden. Gemäß dieser alternativen Ausgestaltung werden dem Kühlmedium die Reinigungskörper aufgegeben, bevor dieses in die Strömungskanäle des Plattenwärmetauschers einströmt. Vom Kühlmedium mitgerissen werden die Reinigungskörper sodann durch die Strömungskanäle geführt. Nach einem Austritt des Kühlmediums aus den Strömungskanälen werden die Reinigungskörper aus dem Kühlmedium wieder entfernt, was beispielsweise durch ausfiltern oder aussieben erreicht werden kann. Verschlissene Reinigungskörper können partiell ausgetauscht werden.

Die erfindungsgemäße Verfahrensdurchführung ermöglicht in vorteilhafter Weise die Betriebshandhabung eines Plattenwärmetauschers als Kraftwerkskondensator. Eine manuelle, zeitaufwendige Reinigung des Plattenwärmetauschers ist nicht erforderlich, da eine automatisierte Reinigung aufgrund der vom Kühlmedium mitgeführten Reinigungskörper erfolgt. Aufwendige Reinigungsarbeiten, die bei Plattenwärmetauschern nach dem Stand der Technik zum Teil per Hand durchgeführt werden müssen, können vollends entfallen. Darüber hinaus wird eine im Vergleich zum Stand der Technik erhöhte Betriebsdauer erreicht, da die bislang zu Reinigungszwecken erforderlichen Betriebsunterbrechungen nicht mehr anfallen.

Aus dem Stand der Technik vorbekannte Plattenwärmetauscher haben hinsichtlich der röhrenförmig ausgebildeten Strömungskanäle in aller Regel einen Durchmesser von ca. 3 mm bis 4,5 mm. Dieses Durchmessermaß hat sich mit Bezug auf einen optimierten Wärmeübertrag zwischen den beiden durch den Plattenwärmetauscher hindurchgeführten Medien als vorteilhaft erwiesen. Im Unterschied hierzu verfügt der Plattenwärmetauscher nach der erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführung beziehungsweise nach dem erfindungsgemäßen Kondensatorsystem über rohrförmige Strömungskanäle, die einen sehr viel größeren Durchmesser aufweisen, nämlich einen Durchmesser von 9 mm bis 19 mm, vorzugsweise von 11 mm bis 17 mm, mehr bevorzugt von 13 mm bis 15 mm, noch mehr bevorzugt von 14 mm. Trotz dieses im Vergleich zum Stand der Technik größer gewählten Durchmessers ermöglicht der nach der Erfindung vorgesehene Plattenwärmetauscher einen hohen Wirkungsgrad. Aufgrund der vergleichsweise großen Durchströmungsquerschnitte war dies nicht zu erwarten. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Effektivität des erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers dadurch begründet ist, dass die Strömungskanäle aufgrund der zum Einsatz kommenden Reinigungskörper stets frei von Verunreinigungen und/oder Anlagerungen gehalten werden. Mit zunehmenden Verschmutzungszustand wirken sich dererlei Verschmutzungen und/oder Anlagerungen nachteilig auf den mit einem Plattenwärmetauscher erzielbaren Wirkungsgrad aus, weshalb mit dem erfindungsgemäßen Plattenwärmetauscher trotz der im Querschnitt vergleichsweise groß dimensionierten Strömungskanäle eine sehr gute Wärmeübertragung zu erzielen ist.

Das Kondensatorsystem nach der Erfindung ist aus einem Plattenwärmetauscher einerseits und kugelförmigen Reinigungskörpern andererseits gebildet. Der Plattenwärmetauscher weist dabei im Kreuzstrom durchström bare Strömungskanäle auf, die für das eine Medium rohrförmig und für das andere Medium wellenförmig ausgebildet sind. „Wellenförmig" meint dabei eine mit Bezug auf die Einzelplattenebene des Plattenwärmetauschers auf- und abwärts gerichtete Formgebung, ähnlich einem Sinusverlauf.

Es ist bevorzugterweise vorgesehen, dass der Plattenwärmetauscher einen aus Plattenpaaren zusammengefügten Plattenstapel aufweist. Dabei sind je Plattenpaar zwei Einzelplatten vorgesehen, die jeweils mit mehreren, parallel zueinander ausgerichteten Reihen rinnenförmiger Prägeabschnitte versehen sind. Die rohrförmigen Strömungskanäle sind zwischen den Einzelplatten eines Plattenpaares jeweils in Längsrichtung zwischen zwei Reihen rinnenförmiger Prägeabschnitte ausgebildet. Es entstehen so rohrförmige Strömungskanäle, die bevorzugterweise im rechten Winkel hierzu stehende wellenförmige Strömungskanäle kreuzen. Die Prägeabschnitte benachbarter Reihen sind gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in Längsrichtung zueinander versetzt ausgebildet. Auf diese Weise werden Strömungskanäle ausgebildet, die „doppelwellenförmig" verlaufen. Durch die versetzte Anordnung der Prägeabschnitte ergibt sich nämlich eine auch in der jeweiligen Ebene einer Einzelplatte verlaufende Wellenform. In solcher Weise ausgestaltete Strömungskanäle verlaufen also mit Bezug auf die Ebene einer Einzelplatte des Plattenwärmetauschers einerseits wellenförmig auf und ab und andererseits wellenförmig vor und zurück.

Die rohrförmigen Strömungskanäle sind bevorzugter Weise parallel zu den Längsrändem der Einzelplatten ausgerichtet. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall ergibt sich so bei aufgestellten Plattenwärmetauschern eine Strömungsrichtung für das Kühlmedium, die der Gewichtskraft folgend verläuft. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Plattenwärmetauscher um 90° gedreht auszurichten, in welchem Fall das Kühlmedium waagerecht durch die Röhrchenseite strömt. Das Medium auf der Wellenseite durchströmt den Plattenwärmetauscher in diesem Fall von oben nach unten, beziehungsweise von unten nach oben. Auf diese Weise kann speziellen Einbausituationen vor Ort in vorteilhafter Weise Rechnung getragen werden.

Die Breite einer Einzelplatte ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung auf ein bestimmtes Maß normiert. Als Standardbreite kann beispielsweise eine Breite von 450 mm gewählt werden. Ausgehend von dieser Standardbreite ist die Abmessung eines Plattenwärmetauschers in Längsrichtung in Abhängigkeit der wünschenswerterweise zu erzielenden Wärmeübertragungsrate auszuwählen. Es können selbstredend auch andere Standardbreiten gewählt werden. So ließe sich als Standardbreite auch eine Breite von zum Beispiel 300 mm oder 350 mm wählen. Der Vorteil der Standardbreite liegt dabei insbesondere darin, dass von einem vorgegebenen Standardmaß ausgegangen werden kann, an welches das Längenmaß in Abhängigkeit der wünschenswerterweise zu erzielenden Wärmeübertragungsrate anzupassen ist. Insbesondere aus fertigungstechnischer Sicht ist diese Standardisierung von Vorteil, da die Plattenherstellung mit Fertigungsmaschinen und -einrichtungen erfolgen kann, die zumindest mit Bezug auf die Breitenrichtung nicht umgerüstet zu werden brauchen.

Die mit einem Plattenwärmetauscher insgesamt erzielte Wärmeübertragungsrate ergibt sich im Übrigen in Abhängigkeit der pro Plattenstapel eingesetzten Plattenpaare beziehungsweise in Abhängigkeit der je Plattenwärmetauscher eingesetzten Plattenstapel. Das erfindungsgemäße Kondensatorsystem zeichnet sich nicht zuletzt durch die Reinigungskörper aus. Plattenwärmetauscher als solche sind aus dem Stand der Technik vorbekannt. Die erfindungsgemäße Besonderheit besteht nun darin, ein Kondensatorsystem vorzuschlagen, das den kombinierten Einsatz eines Plattenwärmetauschers mit einer Mehrzahl von Reinigungskörpern vorsieht. Wie Untersuchungen gezeigt haben, bedarf es kugelförmiger Reinigungskörper mit einem gewissen Kugeldurchmesser, um hinreichende Reinigungsergebnisse erzielen zu können. Die Querschnittsflächen der Reinigungskanäle sind deshalb an die Durchmesser der Reinigungskugeln entsprechend angepasst, wobei im Vergleich zum Stand der Technik vergleichsweise große Durchströmungsquerschnitte gewählt wurden, und zwar obgleich nicht zu erwarten stand, mit dererlei großen Strömungsquerschnitten akzeptable Wärmeübertragungen gewährleisten zu können.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: Fig. 1 in einer frontseitigen Draufsicht die Einzelplatte eines erfindungsgemäßen Plattenwärmetauschers;

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie M-Il nach Fig. 1 ;

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie IM-III nach Fig. 1 ;

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie IV-IV nach Fig. 1 ;

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie V-V nach Fig. 1 ;

Fig. 6 in schematischer Seitenansicht einen Plattenstapel;

Fig. 7 in geschnittener Darstellung den Plattenstapel nach Fig. 6 gemäß Schnittlinie VII-VII nach Fig. 6 und

Fig. 8 in schematisch perspektivischer Ansicht einen Plattenwärmetauscher nach der Erfindung.

Der Plattenwärmetauscher PW nach der Erfindung weist einen Plattenstapel S auf, der aus mehreren Plattenpaaren P zusammengefügt ist. Dabei sind je Plattenpaar P zwei Einzelplatten E vorgesehen. Dieser Sachzusammenhang ergibt sich am deutlichsten aus den Figuren 6 und 7.

Eine Einzelplatte E ist in einer frontalen Draufsicht in Fig. 1 bzw. im Schnitt in den Figuren 2 bis 5 dargestellt.

Eine Einzelplatte E ist mit zueinander ausgerichteten Reihen rinnenförmiger Prägeabschnitte 5 versehen. Diese sind parallel in Längsrichtung 6 ausgerichtet, und zwar parallel zu den Längsrändern 9, wie sich aus Fig. 1 ergibt. Im endfertig montierten Zustand stellt der Plattenwärmetauscher zwei Strömungskanäle 1 und 2 bereit. Die Strömungskanäle 1 sind im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet, wie sich aus der Darstellung nach Fig. 7 ergibt. Dabei sind die rohrförmigen Strömungskanäle 1 zwischen den Einzelplatten E eines Plattenpaares jeweils in Längsrichtung 6 zwischen zwei Reihen rinnenförmiger Prägeabschnitte ausgebildet.

Im rechten Winkel zu den rohrförmigen Strömungskanälen 1 verlaufen die zweiten Strömungskanäle 2, die wellenförmig ausgebildet sind, wie ebenfalls der Darstellung nach Fig. 7 am deutlichsten zu entnehmen ist. Dabei ergibt sich die Wellenförmigkeit des zweiten Strömungskanals 2 aufgrund eines mit Bezug auf die Zeichnungsebene nach Fig. 7 sinusförmigen Verlaufs.

Die Strömungskanäle 2 können darüber hinaus auch mit Bezug auf die Zeichnungsebene nach Fig. 1 wellenförmig verlaufen, welche Ausgestaltung rein optional ist und sich dadurch ergibt, dass Prägeabschnitte 5 benachbarter Reihen in Längsrichtung 6 zueinander versetzt ausgebildet sind.

Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall werden die rohrförmigen Strömungskanäle 1 vom Kühlmedium 3, welches beispielsweise Wasser sein kann, durchströmt, wie sich dies schematisch aus den Figuren 1 und 7 anhand der dort eingezeichneten Pfeile ergibt. Das zu kondensierende Medium 4, beispielsweise Dampf, wird im Kreuzstrom zum Kühlmedium 3 durch den Plattenwärmetauscher PW bewegt, was sich gleichfalls aus den Figuren 1 und 7 anhand der dort eingezeichneten Pfeile ergibt.

Nach der erfindungsgemäßen Verfahrensdurchführung werden vom Kühlmedium 3 Reinigungskörper mitgeführt, die die rohrförmigen Strömungskanäle für das Kühlmedium 3 durchströmen. Die Reinigungskörper sind kugelförmig ausgebildet und verfügen bei einem Durchmesser, der den des freien Strömungsquerschnitts der Strömungskanäle 1 übersteigt. Infolgedessen werden die Reinigungskörper an der Innenseite 7 der Strömungskanäle reibend vorbeigeführt, was zu einem Abrieb von etwaigen sich hier angesammelten Verschmutzungen und/oder Ansammlungen von Verkalkungen, Schmutzpartikeln und/oder dergleichen führt.

Der Plattenwärmetauscher PW weist in Breitenrichtung 8 eine Abmessung von vorzugsweise 450 mm auf. Diese Breite ist als standardisierte Breite vorgegeben, so dass zur Erzielung einer wunschgemäß zu erreichenden Wärmeübertragung die Abmessung des Plattenwärmetauschers PW in Längsrichtung 6 entsprechend auszuwählen ist. Der gezeigte Plattenwärmetauscher PW verfügt über einen Plattenstapel S. Ein Plattenwärmetauscher PW kann gegebenenfalls auch über mehrere Plattenstapel S verfügen. Im Übrigen ist die Anzahl der Plattenpaare P je Plattenstapel S frei wählbar. In Abhängigkeit der Anzahl der Plattenpaare P je Plattenstapel S beziehungsweise in Abhängigkeit der Anzahl der Plattenstapel S je Plattenwärmetauscher PW lässt sich das Wärmeübertragungsvermögen des Plattenwärmetauscher PW wahlweise vorgeben.

Fig. 8 lässt einen Plattenwärmetauscher PW nach der Erfindung in schematisch- perspektivischer Ansicht erkennen. Der gezeigte Plattenwärmetauscher PW ist aus einem Plattenstapel S gebildet, der im gezeigten Ausführungsbeispiel über insgesamt sechs Plattenpaare P verfügt. Je Plattenpaar P sind jeweils zwei Einzelplatte E vorgesehen.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 zeigt eine Anordnung des Plattenwärmetauschers PW 1 demgemäß das Kühlmedium 3 mit Bezug auf die Zeichnungsebene nach Fig. 8 den Plattenwärmetauscher PW von oben nach unten, dass heißt der Gewichtskraft folgend durchströmt. Als Kühlmedium 3 kommt beispielsweise Wasser in Betracht. Das zu kondensierende Medium 4, beispielsweise Wasserdampf, durchströmt den Plattenwärmetauscher mit Bezug auf die Zeichnungsebene nach Fig. 8 von links nach rechts, das heißt im Kreuzstrom zum Kühlmedium 3.

Bezugszeichenliste

1 rohrförmiger Strömungskanal

2 wellenförmiger Strömungskanal

3 Kühlmedium

4 kondensierendes Medium

5 Prägeabschnitt

6 Längsrichtung

7 Innenseite

8 Breitenrichtung

9 Längsrand

PW Plattenwärmetauscher

E Einzel platte

P Plattenpaar

S Plattenstapel