Plattenwärmetauscher, verfahrenstechnische Anlage und Verfahren

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmetauscher für eine verfahrenstechnische Anlage, eine verfahrenstechnische Anlage mit einem derartigen Plattenwärmetauscher und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Plattenwärmetauschers.

Ein Plattenwärmetauscher umfasst einen Wärmetauscherblock, wobei außenseitig an dem Wärmetauscherblock sogenannte Header aufgeschweißt sind. Mit Hilfe dieser Header können dem Wärmetauscherblock Fluide oder Prozessmedien zugeführt oder von diesem abgeführt werden. Die einzelnen Bauteile des Wärmetauscherblocks, wie beispielsweise Fins, Trennbleche und/oder Randleisten, sind zumeist aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Aus Festigkeitsgründen werden für die Header bevorzugt hochfeste Aluminiumlegierungen mit einem hohen Magnesiumgehalt von 4% bis 5% verwendet. Das Aufschweißen des Headers erfolgt dabei üblicherweise mit einem Schweißzusatzwerkstoff mit ähnlicher Zusammensetzung wie der Header-Werkstoff, um eine hohe Festigkeit zu erreichen.

Der Bedarf von Headern für Hochdruckanwendungen steigt stetig. Die Dimensionen von stranggepressten Headern sind jedoch aufgrund der verfügbaren

Strangpressanlagen und -matrizen limitiert. Bei aus umgeformten Blechzuschnitten gefertigten Headern ist die Limitierung im maximalen Umformgrad von etwa 10% zu sehen. Bei daüber hinausgehenden Umformgraden sind

Zwischenwärmebehandlungen erforderlich beziehungsweise die Rissgefahr steigt erheblich.

Bei Plattenwärmetauschern, die für den Einsatz bei der Verarbeitung von Ethylen, Erdgas, Kondensat aus Erdgasquellen, Rohöl und Erdölderivaten konzipiert sind, kann es bei der Verwendung von magnesiumhaltigen Aluminiumlegierungen in Anwesenheit von Verunreinigungen, insbesondere in Anwesenheit von Quecksilber, zu einer sogenannten Flüssigmetallversprödung (Engl.: Liquid Metal Embrittlement, LME), insbesondere zu einer Quecksilberversprödung oder quecksilberinduzierter

Spannungsrisskorrosion, kommen. Die Quecksilberversprödung oder

Spannungsrisskorrosion tritt zum einen vor allem im Bereich von Spalten auf, in denen sich das Quecksilber aufkonzentrieren kann, und zum anderen im Schweißbereich bei Aluminiumwerkstoff mit einem Magnesiumgehalt von größer als 2%. Im

Schweißbereich können sich unter dem Einfluss der Schweißwärme an den

Korngrenzen Ausscheidungen an ß-Phase (Mg2AI3) bilden. Die

Spannungsrisskorrosion kann im Schweißbereich bevorzugt entlang der mit

Ausscheidungen belegten Korngrenzen auftreten.

Die WO 2016/070998 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines

Wärmetauschers. Bei dem Verfahren wird ein Wärmetauscherblock und eine wenigstens ein Wandelement umfassende Verbindungseinheit zum Anschließen einer zur Zu- oder Abführung beziehungsweise zur Verteilung von Prozessmedien vorgesehene Anschlusseinrichtung an den Wärmetauscherblock bereitgestellt. Die Verbindungseinheit wird an den Wärmetauscherblock angeschweißt, wobei wenigstens ein Wandelement der Verbindungseinheit an seiner Innenseite und an seiner

Außenseite an den Wärmetauscherblock angeschweißt wird. Des Weiteren wird die Anschlusseinrichtung bereitgestellt und diese Anschlusseinrichtung wird an die Verbindungseinheit angeschweißt.

Die DE 10 2007 029 339 A1 zeigt ein Bimetallrohr, das aus mindestens einem röhrenförmigen Element aus einem ersten Metall besteht, welches beständig gegenüber der korrosiven und/oder erodierenden Wirkung eines Prozessfluids ist, mit dem es in Kontakt gebracht wird, das mindestens ein Ende oder einen Bereich in der Nähe eines Endes aufweist, das/der außen mit einer Schicht eines zweiten Metalls beschichtet ist, das verschieden von dem ersten und besser geeignet ist, mit einer Halterung dichtend verschweißt zu werden.

Die DE 10 2004 033 457 A1 beschreibt einen Verbundwerkstoff aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, der insbesondere zur Herstellung von in Fahrzeugen verwendeten hartgelöteten Wärmeübertragern eingesetzt wird. Der Verbundwerkstoff besteht aus einer Kernschicht, einer die Oberseite dieser Kernschicht abdeckenden

Korrosionsschutzschicht und einer auf die Korrosionsschutzschicht aufgebrachten Lotschicht. Die US 2002/0142185 A1 zeigt ein mehrschichtiges Lötblech, welches eine

Kernschicht, eine Lotschicht sowie eine Zwischenschicht aufweist. Die Schichten unterscheiden sich in ihrer metallurgischen Zusammensetzung voneinander.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen verbesserten Plattenwärmetauscher für eine verfahrenstechnische Anlage zur

Verfügung zu stellen.

Demgemäß wird ein Plattenwärmetauscher für eine verfahrenstechnische Anlage vorgeschlagen. Der Plattenwärmetauscher umfasst einen Wärmetauscherblock und eine Anschlusseinrichtung zum Einspeisen eines Fluids in den Wärmetauscherblock oder zum Ausspeisen des Fluids aus dem Wärmetauscherblock, wobei die

Anschlusseinrichtung eine fluidzugewandte erste Schale und eine fluidabgewandte zweite Schale umfasst, wobei die erste Schale innerhalb der zweiten Schale angeordnet ist, und wobei die erste Schale und die zweite Schale lose aufeinander liegen.

Mit Hilfe der Schalen kann ein mehrschichtiger Aufbau der Anschlusseinrichtung erreicht werden. Hierdurch ist es möglich, Wandstärken der Schalen kleiner auszuführen als eine Gesamtwandstärke der Anschlusseinrichtung. Dadurch können hochfeste Werkstoffe für die Schalen verwendet werden, ohne dabei durch den Umformgrad limitiert zu sein. Ferner können für die erste Schale und für die zweite Schale unterschiedliche Materialien verwendet werden. Hierdurch ist es möglich, die Anschlusseinrichtung an unterschiedlichste Anforderungen anzupassen.

Der Plattenwärmetauscher ist insbesondere ein sogenannter Plate Fin Heat Exchanger (PFHE) oder kann als solcher bezeichnet werden. Für den Fall, dass die

Anschlusseinrichtung zum Einspeisen des Fluids in den Wärmetauscherblock geeignet ist, kann diese auch als Einspeiseeinrichtung oder Verteiler bezeichnet werden. Für den Fall, dass die Anschlusseinrichtung zum Ausspeisen des Fluids aus dem

Wärmetauscherblock geeignet ist, kann diese auch als Ausspeiseeinrichtung oder Sammler bezeichnet werden. Insbesondere ist die Anschlusseinrichtung ein sogenannter Header. Der Plattenwärmetauscher kann eine beliebige Anzahl an Anschlusseinrichtungen umfassen. Mit Hilfe des Plattenwärmetauschers lässt sich ein Wärmeaustausch zwischen mehreren verschiedenen Fluiden realisieren. Die Fluide können auch als Prozessmedien oder Medien bezeichnet werden.

Die Anschlusseinrichtung weist im Querschnitt bevorzugt eine halbzylinderförmige Geometrie auf. Die Schalen der Anschlusseinrichtung können bevorzugt als

Blechbiegeteile bereitgestellt werden, die auf eine gewünschte Länge abgelängt werden. Stirnseitig ist die Anschlusseinrichtung bevorzugt mit Hilfe von Deckeln fluiddicht verschlossen. Anstelle der Deckel kann auch eine einteilige wannenförmige Geometrie für die Schalen vorgesehen sein. Die fluidzugewandte erste Schale ist insbesondere im Betrieb des Plattenwärmetauscher dem Fluid zugewandt, so dass das Fluid im Betrieb des Plattenwärmetauschers die fluidzugewandte erste Schale benetzt. Die fluidabgewandte zweite Schale kommt hingegen im Betrieb des

Plattenwärmetauschers nicht in Kontakt mit dem Fluid. Die erste Schale schirmt somit die zweite Schale von dem Fluid ab.

Die fluidzugewandte erste Schale kann auch als innenseitige Schale bezeichnet werden. Insbesondere ist die fluidzugewandte erste Schale dem Wärmetauscherblock, insbesondere einer Oberfläche des Wärmetauscherblocks, zugewandt. Die

fluidzugewandte erste Schale kann daher auch als wärmetauscherblockzugewandte Schale bezeichnet werden. Die fluidabgewandte zweite Schale kann auch als außenseitige Schale der Anschlusseinrichtung bezeichnet werden. Insbesondere ist die fluidabgewandte zweite Schale dem Wärmetauscherblock, insbesondere der Oberfläche des Wärmetauscherblocks, abgewandt. Die fluidabgewandte zweite Schale kann dabei auch als wärmetauscherblockabgewandte Schale der Anschlusseinrichtung bezeichnet werden.

Unter einer "Schale" kann vorliegend eine halbzylinderförmige Geometrie zu verstehen sein. Die Schalen können auch als Halbschalen bezeichnet werden. Die Schalen können im Querschnitt kreiszylinderförmig, insbesondere halbzylinderförmig, sein. Alternativ können die Schalen im Querschnitt auch rechteckförmig oder rinnenförmig sein. Darunter, dass die erste Schale "innerhalb" der zweiten Schale angeordnet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die zweite Schale die erste Schale abdeckt, wobei die erste Schale zwischen der zweiten Schale und dem Wärmetauscherblock angeordnet ist. Die Anzahl der Schalen ist beliebig. Es können zwei Schalen vorgesehen sein. Es können jedoch beispielsweise auch drei, vier, fünf oder mehr Schalen vorgesehen sein. Die Schalen sind insbesondere ineinander angeordnet oder liegen ineinander. Beispielsweise kann zwischen der ersten Schale und der zweiten Schale eine beliebige Anzahl an weiteren Schalen angeordnet sein.

Bevorzugt sind die erste Schale und die zweite Schale fest mit dem

Wärmetauscherblock verbunden. Insbesondere sind die erste Schale und die zweite Schale stoffschlüssig mit dem Wärmetauscherblock verbunden. Bei stoffschlüssigen Verbindungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Stoffschlüssige Verbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel und/oder der Verbindungspartner trennen lassen. Beispielsweise sind die Schalen mit dem Wärmetauscherblock verschweißt.

Die erste Schale und die zweite Schale sind bevorzugt jeweils aus einer

Aluminiumlegierung gefertigt. Dabei können für die erste Schale und die zweite Schale Aluminiumlegierungen mit unterschiedlicher metallurgischer Zusammensetzung verwendet werden. Dies ist jedoch nicht zwingend. Die erste Schale und die zweite Schale können auch aus derselben Aluminiumlegierung gefertigt werden. Hierdurch ergibt sich der zuvor erwähnte vorteilhafte schichtweise Aufbau der

Anschlusseinrichtung.

Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Schale aus einer magnesiumhaltigen ersten Aluminiumlegierung gefertigt, wobei die zweite Schale aus einer

magnesiumhaltigen zweiten Aluminiumlegierung gefertigt ist, und wobei die zweite Aluminiumlegierung einen höheren Magnesiumgehalt als die erste Aluminiumlegierung aufweist.

Hierdurch ist es beispielsweise möglich, für die zweite Schale eine hochfeste

Aluminiumlegierung einzusetzen, die möglicherweise anfällig für

Flüssigmetallversprödung ist. Für die erste Schale hingegen kann eine

Aluminiumlegierung verwendet werden, die unanfällig für Flüssigmetallversprödung ist, jedoch eine geringere Festigkeit aufweist. Somit sorgt die zweite Schale für eine hohe Druckfestigkeit der Anschlusseinrichtung, wobei die erste Schale die zweite Schale von dem Fluid abschirmt und dadurch die Gefahr des Auftretens von

Flüssigmetallversprödung oder Spannungsrisskorrosion signifikant reduziert wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Aluminiumlegierung einen Magnesiumgehalt von weniger als 2% auf, wobei die zweite Aluminiumlegierung einen Magnesiumgehalt von mehr als 2% aufweist.

Beispielsweise kann für die erste Aluminiumlegierung der Werkstoff 6061 (AlMglSiCu) eingesetzt werden. Für die zweite Aluminiumlegierung kann beispielsweise der hochfeste Werkstoff 5083 (AIMg4,5Mn) eingesetzt werden. Die erste

Aluminiumlegierung und zweite Aluminiumlegierung können jedoch je nach

gewünschtem Anwendungsfall frei ausgewählt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Schale mit Hilfe eines ersten Schweißzusatzwerkstoffs mit dem Wärmetauscherblock verschweißt, wobei die zweite Schale mit Hilfe eines zweiten Schweißzusatzwerkstoffs mit dem Wärmetauscherblock verschweißt ist.

Durch das zweistufige Verschweißen der Schalen mit dem Wärmetauscherblock ist es möglich, Schweißnahtvolumina von den Wärmetauscherblock mit den Schalen verbindenden Schweißnähten zu reduzieren. Hierdurch reduziert sich die

Wärmeeinflusszone, wodurch die Gefahr von Flüssigmetallversprödung weiter reduziert wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Schweißzusatzwerkstoff einen höheren Magnesiumgehalt als der erste Schweißzusatzwerkstoff auf.

Der erste Schweißzusatzwerkstoff wird zur Ausbildung einer ersten Schweißnaht, die die erste Schale mit dem Wärmetauscherblock verbindet, verwendet. Der zweite Schweißzusatzwerkstoff wird zur Ausbildung einer zweiten Schweißnaht verwendet, die die zweite Schale mit dem Wärmetauscherblock verbindet. Die erste Schweißnaht schirmt die zweite Schweißnaht von dem Fluid ab. Der erste Schweißzusatzwerkstoff kann beispielsweise der Werkstoff ER4043 sein. Der zweite Schweißzusatzwerkstoff kann beispielsweise aus den hochmagnesiumhaltigen Werkstoffen ER5183, ER5356 oder ER5556(A) ausgewählt werden.

Die erste Schale und die zweite Schale liegen lose aufeinander. Das heißt, die erste Schale und die zweite Schale sind nicht flächig miteinander verbunden. Dies schließt jedoch nicht aus, dass die erste Schale und die zweite Schale an den zuvor erwähnten Schweißnähten zwischen den Schalen und dem

Wärmetauscherblock miteinander verbunden sind. Alternativ können die erste Schale und die zweite Schale auch direkt miteinander verschweißt sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegen die erste Schale und die zweite Schale spaltfrei aufeinander.

Unter "spaltfrei" oder "spaltlos" ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass zwischen der ersten Schale und der zweiten Schale kein Zwischenraum oder Spalt vorgesehen ist. Das heißt, die erste Schale und die zweite Schale liegen flächig aneinander an. "Flächig" kann vorliegend bedeuten, dass die erste Schale mit bevorzugt zumindest 50 %, weiter bevorzugt mit zumindest 60 %, weiter bevorzugt mit zumindest 70 %, weiter bevorzugt mit zumindest 80 %, weiter bevorzugt mit zumindest 90 %, weiter bevorzugt mit 100 % ihrer Oberfläche in Kontakt mit der zweiten Schale ist. Die Spaltfreiheit kann dadurch erreicht werden, dass die insbesondere

außenliegende zweite Schale auf die insbesondere innenliegende erste Schale aufgeschrumpft wird. Dieses Aufschrumpfen erfolgt bevorzugt durch einen

Wärmeeintrag bei dem Verschweißen der Schalen mit dem Wärmetauscherblock.

Durch dieses Schrumpfen kann eine Spaltbreite zwischen der ersten Schale und der zweiten Schale zumindest reduziert und insbesondere auf Null gebracht werden. Eine maximale Spaltbreite zwischen der ersten Schale und der zweiten Schale ist insbesondere so bemessen, dass sich die erste Schale druckbedingt um maximal 5 % dehnen kann, bis sie in Kontakt mit der zweiten Schale kommt. Das heißt, die

Spaltfreiheit kann - muss jedoch nicht - auch erst im Betrieb des

Plattenwärmetauschers erreicht werden. Besonders bevorzugt wird die Spaltfreiheit jedoch schon erreicht solange der Plattenwärmetauscher noch nicht in Betrieb ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Plattenwärmetauscher ferner einen Anschlussstutzen, der mit der ersten Schale und der zweiten Schale verschweißt ist. Insbesondere ist der Anschlussstutzen mit Hilfe einer ersten Schweißnaht mit der ersten Schale und mit Hilfe einer zweiten Schweißnaht mit der zweiten Schale verschweißt. Für die erste Schweißnaht und die zweite Schweißnaht können die zuvor erwähnten Schweißzusatzwerkstoffe eingesetzt werden. Auch für die den

Anschlussstutzen mit den Schalen verbindenden Schweißnähte gilt, dass deren Schweißnahtvolumina im Vergleich zu einer nicht schichtweise aufgebauten

Anschlusseinrichtung reduziert werden können. Dies reduziert, wie zuvor erwähnt, die Anfälligkeit gegen Flüssigmetallversprödung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Schale eine erste Wandstärke auf, wobei die zweite Schale eine zweite Wandstärke aufweist, und wobei sich die erste Wandstärke und die zweite Wandstärke voneinander unterscheiden.

Darunter, dass sich die erste Wandstärke und die zweite Wandstärke voneinander "unterscheiden", ist vorliegend zu verstehen, dass die erste Wandstärke größer als die zweite Wandstärker oder umgekehrt sein kann. Besonders bevorzugt ist die erste Wandstärke kleiner als die zweite Wandstärke. Die erste Schale dient somit als dünnwandige Auskleidung der zweiten Schale. Für die erste Schale kann hierzu, wie zuvor erwähnt, ein niedrigfester Aluminiumwerkstoff eingesetzt werden, der jedoch unanfällig gegen Flüssigmetallversprödung ist. Die Wandstärken können jedoch auch gleich groß sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Wärmetauscherblock aus einer, insbesondere magnesiumhaltigen, Aluminiumlegierung gefertigt.

Beispielsweise ist der Wärmetauscherblock beziehungsweise sind Bauteile oder Einzelteile des Wärmetauscherblocks aus dem Werkstoff 3003 (AlMnICu) gefertigt. Der Wärmetauscherblock ist vorzugweise aus Bauteilen aufgebaut, die aus Aluminium gefertigt und miteinander verlötet, insbesondere hartverlötet, sind. Der

Plattenwärmetauscher kann daher auch als hartgelöteter Aluminium- Plattenwärmetauscher (Engl.: Brazed Aluminum Plate Fin Head Exchanger) bezeichnet werden. Die zuvor erwähnten Bauteile umfassen beispielsweise

Heizflächenelemente, insbesondere sogenannte Fins, Trennplatten, Randleisten oder dergleichen. Ferner wird eine verfahrenstechnische Anlage mit einem derartigen

Plattenwärmetauscher vorgeschlagen.

Die verfahrenstechnische Anlage kann eine Vielzahl derartiger Plattenwärmetauscher umfassen. Die verfahrenstechnische Anlage kann beispielsweise eine Anlage zur Luftzerlegung, zur Herstellung von Flüssiggas, eine in der petrochemischen Industrie eingesetzte Anlage oder dergleichen sein.

Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Plattenwärmetauschers für eine verfahrenstechnische Anlage vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Wärmetauscherblocks, b) Bereitstellen einer ersten Schale einer Anschlusseinrichtung zum Einspeisen eines Fluids in den

Wärmetauscherblock oder zum Ausspeisen des Fluids aus dem Wärmetauscherblock, c) Bereitstellen einer zweiten Schale der Anschlusseinrichtung, d) stoffschlüssiges Verbinden der ersten Schale mit dem Wärmetauscherblock, und e) stoffschlüssiges Verbinden der zweiten Schale mit dem Wärmetauscherblock, wobei die Schritte d) und e) derart durchgeführt werden, dass die erste Schale fluidzugewandt und die zweite Schale fluidabgewandt angeordnet wird, dass die erste Schale innerhalb der zweiten Schale angeordnet wird, und dass die erste Schale und die zweite Schale lose aufeinander liegen.

Beispielsweise können die Schalen und der Wärmetauscherblock miteinander verschweißt sein. Die Schritte a) bis c) können - müssen jedoch nicht - in der zuvor genannten Reihenfolge durchgeführt werden. Beispielsweise können die Schritte a) bis c) gleichzeitig durchgeführt werden. Besonders bevorzugt wird jedoch der Schritt d) vor dem Schritt e) durchgeführt, so dass zuerst die erste Schale und anschließend die zweite Schale mit dem Wärmetauscherblock verbunden wird.

Gemäß einer Ausführungsform wird vor oder bei den Schritten b) und c) die erste Schale aus einer magnesiumhaltigen ersten Aluminiumlegierung gefertigt, wobei die zweite Schale aus einer magnesiumhaltigen zweiten Aluminiumlegierung gefertigt wird, und wobei die zweite Aluminiumlegierung einen höheren Magnesiumgehalt als die erste Aluminiumlegierung aufweist. Beispielsweise weist die erste Aluminiumlegierung einen Magnesiumgehalt von weniger als 2% auf und die zweite Aluminiumlegierung weist einen Magnesiumgehalt von mehr als 2% auf. Der Magnesiumgehalt kann jedoch je nach Anwendungsfall beliebig angepasst werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden vor oder bei den Schritten b) und c) die erste Schale und die zweite Schale als Blechbiegebauteile gefertigt.

Hierzu kann jeweils ein Blechzuschnitt mit Hilfe eines umformenden

Fetigungsverfahrens zu der jeweiligen Schale umgeformt werden. Die Wandstärken der Schalen können so gewählt werden, dass ein möglichst großer Radius der Anschlusseinrichtung erzielt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden in den Schritten d) und e) die erste Schale und die zweite Schale mit dem Wärmetauscherblock verschweißt.

Hierzu können die zuvor erwähnten Schweißzusatzwerkstoffe eingesetzt werden. Vorzugsweise wird zunächst die erste Schale mit dem Wärmetauscherblock verschweißt und anschließend die zweite Schale.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei oder nach den Schritten d) und e) ein Anschlussstutzen der Anschlusseinrichtung mit der ersten Schale und der zweiten Schale verschweißt.

Vorzugsweise wird der Anschlussstutzen zunächst mit der ersten Schale und anschließend mit der zweiten Schale verschweißt. Hierzu können die zuvor erwähnten Schweißzusatzwerkstoffe eingesetzt werden.

Die für den Plattenwärmetauscher erläuterten Ausführungsformen und Erläuterungen gelten für die verfahrenstechnische Anlage und das Verfahren entsprechend und umgekehrt.

"Ein" ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl an Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.

Weitere mögliche Implementierungen des Plattenwärmetauschers, der

verfahrenstechnischen Anlage und/oder des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der

Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform des Plattenwärmetauschers, der verfahrenstechnischen Anlage und/oder des Verfahrens hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte des Plattenwärmetauschers, der verfahrenstechnischen Anlage und/oder des Verfahrens sind Gegenstand der

Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele des Plattenwärmetauschers, der verfahrenstechnischen Anlage und/oder des Verfahrens. Im Weiteren werden der Plattenwärmetauscher, die verfahrenstechnische Anlage und/oder das Verfahren anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter

Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Plattenwärmetauschers;

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Wärmetauscherblocks für den Plattenwärmetauscher gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3 zeigt eine stark vergrößerte schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Anschlusseinrichtung für den Plattenwärmetauscher gemäß Fig. 1 ;

Fig. 4 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Anschlusseinrichtung gemäß der Schnittlinie IV-IV der Fig. 3; und

Fig. 5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines

Verfahrens zum Herstellen des Plattenwärmetauschers gemäß Fig. 1. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben

Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Plattenwärmeübertragers oder Plattenwärmetauschers 1. Die Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines

Wärmetauscherblocks 2 für den Plattenwärmetauscher 1 gemäß Fig. 1. Nachfolgend wird auf die Fig. 1 und 2 gleichzeitig Bezug genommen.

Mit Hilfe des in der Fig. 1 dargestellten Plattenwärmetauschers 1 lässt sich ein

Wärmeaustausch zwischen mehreren verschiedenen Fluiden A bis E realisieren. Die Fluide A bis E können auch als Prozessmedien oder Medien bezeichnet werden. Der Plattenwärmetauscher 1 ist insbesondere ein Plate Fin Heat Exchanger (PFHE) oder kann als solcher bezeichnet werden. Der Plattenwärmetauscher 1 ist vorzugsweise aus Bauteilen aufgebaut, die aus Aluminium gefertigt und miteinander verlötet,

insbesondere hartverlötet, sind. Der Plattenwärmetauscher 1 kann daher auch als hartgelöteter Aluminium-Plattenwärmetauscher (Engl.: Brazed Aluminum Plate Fin Heat Exchanger) bezeichnet werden.

Der Wärmetauscherblock 2 ist quaderförmig oder blockförmig aufgebaut und umfasst eine Vielzahl an Passagen oder Heizflächenelementen 3 sowie eine Vielzahl an Trennplatten 4. Die Heizflächenelemente 3 sind sogenannte Fins, insbesondere sogenannte Heat Transfer Fins, oder können als Fins bezeichnet werden. Die

Heizflächenelemente 3 können als gewellte oder gerippte Bleche, beispielsweise als Aluminiumbleche, ausgebildet sein. Die Trennplatten 4 sind Trennbleche oder können als Trennbleche bezeichnet werden. Die Trennplatten 4 können ebenfalls aus

Aluminium gefertigt sein. Die Anzahl der Heizflächenelemente 3 und die Anzahl der Trennplatten 4 sind beliebig.

Die Heizflächenelemente 3 und die Trennplatten 4 sind abwechselnd angeordnet. Das heißt, zwischen zwei Heizflächenelementen 3 ist jeweils eine Trennplatte 4 und zwischen zwei Trennplatten 4 ist jeweils ein Heizflächenelement 3 positioniert. Die Heizflächenelemente 3 und die Trennplatten 4 können dabei stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Bei stoffschlüssigen Verbindungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Stoffschlüssige Verbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel und/oder der Verbindungspartner voneinander trennen lassen.

Insbesondere können die Heizflächenelemente 3 und die Trennplatten 4 miteinander verlötet, insbesondere hartverlötet, sein.

Der Wärmetauscherblock 2 umfasst weiterhin Deckplatten 5, 6, zwischen denen die Vielzahl an Heizflächenelementen 3 und die Vielzahl an Trennplatten 4 angeordnet sind. Die Deckplatten 5, 6 können dabei identisch wie die Trennplatten 4 aufgebaut sein. Die Deckplatten 5, 6 sind dabei außenseitig auf einem jeweils äußersten

Heizflächenelement 3 positioniert und schließen den Wärmetauscherblock 2 in der Orientierung der Fig. 1 und 2 nach vorne und hinten ab. Weiterhin umfasst der

Wärmetauscherblock 2 sogenannte Sidebars oder Randleisten 7, 8, die die

Heizflächenelemente 3 seitlich begrenzen. Die Randleisten 7, 8 können mit den Trennplatten 4 und/oder den Heizflächenelementen 3 stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verlötet, insbesondere hartverlötet, sein. Die zuvor genannten Bauteile des Wärmetauscherblocks 2 sind beispielsweise aus dem Werkstoff 3003 (AlMnICu) gefertigt.

Mit Hilfe der Heizflächenelemente 3 und der Trennplatten 4 bildet der

Plattenwärmetauscher 1 eine Vielzahl an parallelen Wärmeübertragungspassagen aus, in denen die Fluide A bis E strömen können und indirekt Wärme auf in benachbarten Wärmeübertragungspassagen geführte Fluide A bis E übertragen können. Die einzelnen Wärmeübertragungspassagen können mit Hilfe von Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 mit einem jeweiligen Fluid A bis E beaufschlagt werden oder das jeweilige Fluid A bis E kann mit Hilfe einer derartigen Anschlusseinrichtung 9 bis 18 von dem Plattenwärmetauscher 1 weggeführt werden. Die Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 sind sogenannte Header oder können als solche bezeichnet werden. Die

Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 können je nach Funktion auch als Verteiler oder Sammler bezeichnet werden.

Beispielsweise sind die Anschlusseinrichtungen 11 , 13, 15 dazu geeignet, dem

Plattenwärmetauscher 1 die Fluide A, B, D zuzuführen, und die

Anschlusseinrichtungen 9, 10, 12, 14 sind dazu geeignet, die Fluide A, C, D, E von dem Plattenwärmetauscher 1 abzuführen. Jeder Anschlusseinrichtung 9 bis 18 ist ein Anschlussstutzen 19 bis 25 zugeordnet, mit dessen Hilfe die jeweilige Anschlusseinrichtung 9 bis 18 mit dem entsprechenden Fluid A bis E beaufschlagt werden kann oder das entsprechende Fluid A bis E von der Anschlusseinrichtung 9 bis 18 weggeführt werden kann. Die Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 sind stoffschlüssig mit dem Wärmetauscherblock 2 verbunden. Insbesondere sind die

Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 mit dem Wärmetauscherblock 2 verschweißt. Die Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 können auch mit dem Wärmetauscherblock 2 verlötet sein.

Der Wärmetauscherblock 2 umfasst mehrere, insbesondere sechs, Außenflächen oder Oberflächen 26, von denen in der Fig. 2 nur eine mit einem Bezugszeichen versehen ist. Beispielsweise sind die Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 jeweils mit einer der Oberflächen 26 verschweißt. An der Oberfläche 26 können beispielsweise die

Anschlusseinrichtungen 9 bis 11 vorgesehen sein.

Der Plattenwärmetauscher 1 kann Teil einer verfahrenstechnischen Anlage 27 sein.

Die verfahrenstechnische Anlage 27 kann beispielsweise eine Anlage zur

Luftzerlegung, zur Herstellung von Flüssiggas (Engl.: Liquefied Natural Gas, LNG), eine in der petrochemischen Industrie eingesetzte Anlage oder dergleichen sein. Die verfahrenstechnische Anlage 27 kann eine Vielzahl derartiger Plattenwärmetauscher 1 umfassen.

Wie zuvor erwähnt, sind die Bauteile des Plattenwärmetauschers 1 bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Aus Festigkeitsgründen kommt für die

Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 bevorzugt eine hochmagnesiumhaltige

Aluminiumlegierung, wie beispielsweise der Werkstoff 5083 (AIMg4,5Mn) oder ein vergleichbarer Werkstoff, zur Anwendung. Derartige hochmagnesiumhaltige

Aluminiumlegierungen weisen einen Magnesiumgehalt von etwa 4% bis 5% auf.

Derartige Aluminiumlegierungen weisen eine hohe Festigkeit auf.

Bei Plattenwärmetauschern 1 , die für den Einsatz bei der Verarbeitung von Ethylen, Erdgas, Kondensat aus Erdgasquellen, Rohöl und Erdölderivaten konzipiert sind, kann es bei der Verwendung von magnesiumhaltigen Aluminiumlegierungen in Anwesenheit von Verunreinigungen, insbesondere in Anwesenheit von Quecksilber, zu einer sogenannten Flüssigmetallversprödung (Engl.: Liquid Metal Embrittlement, LME), insbesondere zu einer Quecksilberversprödung oder quecksilberinduzierter Spannungsrisskorrosion, kommen. Der Effekt der Flüssigmetallversprödung tritt insbesondere im Fall des Kontakts zwischen einem flüssigen Metall, in diesem Fall Quecksilber, und einem strukturellen Metall, in diesem Fall der Aluminiumlegierung, auf.

Insbesondere beim Verbinden von magnesiumhaltigen Aluminiumlegierungen durch Löten oder Schweißen besteht durch den Wärmeintrag die Gefahr einer Ausscheidung an ß-Phase (Mg2AI3). Die Quecksilberversprödung oder Spannungsrisskorrosion tritt zum einen vor allem im Bereich von Spalten auf, in denen sich das Quecksilber aufkonzentrieren kann, und zum anderen im Schweißbereich bei Aluminiumwerkstoffen mit einem Magnesiumgehalt von größer als 2%. Im Schweißbereich können sich unter dem Einfluss der Schweißwärme an den Korngrenzen Ausscheidungen der ß-Phase bilden. Die Spannungsrisskorrosion tritt dann im Schweißbereich bevorzugt entlang der mit Ausscheidungen belegten Korngrenzen auf. Die Gefahr der Entstehung dieser Korrosion im Schweißbereich hängt vom Ausmaß der Bildung der ß-Phase und diese wiederum von der Menge der eingebrachten Wärme ab. Da die

Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 konstruktiv bedingt eine relativ große Wandstärke aufweisen, ist aufgrund der Wärmeableitung üblicherweise eine große

Wärmeinbringung in den Schweißbereich erforderlich, was zur Ausscheidung der ß- Phase führen kann. Dies gilt es zu vermeiden.

Des Weiteren steigt der Bedarf an derartigen Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 für Hochdruckanwendungen stetig. Bei der Verwendung von Strangpressprofilen für die Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 sind die maximal erzielbaren Dimensionen durch die verfügbaren Strangpressanlagen und -matrizen begrenzt. Bei aus Blech gefertigten Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 ist die Limitierung im erzielbaren Umformgrad von etwa 10% zu sehen. Bei größeren Umformgraden sind Zwischenwärmebehandlungen erforderlich beziehungsweise die Rissgefahr steigt erheblich. Der Einsatz des magnesiumarmen Werkstoffs 6061 (AlMglSiCu) als Ersatz für den Werkstoff 5083 kann zu reduzierten Festigkeiten in der Wärmeeinflusszone des Schweißens führen, die dann nur mit einer aufwändigen Wärmebehandlung am komplettierten

Plattenwärmeaustauscher 1 verbessert werden kann. Auch diese Problematik gilt es bei der Herstellung der Anschlusseinrichtungen 9 bis 18 zu beachten. Die Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der

Anschlusseinrichtung 9, bei der die Gefahr der Quecksilberversprödung signifikant reduziert ist und bei der die Problematik der Limitierung des Umformgrades von Blechen gelöst ist. Die Fig. 4 zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Anschlusseinrichtung 9 gemäß der Schnittlinie IV-IV der Fig. 3. Die nachfolgenden Ausführungen betreffend die Anschlusseinrichtung 9 gelten für die

Anschlusseinrichtungen 10 bis 18 entsprechend.

Die Anschlusseinrichtung 9 umfasst, wie zuvor erwähnt, den Anschlussstutzen 19. Der Anschlussstutzen 19 kann beispielsweise rohrförmig ausgebildet sein. Der

Anschlussstutzen 19 kann beispielsweise aus dem Werkstoff 5083 gefertigt sein. Die Anschlusseinrichtung 9 selbst ist halbzylinderförmig und weist innenseitig einen Radius R und eine Wandstärke W9 auf. Die Wandstärke W9 kann auch als

Gesamtwandstärke der Anschlusseinrichtung 9 bezeichnet werden. Stirnseitig ist die Anschlusseinrichtung 9 fluiddicht verschlossen. "Stirnseitig" heißt in der Orientierung der Fig. 3 links und rechts. Beispielsweise können stirnseitig an der

Anschlusseinrichtung 9 Deckel vorgesehen sein. Die Anschlusseinrichtung 9 kann auch wannenförmig ausgebildet sein, so dass auf separate Deckel verzichtet werden kann.

Die Anschlusseinrichtung 9 weist eine erste Schale 28, insbesondere eine erste Halbschale, auf. Die Anschlusseinrichtung 9 umfasst ferner eine zweite Schale 29, insbesondere eine zweite Halbschale. Die Anzahl der Schalen 28, 29 ist beliebig. Beispielsweise können zwei derartige Schalen 28, 29 vorgesehen sein. Es können jedoch auch drei, vier, fünf oder mehr derartige Schalen 28, 29 vorgesehen sein. Die Schalen 28, 29 können halbzylinderförmig oder wannenförmig ausgebildet sein. Die Anschlusseinrichtung 9 ist geeignet, im Betrieb des Plattenwärmetauschers 1 von dem Wärmetauscherblock 2 das Fluid A abzuführen. Das heißt, die erste Schale 28 ist dem Fluid A zugewandt, und die zweite Schale 29 ist dem Fluid A abgewandt. Daher kann die erste Schale 28 auch als fluidzugewandte Schale und die zweite Schale 29 kann auch als fluidabgewandte Schale bezeichnet werden.

Ferner kann die erste Schale 28 auch als wärmetauscherblockzugewandte Schale bezeichnet werden. Dementsprechend kann die zweite Schale 29 als

wärmetauscherblockabgewandte Schale bezeichnet werden. Dabei ist die erste Schale 28 innerhalb der zweiten Schale 29 angeordnet. Das heißt, die erste Schale 28 ist zwischen der Oberfläche 26 des Wärmetauscherblocks 2 und der zweiten Schale 29 angeordnet. Die erste Schale 28 schirmt somit die zweite Schale 29 von dem Fluid A ab.

Bevorzugt ist die erste Schale 28 aus einer magnesiumhaltigen ersten

Aluminiumlegierung gefertigt, und die zweite Schale 29 ist aus einer sich von der ersten Aluminiumlegierung in ihrer metallurgischen Zusammensetzung

unterscheidenden magnesiumhaltigen zweiten Aluminiumlegierung gefertigt. Die Schalen 28, 29 können jedoch auch aus derselben Aluminiumlegierung gefertigt sein.

Bevorzugt jedoch weist die zweite Aluminiumlegierung der zweiten Schale 29 einen höheren Magnesiumgehalt auf als die erste Aluminiumlegierung der ersten Schale 28. Das heißt, die zweite Schale 29 ist aus einem hochfesten Aluminiumwerkstoff gefertigt, und die zweite Schale 29 ist aus einem weniger festen Aluminiumwerkstoff gefertigt, der jedoch aufgrund seines geringeren Magnesiumgehalts weniger anfällig für

Flüssigmetallversprödung ist. Beispielsweise kann für die erste Schale 28 der

Werkstoff 6061 eingesetzt werden. Für die zweite Schale 29 hingegen kann

beispielsweise der hochfeste Werkstoff 5083 eingesetzt werden. Die erste

Aluminiumlegierung der ersten Schale 28 kann beispielsweise einen Magnesiumgehalt von weniger als 2% aufweisen, wohingegen die zweite Aluminiumlegierung der zweiten Schale 29 einen Magnesiumgehalt von mehr als 2% aufweisen kann.

Vorzugsweise liegen die erste Schale 28 und die zweite Schale 29 lose aufeinander auf. Das heißt, die erste Schale 28 und die zweite Schale 29 sind nicht flächig miteinander verbunden. Insbesondere sind die erste Schale 28 und die zweite Schale

29 nicht direkt miteinander verbunden. Das heißt, dass die erste Schale 28 und die zweite Schale 29 bevorzugt verbindungsfrei oder verbindungslos sind. Dies schließt jedoch nicht aus, dass die erste Schale 28 und die zweite Schale 29 an

Verbindungsstellen zu der Oberfläche 26 des Wärmetauscherblocks 2 oder zu dem Anschlussstutzen 19 miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist zwischen der ersten Schale 28 und der zweiten Schale 29 kein Zwischenraum oder Spalt vorgesehen. Das heißt, die erste Schale 28 und die zweite Schale 29 liegen spaltfrei oder spaltlos aufeinander. Falls doch ein geringfügiger Spalt zwischen den Schalen 28, 29 vorgesehen ist, beträgt eine Spaltbreite des Spalts bevorzugt maximal 0,5 bis 1 mm. Die maximale Spaltbreite zwischen der ersten Schale 28 und der zweiten Schale 29 ist insbesondere so bemessen, dass sich die erste Schale 28 druckbedingt um maximal 5 % aus dehnen kann, bevor sie in Kontakt mit der zweiten Schale 23 kommt. Das heißt, dass sich die erste Schale 28 zumindest im Betrieb des Plattenwärmetauschers 1 an die zweite Schale 29 anlegt, so dass zwischen den Schalen 28, 29 kein Spalt mehr vorhanden ist.

Wie die Fig. 3 und 4 weiterhin zeigen, ist die erste Schale 28 mit Hilfe einer ersten Schweißnaht 30 mit der Oberfläche 26 verbunden. Die zweite Schale 29 ist hingegen mit einer zweiten Schweißnaht 31 ebenfalls mit der Oberfläche 26 verbunden. Zum Fertigen der ersten Schweißnaht 30 ist ein erster Schweißzusatzwerkstoff 32 vorgesehen. Zum Fertigen der zweiten Schweißnaht 31 ist ein zweiter

Schweißzusatzwerkstoff 33 vorgesehen. Die Schweißzusatzwerkstoffe 32, 33 können beispielsweise als Drähte zugeführt werden. Dabei weist der zweite

Schweißzusatzwerkstoff 33 einen höheren Magnesiumgehalt als der erste

Schweißzusatzwerkstoff 32 auf.

Beispielsweise weist der erste Schweißzusatzwerkstoff 32 einen Magnesiumgehalt von weniger als 2% auf, und der zweite Schweißzusatzwerkstoff 33 weist einen

Magnesiumgehalt von mehr als 2%, insbesondere von 4% bis 5% auf. Der erste Schweißzusatzwerkstoff 32 kann beispielsweise der Werkstoff ER4043 sein. Der zweite Schweißzusatzwerkstoff 33 kann beispielsweise aus den

hochmagnesiumhaltigen Werkstoffen ER5183, ER5356 oder ER5556(A) ausgewählt werden. Die Schweißzusatzwerkstoffe 32, 33 können jedoch je nach Anwendungsfall beliebig gewählt werden.

Dadurch, dass die Schalen 28, 29 mit gesonderten Schweißnähten 30, 31 mit der Oberfläche 26 verschweißt sind, können Schweißnahtvolumina der Schweißnähte 30, 31 durch den schichtweisen Aufbau reduziert werden. Dies reduziert die Größe der Wärmeeinflusszone. Hierdurch reduziert sich die Gefahr von Flüssigmetallversprödung deutlich.

Die erste Schale 28 weist eine Wandstärke W28 auf. Die zweite Schale 29 weist eine Wandstärke W29 auf. Die Wandstärken W28, W29 können sich voneinander unterscheiden. Beispielsweise kann die erste Wandstärke W28 der ersten Schale 28 kleiner sein als die zweite Wandstärke W29 der zweiten Schale 29. Alternativ können die Wandstärken W28, W29 auch gleich groß sein. Dabei gilt: W9 = W28 + W29. Die Wandstärken W28, W29 orientieren sich grundsätzlich an dem vorhandenen

Blechmaterial sowie an dem erforderlichen Umformgrad.

Der Anschlussstutzen 19 ist mit Hilfe einer ersten Schweißnaht 34 mit der ersten Schale 28 verschweißt. Ferner ist der Anschlussstutzen 19 mit Hilfe einer zweiten Schweißnaht 35 mit der zweiten Schale 29 verschweißt. Für die erste Schweißnaht 34 kann beispielsweise der erste Schweißzusatzwerkstoff 32 eingesetzt werden. Für die zweite Schweißnaht 35 kann der zweite Schweißzusatzwerkstoff 33 eingesetzt werden. Für die Schweißnähte 34, 35 können jedoch auch andere geeignete

Schweißzusatzwerkstoffe eingesetzt werden. Betreffend die Schweißnähte 34, 35 gelten die Ausführungen betreffend die Schweißnähte 30, 31. Das heißt, auch die Schweißnähte 34, 35 weisen durch den schichtweisen Aufbau der

Anschlusseinrichtung 9 eine Reduktion ihrer Schweißnahtvolumina auf.

Mit Hilfe des schichtweisen Aufbaus der Anschlusseinrichtung 9 kann jede beliebige Wandstärke W9 unabhängig vom Radius R der Anschlusseinrichtung 9 hergestellt werden, da die Schalen 28, 29 mit ihren im Vergleich zu der Wandstärke W9 geringen Wandstärken W28, W29 problemlos umgeformt werden können. Es können je nach Betriebsanforderungen unterschiedliche Werkstoffe für die Schalen 28, 29 eingesetzt werden. Ferner können, wie zuvor schon erwähnt, die Schweißnahtvolumina der Schweißnähte 30, 31 , 34, 35 reduziert werden.

Die Fig. 5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines wie zuvor erläuterten Plattenwärmetauschers 1. In einem Schritt S1 wird der Wärmetauscherblock 2 bereitgestellt. Hierzu können die Heizflächenelemente 3, die Trennplatten 4, die Deckplatten 5, 6 und die Randleisten 7, 8 miteinander verlötet, insbesondere miteinander hartverlötet, werden. Die Bauteile des Wärmetauscherblocks 2 sind dabei bevorzugt aus einer, insbesondere

magnesiumhaltigen, Aluminiumlegierung gefertigt.

In einem Schritt S2 wird die erste Schale 28 der Anschlusseinrichtung 9 bis 18 bereitgestellt. Die erste Schale 28 kann beispielsweise ein Blechbiegebauteil sein. Hierzu kann ein Blechzuschnitt umgeformt werden. In einem Schritt S3 wird die zweite Schale 29 bereitgestellt. Die Schritte S2 und S3 können gleichzeitig oder nacheinander durchgeführt werden. Die zweite Schale 29 kann ebenfalls als Blechbiegebauteil bereitgestellt werden.

In Schritten S4 und S5 werden die erste Schale 28 und die zweite Schale 29 mit dem Wärmetauscherblock 2 stoffschlüssig verbunden. Insbesondere werden die erste Schale 28 und die zweite Schale 29 mit dem Wärmetauscherblock 2 verschweißt.

Dabei kann die erste Schale 28 vor der zweiten Schale 29 mit dem

Wärmetauscherblock 2 verschweißt werden. Die Schritte S4 und S5 werden dabei derart durchgeführt, dass die erste Schale 28 fluidzugewandt und die zweite Schale 29 fluidabgewandt angeordnet wird. Das heißt, im Betrieb des Plattenwärmetauschers 1 kommt das Fluid A bis E mit der ersten Schale 28, jedoch nicht mit der zweiten Schale 29 in Kontakt.

Ferner werden die Schritte S4 und S5 derart durchgeführt, dass die erste Schale 28 innerhalb der zweiten Schale 29 angeordnet wird. Das Anordnen der ersten Schale 28 innerhalb der zweiten Schale kann bei dem stoffschlüssigen Verbinden der Schalen 28, 29 mit dem Wärmetauscherblock 2 in den Schritten S4 und S5 geschehen. Alternativ kann die erste Schale 28 auch vor dem Verbinden der Schalen 28, 29 mit dem

Wärmetauscherblock 2 innerhalb der zweiten Schale 29 angeordnet werden.

Bevorzugt wird, wie zuvor erwähnt, in den Schritten S2 und S3 die erste Schale 28 aus einer magnesiumhaltigen ersten Aluminiumlegierung gefertigt und die zweite Schale 29 wird aus einer magnesiumhaltigen zweiten Aluminiumlegierung gefertigt. Die zweite Aluminiumlegierung weist dabei bevorzugt einen höheren Magnesiumgehalt auf als die erste Aluminiumlegierung. Beispielsweise weist die zweite Aluminiumlegierung einen Magnesiumgehalt von mehr als 2% auf. Die erste Aluminiumlegierung weist einen Magnesiumgehalt von beispielsweise weniger als 2% auf.

Der jeweilige Anschlussstutzen 19 bis 25 kann nach dem stoffschlüssigen Verbinden der Schalen 28, 29 in den Schritten S4 und S5 mit dem Wärmetauscherblock 2 schrittweise mit der jeweiligen Anschlusseinrichtung 9 bis 18 beziehungsweise mit den Schalen 28, 29 verschweißt werden. Alternativ kann der jeweilige Anschlussstutzen 19 bis 25 auch vor dem Anbringen der entsprechenden Anschlusseinrichtung 9 bis 18 mit den Schalen 28, 29 oder zunächst mit der ersten Schale 28 und anschließend mit der zweiten Schale 29 verschweißt werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.

Verwendete Bezugszeichen

1 Plattenwärmetauscher

2 Wärmetauscherblock

3 Heizflächenelement

4 Trennplatte

5 Deckplatte

6 Deckplatte

7 Randleiste

8 Randleiste

9 Anschlusseinrichtung

10 Anschlusseinrichtung

11 Anschlusseinrichtung

12 Anschlusseinrichtung

13 Anschlusseinrichtung

14 Anschlusseinrichtung

15 Anschlusseinrichtung

16 Anschlusseinrichtung

17 Anschlusseinrichtung

18 Anschlusseinrichtung

19 Anschlussstutzen

20 Anschlussstutzen

21 Anschlussstutzen

22 Anschlussstutzen

23 Anschlussstutzen

24 Anschlussstutzen

25 Anschlussstutzen

26 Oberfläche

27 verfahrenstechnische Anlage

28 Schale

29 Schale

30 Schweißnaht

31 Schweißnaht

32 Schweißzusatzwerkstoff

33 Schweißzusatzwerkstoff 34 Schweißnaht

35 Schweißnaht

A Fluid B Fluid

C Fluid

D Fluid

E Fluid

R Radius S1 Schritt

52 Schritt

53 Schritt

54 Schritt

55 Schritt W9 Wandstärke

W28 Wandstärke

W29 Wandstärke