Aufbau und Funktionsweise von Plate & Shell Wärmeübertragern

XPS – Wärmeübertrager bestehen aus zwei voneinander unabhängigen Druckräumen:

  • plattenseitig aus einem Paket profilierter Platten, die wechselweise am Umfang oder an den Öffnungen in der Platte miteinander verschweißt sind.
  • mantelseitig aus einem zylindrischen Mantel der vollverschweißt, einseitig oder beidseitig öffenbar ausgeführt werden kann.
Plate and Shell heat exchanger

Die Zwischenräume zwischen den Platten bilden parallele Strömungskanäle die wechselweise von einem primären und sekundären Medium durchströmt werden. Mantel-seitig eingebrachte Fließrichtungsgeber verhindern eine Bypass – Strömung zwischen Mantel- und Plattenpaket. 

 Die Fließrichtung kann im Gegenstrom, Gleichstrom oder Kreuzstrom erfolgen. Die Übertragung der Wärme erfolgt über die Wände der Plattenkanäle. Wenn ein Medium ganz oder teilweise verdampft oder kondensiert, spricht man von einer Zwei- oder Mehrphasenanwendung.

Counterflow

Gegenstrom

die häufigste Form der Strömungsführung

Crossflow

Kreuzstrom

bei unterschiedlichen Strömungswiderständen

Gleichstrom

Gleichstrom

für maximale Temperaturdifferenzen am Eintritt

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

Crossflow

Beidseitiger Ein- und Austritt 

bei großen Volumenströmen auf der Plattenseite

Crossflow

Plattenseitige Umlenkung 

bei stark unterschiedlichen Volumenströmen

Gleichstrom

Mantel- und plattenseitige Umlenkung 

 zur Vergrößerung der thermischen Länge

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

Crossflow

Plates with H-, L- and G-corrugation

Crossflow


Gleichstrom


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

Konstruktionsdaten

  • Betriebsdrücke:-1 bis 400 bar

  • Betriebstemperaturen:-200 bis +500 °C

  • Plattenmaterial:1.4404, Titan- und Nickelbasislegierungen

  • Material mantelseitig: Bau- und Edelstähle, Titan- und Nickelbasislegierungen

  • Anschlußnennweiten: DN 20 bis DN 1000

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XPS

XPS – Plate & Shell Wärmeübertrager eignen sich hervorragend für die Wärmeübertragung zwischen Flüssigkeiten, Gasen oder für Verdampfungs- oder Kondensationsaufgaben. Die dichtungslose und zylindrische Bauform erlaubt Betriebsdrücke von Vakuum bis 400 bar und Temperaturen von -200 bis 450°C.

XPT

XPT – Thermoplate Wärmeübertrager sind besonders gut für den Einsatz in verschmutzen Medien und für minimale Druckversluste bei großen Volumenströmen geeignet. Die vollverschweißten Platten sind von Vakuum bis 60 bar und von -200 bis 800 °C einsetzbar.