Aufbau von gelöteten Plattenwärmetauschern
Erstellt 04.07
1. Wärmetauscherplatten
Material: Hauptsächlich Edelstahl 316L; einige verwenden Edelstahl 304.
Dicke: 0,3–0,5 mm; extrem dünn, was zu einer außergewöhnlich hohen Wärmeübertragungseffizienz führt.
Wellung: Überwiegend Fischgrätmuster, die Turbulenzen erzeugen und strukturelle Stützpunkte bieten.
Anschlussöffnungen: Öffnungen an den vier Ecken dienen als Einlass- und Auslassöffnungen für die Medien; es werden keine Dichtungsringe verwendet.
2. Lötmittel
Kupferlöten (Cu): Die am häufigsten verwendete Methode; kostengünstig; geeignet für Temperaturen von -196 °C bis +225 °C.
Nickel-Löten (Ni): Bietet überlegene Hochtemperatur- und Korrosionsbeständigkeit; geeignet für Temperaturen von -196 °C bis +350 °C.
Lötverfahren: Vakuumofenlöten erzeugt eine metallurgische Verbindung zwischen den Platten und gewährleistet eine vollständig abgedichtete, integrale Einheit.
3. Gehäuse und Anschlüsse
Verfügt über keine beweglichen Rahmen oder verschraubten Kompressionsstrukturen; die gesamte Einheit bildet eine starre, geschweißte Baugruppe. Anschlusstypen: Gewindeanschlüsse (G/RC/NPT) oder kleine Flanschanschlüsse.
Endplatten: Edelstahlplatten an beiden Enden dienen Schutz- und Verbindungsfunktionen.
4. Strömungskanalstruktur
Heiße und kalte Medien strömen in abwechselnden Kanälen zwischen benachbarten Platten.
Die Kontaktpunkte der Wellung bieten gegenseitige Unterstützung und erzeugen gleichmäßige Kanalspalte.
Die Kanäle sind schmal mit starker Turbulenz, was zu einem extrem hohen Wärmeübergangskoeffizienten führt.
Funktionsprinzip
1. Heiße und kalte Medien strömen entweder in Gegenstrom- oder Gleichstromanordnung innerhalb der Kanäle zwischen benachbarten Platten.
2. Die Wellungen erzeugen eine intensive Flüssigkeitsturbulenz, was zu einer extrem dünnen Grenzschicht und minimalem thermischem Widerstand führt.
3. Wärme wird schnell durch die ultradünnen Edelstahlplatten übertragen.
4.Ohne Dichtungen ist das Gerät vollständig abgedichtet, wodurch das Risiko einer internen Kreuzkontamination oder externen Leckage eliminiert wird.
5.Der Wärmeübergangskoeffizient kann 4000–7000 W/(m²·°C) erreichen.
Vorteile
1.Dichtungsfrei, Null Leckage: Bietet eine deutlich höhere Zuverlässigkeit im Vergleich zu abnehmbaren (dichtungsbehafteten) Plattenwärmetauschern.
2.Hohe Druck- und Temperaturbeständigkeit: Kann hohen Drücken und Temperaturen standhalten, wodurch es für eine breitere Palette von Betriebsbedingungen geeignet ist.
3.Ultra-kompakt und leicht: Verfügt über eine extrem kompakte Struktur mit minimalem Volumen und Gewicht.
4. Hohe Wärmeübertragungseffizienz: Erzielt eine hohe Wärmeübertragungskapazität auf kleinem Raum.
5. Benötigt keine Wartung von Rahmen oder Schrauben; die Installation ist einfach.
6. Vibrations- und stoßfest; geeignet für mobile Geräte.
7. Kostengünstig und hochgradig standardisiert; geeignet für die Integration in die Massenproduktion.
8. Geeignet für Tieftemperaturbetriebsbedingungen (z. B. Kältemittel, Ethylenglykol).
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