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Plattenwärmetauscher - innovative Wärmerückgewinnung

01.03.2019

Wärmetauscher Kühlung

Effizientes Energiemanagement spielt in der modernen Industrie eine große Rolle. Einen positiven Beitrag hierzu leistet der Plattenwärmetauscher, ein innovatives Konzept, das technische Prozesse vereinfachen und optimieren kann. Die spezielle Form des Wärmeübertragers dient dazu, Energie in Form von Wärme von einem Fluid an ein anderes weiterzugeben. Wir möchten auf die Funktionsweise, verschiedene Bauweisen und Anwendungsgebiete sowie die Vorteile der Nutzung eines Plattenwärmetauschers eingehen.

 

Funktionsweise und Aufbau der innovativen Technologie

Ein Plattenwärmetauscher besteht aus mehreren übereinander gestapelten und speziell geprägten Edelstahlplatten sowie vier Anschlüssen für die Zuleitungen der beiden Fluide, zwischen denen die Wärme schlussendlich transportiert werden soll. Strömen zwei Medien mit signifikant unterschiedlichen Temperaturen in gegensätzlicher Richtung aneinander vorbei, findet eine Energieübertragung vom wärmeren zum kälteren Stoff statt.

 

Auf dem Markt befinden sich derzeit zwei verschiedene Bauweisen des Plattenwärmetauschers, die sich in erster Linie hinsichtlich der Befestigung der einzelnen Platten unterscheiden. Die einfachere und kostengünstigere Variante stellt der gelötete Plattenwärmeübertrager dar. Hierbei werden die Elemente mit den Lötmitteln Kupfer oder Nickel um bis zu 180 Grad fest miteinander verbunden. Die beim Löten entstehenden Strömungskanäle können die Wärme bündeln und übertragen. Die Wahl des Lötmittels hängt dabei von äußeren Bedingungen sowie der gewünschten Anwendung ab. Während Kupfer als sehr druckresistent gilt, eignet sich Nickel hervorragend zur Anwendung bei aggressiven Fluiden wie z.B. destilliertem Wasser.

 

Sind jedoch hohe Energieleistungen gefordert, wird in der Regel ein anderes Modell bevorzugt. Im Unterschied zum Lötverfahren werden die einzelnen Platten hier mithilfe von Spannschrauben und einem Gestell zusammengehalten. Ein positiver Aspekt dieser Variante ist die hohe Flexibilität des Systems, welches durch das Hinzufügen weiterer Platten nach Belieben erweitert und somit verstärkt werden kann. Dank ihrer speziellen Bauweise und den für die Zwischenräume verwendeten Dichtungen können sie außerdem unter hohen Temperaturen sowie großen Druckkräften problemlos funktionieren. Nicht zuletzt punktet der verschraubte Plattenwärmetauscher mit einer einfachen Demontage zu Zwecken der Reinigung und Wartung. Eine Kombinationsform der beiden Varianten stellt die Laserverschweißungs-Technik dar. Hierbei werden immer zwei Platten fest zu einem Block verbunden, während die Zweier-Konstruktionen selbst wiederum mithilfe von Schrauben miteinander befestigt werden.

 

Vorteile und Anwendungsbeispiele - Der Plattenwärmetauscher in der Praxis

Die innovativen Plattenwärmetauscher zeichnen sich durch ein kompaktes und platzsparendes Design sowie eine verhältnismäßig hohe Wärmestromdichte aus. Hinzu kommen die besonders im Vergleich zum gängigen Rohrbündelwärmeübertrager günstigen Anschaffungs- und Instandhaltungskosten. Ein weiterer großer Pluspunkt des Plattenwärmetauschers ist, dass die beiden Fluide stofflich getrennt voneinander durch das System strömen. Auf diese Weise kann eine Vermischung der beteiligten Flüssigkeiten und Gase ausgeschlossen werden.

 

Die Anwendungsgebiete des Plattenwärmetauschers erstrecken sich von klassischen Industrieanlagen über Maschinen der Lebensmittelherstellung, pharmazeutische Produktionsgeräte und klimatechnische Anlagen bis hin zu kleinen Heiz- und Wärmesystemen. Im Industriesektor ist das Bauteil beispielsweise in Hydraulik- und Schmiersystemen, verschiedenen Pressen, Prüfständen und Motoren zu finden. Im modernen Heizungskreislauf findet der Plattenwärmetauscher überall dort Anwendung, wo thermische Energie unmittelbar in ein anderes Medium befördert werden soll. Dies ist z.B. in Übertragungsstationen für Nah- und Fernwärme sowie bei der Systemtrennung von Flächenheizungen der Fall. Des Weiteren wird der Plattenwärmeübertrager in Trinkwassererwärmungs-Anlagen sowie in den Frischwasserstationen der Mehrfamilienhäuser eingesetzt.