Plattenapparat für Wärmeübertragungsvorgänge

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Plattenapparat und Verfahren für Wärmeübertragungsvorgänge.

[0002] Wärmeaustauschvorgänge und chemische Reaktionen mit Flüssigkeiten und oder Gasen unter hohem Druck und hohen Temperaturen werden in metallischen Rohrapparaten (Bündelwärmeaustauscher) durchgeführt, wobei die fluidführenden Rohre auf Grund der hohen Drücke große Wandstärken besitzen. Die großen Wandstärken sind einerseits erforderlich zur Aufnahme der anstehenden Druckkräfte, da jedes einzelne Einzelrohr drucktragend ausgelegt ist und anderseits wird dadurch die Wärmeübertragungsleistung aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von z. B, metallischen Werkstoffen herabgesetzt.

[0003] Müssen zusätzlich korrosionsfeste Werkstoffe für verfahrenstechnische Prozesse eingesetzt werden, ist es üblich, aufgrund geringer Festigkeitswerte bei hohen Temperaturen, die produktführenden Rohre mit einem umhüllenden, eng anliegenden Mantelrohr zu versehen, so dass der eingesetzte Materialaufwand sich deutlich erhöht und die Wärmeübertragungsleistung sich zusätzlich verschlechtert. In der Produktionstechnik werden hohe Durchsätze kontinuierlich erzeugt, dadurch sind in den Apparaten Parallelanordnungen von dickwandigen einschichtigen oder mehrschichtigen Rohren üblich, wobei jedes Einzelrohr oder Produktkanal für hohe Prozesskräfte ausgelegt ist, was zu großen, schweren und teuren Apparaten führt, insbesondere wenn schwierig zu verarbeitende Materialien eingesetzt werden.

[0004] Bei der Verarbeitung von gefährlichen chemischen Stoffen haben große Apparate in den Produkt- und Temperierräumen große Volumina, so dass sich bei gefährlichen Stoffen das Gefährdungspotential erhöht.

[0005] Bei der Verarbeitung von viskosen Substanzen mit laminarem Strömungsverhalten sind Rohrkanäle in Bezug auf das Wärmeübertragungsverhalten und in Verbindung mit den dickwandigen Rohrkanälen unwirtschaftlich. Ein weiteres Problem ist die produktspezifische Belagbildung wodurch der Wärmeaustausch und somit die Standzeit eines Apparates deutlich reduziert. Weiterhin müssen solche Apparate leicht zu reinigen sein.

[0006] Wärmeübertragungsvorgänge bei hohen Drücken bis zu 500 bar und gleichzeitig hohen Prozesstemperaturen von bis 500 °C benötigen nach dem Stand der Technik Apparate mit hohem Materialaufwand, so dass hohe Kosten auftreten, die Apparate große Abmessungen aufweisen und schwierig zu montieren sind.

[0007] Auch so genannte Plattenwärmeübertrager sind für derartige Anwendungen nicht geeignet, da extrem dünne Bleche eingesetzt werden, die bei hohen Drücken zur Verformung neigen. Zusätzlich ist das Risiko einer Korrosion sehr groß, so dass bei dünnen Wandstärken die Schadenshäufigkeit hoch ist, und diese Apparate in der Regel nur bei wenig korrosiven Substanzen Verwendung finden.

[0008] Einen solchen Plattenwärmetauscher, bei dem gewellte Bleche jeweils 90 Grad versetzt zueinander geschichtet sind, zeigt z.B. die Veröffentlichung US 4,246,963.

[0009] Aufgabe der Erfindung ist es, für chemische endotherme oder exotherme Reaktionen sowie für Wärmeaustauschvorgänge bei hohen Drücken bis zu 500 bar und gleichzeitig hohen Temperaturen bis zu 500 °C einen Apparat und ein Verfahren zu entwickeln, bei dem Kanal- bzw. Rohrwände deutlich dünner ausgeführt werden können und die Strömungsführung von Flüssigkeiten, Gasen und mehrphasigen Fluiden und viskosen Stoffen verbessert ist, so dass verfahrenstechnische Vorgänge effizienter durchgeführt werden können und der Apparat kostengünstiger und möglichst kompakter gebaut werden kann. Des Weiteren ist es Aufgabe, eine gute und verbesserte Reinigungsmöglichkeit für einen Betreiber zu schaffen, um bei Verschmutzung und Belagbildung an den Wärmeaustauschflächen eine schnelle Reinigung durchführen zu können und somit den Produktionsausfall zu verringern.

[0010] Die Aufgabe wurde durch einen erfinderischen Plattenapparat für Wärmeübertragungsvorgänge gelöst, der in besonders kompakter und material-sparender Form gebaut werden kann und bei dem eine Reinigung sehr einfach möglich ist.

[0011] Die Aufgabe wurde erfinderisch durch einen Plattenapparat zur Wärmeübertragung gelöst der, dadurch gekennzeichnet ist,
dass er mindestens einen für ein Fluid durchströmbaren Rechteckkanal (1) aufweist aus oberer und unterer, glatter, insbesondere ebener gerader nicht verformter Breitenwand (2,3) und linker und rechter Seitenwand (4,5), wobei die Breitenwände dünner als Seitenwände sind, die Wände des Rechteckkanals unlösbar und gasdicht miteinander verbunden sind und der Rechteckkanal für ein Fluid in Strömungsrichtung (6) in seiner Längenausdehnung durchströmbar ist,
und Breitenwände und Seitenwände zusammen einen durchströmbaren Querschnitt für die Einströmung eines Fluids bilden, dessen Quotient aus innerer Breitenwand zur inneren Höhenausdehnung der Seitenwand größer 20 bis kleiner 1000 beträgt,
und der Innenraum des Rechteckkanals mit mindestens einem herausziehbaren durchströmbaren, ein- oder mehrstückigen Einsatz (7) mit flächigem Kontakt zum Rechteckkanals bestückt ist, dessen äußere geometrischen Ausdehnungen den Innenraum des Rechteckkanals ausfüllen,
und mindestens auf einer äußeren Breitenwand, über dessen ganze Breiten- und Längenausdehnung, mindestens ein durchströmbarer, ein- oder mehrstückiger Aufsatz (8) mit flächigem Kontakt zum Rechteckkanal und oder Gehäuse lose aufgelegt ist,
und wobei der Rechteckkanal mit wenigstens einem Aufsatz allseitig von einem eng anliegendem Gehäuse (9) umgeben ist, wobei das Gehäuse vordere und hintere Anströmplatten (10,11), parallel zu den Breitenwänden der Rechteckkanäle eine obere und untere Breitenplatte (12,13) und Aufsatzplatten (14,15) mit Öffnungen (16) umfasst, in den Anströmplatten schlitzförmige Öffnungen (17) zur Aufnahme von Rechteckkanälen vorhanden und alle Gehäuseplatten unlösbar miteinander verbunden sind, der Rechteckkanal in der schlitzförmigen Öffnung der Anströmplatten hineinragt und dort ebenfalls verbunden ist, und dadurch ein nach aussen dichtes Gehäuse gebildet wird, das im Innern getrennte Strömungsbereiche hat
und auftretende Druckkräfte aus den Strömungsbereichen über flächige Kontakte ans Gehäuse weiterleiten,
die im Gehäuse getrennten fluiden Strömungsbereiche (6, 18) übereinander liegen, und die Durchströmrichtungen von Einsätzen und Aufsätzen in höhenversetzten verschiedenen Ebenen im Winkel von 90 Grad kreuzen,
das Gehäuse über lösbare Anschlussadapter für Anströmplatten (19, 20) und Anschlussadapter für Aufsatzplatten (21, 22) verfügt, um eine Zuführung und Ableitung von Fluiden zu ermöglichen,
durchströmbare herausziehbare Einsätze (7) und aufgelegte Aufsätze (8) umfassen mindestens zwei gerade, nicht in der Schichtenebene verformte, strukturierte Schichten (200, 300), die Struktur der Schichten bildet sich aus rechteckigen funktionellen Stegen und Lücken (201, 301), wobei die Schichten den zugehörigen durchströmbaren Raum bzw. Bereich mit ihren geometrischen Ausdehnungen ausfüllen und dadurch die inneren und äußeren Flächen der dünnen Breitenwände über Flächenkontakte der Stege stützen,
jede strukturierte Schicht in ihrer Längenausdehnung mindestens einen parallel zur Seitenwand (4,5) oder zur Stimplatte verlaufenden federnden und verformbaren Federsteg (202,302) besitzt und der Federsteg mit mindestens einem Verbindungssteg (203,303) zum parallel verlaufenden Führungssteg (204,304) in der Schichtenebene verbunden ist,
und ausgehend vom Führungssteg und oder Federsteg eine Vielzahl von kürzeren Zwischenstegen (205,305) zum gegenüberliegenden parallelen Federsteg verlaufen, und Zwischenstege in gerader Verlängerung eine Federlücke (206,306) mit Verformungsweg (207,307) haben und eine Verformung des Federsteges begrenzen
und in der Einströmungs- und der Ausströmungszone der Fluide eine Vielzahl von unterschiedlich langen Stützstegen (208,308) in den Strömungsbereich ragen,
Stege einseitigen Flächenkontakt zur Breitenwand oder zur Breitenplatte und einseitigen Flächenkontakt zu benachbarten Stegen benachbarter Schichten haben um vorhandene Druckkräfte in das umgebende äußere Gehäuse zu leiten,
und Verbindungs-, Zwischen- und Stützstege von Schichten der Einsätze und Aufsätze zur jeweiligen Hauptströmungsrichtung einen Neigungswinkel a von 10 bis 70 Grad besitzen,
und jeweils eine der zwei Schichten von Einsätzen und Aufsätzen um die eigene Längsachse der Längenausdehnung um 180 Grad gewendet und auf die andere Schicht gelegt ist, dadurch der vorhandene Neigungswinkel α der Stege alterniert, sich dadurch Stege kreuzen und für ein Fluid rückvermischungsarme durchströmbare Abschnitte bilden.

[0012] Das Merkmal der Ebenheit gilt dabei insbesondere hinsichtlich einer einheitlichen und konstanten Wanddicke der verwendeten Teile für Einsätze und Aufsätze und Breitenwände.

[0013] Breite und flache Rechteckkanäle mit dünnen Breitenwänden verhalten sich bei innerer Druckbelastung wie Membranen, so dass schon bei geringer Belastung eine starke Verformung eintritt. Bei innerem Druck im Rechteckkanal sorgen die Flächen der Stege der aufgelegten Aufsätze für eine gleichmässige und stabile Abstützung der Breitenwände, so dass die Materialstärke der Breitenwand die wirkenden Druckkräfte nur partiell, im Abschnitt der jeweiligen Lücke aufnehmen muss. Die Stege der Aufsätze bestehen z.B. aus inkompressiblen Werkstoffen, so dass die Wirkkräfte über Stege der Aufsatzschichten zur Breitenplatte geführt und an die Aufsatzplatten des Gehäuses weiter geleitet werden können.

[0014] Auftretende Kräfte in den Strömungsbereichen im Innern des Gehäuses können sich teilweise kompensieren, so dass nur das Gehäuse durch Wirkkräfte belastet ist. Gleichzeitig schränken die Aufsatzplatten den Bewegungsraum der Aufsätze ein, so dass die losen Aufsatzschichten zwischen Rechteckkanal und Gehäuse nahezu spielfrei eingelegt, insbesondere eingeklemmt sind.

[0015] Sind mehrere Rechteckkanäle mit zwischengelagerten Aufsätzen übereinander und oder nebeneinander positioniert, so muss nur das Gehäuse des Plattenapparates den Kräften standhalten. Prozessbedeutende wärmeübertragende Trennwände der Rechteckkanäle können extrem dünn ausgeprägt sein und den Emergieaustausch deutlich fördern und verbessem.

[0016] Ist in der verfahrenstechnischen Anwendung der herrschende Druck im Strömungsbereich des Aufsatzes höher als im Rechteckkanal, können die membranartigen Breitenwände die Schichten der Einsätze spielfrei zusammendrücken, so dass ein großflächiger Kontakt zu den Stegen der Einsätze entsteht, und die Einsätze zusätzliche innere Wärmeübertragungsrippen bilden und zu einer Leistungssteigerung des Apparates beitragen.

[0017] Strukturierte Einsätze und Aufsätze erhöhen gleichzeitig die Strömungsgeschwindigkeit und somit die Turbulenz, was ebenfalls die Wärmeübertragungsleistung erhöht. Die Seitenwände der Rechteckkanäle werden durch Aufsatzplatten des Gehäuses gestützt, so dass schweißtechnische Verbindungen zwischen Seiten- und Breitenwand des Rechteckkanals im wesentlichen nur Dichtfunktionen übernehmen. Der Materialverbrauch des erfinderischen Plattenapparats zur Wärmeübertragung ist gering, da nur das Gehäuse dickwandig ausgeführt ist um Druck- oder Wirkkräfte auf zu nehmen.

[0018] Unlösbare Verbindungen von Seitenwand und Breitenwand eines Rechteckkanals können schweißtechnisch oder durch ein Lötverfahren erzeugt werden.

[0019] Der Plattenapparat hat in seinem Aufbau zwei getrennte Strömungsbereiche, so dass auch miteinander unverträgliche Fluide im Apparat einem Energieaustausch unterzogen werden können. Dabei kann es vorteilhaft sein, dass Schichten von Einsätzen und Aufsätzen unterschiedlich strukturiert sind, so können insbesondere die Lücken zwischen den Stegen unterschiedlich breit ausgeführt sein.

[0020] Kennzeichnend für die prozesstechnische Wärmeübertragung zwischen zwei Fluidströmen in einer apparativen Anwendung ist, dass Fluide mit unterschiedlichem Druckniveau in den Apparat geleitet werden und Breitenplatten und Aufsatzplatten einer unterschiedlichen Belastung ausgesetzt sind. Das führt dazu, dass es vorteilhaft ist, den Fluidstrom mit höherem Druckniveau durch den Rechteckkanal zu führen und der Fluidstrom mit niedrigem Druck durch den Strömungsbereich der Aufsätze zu leiten. Dadurch können Aufsatzplatten dünner ausgebildet sein als die Breitenplatten. Die Hauptdruckbelastung wird über Breitenwände des Rechteckkanals über die losen Stege der Aufsätze zur Breitenplatte des Gehäuses geleitet, so dass die mit der Breitenplatte verbundenen Aufsatzplatten im wesentlichen einer Zugbelastung unterworfen werden, um innere Einbauten des Gehäuses lagestabilisiert zu halten und keiner Verformung zu unterwerfen. Die Breitenplatte ist dann stabil ausgeführt.

[0021] Werden zwei Fluidströme in unterschiedlicher Menge in den jeweiligen Strömungsbereich der Einsätze und Aufsätze geführt, so werden die Schichten der Aufsätze und Einsätze unterschiedlich dick bzw. hoch und verschieden strukturiert sein, so das Strömungswiderstände und Fließgeschwindigkeiten unterschiedlich sind um den Wärmeaustausch zu verbessern.

[0022] Prozessbedingte Verunreinigungen und Ablagerungen an den inneren wärmeübertragenden Wänden des Rechteckkanals können es erforderlich machen, dass die Schichten der Einsätze schnell wechselbar und ziehbar sein müssen.
Besonders vorteilhaft sind die schlitzförmigen Öffnungen der Anströmplatten, über die Einsätze aus dem Rechteckkanal heraus gezogen werden können, um eine Apparatereinigung sehr einfach und schnell durch zu führen. Aufgrund der Randgängigkeit der Einsätze erfolgt beim Ziehen der Einsatzschichten gleichzeitig ein Abschaben von inneren Ablagerungen im Rechteckkanal.

[0023] Beim Wechseln der Schichten der Aufsätze ist es vorteilhaft, wenn die Schichten der Aufsätze mehrstückig ausgeführt sind, so dass die Länge der Breitenwand des Rechteckkanals durch eine Vielzahl nebeneinander gelegter Aufsätze bedeckt ist Die Aufsätze stützen sich auf die breiteren Seitenwände des Rechteckkanals ab.

[0024] Der Plattenapparat und Einsätze und Aufsätze können überwiegend aus Materialien wie beispielsweise Stahl, Cr-Ni- Stähle, hochlegierte Ni- Stähle, Nickel, Titan, Aluminium gefertigt werden, sie können jedoch auch aus nichtmetallischen Werkstoffen gefertigt werden. Je nach Korrosionsanforderungen können auch Werkstoffpaarungen zum Einsatz kommen.

[0025] Besonders wirtschaftlich ist der erfinderische Plattenapparat, wenn chemische Prozesse korrosionsbeständige, schwierig zu verarbeitende und teure Werkstoffe benötigen.

[0026] Eine weitere erfinderische Ausführungsform liegt vor, wenn mehrere Rechteckkanälen in einer Ebene nebeneinander positioniert sind, und mindestens einen gemeinsamen Aufsatz und ein gemeinsames Gehäuse haben. Mehrere Rechteckkanäle in einer gemeinsamen schlitzförmigen Öffnung der Anströmplatte geführt und dort mit der Anströmplatte des Gehäuses fest und dicht verbunden sind.

[0027] Eine erfinderische Ausführung der Schichten der Einsätze besteht darin, dass ein sehr breiter Rechteckkanal mit mehreren nebeneinander liegenden Einsätzen mit mindestens zwei übereinander gelegten strukturierten Schichten gefüllt ist.

[0028] Erfinderisch können Schichten der Einsätze (7) und Aufsätze (8), dadurch gekennzeichnet sein, dass die Kontaktflächen der rechteckigen Stege und die zugehörigen Lücken (201, 301) von Einsätzen (7) und Aufsätzen (8) in einer Verwendung des Plattenapparates den Prozessanforderungen in der jeweiligen Strömungsrichtung (6, 18) angepasst und unterschiedlich breit sind.

[0029] Verschieden große Lücken ermöglichen eine gute Anpassung hinsichtlich des Strömungsverlustes, so dass Fluide in einem breiten Viskositätsbereich temperiert werden können. Zusätzlich nimmt die Lückenbreite in der jeweiligen Strömungsrichtung Einfluss auf die Dicke der Breitenwand des Rechteckkanals, so dass unterschiedliche Wirkkräfte berücksichtigt sind. Unter Wirkkräften sind die Kräfte des jeweiligen fluiden Drucks gemeint.

[0030] Erfinderisch können Einsätze und Aufsätze weiterhin dadurch gekennzeichnet sein, dass Einsätze und Aufsätze unterschiedliche Höhen haben, um druckverlustarme Strömungsbereiche zu schaffen.

[0031] Unterschiedlich ausgebildete Höhen von Einsätzen zwischen den parallelen Breitenwänden des Rechteckkanals und von Aufsätzen zwischen äußerer Fläche der Breitenwand und parallelen inneren Fläche der Breitenplatte sorgen für einen geringen Strömungsverlust und fördern den Wärmetausch. Verschiedene Höhen der Einsätze und Aufsätze werden gebildet durch Einsatz unterschiedlicher Blechstärken für strukturierte Schichten.

[0032] Erfinderische Aufsätze sind in bevorzugter Werterbildung dadurch gekennzeichnet, dass Aufsätze mit mindestens zwei übereinander gelegten strukturierten Schichten bestehen, die Schichten zur jeweiligen Hauptströmungsrichtung geneigte Verbindungs-, kürzere Zwischenstege (305) und Stützstege (308) haben, die unter einen Winkel a von 10 Grad bis 45 Grad und bevorzugt unter einen Winkel a von 30 Grad bis 45 Grad zur Strömungsrichtung stehen, und die in Verlängerung der Zwischenstege befindlichen Federlücken (306) mit Verformungsweg (307) an der inneren Gehäusefläche (11, 14, 15) und oder an benachbarte Aufsatzschichten enden und der zum Federsteg parallel verlaufende Führungssteg die Funktion eines zweiten längeren Federsteges übernimmt.

[0033] Federstege von Schichten der Einsätze und Aufsätze mit zugehörigen Verformungswegen und -möglichkeiten haben eine besondere Bedeutung, sie kompensieren maßliche Fertigungsungenauigkeiten der umgebenden Bauteile und vermeiden die Bildung undurchströmter Ecken in den Strömungsbereichen. Des Weiteren wird die Montage und Demontage wesentlich erleichtert

[0034] Erfinderische Einsätze des Rechteckkanals können dadurch gekennzeichnet sein, dass Einsätze aus mindestens zwei übereinander gelegten strukturierten Schichten bestehen, die Schichten zur jeweiligen Hauptströmungsrichtung geneigte Verbindungs- und Zwischen- und Stützstege mit Lücken haben und einen Winkel α von 15 Grad bis 45 Grad besitzen, um eine rückvermischungsarme Strömungsführung mit geringem Druckverlust im Rechteckkanal zu ermöglichen.

[0035] Schichten der Einsätze werden vorzugsweise aus unverformten geraden Blechen gefertigt, so dass über bekannte Schneid- oder Ätzverfahren eine gewünschte Lückenstruktur eingearbeitet wird.

[0036] Erfinderische strukturierte Schichten der Einsätze können dadurch gekennzeichnet sein, dass jede strukturierte Schicht in ihrer Längenausdehnung beidseitig parallel verlaufende federnde und verformbare Federstege besitzt und die Federstege mit mindestens drei Verbindungsstegen in der Schichtenebene verbunden sind, und zwischen den Verbindungsstegen in Strömungsrichtung, ausgehend vom seitlichen Federsteg eine Vielzahl von kürzeren Zwischenstegen zum gegenüberliegenden Federsteg geradlinig verlaufen und in gerader Verlängerung des Zwischensteges zum gegenüberliegenden Federsteg eine Federlücke entsteht, die den Verformungsweg des Federsteges begrenzt, und zwischen den Verbindungsstegen Abschnitte entstehen in denen die Federlücken unterschiedlich breit sind.

[0037] Erfinderische strukturierte Schichten der Einsätze können dadurch gekennzeichnet sein, dass äußere Feder- und Führungsstege Rücksprünge (209) besitzen, um die Reibungsfläche zur Seitenwand (4,5) des Rechteckkanals (1) zu minimieren, und die aufzubringende Kraft für das Einschieben der Einsätze überwiegend zur Verspannung mit dem Rechteckkanal zu nutzen.

[0038] Erfinderisch können Aufsätze dadurch gekennzeichnet sein, dass Schichten der Aufsätze lose zwischen Rechteckkanälen und oder Gehäuse eingelegt sind, und eine Velzahl von nebeneinander und übereinander gelegten Schichten die Breitenwand des Rechteckkanals in der Längenausdehnung bei innerer Druckbelastung vollständig stützen, der Bewegungsraum der Schichten der Aufsätze vollständig durch eng anliegende Aufsatzplatten, Anströmplatten und Rechteckkanälen eingeschränkt ist, der maximale Bewegungsraum dem Verformungsweg (307) der Federlücke entspricht und die Schichten der Aufsätze nicht herausnehmbar sind, so dass der Verformungsweg größer 0 bis 10 mm beträgt, vorzugsweise größer 0 bis 3 mm und besonders bevorzugt größer 0 bis kleiner 1 mm beträgt,

[0039] Das erfinderische Gehäuse kann dadurch gekennzeichnet sein, dass die parallel zur Breitenwand des Rechteckkanals verlaufende Breitenplatten (12,13) eine größere Wanddicke besitzen, als die seitlichen Aufsatzplatten (14, 95) mit Öffnungen (16).

[0040] Das erfinderische Gehäuse kann dadurch gekennzeichnet sein, dass die parallelen Breitenplatten mit einem Temperierkanal (23) versehen sind, um bei Temperiervorgängen die Temperaturdifferenzen zwischen Rechteckkanal und Gehäuse gering zu halten.

[0041] Eine erfinderische Ausführungsform des Gehäuses ist z.B. dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aufsatzplatte mit Öffnungen lösbar ausgeführt ist, um Schichten der Aufsätze wechselbar zu gestalten.

[0042] Erfinderisch kann ein Rechteckkanal auch dadurch gekennzeichnet sein, dass die Dicke der parallelen Breitenwände (2,3) dünner sind, als die der seitlichen Seitenwände (4,5).

[0043] Erfinderisch können strukturierte Schichten von Einsätzen und Aufsätzen dadurch gekennzeichnet sein, dass die Lücken (201, 301) zwischen Verbindungs- und Zwischen- und Stützstegen eine Breite von 1 bis kleiner 30 mm besitzen, vorzugsweise beträgt die Breite 1 bis 10 mm und besonders bevorzugt ist die Breite von 1,5 bis 9 mm groß.

[0044] Erfinderisch ist ein Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass durchströmbare Rechteckkanäle mit Einsätzen mit einem höheren Prozessdruck betrieben werden, als die durchströmbaren Aufsätze und Breitenplatten des Gehäuses dicker ausgebildet sind als die Aufsatzplatten.

[0045] Erfinderisch kann ein Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass durchströmbare Aufsätze zwischen Rechteckkanal und oder Gehäuse mit einem höheren Prozessdruck betrieben werden, als durchströmbare Rechteckkanäle und die Lücken der Stege in den Schichten der Einsätze einen geringeren Abstand zu einander haben als die der Aufsätze.

[0046] Eine erfinderische Ausführungsform des Plattenapparates kann weiterhin dadurch gekennzeichnet sein, dass durchströmbare Rechteckkanäle mit Einsätzen aus korrosionsbeständigen Materialien, wie beispielsweise metallische Werkstoffe wie Stahl, Cr-Ni-Legierungen, Titan, Kupfer, Aluminium und Nickel bestehen, und Materialien der Aufsätze vorzugsweise aus gut wärmeleitenden Werkstoffen wie beispielsweise Stahl, Kupfer oder Aluminium bestehen.

[0047] Erfinderisch kann ein Verfahren und die Verwendung des erfinderischen Plattenapparates als Strömungsreaktor dadurch gekennzeichnet sein, dass in einem Plattenapparat die Rechteckkanäle mit Einsätzen mäanderförmig vom Fluid durchströmt werden, die Anschlussadapter der Anströmplatten eine Öffnungen für die Fluidzufühnrng und -ableitung und zusätzliche Umlenkkammern besitzen, so dass der Strömungsweg und die Verweilzeit des Fluids in einem Apparat wesentlich erhöht wird, ohne die baulichen Abmessungen des Apparates zu vergrößern.

[0048] In einer Ausführung können Aufsätze von einem eigenen umgebenden Rechteckkanal umschlossen sein, Rechteckkanäle von Einsätzen und Aufsätzen sich in verschiedenen Ebenen kreuzen und Rechteckkanäle in schlitzförmige Öffnungen der Aufsatzplatten geführt und dort mit dem Gehäuse dicht verbunden sein.

[0049] Ein weiterer Rechteckkanal für die Aufnahme von ziehbaren Aufsätzen, wobei der Rechteckkanal gleiche Aufbaumerkmale besitzt, wie der für die Einsätze, ermöglicht den Energieaustausch von Stoffströmen in beiden Strömungsbereichen rückvermischungsarm durch zu führen. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass auch der zweite Strömungsbereich der Aufsätze eine gute Reinigungsmöglichkeit besitzt durch das Ziehen der Aufsatzschichten über schlitzförmige Öffnungen der Aufsatzplatten.

[0050] Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben werden. Es zeigen dabei:

Figur 1

den Plattenapparat im Längsschnitt

Figur 1.1

den Querschnitt des Plattenapparates

Figur 2

die Struktur einer Schicht des Einsatzes

Figur 2.1

einen Einsatz in Draufsicht

Figur 2.2

in vergrößerter Darstellung die Federlücke mit Verformungsweg

Figur 3, 3.1

eine weitere Ausführungsform der Schicht eines Einsatzes

Figur 4, 4.1

weitere Ausführungsformen von Schichteneinsätzen

Figur 5

die Schicht eines Aufsatzes in positionierter Lage

Figur 6

eine besondere Form der Führung- und Federstege mit Rücksprung

Beispiel 1:

[0051] In den Figuren 1 und Fig.1, 1 wird der erfinderische Plattenapparat in seinem Aufbau in einer Schnittdarstellung gezeigt. Es ist der durchströmbare Rechteckkanal (1), bestehend aus oberer und unterer, gerader nicht verformter Breitenwand (2,3) und linker und rechter Seitenwand (4,5) zu erkennen.

[0052] Die Seitenwände sind von den Breitenwänden oberhalb und unterhalb bedeckt, wobei die Breitenwände dünner als die Seitenwände dargestellt sind. Breiten. und Seitenwände des Rechteckkanals sind durch nicht dargestellte, Schweißnähte oder Lötverbindungen unlösbar und gasdicht miteinander verbunden, so dass der Rechteckkanal für ein Fluid in Strömungsrichtung (6) über die gesamte Längenausdehnung des Rechteckkanals durchströmbar ist. Je nach Ausführung kann es vorteilhaft sein, einen einzelnen sehr breiten Rechteckkanal zu verwenden, oder wie in Figur 1.1 dargestellt, mehrere schmalere Rechteckkanäle neben einander zu positionieren, wobei zugehörige Aufsätze (8) über alle Rechteckkanäle in einer Ebene geführt sind.

[0053] Der Innenraum des Rechteckkanals ist mit einem herausziehbaren und durchströmbaren, Einsatz (7), bestehend aus zwei Schichten (200) gefüllt, dessen äußeren geometrischen Ausdehnungen den Innenraum des Rechteckkanals ausfüllen und die Lage der membranartigen Breitenwände (2,3) stabilisieren, so dass eine Verformung nach Innen bei äußerer Belastung zu verhindern.

[0054] Auf den äußeren Breitenwänden, sind über dessen ganze Breiten- und Längenausdehnung, Aufsätze (8) dargestellt, die flächigen Kontakt zum Rechteckkanal, insbesondere zur Breitenwand und zur Breitenplatte (12,13) haben und lose aufgelegt sind. In den Figuren sind Schichten (300) der Aufsätze (8) dargestellt. Die Höhe der Aufsätze endet an der inneren Fläche der Breitenplatte des Gehäuses. Zusätzlich sind die lose aufgelegten Aufsätze durch Aufsatzplatten (14, 15) und Anströmplatten (10, 11) des Gehäuses gekammert. So dass der Rechteckkanal mit aufliegenden Aufsätzen allseitig von einem eng anliegendem Gehäuse (9) umschlossen ist.

[0055] Das Gehäuse weist vordere und hintere Anströmplatte (10,11), obere und untere Breitenplatte (12, 13), mit Temperierkammer (23), und seitliche Aufsatzplatten (14, 15) mit Öffnungen (16) auf, dabei sind alle Gehäuseteile unlösbar miteinander verbunden, um anstehende Kräfte aus dem innem des Gehäuses auf zu nehmen. In die Anströmplatten sind schlitzförmige Öffnungen (17) eingearbeitet, dort ragen die Rechteckkanäle hinein um dort ebenfalls mit dem Gehäuse unlösbar und dicht verbunden zu werden. Üblicherweise werden die unlösbaren Verbindungen mit bekannten Verfahren wie beispielsweise Schweißen und Löten hergestellt.

[0056] Bei diesem Plattenapparat ist nur das äußere Gehäuse als drucktragendes Teil ausgebildet. Die Fluidzuführung und -ableitung zum Rechteckkanal erfolgt über lösbare Anschlussadapter (19, 20) der Anströmplatten und die Fluidversorgung der Aufsätze über lösbare Anschlussadapter (21, 22) der seitlichen Aufsatzplatten. Lösbare Verbindungselemente der Anschlussadapter sind beispielsweise Schrauben oder Klemmverbinder, sie sind in der Figur nicht dargestellt. Auch sind entsprechende Dichtungen der lösbaren Bauteile nicht dargestellt, hier können beispielsweise Flachdichtungen, O-Ringe oder auch metallische Dichtungen zum Einsatz kommen.

[0057] Im innem des Gehäuses kreuzen sich zwei getrennte Strömungsbereiche (6, 18), die in den Strömungsbereichen herrschende Energie kann über die dünnen Breitenwände der Rechteckkanäle ausgetauscht, während auftretende Druckkräfte von den Strömungsbereichen über Aufsätze zum Gehäuse geleitet und dort aufgenommen werden.

[0058] Der dargestellte Temperierkanal (23) auf den Breitenplatten, dient der Reduzierung von Temperaturdifferenzen zwischen Rechteckkanal und Gehäuse und kann als Kompensatorersatz dienen. Ebenso ist es möglich, stattdessen einen Kompensator, um unterschiedliche Temperaturausdehnungen auszugleichen, vorzusehen.

Beispiel 2

[0059] In Figur 2 und 2.1 ist eine strukturierte Schicht (200) eines Einsatzes (7) mit parallel verlaufendem Federsteg (202) und Führungssteg (204) zu sehen. Federsteg (202) und Führungssteg (204) sind mit einen Verbindungssteg (203) verbunden, und überwiegend vom Führungssteg (204) eine Vielzahl von Zwischenstege (205) beispielsweise unter einem Winkel a von 45 Grad gerichtet zum Federsteg (202) verlaufen und in der Verlängerung eine Federlücke (206) mit einem sich bildenden Federweg (207) anschließt. Zwischen Verbindungsstegen und Zwischenstegen sind Lücken (201) vorhanden, so dass bei übereinander gelegter zweiter Schicht (200, 200'), sich Stege und Lücken kreuzen und der Einsatz, bestehend aus mindestens zwei Schichten für ein Fluid durchströmbar wird.

[0060] Von einem Abschnitt des Federsteges in Verlängerung in die Einströmzone des Fluids und von einem Abschnitt des Führungsstegs in die Ausströmzone des Fluids mehrere unterschiedlich lange Stützstege (208) in den Strömungsbereich hineinragen und dort enden und keine Federlücke mit Federweg besitzen und ausschließlich eine Stützfunktion zur Breitenwand des Rechteckkanals übernehmen.

[0061] In Figur 2.1 ist deutlich zu erkennen, dass durch die Stützstege (208) in beiden Endbereichen der Rechteckkanal (1) mit seiner Geometrie vollständig ausgefüllt wird und die Breitenwände bei Belastung vollständig gestützt werden.

[0062] Die Figur 2.2 zeigt einen Ausschnitt, insbesondere ist die Federlücke (206) und der sich daraus bildende Verformungsweg (207) deutlich zu erkennen.

Beispiel 3

[0063] In der Figur 3 und Figur 3.1 ist eine beispielhafte Ausführung einer Schicht eines Einsatzes dargestellt, wobei jedoch Ober die gesamte Schichtenlänge verteilt mehrere Verbindungsstege (203) vorhanden sind und die Schicht als Ganzes insbesondere in der Längenausdehnung stabilisiert, um eine Montage in den Rechteckkanal zu erleichtem. Des Weiteren ist die Federlücke (206, 206') und der zugehörige Verformungsweg variiert worden, so dass unterschiedliche Verformungswege (207,207') in einer Schichtenstruktur eingearbeitet sind, und dadurch auch große Unebenheiten und geometrische Abweichungen beim Einsetzen überdrückt werden können. Es können wie in der Figur dargestellt wird, die Federlücken und Verformungswege auch beidseitig in der Schichtenebene angeordnet werden um höchste Flexibilität zu erreichen.

[0064] In Figur 3.1 sind zwei Schichten übereinander gelegt, die zusammen einen durchströmbaren Einsatz bilden.

Beispiel 4

[0065] Figur 4 und 4.1 zeigt eine besondere Ausführungsform einer besonders breiten strukturierten Schicht (200) für die Bildung eines Einsatzes, dabei sind beispielsweise zwei Geometrien einstückig in einer Schicht zusammengefasst, so dass der Führungssteg (204) mittig gelagert ist. Der geometrische Aufbau jeder durchströmbaren Seite entspricht zum Beispiel der Figur 2, es bildet sich mittig der Führungssteg (204) und zwei äußere Federstege (202). So kann eine sehr breite und lange Schicht mit der Form einer dünnen Platte stabilisiert und montagefreundlich gestaltet werden. Auch das Wechseln von Einsätzen für Reinigungsvorgänge kann vereinfacht werden. Die Figur 4,1 zeigt zwei aufeinander gelegte Schichten (200, 200') aus Figur 4 zur Bildung eines Einsatzes.

Beispiel 5

[0066] Figur 5 zeigt beispielhaft die Schichtenstruktur (300) eines Aufsatzes in einer Einbausituation mit umgebenden Gehäuseplatten (11, 14, 15). Äussere Führungs-(304) und Federstege (302) sind mit dem Verbindungssteg (303) verbunden und übernehmen doppelte Funktionen hinsichtlich der Führung und des Fedems. Aufgrund der gekammerten Einbaulage der Schichten eines Aufsatzes haben Stützstege (308) und Zwischenstege (305) jeweils Federlücken und zugehörige Federwege. Insbesondere ist so sichergestellt, dass Breitenwände der Rechteckkanäle durch Aufsätze gut gestützt werden und Schichten der Aufsätze ebenfalls unter leichter Spannung zwischen Gehäuseplatten (14,15) in Durchströmrichtung (18) eingesetzt werden können.

Beispiel 6

[0067] In Figur 6 ist ein Detail gezeigt hinsichtlich einer weiteren Ausführung der Schichten, wobei beispielsweise hier dargestellt der Federsteg Rücksprünge (209) hat, um Reibungsfläche und somit Reibungskraft zur Seitenwand (4) des Rechteckkanals beim Einschieben der Einsätze zu minimieren.

Bezeichnungen

[0068] 

1

Rechteckkanal

2,3

Obere Breitenwand

4,5

Linke und rechte Seitenwand

6

Strömungsrichtung durch Rechteckkanal und Einsätze

7

Einsätze

8

Aufsätze

9

Umgebendes Gehäuse

10, 11

Vordere und hintere Anströmplatte des Gehäuses

12, 13

Obere und untere Breitenplatte des Gehäuses

14, 15

Seitliche Aufsatzplatte des Gehäuses

16

Öffnung der Seitenplatte

17

Schlitzförmige Öffnung der Anströmplatten

18

Strömungsrichtung durch Aufsätze

19, 20

Anschlussadapter der Anströmplatten

21, 22

Anschlussadapter für Aufsatzplatten

23

Temperierkanal

200

Schichten der Einsätze

201

Lücken der Schichten von Einsätzen

202

Federsteg der Schichten von Einsätzen

203

Verbindungssteg der Schichten von Einsätzen

204

Führungssteg der Schichten von Einsätzen

205

Zwischensteg der Schichten von Einsätzen

206

Federlücke der Schichten von Einsätzen

207

Verformungsweg der Schichten von Einsätzen

208

Stützstege

209

Rücksprung

300

Schichten der Aufsätze

301

Lücken der Schichten von Aufsätzen

302

Federsteg der Schichten von Aufsätzen

303

Verbindungssteg der Schichten von Aufsätzen

304

Führungssteg der Schichten von Aufsätzen

305

Zwischensteg der Schichten von Aufsätzen

306

Federlücke der Schichten von Aufsätzen

307

Verformungsweg der Schichten von Aufsätzen

308

Stützstegen

Ansprüche

1. Plattenapparat zur Wärmeübertragung, der mindestens einen für ein Fluid durchströmbaren Rechteckkanal (1) umfasst, der eine obere und untere glatte, insbesondere ebene, gerade nicht verformte Breitenwand (2,3) und eine linke und rechte Seitenwand (4,5) aufweist, wobei die Breitenwände dünner als die Seitenwände sind, die Wände des wenigstens einen Rechteckkanals unlösbar und gasdicht miteinander verbunden sind und der wenigstens eine Rechteckkanal für ein Fluid in Strömungsrichtung (6) in seiner Längenausdehnung durchströmbar ist, wobei die Breitenwände und Seitenwände zusammen einen für ein Fluid durchströmbaren Querschnitt bilden, dessen innere Breite zur inneren Höhe größer 20 bis kleiner 1000 beträgt und wobei der Innenraum des wenigstens einen Rechteckkanals mit mindestens einem herausziehbaren durchströmbaren, ein- oder mehrstückigen Einsatz (7) mit flächigem Kontakt zum wenigstens einen Rechteckkanal bestückt ist, dessen äußere geometrischen Ausdehnungen den Innenraum des wenigstens einen Rechteckkanals ausfüllen und wobei mindestens auf einer äußeren Breitenwand, über dessen ganze Breiten- und Längenausdehnung, mindestens ein durchströmbarer, ein- oder mehrstückiger Aufsatz (8) mit flächigem Kontakt zum wenigstens einen Rechteckkanal und oder Gehäuse lose aufgelegt ist und wobei der wenigstens eine Rechteckkanal zusammen mit dem wenigstens einen Aufsatz allseitig von einem eng anliegendem Gehäuse (9) umgeben ist, wobei das Gehäuse vordere und hintere Anströmplatten (10,11), parallel zu den Breitenwänden des wenigstens einen Rechteckkanals eine obere und untere Breitenplatte (12,13) und Aufsatzplatten (14,15) mit Öffnungen (16) umfasst, in den Anströmplatten schlitzförmige Öffnungen (17) zur Aufnahme von Rechteckkanälen vorhanden und alle Gehäuseplatten unlösbar miteinander verbunden sind, wobei der wenigstens eine Rechteckkanal in die schlitzförmige Öffnung der Anströmplatten hineinragt und dort ebenfalls verbunden ist, und dadurch ein nach aussen dichtes Gehäuse gebildet wird, das im Innern getrennte Strömungsbereiche hat und wobei weiterhin auftretende Druckkräfte aus den Strömungsbereichen über flächige Kontakte ans Gehäuse weitergeleitet sind und die im Gehäuse getrennten fluiden Strömungsbereiche (6, 18) übereinander liegen, und die Durchströmrichtungen von Einsätzen und Aufsätzen in höhenversetzten verschiedenen Ebenen sich im Winkel von 90 Grad kreuzen und das Gehäuse über lösbare Anschlussadapter für Anströmplatten (19, 20) und Anschlussadapter für Aufsatzplatten (21, 22) verfügt, um eine Zuführung und Ableitung von Fluiden zu ermöglichen und wobei weiterhin die durchströmbaren herausziehbaren Einsätze (7) und aufgelegte Aufsätze (8) mindestens zwei gerade, nicht in der Schichtenebene verformte, strukturierte Schichten (200, 300) umfassen, deren Struktur sich aus rechteckigen funktionellen Stegen und Lücken (201, 301) bildet, wobei die Schichten den zugehörigen durchströmbaren Raum mit ihren geometrischen Ausdehnungen ausfüllen und dadurch die inneren und äußeren Flächen der dünnen Breitenwände über Flächenkontakte der Stege stützen, wobei jede strukturierte Schicht in ihrer Längenausdehnung mindestens einen parallel zur Seitenwand (4,5) oder zur Stirnplatte verlaufenden federnden und/oder verformbaren Federsteg (202,302) besitzt und der Federsteg mit mindestens einem Verbindungssteg (203,303) zum parallel verlaufenden Führungssteg (204,304) in der Schichtenebene verbunden ist, und ausgehend vom Führungssteg und / oder Federsteg eine Vielzahl von kürzeren Zwischenstegen (205,305) zum gegenüberliegenden parallelen Federsteg verlaufen, und Zwischenstege in gerader Verlängerung eine Federlücke (206,306) mit Verformungsweg (207,307) haben und eine Verformung des Federsteges begrenzen und in der Einströmungs- und der Ausströmungszone der Fluide eine Vielzahl von unterschiedlich langen Stützstegen (208,308) in den Strömungsbereich ragen und Stege einseitigen Flächenkontakt zur Breitenwand oder zur Breitenplatte und einseitigen Flächenkontakt zu benachbarten Stegen benachbarter Schichten haben um vorhandene Druckkräfte in das umgebende äußere Gehäuse zu leiten wobei Verbindungs-, Zwischen- und Stützstege von Schichten der Einsätze und Aufsätze zur jeweiligen Hauptströmungsrichtung einen Neigungswinkel α von 10 bis 70 Grad besitzen und jeweils eine der zwei Schichten von Einsätzen und Aufsätzen um die eigene Längsachse der Längenausdehnung um 180 Grad gewendet und auf die andere Schicht gelegt ist, wodurch der vorhandene Neigungswinkel α der Stege alterniert, sich dadurch Stege kreuzen und für ein Fluid rückvermischungsarme durchströmbare Abschnitte bilden.

2. Plattenapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen der rechteckigen Stege (203,205,208,303,305,308) und die zugehörigen Lücken (201, 301) von Einsätzen (7) und Aufsätzen (8) unterschiedlich breit sind.

3. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Einsätze (7) und Aufsätze (8) unterschiedliche Höhen haben, um druckverlustarme Strömungsbereiche zu schaffen.

4. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Aufsätze (8) mindestens zwei übereinander gelegte strukturierte Schichten (300) aufweisen, die Schichten (300) zur jeweiligen Hauptströmungsrichtung geneigte Verbindungs- (303), kürzere Zwischenstege (305) und Stützstege (308) haben, die unter einen Winkel α von 10 Grad bis 45 Grad und bevorzugt unter einen Winkel α von 30 Grad bis 45 Grad zur Strömungsrichtung (18) stehen, und die in Verlängerung der Zwischenstege (305) befindlichen Federlücken (306) mit Verformungsweg (307) an der inneren Gehäusefläche (11, 14, 15) und oder an benachbarte Aufsatzschichten (300) enden und der zum Federsteg (302) parallel verlaufende Führungssteg (304) die Funktion eines zweiten längeren Federsteges (302) übernimmt.

5. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede strukturierte Schicht (200, 300) in ihrer Längenausdehnung beidseitig parallel verlaufende federnde und verformbare Federstege (202, 302) aufweist und die Federstege (202, 302) mit mindestens drei Verbindungsstegen (203, 303) in der Schichtenebene verbunden sind, und zwischen den Verbindungsstegen (203, 303) in Strömungsrichtung (6, 18), ausgehend vom seitlichen Federsteg (202, 302) eine Vielzahl von kürzeren Zwischenstegen (205, 305) zum gegenüberliegenden Federsteg (202, 302) geradlinig verlaufen und in gerader Verlängerung des Zwischensteges (205, 305) zum gegenüberliegenden Federsteg (202, 302) eine Federlücke (206, 306) entsteht, die den Verformungsweg (207, 307) des Federsteges (202, 302) begrenzt, und zwischen den Verbindungsstegen (203, 303) Abschnitte entstehen in denen die Federlücken (206, 306) unterschiedlich breit sind.

6. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schichten (300) der Aufsätze (8) lose zwischen Rechteckkanälen (1) und oder Gehäuse (9) eingelegt sind, und eine Vielzahl von nebeneinander und übereinander gelegten Schichten die Breitenwand (2,3) des Rechteckkanals (1) in der Längenausdehnung bei innerer Druckbelastung vollständig stützen, der Bewegungsraum der Schichten (300) der Aufsätze (8) vollständig durch eng anliegende Aufsatzplatten (14,15), Anströmplatten (10,11) und Rechteckkanälen (1) eingeschränkt ist, der maximale Bewegungsraum dem Verformungsweg (307) der Federlücke (306) entspricht und die Schichten (300) der Aufsätze (8) nicht herausnehmbar sind, so dass der Verformungsweg (307) größer 0 bis 10 mm beträgt, vorzugsweise größer 0 bis 3 mm und besonders bevorzugt größer 0 bis kleiner 1 mm beträgt.

7. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aufsatzplatte (14,15) mit Öffnungen lösbar ausgeführt ist, um Schichten (300) der Aufsätze (8) wechselbar zu gestalten.

8. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durchströmbare Aufsätze (8) zwischen Rechteckkanal (1) und/oder Gehäuse (9) mit einem höheren Prozessdruck betrieben werden, als durchströmbare Rechteckkanäle (1) und die Lücken (201) der Stege (203,205,208) in den Schichten (200) der Einsätze (7) einen geringeren Abstand zu einander haben als die der Aufsätze (8).

9. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Aufsätze (8) von einem eigenen umgebenden Rechteckkanal umschlossen sind, Rechteckkanäle (1) von Einsätzen (7) und Rechteckkanäle von Aufsätzen (8) sich in verschiedenen Ebenen kreuzen und Rechteckkanäle von Aufsätzen in schlitzförmige Öffnungen der Aufsatzplatten (14,15) geführt und dort mit dem Gehäuse dicht verbunden sind.

10. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Einsätze (7) in den Rechteckkanälen (1) und Aufsätze (8) mit Flächenkontakt zur Breitenwand (2,3) des Rechteckkanals (1) aus ebenen und nicht verformten Blechen oder Folien bestehen, die in Durchströmrichtung (6) durch mindestens eine eingearbeitete Lückenreihe in Längsausdehnung des Rechteckkanals (1) strukturiert sind, die Breitenausdehnungen der Lücken (201) der Einsätze (7) in der jeweiligen Blech- oder Folienebene kürzer sind, als eine parallel zur Lücke verlaufende gedachte Linie zwischen den inneren begrenzenden Seitenwänden (4,5) des Rechteckkanals (1 ), und parallel zur Lücke verlaufende Stege (205) zwischen den Seitenwänden (4,5) des Rechteckkanals (1) einen Federweg (207) haben, um fertigungsbedingte Ungenauigkeiten in der Breitenausdehnung des Rechteckkanals (1) auszugleichen.

11. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Einsätze (7) und Aufsätze (8) aus mindestens zwei ebenen, strukturierten und gewendeten übereinander gelegten Schichten (200, 300) bestehen und die unter dem Winkel α verlaufenden Stege sich kreuzen und im Kreuzungsabschnitt rechteckige Kraftübertragungsflächen bilden, von denen die aus dem Innenraum des Rechteckkanals (1) auftretenden Kräfte rechtwinklig zum äußeren umschließenden und kraftaufnehmenden Gehäuse (9) geleitet werden.

12. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass kreuzende Stege (245, 305) aus sich kreuzenden ebenen und flächigen Abschnitten gebildet sind, die dadurch ausgezeichnet sind, dass innerhalb der Strömungsbereiche sich eine Vielzahl kleiner kraftübertragender Flächen sich verteilt bilden und der Abstand der kraftübertragenden Flächen von Einsätzen (7) und Aufsätzen (8) gleich oder unterschiedlich groß sind, um eine Verformung der Breitenwände (2,3) der Rechteckkanäle (1) zu verhindern.

13. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Wärmeübertragung und Durchführung chemischer Reaktionen Einsätze (7) in den Rechteckkanälen (1) mit einer katalytisch wirkenden Substanz beschichtet sind, oder Einsätze (7) aus katalytisch wirkenden Materialien bestehen, um eine chemische Reaktion im Reaktor zu steuern oder zu beschleunigen.

14. Verwendung des Plattenapparates nach einem der vorherigen Ansprüche als Strömungsreaktor, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor mindestens einen Rechteckkanal (1) mit Einsätzen (7), zugehörigen Aufsätzen (8) sowie ein umschließendes Gehäuse (9) besitzt und in den Rechteckkanal (1) Flüssigkeiten und oder Gase zugeführt werden die im Rechteckkanal (1) durch Einsätze (7) intensiv vermischt werden und miteinander reagieren, um eine neue chemische Substanz zu bilden.

15. Plattenapparat nach einem der vorherigen Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere Rechteckkanäle (1) mit Einsätze (7) umfasst.

16. Verfahren zum Betrieb eines Plattenapparats zur Wärmeübertragung nach Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rechteckkanäle (1) mäanderförmig vom Fluid durchströmt werden, die Anschlussadapter (19,20) der Anströmplatten (10,11) wenigstens eine Öffnung (17) für die Fluidzuführung und oder-ableitung und zusätzliche Umlenkkammern besitzen so, dass der Strömungsweg und die Verweilzeit des Fluids in einem Apparat wesentlich erhöht wird, ohne die baulichen Abmessungen des Apparates zu vergrößern.

Claims

1. Plate apparatus for heat transfer, which comprises at least one rectangular channel (1), through which a fluid can flow and which has an upper and a lower smooth, in particular planar, straight undeformed broad wall (2, 3) and a left and a right side wall (4, 5), wherein the broad walls are thinner than the side walls, the walls of the at least one rectangular channel are connected undetachably and gastightly to one another and the at least one rectangular channel can be flowed through in its linear extent by a fluid in the direction of flow (6), wherein the broad walls and the side walls together form a cross section through which a fluid can flow and the inside width of which in relation to the inside height is greater than 20 to less than 1000 and wherein the interior space of the at least one rectangular channel is fitted with at least one single-part or multi-part insert (7) which can be withdrawn, through which a flow can pass, which is in surface-area contact with at least one rectangular channel and the outer geometrical extents of which fill the interior space of the at least one rectangular channel, and wherein at least one single-part or multi-part outsert (8) through which a flow can pass is loosely placed on an outer broad wall, over the entire widthwise and linear extent thereof, in surface-area contact with the at least one rectangular channel and/or housing, and wherein the at least one rectangular channel is surrounded together with the at least one outsert on all sides by a closely fitting housing (9), wherein the housing comprises front and rear flow plates (10, 11), an upper and a lower broad plate (12, 13) parallel to the broad walls of the at least one rectangular channel and outsert plates (14, 15) with openings (16), slit-shaped openings (17) are present in the flow plates for receiving rectangular channels and all of the housing plates are undetachably connected to one another, wherein the at least one rectangular channel protrudes into the slit-shaped opening of the flow plates and is likewise connected there, and thereby forms an outwardly sealed housing, which has inside separate flow regions, and wherein furthermore compressive forces occurring are transferred from the flow regions to the housing by way of surface-area contacts, and the fluid flow regions (6, 18) separated in the housing lie one over the other, and the directions of through-flow of inserts and outserts cross one another at an angle of 90 degrees in different planes that are offset in height, and the housing has detachable connection adapters for the flow plates (19, 20) and connection adapters for the outsert plates (21, 22), in order to allow a feed and discharge of fluids, and wherein furthermore the through-flow withdrawable inserts (7) and the placed-on outserts (8) comprise at least two straight structured layers (200, 300), which are not deformed in the plane of the layers and the structure of which is formed by rectangular functional webs and gaps (201, 301), wherein the layers fill the associated through-flow space with their geometrical extents and, as a result, support the inner and outer surfaces of the thin broad walls by way of surface-area contacts of the webs, wherein each structured layer has in its linear extent at least one resilient and/or deformable spring web (202, 302), running parallel to the side wall (4, 5) or the end plate, and the spring web is connected by at least one connecting web (203, 303) to the parallelrunning guiding web (204, 304) in the plane of the layers, and a multiplicity of shorter intermediate webs (205, 305) run from the guiding web and/or the spring web to the opposite parallel spring web, and intermediate webs have as a straight continuation of their extent a spring gap (206, 306) with a deformation path (207, 307) and limit a deformation of the spring web, and in the inflow and outflow zones for the fluids a multiplicity of supporting webs (208, 308) of different lengths protrude into the flow region and the webs have surface-area contact on one side with the broad wall and/or with the broad plate and surface-area contact on one side with neighbouring webs of neighbouring layers in order to direct compressive forces that are present into the surrounding outer housing, wherein connecting, intermediate and supporting webs of layers of the inserts and outserts have an angle of inclination α in relation to the respective main direction of flow of 10 to 70 degrees and in each case one of the two layers of inserts and outserts is turned about its own longitudinal axis of the linear extent by 180 degrees and placed on the other layer, whereby the existing angle of inclination α of the webs alternates, as a result of which webs cross one another and form portions that can be flowed through by a fluid and have little back-mixing.

2. Plate apparatus according to Claim 1, characterized in that the contact areas of the rectangular webs (203, 205, 208, 303, 305, 308) and the associated gaps (201, 301) of inserts (7) and outserts (8) are of different widths.

3. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that inserts (7) and outserts (8) have different heights in order to create flow regions with little pressure loss.

4. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the outserts (8) have at least two structured layers (300) placed one over the other, the layers (300) have connecting webs (303), shorter intermediate webs (305) and supporting webs (308), which are inclined in relation to the respective main direction of flow, are at an angle α of 10 degrees to 45 degrees and preferably at an angle α of 30 degrees to 45 degrees in relation to the direction of flow (18), and the spring gaps (308) that are in a continuation of the extent of the intermediate webs (305) and have a deformation path (307) end at the inner housing surface (11, 14, 15) and/or at neighbouring outsert layers (300), and the guiding web (304) running parallel to the spring web (302) assumes the function of a second, longer spring web (302).

5. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that each structured layer (200, 300) has in its linear extent resilient, deformable spring webs (202, 302) running parallel on both sides and the spring webs (202, 302) are connected by at least three connecting webs (203, 303) in the plane of the layers, and a multiplicity of shorter intermediate webs (205, 305) run rectilinearly from the lateral spring web (202, 302) between the connecting webs (203, 303) in the direction of flow (6, 18) to the opposite spring web (202, 302), and a spring gap (206, 306), which limits the deformation path (207, 307) of the spring web (202, 302), is created as a straight continuation of the extent of the intermediate web (205, 305) to the opposite spring web (202, 302), and portions in which the spring gaps (206, 306) are of different widths are created between the connecting webs (203, 303).

6. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that layers (300) of the outserts (8) are placed loosely between rectangular channels (1) and/or housings (9), and a multiplicity of layers placed next to one another and one over the other completely support the broad wall (2, 3) of the rectangular channel (1) in the linear extent under internal pressure loading, the moving space of the layers (300) of the outserts (8) is completely confined by closely fitting outsert plates (14, 15), flow plates (10, 11) and rectangular channels (1), the maximum moving space corresponds to the deformation path (307) of the spring gap (306) and the layers (300) of the outserts (8) are not removable, so that the deformation path (307) is greater than 0 to 10 mm, preferably greater than 0 to 3 mm and particularly preferably greater than 0 to less than 1 mm.

7. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that at least one outsert plate (14, 15) is detachably designed and has openings, in order to make layers (300) of the outserts (8) interchangeable.

8. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that through-flow outserts (8) between the rectangular channel (1) and/or the housing (9) are operated with a higher process pressure than through-flow rectangular channels (1), and the gaps (201) of the webs (203, 205, 208) in the layers (200) of the inserts (7) have a smaller spacing from one another than that of the outserts (8).

9. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the outserts (8) are enclosed by a surrounding rectangular channel of their own, rectangular channels (1) of inserts (7) and rectangular channels of outserts (8) cross one another in different planes and rectangular channels of outserts are guided in slit-shaped openings of the outsert plates (14, 15) and are tightly connected there to the housing.

10. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that inserts (7) in the rectangular channels (1) and outserts (8) in surface-area contact with the broad wall (2, 3) of the rectangular channel (1) consist of planar, non-deformed plates or sheets which are structured in the direction of through-flow (6) by at least one incorporated series of gaps in the longitudinal extent of the rectangular channel (1), the widthwise extents of the gaps (201) of the inserts (7) in the respective plane of the plate or plane of the sheet are shorter than an imaginary line, running parallel to the gap, between the inner delimiting side walls (4, 5) of the rectangular channel (1), and webs (205), running parallel to the gap, between the side walls (4, 5) of the rectangular channel (1) have a spring path (207), in order to compensate for production-related inaccuracies in the widthwise extent of the rectangular channel (1).

11. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that inserts (7) and outserts (8) consist of at least two planar, structured and turned layers (200, 300) placed one over the other, and the webs running at the angle α cross one another and in the crossing portion form rectangular force-transmission areas, from which the forces occurring from the interior space of the rectangular channel (1) are directed at right angles to the outer enclosing and force-receiving housing (9).

12. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that crossing webs (205, 305) are formed by crossing planar, two-dimensional portions, which are distinguished by the fact that within the flow regions a multiplicity of small force-transmitting areas form in a distributed manner and the spacing of the force-transmitting areas of inserts (7) and outserts (8) are of the same or different sizes, in order to prevent a deformation of the broad walls (2, 3) of the rectangular channels (1).

13. Plate apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that, for the heat transfer and for carrying out chemical reactions, inserts (7) in the rectangular channels (1) are coated with a catalytically active substance, or inserts (7) consist of catalytically active materials, in order to control or accelerate a chemical reaction in the reactor.

14. Use of the plate apparatus according to one of the preceding claims as a flow reactor, characterized in that the reactor has at least one rectangular channel (1) with inserts (7), associated outserts (8) and an enclosing housing (9), and fed into the rectangular channel (1) are liquids and/or gases, which are intensively mixed in the rectangular channel (1) by inserts (7) and react with one another in order to form a new chemical substance.

15. Plate apparatus according to one of the preceding Claims 1-13, characterized in that it comprises multiple rectangular channels (1) with inserts (7).

16. Method for operating a plate apparatus for heat transfer according to Claim 15, characterized in that the rectangular channels (1) are flowed through by the fluid in a meandering manner, the connection adapters (19, 20) of the flow plates (10, 11) have at least one opening (17) for the fluid feed and/or discharge and additional deflecting chambers, such that the flow path and the dwell time of the fluid in an apparatus is significantly increased without increasing the structural dimensions of the apparatus.

Revendications

1. Appareil à plaques destiné à la transmission thermique, qui comprend au moins un canal rectangulaire (1) pouvant être parcouru par un fluide, qui présente une paroi de largeur (2, 3) supérieure et inférieure lisse, en particulier plane, droite non déformée et une paroi latérale gauche et droite (4, 5), dans lequel les parois de largeur sont plus minces que les parois latérales, les parois dudit au moins un canal rectangulaire sont assemblées les unes aux autres de façon inséparable et étanche au gaz et ledit au moins un canal rectangulaire peut être parcouru par un fluide dans sa dimension longitudinale dans la direction d'écoulement (6), dans lequel les parois de largeur et les parois latérales forment ensemble une section transversale pouvant être parcourue par un fluide, dont la largeur intérieure est plus de 20 fois à moins de 1000 fois plus grande que sa hauteur intérieure et dans lequel l'espace intérieur dudit au moins un canal rectangulaire est garni d'au moins un insert en une ou plusieurs parties (7), pouvant être retiré et parcouru, en contact plat avec ledit au moins un canal rectangulaire, et dont les dimensions géométriques extérieures remplissent l'espace intérieur dudit au moins un canal rectangulaire et dans lequel au moins un ajout en une ou plusieurs parties (8), pouvant être parcouru, est posé librement sur une paroi de largeur extérieure, sur toute sa dimension de largeur et de longueur, en contact plat avec ledit au moins un canal rectangulaire ou boîtier et dans lequel ledit au moins un canal rectangulaire est entouré sur tous les côtés, en même temps que l'ajout, par un boîtier étroitement appliqué (9), dans lequel le boîtier comprend des plaques d'impact avant et arrière (10, 11), parallèlement aux parois de largeur dudit au moins un canal rectangulaire une plaque de largeur supérieure et inférieure (12, 13) et des plaques appliquées (14, 15) avec des ouvertures (16), des ouvertures en forme de fentes (17) sont pratiquées dans les plaques d'impact pour recevoir des canaux rectangulaires et toutes les plaques de boîtier sont assemblées les unes aux autres de façon inséparable, dans lequel ledit au moins un canal rectangulaire est engagé dans l'ouverture en forme de fente des plaques d'impact et y est également assemblé, et un boîtier étanche vers l'extérieur est ainsi formé, qui comporte à l'intérieur des zones d'écoulement séparées, et dans lequel en outre des forces de pression survenues à partir des zones d'écoulement sont transmises au boîtier par des contacts plats et les zones d'écoulement fluides séparées (6, 18) sont superposées dans le boîtier, et les directions de traversée des inserts et des ajouts se croisent sous un angle de 90 degrés dans des plans différents décalés en hauteur et le boîtier est muni d'adaptateurs de raccordement amovibles pour des plaques d'impact (19, 20) et d'adaptateurs de raccordement pour des plaques appliquées (21, 22), afin de permettre une arrivée et une évacuation de fluides et dans lequel les inserts amovibles (7) et les ajouts appliqués (8) pouvant être parcourus comprennent au moins deux couches structurées droites (200, 300), non déformées dans le plan des couches, dont la structure se forme à partir de nervures et d'intervalles fonctionnels rectangulaires (201, 301), dans lequel les couches remplissent l'espace pouvant être parcouru correspondant avec leurs dimensions géométriques et soutiennent ainsi les faces intérieures et extérieures des minces parois de largeur par des contacts plats des nervures, dans lequel chaque couche structurée comporte dans sa dimension longitudinale au moins une languette de bord souple et/ou déformable (202, 302) s'étendant parallèlement à la paroi latérale (4, 5) ou à la plaque frontale et la languette est reliée dans le plan des couches par au moins une languette de liaison (203, 303) à la languette de guidage s'étendant parallèlement (204, 304) dans le plan des couches et, partant de la languette de guidage et/ou de la languette de bord, une multiplicité de languettes intermédiaires plus courtes (205, 305) s'étendent jusqu'à la languette de bord parallèle opposée, et des languettes intermédiaires comportent en prolongement droit un intervalle de languette (206, 306) avec un chemin de déformation (207, 307) et limitent une déformation de la languette de bord et une multiplicité de languettes de soutien de différentes longueurs (208, 308) pénètrent dans la zone d'écoulement dans la zone d'arrivée et d'évacuation des fluides et des languettes ont un contact plat unilatéral avec la paroi de largeur ou avec la plaque de largeur et un contact plat unilatéral avec des languettes voisines de couches voisines afin de diriger les forces de pression présentes dans le boîtier extérieur environnant, dans lequel des languettes de liaison, intermédiaires et de soutien de couches des inserts et des ajouts présentent un angle d'inclinaison α de 10 à 70 degrés avec la direction d'écoulement principale respective et chaque fois une des deux couches d'inserts et d'ajouts est tournée de 180 degrés autour d'un axe longitudinal propre de la dimension longitudinale et est posée sur l'autre couche, ce qui fait alterner l'angle d'inclinaison existant α des languettes, et ainsi les languettes se croisent et forment des sections pouvant être parcourues sans remélange par un fluide.

2. Appareil à plaques selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces de contact des languettes rectangulaires (203, 205, 208, 303, 305, 308) et les intervalles correspondants (201, 301) d'inserts (7) et d'ajouts (8) sont de largeur différente.

3. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les inserts (7) et les ajouts (8) ont des hauteurs différentes, afin de créer des zones d'écoulement sans perte de pression.

4. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des ajouts (8) présentent au moins deux couches structurées superposées (300), les couches (300) comportent des languettes de liaison (303), des languettes intermédiaires plus courtes (305) et des languettes de soutien (308) inclinées par rapport à la direction d'écoulement principale respective, qui forment un angle α de 10 degrés à 45 degrés, et de préférence un angle α de 30 degrés à 45 degrés avec la direction d'écoulement (18), et les intervalles de languettes (306) se trouvant dans le prolongement des languettes intermédiaires (305) se terminent avec un chemin de déformation (307) à la face intérieure de boîtier (11, 14, 15) et/ou à des couches d'ajout voisines (300) et la languette de guidage (304) s'étendant parallèlement à la languette de bord (302) assure la fonction d'une deuxième languette de bord (302) plus longue.

5. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque couche structurée (200, 300) présente dans sa dimension longitudinale des languettes de bord (202, 302) élastiques et déformables s'étendant parallèlement de part et d'autre et les languettes de bord (202, 302) sont reliées à au moins trois languettes de liaison (203, 303) dans le plan de couche, et une multiplicité de languettes intermédiaires plus courtes (205, 305) s'étendent en ligne droite, entre les languettes de liaison (203, 303) dans la direction d'écoulement (6, 18) à partir de la languette de bord latérale (202, 302) jusqu'à la languette de bord opposée (202, 302) et il se forme, dans le prolongement droit de la languette intermédiaire (205, 305) vers la languette de bord opposée (202, 302), un intervalle de languettes (206, 306) qui limite le chemin de déformation (207, 307) de la languette de bord (202, 302), et il se forme entre les languettes de liaison (203, 303) des sections dans lesquelles les intervalles de languettes (206, 306) sont de largeur différente.

6. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des couches (300) des ajouts (8) sont posées librement entre des canaux rectangulaires (1) et/ou un boîtier (9), et une multiplicité de couches juxtaposées et superposées soutiennent totalement la paroi de largeur (2, 3) du canal rectangulaire (1) dans la dimension longitudinale lors d'une mise sous pression intérieure, l'espace de mouvement des couches (300) des ajouts (8) est entièrement limité par des plaques d'ajout étroitement appliquées (14, 15), des plaques d'impact (10, 11) et des canaux rectangulaires (1), l'espace de mouvement maximal correspond au chemin de déformation (307) des intervalles de languettes (306), et les couches (300) des ajouts (8) ne peuvent pas être enlevées, de telle manière que le chemin de déformation (307) vaille plus de 0 à 10 mm, de préférence plus de 0 à 3 mm, et de préférence encore soit plus grand que 0 et plus petit que 1 mm.

7. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une plaque appliquée (14, 15) est amovible avec des ouvertures, afin de pouvoir configurer des couches (300) des ajouts (8) sous forme interchangeable.

8. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des ajouts (8) pouvant être parcourus entre un canal rectangulaire (1) et/ou un boîtier (9) fonctionnent avec une pression de processus plus élevée que des canaux rectangulaires pouvant être parcourus (1) et les intervalles (201) des languettes (203, 205, 208) dans les couches (200) des inserts (7) présentent une distance l'un de l'autre plus petite que ceux des ajouts (8).

9. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des ajouts (8) sont entourés par un canal rectangulaire environnant particulier, des canaux rectangulaires (1) d'inserts (7) et des canaux rectangulaire d'ajouts (8) se croisent dans des plans différents et des canaux rectangulaires d'ajouts sont guidés dans des ouvertures en forme de fentes des plaques appliquées (14, 15) et y sont assemblés de façon étanche au boîtier.

10. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des inserts (7) dans les canaux rectangulaires (1) et des ajouts (8) avec contact plat avec la paroi de largeur (2, 3) du canal rectangulaire (1) se composent de tôles ou de feuilles planes et non déformées, qui sont structurées dans la direction d'écoulement (6) par au moins une rangée d'intervalles usinés dans la dimension longitudinale du canal rectangulaire (1), les dimensions de largeur des intervalles (201) des inserts (7) dans le plan de tôle ou de feuille respectif sont plus courtes qu'une ligne imaginaire s'étendant parallèlement à l'intervalle entre les parois latérales intérieures (4, 5) de limitation du canal rectangulaire (1), et des languettes (205) s'étendant parallèlement à l'intervalle entre les parois latérales (4, 5) du canal rectangulaire (1) présentent un chemin de languette (207), destiné à compenser des imprécisions de fabrication dans la dimension de largeur du canal rectangulaire (1).

11. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des inserts (7) et des ajouts (8) se composent d'au moins deux couches planes superposées (200, 300) structurées et retournées et les languettes s'étendant sous l'angle α se croisent et forment dans la section de croisement des faces de transmission de force rectangulaires, par lesquelles les forces provenant de l'espace intérieur du canal rectangulaire (1) sont conduites perpendiculairement au boîtier extérieur (9) d'enveloppe et de reprise de forces.

12. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des languettes croisées (205, 305) sont formées de sections planes et plates qui se croisent, qui sont caractérisées en ce qu'une multiplicité de petites faces de transmission de forces se forment de façon répartie à l'intérieur des zones d'écoulement et la distance des faces de transmission de forces d'inserts (7) et d'ajouts (8) sont de grandeur identique ou différente, afin d'empêcher une déformation des parois de largeur (2, 3) des canaux rectangulaires (1).

13. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des inserts (7) dans les canaux rectangulaires (1) sont revêtus d'une substance à action catalytique pour la transmission de chaleur et l'exécution de réactions chimiques, ou des inserts (7) sont constitués de matériaux à action catalytique, afin de commander ou d'accélérer une réaction chimique dans le réacteur.

14. Utilisation de l'appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes comme réacteur d'écoulement, caractérisée en ce que le réacteur possède au moins un canal rectangulaire (1) avec des inserts (7), des ajouts correspondants (8) ainsi qu'un boîtier d'enveloppe (9) et des liquides et/ou des gaz sont fournis dans le canal rectangulaire (1), qui sont intimement mélangés dans le canal rectangulaire (1) par des inserts (7) et réagissent les uns avec les autres, afin de former une nouvelle substance chimique.

15. Appareil à plaques selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs canaux rectangulaires (1) avec des inserts (7).

16. Procédé de conduite d'un appareil à plaque destiné à la transmission thermique selon la revendication 15, caractérisé en ce que les canaux rectangulaires (1) sont parcourus de façon sinueuse par le fluide, les adaptateurs de raccordement (19, 20) des plaques d'impact (10, 11) présentent au moins une ouverture (17) pour la fourniture et/ou l'évacuation de fluide et des chambres de déviation supplémentaires, de telle manière que le chemin d'écoulement et le temps de séjour du fluide dans un appareil soient sensiblement accrus, sans augmenter les dimensions de construction de l'appareil.

Zeichnung