Plate Heat Exchangers

Autoren: Wang, L.; Sunden, B.; Manglik, R. M.

„Plate Heat Exchangers“ ist ein umfassendes Buch über Design, Auslegung und Anwendung von Plattenwärmetauschern. Das Buch beginnt mit einer Einleitung über Plattenwärmetauscher und stellt diese Rohrbündelwärmetauschern gegenüber.

Kapitel 2 zeigt die Konstruktion und den Betrieb von Plattenwärmetauschern. Es werden dabei verschiedene Konstruktionsprinzipien, vor allem aber verschiedene Plattentypen mit unterschiedlich geprägten Sicken gezeigt. Es wird auch kurz auf die Dichtung von Plattenwärmetauschern eingegangen und der Unterschied zu gelöteten oder geschweißten Plattenwärmetauschern erklärt. Zwei Tabellen stellen grundsätzliche Eigenschaften und erreichbare Werte gegenüber.

Kapitel 3 zeigt im Überblick, wo Plattenwärmetauscher ihre Anwendungen haben. Als Beispiel sei die Klimatisierung, Öl&Gas-Anwendungen sowie die chemische Verfahrenstechnik genannt.

Kapitel 4 erklärt, aus welchen Materialien Plattenwärmetauscher typischerweise hergestellt werden und wie der Produktionsprozess aussieht.

Kapitel 5 geht auf die grundsätzliche Methodik zur Auslegung von Plattenwärmetauschern ein. Dabei werden Energiebilanzen, aber v.a. das NTU-Verfahren in mehreren Varianten gezeigt.

Kapitel 6 zeigt, welche unterschiedlichen Designs für Plattenwärmetauscher möglich sind und welchen Einfluss diese auf die Stromführung, auf die Temepraturverteilung und die NTU-Werte haben.

Kapitel 7 heißt „Thermal-hydraulic performance in single-phase flows“ und erklärt die Hydrodynamik und darauf aufbauend die Wärmeübertragungscharakteristik von Plattenwärmetauschern, die ja stark vom aufgeprägten Plattenmuster abhängt. Besonderes Augenmerk wird auf den Chevron-Plattenwärmetauscher gelegt.

Kapitel 8 geht auf die Leistungsfähigkeit von Plattenwärmetauschern als Kondensator resp. Verdampfer ein. Zahlreiche Nusselt-Korrelationen für Verdampfung und Kondensation am Beispiel der Plattenwärmetauscher werden hergeleitet oder erklärt.

Kapitel 9 behandelt Fouling, Korrosion und Erosion in Plattenwärmetauschern. Ausgehend von grundsätzlichen Überlegungen werden spezielle Effekte erläutert und anhand von Fotos aus der Praxis illustriert.

Kapitel 10 schließlich geht auf „Extended Design“ ein und zeigt, wie z.B. die Strömungsgleichverteilung in Plattenwärmetauschern berechnet werden kann, wie das Plattendesign optimiert werden kann und welche Zukunft die Autoren den Plattenwärmetauschern geben.

Alles in allem ein gutes Übersichtsbuch über die Auslegung von Plattenwärmetauschern. Wer wenig Erfahrung hat, kann hier sicher einiges mitnehmen.

Für uns als Ingenieurbüro für Thermodynamik, das täglich mit der Auslegung und Berechnung von Wärmetauschern zu tun hat, ist dieses Buch allerdings ein „dünnes Brett“. Die Fotos stammen alle von den „üblichen verdächtigen“ Herstellern von Plattenwärmetauschern, und das Formel- und Berechnungsrepertoire, das die Autoren anbieten, ist eher gering. Leider wird auch nur am Rande auf den Druckverlust von Plattenwärmetauschern eingegangen, so dass dieses – sicher auch schwierig zu erfassende Gebiet – dem Leser weiterhin unklar bleibt. Ebenso wenig werden „neue“ Themen wie Mikrowärmetauscher, Brennstoffzellen-Bipolarplatten oder ähnliche Randthemen angesprochen.

Alles in allem gut, jedoch deutlich zu teuer.