Elemento abierto para intercambio de calor.

Un elemento abierto (3) para intercambio de calor entre fluidos, que comprende un material en forma de chapa

(13) plegada para formar una pluralidad de ranuras (14), ranuras (14) que constituyen los recorrido de flujo de los fluidos, en el que el material en forma de chapa (13) está reforzado, sobre al menos una parte de su anchura y longitud, por medio de dispositivos de refuerzo, y en el que los extremos del material en forma de chapa plegada (13) están sellados por medio de un cierre hermético de extremo (15), caracterizado porque el elemento abierto (3) comprende además un armazón abierto (17), estando dispuesto el material en forma de chapa (13) en el armazón abierto (17), estando configurado cada uno de los extremos del armazón (17) con dos orificios pasantes que forman entradas (20) y salidas (21) para cada uno de los fluidos, donde el armazón abierto (17) está constituido por un armazón superior y un armazón inferior (17a, 17b) configurados con una porción abierta (22), cubriendo así el armazón abierto (17) sólo los bordes del material en forma de chapa plegada (13).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/NO2011/000238.

Solicitante: Sperre Coolers AS.

Nacionalidad solicitante: Noruega.

Dirección: 6057 Ellingsøy NORUEGA.

Inventor/es: SÆGROV,STEIN ODDVAR, GODESET,OTTO, MYKLEBUST,RUNE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL > PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS... > Elementos en forma de placas o de láminas; Conjuntos... > F28F3/08 (Elementos construidos para ser apilados, p. ej. pudiendo separarlos para su limpieza)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL > INTERCAMBIADORES DE CALOR, NO PREVISTOS EN NINGUNA... > F28D9/00 (Aparatos cambiadores de calor que tienen conjuntos fijos de canalizaciones en forma de placas o láminas para los dos medios que intercambian calor, estando cada uno de los medios en contacto con un lado de la pared de la canalización)

PDF original: ES-2531046_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Elemento abierto para intercambio de calor

[1] La presente invención se refiere a un sistema modular para intercambio de calor entre fluidos y una pluralidad de elementos abiertos para intercambio de calor entre fluidos que se usan en el sistema modular.

[2] Hoy en día los intercambiadores de calor se usan como equipo estándar para calentamiento o enfriamiento eficiente, recuperación de calor, condensación y evaporación en muchos campos. Los

intercambiadores de calor pueden ser de diferentes tipos y diseños, los cuales dependen de qué tipo de medio ha de ser calentado o enfriado.

[3] La eficiencia del intercambiador de calor, es decir, su capacidad de transferir calor entre los dos medios que entre los que ha de "intercambiarse calor", dependerá en gran medida de lo limpia que está la superficie de la

barrera que separa los dos medios. En muchas aplicaciones de intercambiadores de calor, los medios empleados, por ejemplo, agua de mar, causarán un ensuciamiento de la superficie de la barrera debido a incrustaciones biológicas, depósitos, partículas físicas o similares, reduciendo sustancialmente este ensuciamiento de la superficie de la barrera la eficiencia del intercambiador de calor a lo largo del tiempo. Esto significará que después de estar en uso durante algún tiempo, el intercambiador de calor, cuando la capacidad de transferencia de calor se aproxime a 2 un nivel mínimo específico, tendrá que ser desmontado para su limpieza.

[4] En el negocio marítimo o la industria marítima, los intercambiadores de calor se usan para enfriar, entre otras cosas, la maquinaria de propulsión de una embarcación, etc., donde se usa agua de mar como "medio de enfriamiento". Aquí, la limpieza de los intercambiadores de calor será tanto crítica como absolutamente esencial con

el fin de mantener la potencia propulsiva requerida por la embarcación.

[5] Hoy en día los intercambiadores de calor más comunes en la industria marítima son los intercambiadores de calor de placas. Los intercambiadores de calor de este tipo son eficientes y fiables, pero serán difíciles y complicados de limpiar. Tal intercambiador de calor de placas comprende un paquete de placas, paquete

de placas que comprende típicamente un gran número de placas individuales y un número correspondiente de elementos de junta de estanqueidad, por ejemplo, 5-15 placas y un número correspondiente de elementos de junta de estanqueidad, donde las placas individuales en el intercambiador de calor de placas se ensamblan para formar el paquete de placas. Cuando ha de limpiarse un intercambiador de calor de esta clase, normalmente es necesario desmontar el paquete de placas entero, por lo cual todas las placas del paquete de placas deben 35 limpiarse entonces de una en una, y debe limpiarse o sustituirse el mismo número de elementos de junta de estanqueidad. Se considera que el desmontaje, limpieza y montaje del intercambiador de calor de dicho tamaño es un trabajo de un día entero para dos personas, y representa un coste sustancial debido al tiempo consumido y el uso de piezas (sustitución de elementos de junta de estanqueidad, etc.). La complejidad del proceso de limpieza significará que existe mayor dependencia tanto de la competencia disponible como de una ventana de tiempo 4 adecuada con el fin de llevar a cabo la limpieza. Una falta de competencia disponible y/o una ventana de tiempo será usual y, como resultado, tales trabajos se ponen cada vez más en manos de compañías externas, lo cual hace a este proceso incluso más costoso, o lo cual también significa que la embarcación tiene un periodo forzoso fuera de servicio con la pérdida de ingresos resultante.

[6] El sistema modular para intercambio de calor entre fluidos y el elemento abierto para intercambio de calor entre fluidos en el sistema modular según la presente invención abarcan la misma gama de aplicaciones que los intercambiadores de calor de placas descritos anteriormente, pero están provistos de una vista particular para simplificar el mantenimiento del intercambiador de calor. Los requisitos en cuanto a competencia especial y/o una mayor ventana de tiempo se eliminan prácticamente. Según la presente invención, el sistema modular comprenderá 5 una pluralidad de elementos abiertos, por ejemplo, 2-7 elementos abiertos, y un número correspondiente de juntas de estanqueidad individuales. Se considera que el desmontaje, limpieza y montaje es un trabajo de aproximadamente una hora para un hombre. Por otra parte, el tiempo consumido y la sustitución de las piezas de junta de estanqueidad son tan reducidos que resultan insignificantes. Además, el proceso de limpieza real será tan sencillo que todas las embarcaciones dispondrán de competencia para llevar a cabo este proceso, y por lo tanto 55 pueden mantener un control total de la capacidad de enfriamiento del intercambiador de calor y, de este modo, también potencia propulsiva crítica.

[7] Los documentos WO95/3867A1 y N316475B1 describen elementos de intercambiador de calor y la fabricación de los mismos, donde se sabe que los elementos de intercambiador de calor consisten en una placa que

se pliega para formar una pluralidad de ranuras, donde la placa delimita el fluido del que ha de intercambiarse calor, fluyendo cada fluido en las ranuras en cada lado de la placa.

[8] El documento EP99928A1 se refiere a una unidad intercambiadora de calor que se usa en relación 5 con la recuperación de calor en un edificio o una casa, donde una pluralidad de placas plegadas está provista en un

alojamiento, para formar la unidad intercambiadora de calor.

[9] Los documentos GB512689, US24/26486A1 y US29/22984A1 enseñan realizaciones adicionales de intercambiadores de calor y elementos de intercambiador de calor.

[1] El documento US5.282.57A desvela un sistema de intercambio de calor donde un elemento de intercambio de calor está dispuesto en al menos uno de un intercambiador de calor, un condensador, un evaporador, un absorbedor y un regenerador de baja temperatura. El elemento de intercambio de calor tiene una aleta de fuelle conformada en forma similar a una onda doblando consecutivamente una placa delgada and cerrando

herméticamente la placa fijada de manera hermética sobre los extremos de la aleta de fuelle, para definir dos cámaras adyacentes alternativamente en el intercambiador de calor o similar. El fluido de calentamiento y el fluido que ha de ser calentado se intercambian calor entre sí a través de la placa delgada de la aleta de fuelle que define cámaras respectivas, de manera que se aumenta un área de contacto para mejorar así enormemente la eficiencia del elemento de intercambio de calor.

[11] El documento US24/94398A1 desvela un intercambiador de calor, donde los canales de flujo para los fluidos consisten en ranuras en cada lado de un material en forma de chapa delgada plegada, y donde la proporción entre la anchura de ranura de los canales y las profundidades en las ranuras es inferior a ,15 veces el grosor del material en forma de chapa.

[12] Una característica común de los documentos anteriormente mencionados es que no enseñan un sistema modular para intercambio de calor entre fluidos, donde se haya simplificado el desmontaje/montaje, limpieza y/o mantenimiento del sistema modular.

[13] Por lo tanto, un objeto de la presente invención será tratar de resolver uno o más de los problemas o inconvenientes mencionados anteriormente.

[14] Otro objeto de la presente invención será proporcionar un sistema modular y un elemento abierto para intercambio de calor entre fluidos que sea de fácil mantenimiento.

[15] Estos objetos se logran por medio de un sistema modular para intercambio de calor entre fluidos y una pluralidad de elementos abiertos en el... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un elemento abierto (3) para intercambio de calor entre fluidos, que comprende un material en forma de chapa (13) plegada para formar una pluralidad de ranuras (14), ranuras (14) que constituyen los recorrido de flujo

de los fluidos, en el que el material en forma de chapa (13) está reforzado, sobre al menos una parte de su anchura y longitud, por medio de dispositivos de refuerzo, y en el que los extremos del material en forma de chapa plegada (13) están sellados por medio de un cierre hermético de extremo (15), caracterizado porque el elemento abierto (3) comprende además un armazón abierto (17), estando dispuesto el material en forma de chapa (13) en el armazón abierto (17), estando configurado cada uno de los extremos del armazón (17) con dos orificios pasantes que forman 1 entradas (2) y salidas (21) para cada uno de los fluidos, donde el armazón abierto (17) está constituido por un armazón superior y un armazón inferior (17a, 17b) configurados con una porción abierta (22), cubriendo así el armazón abierto (17) sólo los bordes del material en forma de chapa plegada (13).

2. Un elemento (3) según la reivindicación 1, caracterizado porque el material en forma de chapa (13) 15 están fabricado de titanio.

3. Un elemento (3) según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento comprende además al menos una junta de estanqueidad (16, 18, 181).

4. Un elemento (3) según la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción entre la anchura de

ranura y la profundidad de ranura es inferior a ,15.

5. Un elemento (3) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las paredes de las ranuras (14) en el material en forma de chapa plegada (13) están configuradas como caras planas,

círculos parciales, arcos o similares.

6. Un elemento (3) según la reivindicación 1, caracterizado porque los armazones superior e inferior (17a, 17b) están conectados entre sí mediante dispositivos de fijación.

7. Un elemento según la reivindicación 6, caracterizado porque el armazón (17) está configurado en al

menos un lado con al menos un orificio pasante, que se extiende por el interior de la menos una junta de estanqueidad (16, 18).

8. Un sistema modular (1) para intercambio de calor entre fluidos, que comprende dos placas de extremo

(2), en el que al menos una placa de extremo (2) está configurada con entradas (8, 1) y salidas (9, 11) para fluidos, caracterizado porque el sistema modular (1) comprende una pluralidad de elementos abiertos (3) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, elementos abiertos (3) que están dispuestos de tal modo que dos elementos abiertos (3) adyacentes en lados enfrentados entre sí transportan el mismo fluido.

9. Un sistema modular (1) según la reivindicación 8, caracterizado porque al menos un elemento

alargado (4) está dispuesto en un área exterior hacia el borde de cada uno de los extremos de una de las placas de extremo (2), y donde la otra placa de extremo (2) está configurada con al menos un orificio pasante (5) en un área exterior hacia el borde de cada uno de los extremos de la placa de extremo (2), para poder montar las placas de extremo (2).

1. Un sistema modular según una cualquiera de las reivindicaciones 8-9, caracterizado porque el

sistema modular (1) comprende al menos un filtro (7).