Intercambiador de calor de placas y procedimiento para fabricar un intercambiador de calor de placas.

Un intercambiador (1) de calor de placas, que comprende

- un juego de placas

(2) formado disponiendo placas de intercambio de calor onduladas (6, 6') una sobre otra, donde cada placa (6, 6') de intercambio de calor tiene aberturas (13, 13'),

- canales de flujo (7, 8) en el interior del juego de placas (2) para, por lo menos, un primer y un segundo medios de intercambio de calor formados por medio de aberturas (13, 13') de las placas (6, 6') de intercambio de calor, y cuyas aberturas (13, 13') han sido fijadas entre sí en sus perímetros exteriores de tal modo que a través de cada segundo espacio (14, 14') entre placas del juego de placas se hace pasar un flujo del primer medio de intercambio de calor y a través de cada segundo espacio (15, 15') entre placas se hace pasar un flujo del segundo medio de intercambio de calor,

- conexiones (4a, 4b, 5a, 5b) de entrada y de salida para el primer y el segundo medios de intercambio de calor, que han sido dispuestas en conexión con los canales de flujo (7, 8),

caracterizado por que se ha formado una lámina exterior del intercambiador (1) de calor de placas disponiendo bandas independientes (9, 9') en el borde exterior del juego de placas (2) de manera que

- las bandas (9, 9') están entre los pares de placas (6, 6') de intercambio de calor, pares en los que los bordes exteriores de placas (6, 6') de intercambio de calor adyacentes están dispuestos uno contra otro, y

- las superficies exteriores de las bandas (9, 9') están sustancialmente en el mismo plano que los bordes exteriores de las placas (6, 6') de intercambio de calor,

y soldando las bandas (9, 9') y los bordes exteriores de las placas (6, 6') de intercambio de calor entre sí, y por que por lo menos parte de las superficies de contacto de dos o más placas superior e inferior de intercambio de calor del juego de placas (2) han sido soldadas entre sí o el intercambiador (1) de calor comprende placas extremas (3a, 3b), que han sido dispuestas por debajo y por encima del juego de placas (2) en conexión con las placas superior e inferior de intercambio de calor.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11193185.

Solicitante: VAHTERUS OY.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: Pruukintie 7 23600 Kalanti FINLANDIA.

Inventor/es: HEINIO,TAPIO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • 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)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS,... > Fabricación de otros objetos especiales (fabricación... > B21D53/04 (a partir de chapas)
  • 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... > F28F3/10 (Disposiciones para obturar los bordes)

PDF original: ES-2525078_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Intercambiador de calor de placas y procedimiento para fabricar un intercambiador de calor de placas Campo técnico de la invención La invención se refiere a un intercambiador de calor de placas y a un procedimiento para fabricar un intercambiador de calor de placas según los preámbulos de las reivindicaciones independientes presentadas a continuación. Dicho intercambiador de calor se conoce, por ejemplo, por el documento WO 93/06426.

Antecedentes de la invención En un típico intercambiador de calor de placas de la técnica anterior, varias placas rectangulares de intercambio de calor han sido sujetadas unas sobre otras, las placas formando de este modo un juego de placas. Las placas de un intercambiador de calor de placas son onduladas normalmente. La ondulación, es decir que las acanaladuras y las crestas entre éstas, ayuda a mejorar las propiedades de intercambio de calor y a provocar un flujo turbulento, que mejora los coeficientes de transferencia de calor. Habitualmente, el juego de placas está cerrado con un cierre estanco de caucho o similar, habiéndose dispuesto dichos cierres en todos los espacios entre placas. Habitualmente, el juego de placas se ha fabricado de placas de intercambio de calor con aberturas, las cuales forman canales de flujo en el juego de placas. Las aberturas del intercambiador de calor de placas han sido cerradas en todos los demás espacios entre placas, donde las aberturas entre los canales de flujo forman un primer y un segundo medio de intercambio de calor, de tal modo que un flujo del primer medio de intercambio de calor pasa a través de cada segundo espacio entre placas del juego de placas y un flujo del segundo medio de intercambio de calor pasa a través de cada segundo espacio entre placas. El juego de placas se ha soportado entre dos placas extremas rígidas y se ha tensado mediante pernos de fijación.

Un inconveniente en los intercambiadores de calor de placas equipados con cierres estancos ha sido su baja resistencia, en especial, a la presión, pero asimismo a la temperatura y a la corrosión.

Se conocen asimismo intercambiadores de calor, en los que varias placas o pares de placas de intercambio de calor reciben soldadura fuerte entre sí en diversas posiciones y, de este modo, se fijan entre sí para formar un juego de placas. De este modo, se ha mejorado la resistencia a la presión de los intercambiadores de calor de placas rectangulares. La estructura con soldadura fuerte soporta muy bien la presión, pero debido a las propiedades del metal de relleno las estructuras con soldadura fuerte no soportan las altas temperaturas. Las estructuras soldadas se han utilizado asimismo en intercambiadores de calor de placas rectangulares. Por ejemplo, se han soldado entre sí las placas de intercambio de calor con bordes exteriores curvados dispuestos unos sobre otros, para formar un juego de placas, en el que se ha formado una unión de soldadura entre cada placa. Sin embargo, esta clase de estructura de juego de placas soldado tiene que estar cerrada entre las placas extremas separadas, que han sido unidas finalmente juntas para conseguir una estructura resistente a la presión.

Con altas presiones se utiliza normalmente un intercambiador de calor de placas del tipo placas y láminas, que consiste en un juego de placas formado mediante placas de intercambio de calor circulares y una lámina que las rodea, o en un intercambiador de calor de bobina con una lámina cilíndrica exterior. Sin embargo, las propiedades de intercambio de calor de los intercambiadores de calor circulares no son tan buenas como las de los intercambiadores de calor rectangulares.

Compendio de la invención Un objetivo de la presente invención es reducir o incluso eliminar los inconvenientes mencionados anteriormente que se presentan en la técnica anterior.

En particular, el objetivo de la presente invención es dar a conocer un intercambiador de calor de placas que resista bien la presión, las altas temperaturas y los cambios rápidos de temperatura.

Es un objetivo de la presente invención, en particular, dar a conocer un intercambiador de calor de placas con buenas propiedades de intercambio de calor.

En particular, es un objetivo de la presente invención dar a conocer un intercambiador de calor de placas que tenga una estructura a simple resistente a la presión, sin una lámina independiente alrededor del juego de placas. Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es, especialmente, dar a conocer un intercambiador de calor de placas cuya fabricación sea económica y sencilla.

Para conseguir, entre otros, los objetivos mencionados anteriormente, el procedimiento para fabricar un intercambiador de calor de placas y el intercambiador de calor de placas de la invención se caracterizan por lo que se presenta en las partes caracterizadoras de las reivindicaciones independientes adjuntas.

Las realizaciones y las ventajas mencionadas en este texto se refieren, cuando son aplicables, al intercambiador de calor de placas y al procedimiento para fabricar un intercambiador de calor de placas según la invención, aunque no siempre se mencione específicamente.

En la reivindicación 1 se define un típico intercambiador de calor de placas según la invención.

En la reivindicación 9 se define un típico procedimiento según la invención para fabricar un intercambiador de calor de placas.

En las otras reivindicaciones se describirán algunas realizaciones preferidas de la invención.

La estructura del intercambiador de calor de placas según la invención se basa en el hecho de que el intercambiador de calor no comprende una lámina independiente alrededor de un juego de placas, como vasija de presión o como estructura de soporte, sino que el borde exterior del juego de placas del intercambiador de calor según la invención ha sido construido de tal modo que forma la lámina exterior resistente a la presión del intercambiador de calor. En otras palabras, el intercambiador de calor según la invención no está dispuesto en el interior de un receptáculo resistente a la presión, sino que la propia estructura del juego de placas es resistente a la presión.

Una ventaja de la invención comparada con las construcciones de intercambiador de calor de soldadura fuerte es que en las placas de intercambio de calor del intercambiador de calor según la invención carecen de materiales de relleno o de soldadura fuerte y, por lo tanto, las placas no comprenden materiales adicionales o capas de barrera que debiliten las propiedades de intercambio de calor. Por lo tanto, el procedimiento de fabricación del intercambiador de calor según la invención mejora las propiedades de intercambio de calor. La estructura completamente soldada de la invención resiste asimismo altas temperaturas y cambios rápidos de temperatura mejor que los intercambiadores de calor de soldadura fuerte conocidos en la técnica anterior.

La estructura del intercambiador de calor de placas de la invención está completamente soldada, es decir, todos los elementos del intercambiador de calor están soldados firmemente entre sí. Por lo tanto, una ventaja de la invención es que la estructura del intercambiador de calor de placas de la invención es simple, dado que no comprende ninguna sujeción, cierre estanco o junta entre los elementos, sino que estos se sustituyen por las estructuras soldadas. Las uniones de soldadura cosen juntas las bandas dispuestas en el borde exterior del juego de placas y las placas de intercambio de calor, de manera que no son necesarias sujeciones o juntas independientes, es decir, la estructura del intercambiador de calor de la invención es una estructura sin juntas. La estructura completamente soldada del intercambiador de calor forma un elemento compacto resistente a la presión.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un intercambiador (1) de calor de placas, que comprende -un juego de placas (2) formado disponiendo placas de intercambio de calor onduladas (6, 6â?) una sobre otra, donde cada placa (6, 6â?) de intercambio de calor tiene aberturas (13, 13â?) , -canales de flujo (7, 8) en el interior del juego de placas (2) para, por lo menos, un primer y un segundo medios de intercambio de calor formados por medio de aberturas (13, 13â?) de las placas (6, 6â?) de intercambio de calor, y cuyas aberturas (13, 13â?) han sido fijadas entre sí en sus perímetros exteriores de tal modo que a través de cada segundo espacio (14, 14â?) entre placas del juego de placas se hace pasar un flujo del primer medio de intercambio de calor y a través de cada segundo espacio (15, 15â?) entre placas se hace pasar un flujo del segundo medio de intercambio de calor, -conexiones (4a, 4b, 5a, 5b) de entrada y de salida para el primer y el segundo medios de intercambio de calor, que han sido dispuestas en conexión con los canales de flujo (7, 8) , caracterizado por que se ha formado una lámina exterior del intercambiador (1) de calor de placas disponiendo bandas independientes (9, 9â?) en el borde exterior del juego de placas (2) de manera que -las bandas (9, 9â?) están entre los pares de placas (6, 6â?) de intercambio de calor, pares en los que los bordes exteriores de placas (6, 6â?) de intercambio de calor adyacentes están dispuestos uno contra otro, y -las superficies exteriores de las bandas (9, 9â?) están sustancialmente en el mismo plano que los bordes exteriores de las placas (6, 6â?) de intercambio de calor, y soldando las bandas (9, 9â?) y los bordes exteriores de las placas (6, 6â?) de intercambio de calor entre sí, y por que por lo menos parte de las superficies de contacto de dos o más placas superior e inferior de intercambio de calor del juego de placas (2) han sido soldadas entre sí o el intercambiador (1) de calor comprende placas extremas (3a, 3b) , que han sido dispuestas por debajo y por encima del juego de placas (2) en conexión con las placas superior e inferior de intercambio de calor.

2. El intercambiador de calor de placas según la reivindicación 1, caracterizado por que el borde exterior del par de placas y dos bandas (9, 9â?) dispuestas en ambos lados del par de placas han sido soldados mediante una costura de soldadura (10) .

3. El intercambiador de calor de placas según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la banda (9, 9â?) comprende por lo menos un borde biselado.

4. El intercambiador de calor de placas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la anchura de la banda (9, 9â?) en la dirección de la placa de intercambio de calor es de 3 a 20 mm.

5. El intercambiador de calor de placas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el grosor de la placa (6, 6â?) de intercambio de calor es de 0, 5 a 1, 5 mm.

6. El intercambiador de calor de placas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las placas de intercambio de calor comprenden ondulaciones que forman una estructura de espina de pescado en la placa.

7. El intercambiador de calor de placas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la estructura del intercambiador (1) de calor está soldada completamente para formar un elemento compacto.

8. El intercambiador de calor de placas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el juego de placas (2) ha sido construido de placas (6, 6â?) de intercambio de calor rectangulares.

9. Procedimiento para fabricar un intercambiador (1) de calor de placas según la reivindicación 1, comprendiendo el procedimiento por lo menos las etapas siguientes:

- disponer placas (6, 6â?) de intercambio de calor onduladas una sobre otra como un juego de placas (2) , donde cada placa (6, 6â?) de intercambio de calor tiene aberturas (13, 13â?) , y cuyas aberturas forman canales de flujo (7, 8) en el interior del juego de placas para, por lo menos, un primer y un segundo medios de intercambio de calor, -fijar las placas (6, 6â?) de intercambio de calor en conexión entre sí en los perímetros exteriores de las aberturas (13, 13â?) , de tal modo que a través de cada segundo espacio (14, 14â?) entre placas del juego de placas se hace pasar un flujo del primer medio de intercambio de calor y a través de cada segundo espacio (15, 15â?) entre placas se hace pasar un flujo del segundo medio de intercambio de calor, -disponer conexiones (4a, 4b, 5a, 5b) de entrada y de salida para el primer y el segundo medios de intercambio de calor en conexión con los canales de flujo (7, 8) , 7

caracterizado por -disponer bandas independientes (9, 9â?) entre los pares de placas (6, 6â?) de intercambio de calor, pares en los que los bordes exteriores de placas (6, 6â?) de intercambio de calor adyacentes están dispuestos uno contra otro, de tal modo que las superficies exteriores de las bandas (9, 9â?) están sustancialmente en un mismo plano con los bordes exteriores de las placas (6, 6â?) de intercambio de calor, -soldar las bandas (9, 9â?) y los bordes exteriores de las placas (6, 6â?) de intercambio de calor entre sí, y -soldar entre sí por lo menos parte de las superficies de contacto de dos o más placas superior e inferior de intercambio de calor del juego de placas (2) o disponer las placas extremas (3a, 3b) por debajo y por encima del juego de placas (2) en conexión con las placas superior e inferior de intercambio de calor.

10. El procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por que el borde exterior del par de placas y las dos bandas dispuestas en ambos lados del par de placas están soldados mediante una costura de soldadura (10) .