Sistema de sujeción.

Un sistema de sujeción que comprende dos placas de extremo (2), (7), (20), (34a),

(34b), resortes de disco (1) y al menos dos varillas de tensión (8), (35a), (35b), en el que pilas de resortes de disco están dispuestas como una primera rejilla de resortes (22), (30), (33a), en una de las dos placas de extremo, y los resortes de disco se soportan sobre esta primera placa de extremo, en la segunda placa de extremo opuesta a la primera placa de extremo, hay más pilas de resortes de disco colocadas como una segunda rejilla de resortes (19), (30), (33b), entre las dos placas de extremo (2), (7), (20), (34a), (34b) están colocados uno o más módulos (6), (36), caracterizado por que los módulos comprenden una o más placas módulo de flujo, o una o más placas de reactor, o una o más placas de intercambiador de calor o combinaciones de las mismas, en donde las al menos dos varillas de tensión (8), (35a),

(35b) conectan las dos placas de extremo (2), (7), (20), (34a), (34b), y en donde las rejillas de resortes soportadas sobre las placas de extremo distribuyen uniformemente

fuerzas de sujeción sobre toda la superficie de la placa del uno o más módulos de flujo (6), (36), cuando el sistema de sujeción está en una posición cerrada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2009/050485.

Solicitante: ALFA LAVAL CORPORATE AB.

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: P.B. Box 73 221 00 Lund SUECIA.

Inventor/es: HOGLUND,KASPER, LINGVALL,MAGNUS, NORÉN,TOMMY.

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 B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos... > B01J19/24 (Reactores fijos sin elementos internos móviles (B01J 19/08, B01J 19/26 tienen prioridad; de partículas inmóviles B01J 8/02))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL > PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS... > Carcasas; Cabezales; Soportes auxiliares para elementos;... > F28F9/007 (Soportes auxiliares para elementos)

PDF original: ES-2526929_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema de sujeción La presente invención se refiere a un sistema de sujeción que comprende dos o más rejillas de resortes en un módulo de flujo o en un reactor de placa. La invención también se refiere a métodos para la apertura y cierre de un sistema de sujeción, una disposición de marco, y un sistema de control para liberación de presión. Un sistema de sujeción como se define en el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento JP-10138660.

Antecedentes Los módulos de flujo o reactores, que comprenden placas apiladas entre sí y con placas fabricadas en materiales que tienen una gran diferencia en la expansión térmica y el bajo módulo de elasticidad, funcionan en un amplio intervalo de temperatura. La gran diferencia en la expansión térmica y el bajo módulo de elasticidad de los materiales de las placas, en comparación con el marco, los tornillos, las varillas de tensión y placas de extremo, etc. puede provocar daños o fugas. Por lo tanto, un problema es mantener la tensión sobre toda la construcción dentro de los límites sobre toda la intervalo de temperaturas sin provocar fugas o daños en cualquiera de las piezas en el módulo o reactor.

Otro problema cuando se trabaja con placas es distribuir la presión de contacto lo más igual como sea posible sobre las placas para evitar irregularidades y, por lo tanto, fugas o daños en cualquiera de las placas apiladas.

La invención Por consiguiente, la presente invención ha proporcionado una solución a esto como se define en la reivindicación 1 mediante la colocación de pilas de placas entre rejillas de resortes. Una rejilla de resortes a menudo se llama como un lecho Winkler. Mediante esta solución, las varillas de tensión se pueden mantener tensas dentro de los límites aceptables. Mediante esta solución, las fuerzas de sujeción se pueden distribuir de manera uniforme sobre toda el área de la placa de las placas apiladas en lugar de localizarse a lo largo de los bordes de las placas. La rigidez a la flexión de las placas de extremo será menos importante en el módulo de flujo o el reactor de placa. Una ventaja adicional es que mediante la medición de la compresión de los resortes es posible monitorizar y controlar las fuerzas de sujeción. La fuerza sobre el paquete de placas se puede medir indirectamente mediante la medición de la deflexión de cada resorte.

Mediante la selección de un índice elástico, que es significativamente menor que la rigidez de la estructura circundante, la distribución de la fuerza de sujeción puede seguir siendo válida independientemente de la distribución de carga en los componentes estructurales circundantes, y es posible tener diferentes fuerzas en cada resorte, si se desea.

Para hacer que las juntas del módulo de flujo o el reactor funcionen correctamente, las fuerzas de sujeción tienen que estar dentro de un intervalo adecuado. La fuerza del resorte F es una función de la longitud L del resorte. La longitud del resorte variará en el intervalo de Lmax a Lmin, donde Lmax se define como la longitud libre en el resorte sin carga, y Lmin se define como la longitud del resorte a la máxima compresión. La fuerza máxima Fmax se define como la fuerza del resorte a la máxima compresión del resorte, y por lo tanto la fuerza del resorte variará entre 0 y Fmax. La fuerza del resorte Fx, que corresponde a Lx, tiene que ser mayor que la fuerza F1 para asegurarse de que no se producirán fugas, pero la fuerza del resorte no debe ser mayor que la fuerza F2 para no correr el riesgo de deformaciones permanentes. F1 y F2 corresponden a las longitudes del resorte L1 y L2, respectivamente, y L1 < Lx < L2. Mediante el uso de resortes o pilas de resortes, con una curva de compresión de fuerza adecuada, se puede lograr un intervalo de trabajo suficiente de L2 a L1. El intervalo L2 a L1 debe ser mayor que otras discrepancias geométricas de fabricación, montaje y operación. Estas discrepancias pueden ser, por ejemplo, tolerancias de fabricación en la planicie y el espesor, o deformaciones que se origina a partir de las fuerzas en el montaje, o cambios dimensionales debidos a la expansión térmica o fluencia de material en la operación. De acuerdo con la presente invención, como se define en la reivindicación 1, se refiere a un sistema de sujeción que comprende dos placas de extremo, resortes de disco, y varillas de tensión. Las pilas de resortes de disco están dispuestas como una primera rejilla de resortes en una de las dos placas de extremo, y los resortes de disco se soportan sobre esta primera placa de extremo. Uno o más módulos están colocados entre las dos placas de extremo del sistema de sujeción. Cada uno de los módulos mencionados comprende de uno o más dispositivos seleccionados del grupo que consiste en placas de flujo, placas de reactor, placas de intercambiador de calor, placas intermedias, elementos Peltier, placas de barrera, placas aislantes, sellos, juntas, etc. Los módulos de flujo pueden comprender otros dispositivos aquí no mencionados. Preferiblemente, los módulos de flujo de acuerdo con la invención comprenden una o más placas seleccionadas del grupo que consiste en placas de canal, placas de fijo, placas de reactor, placas de utilidad, placas de intercambiador de calor, placas intermedias, placas aislantes. Las placas de canal se definen como placas de placas que tiene un canal conectado a las entradas y a las salidas. Las placas de utilidad son placas definidas como placas que tienen insertos de turbulencias para mejorar la transferencia de calor hacia y desde el canal de las placas de canal, las placas de flujo, o las placas de reactor. Opuesta a la primera placa de extremo hay una segunda placa de extremo. En esta segunda placa de extremo hay más pilas de resortes de disco colocadas

como una segunda rejilla de resortes. Ambas placas de extremo están conectadas mediante varillas de tensión. Las varillas de tensión distribuyen fuerzas de tensión a las pilas de resortes de disco cuando el sistema de sujeción que está en una posición cerrada. La disposición o resortes soportados en las placas de extremo distribuyen las fuerzas de sujeción del sistema a los módulos entre las placas de extremo. Dos o más varillas de tensión están dispuestas a lo largo de la circunferencia de las placas. Las varillas de tensión pueden estar atornilladas o apretadas juntas para comprimir los resortes a la longitud Lx, que es Lx > Lmin y Lx < Lmax. El apriete de la disposición puede ser manual o mediante la asistencia de un actuador dependiendo de la disposición. Las varillas de tensión pueden apretarse de manera síncrona o consecutivamente en pequeñas etapas de acuerdo con un esquema de apriete. Las varillas de tensión pueden tener una longitud fija o pueden tener una longitud modular para configurar varias longitudes fijas predefinidas. La longitud predefinida puede corresponder a una placa, dos placas hasta cualquier número de placas o módulos. La longitud modular se puede lograr mediante la combinación de una o más de las longitudes de varillas de tensión predefinidas. La longitud fija al menos define un espesor de una placa o define el espesor total de varias placas. Según otra alternativa, las varillas de tensión pueden ser gatos mecánicos o tornillos de rodillos.

El sistema de sujeción puede comprender también una o más rejillas de resortes de disco que forman placas separadoras colocadas entre dos o más módulos de flujo, en el que cada placa separadora comprende una rejilla de resortes, una placa de flexión, y una placa de cubierta, que cubren la placa que cubre la rejilla de resortes y la placa flexible.

De acuerdo con una alternativa, una o más rejillas de resortes de disco pueden formar placas separadoras. Estas placas separadoras se colocan entre uno o más módulos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un sistema de sujeción que comprende dos placas de extremo (2) , (7) , (20) , (34a) , (34b) , resortes de disco (1) y al menos dos varillas de tensión (8) , (35a) , (35b) , en el que pilas de resortes de disco están dispuestas como una primera rejilla de resortes (22) , (30) , (33a) , en una de las dos placas de extremo, y los resortes de disco se soportan sobre esta primera placa de extremo, en la segunda placa de extremo opuesta a la primera placa de extremo, hay más pilas de resortes de disco colocadas como una segunda rejilla de resortes (19) , (30) , (33b) , entre las dos placas de extremo (2) , (7) , (20) , (34a) , (34b) están colocados uno o más módulos (6) , (36) , caracterizado por que los módulos comprenden una o más placas módulo de flujo, o una o más placas de reactor, o una o más placas de intercambiador de calor o combinaciones de las mismas, en donde las al menos dos varillas de tensión (8) , (35a) , (35b) conectan las dos placas de extremo (2) , (7) , (20) , (34a) , (34b) , y en donde las rejillas de resortes soportadas sobre las placas de extremo distribuyen uniformemente fuerzas de sujeción sobre toda la superficie de la placa del uno o más módulos de flujo (6) , (36) , cuando el sistema de sujeción está en una posición cerrada.

2. El sistema de sujeción de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sistema de sujeción comprende también uno o más bloques distanciadores (16) o una o más placas de distribución (14) , (15) , (39a) , (39b) , o una o más placas de presión (13a) , (13b) , (40a) , (40b) , o combinaciones de las mismas.

3. El sistema de sujeción de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que una placa flexible (26) soporta una rejilla de resortes (19) , (22) , (30) , (33a) , (33b) , sobre una placa de extremo (2) , (7) , (20) , (34a) , (34b) , sellando una junta (25) un espacio entre la placa de extremo y la placa de flexión en espacio el cual está colocada la rejilla de resortes.

4. El sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que una o más rejillas adicionales de resortes de disco (19) , (22) , (30) , (33a) , (33b) , que forman placas separadoras (23) , (28) , están colocadas entre dos o más módulos (6) , (36) , en donde cada placa separadora comprende una rejilla de resortes (19) , (22) , (30) , (33a) , (33b) , una placa flexible (26) y una placa de cubierta (21) , (29) , placa de cubierta que cubre la rejilla de resortes y la placa flexible.

5. El sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las pilas de resortes de disco en la primera rejilla de resortes están enroscadas en los pistones (3) o colocadas en unos tornillos (32) , pistones o tornillos que son guiados a través de orificios en al menos una placa de extremo, o en donde uno o más tornillos tensan las pilas de resortes de disco en la primera placa de extremo, o combinaciones de las mismas.

6. El sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las varillas de tensión (8) , (35a) , (35b) , están dispuestas a lo largo de la circunferencia de las placas de extremo y las varillas de tensión tienen una longitud fija o tienen una longitud modular para establecer varias longitudes fijas predefinidas, o la longitud fija define al menos un espesor de una placa o define el espesor total de varias placas.

7. El sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las varillas de tensión (8) , (35a) , (35b) , son gatos mecánicos accionados por motor o husillos de rodillos accionados por motor o son tensados mediante actuadores hidráulicos.

8. El sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos dos varillas de tensión (8) , (35a) , (35b) , al menos dos rejillas de resortes (19) , (22) , (30) , (33a) , (33b) , dos placas de extremo (2) , (7) , (20) , (34a) , (34b) , una o más placas de distribución (14) , (15) , (39a) , (39b) , una o más placas de presión (13a) , (13b) , (40a) , (40b) , opcionalmente dos o más bloques distanciadores (16) , en donde las rejillas de resortes comprenden pilas de resortes de disco, y en donde el sistema de sujeción tiene una o más rejillas adicionales de resortes de disco que forman placas separadoras (23) , (28) , placas separadoras que están colocadas entre dos o más módulos (6) , (36) , en donde cada placa separadora comprende una rejilla de resortes.

9. El sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada pistón (3) está cerrado en el lado opuesto de la placa de extremo con una arandela (4) y un anillo de retención (5) .

10. Un método para el cierre de un sistema de sujeción que tiene uno o más módulos (6) , (36) , módulos que comprenden una o más placas de módulo de flujo, o una o más placas de reactor, o una o más placas de intercambiador de calor, o combinaciones de las mismas, que comprende las siguientes etapas:

(i) comprimir las disposiciones de los resortes en el sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde las disposiciones de resortes se comprimen a una longitud Lx > Lmin entre dos placas de extremo;

(ii) colocar uno o más módulos entre las disposiciones comprimidas de resortes y placas de extremo;

(iii) apretar las dos placas de extremo a una longitud A > (Lmin + espesor total de la pila de módulos) ;

(iv) liberar la compresión de las disposiciones de los resortes.

11. Un método para el cierre de un sistema de sujeción que tiene uno o más módulos (6) , (36) , módulos que comprenden una o más placas de módulo de flujo, o una o más placas de reactor, o una o más placas de intercambiador de calor, o combinaciones de las mismas, que comprende las siguientes etapas:

(i) colocar uno o más módulos entre disposiciones no comprimidas de resortes y placas de extremo;

(ii) comprimir las disposiciones de resortes en un sistema de sujeción, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, a una longitud Lx > Lmin;

(iii) colocar bloques distanciadores entre al menos una placa de extremo y una placa de distribución; y (iv) liberar la compresión de las disposiciones de resortes.

12. Un método para la apertura de un sistema de sujeción que tiene uno o más módulos (6) , (36) , módulos que comprenden una o más placas de módulo de flujo, o una o más placas de reactor, o una o más placas de intercambiador de calor, o combinaciones de las mismas, que comprende las siguientes etapas:

(i) comprimir las disposiciones de resortes en un sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde las disposiciones de resortes se comprimen a una longitud Lx > Lmin o a una longitud en la que uno o más módulos se pueden retirar;

(ii) retirar uno o más módulos;

(iii) liberar la compresión de las disposiciones de resortes.

13. Un método para la apertura de un sistema de sujeción que tiene uno o más módulos (6) , (36) , módulos que comprenden una o más placas de módulo de flujo, o una o más placas de reactor, o una o más placas de intercambiador de calor, o combinaciones de las mismas, que comprende las siguientes etapas:

(i) comprimir las disposiciones de resortes en un sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, a una longitud Lx > Lmin;

(ii) desplazar los bloques distanciadores entre al menos una placa de extremo y una placa de distribución;

(iii) liberar la compresión de las disposiciones de resortes; y (iv) retirar uno o más módulos del marco.

14. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que la compresión y la liberación de la compresión se asiste mediante actuadores hidráulicos o la apertura y el cierre se asisten mediante gatos mecánicos o husillos de rodillos.

15. Un método para la apertura y el cierre de un módulo de flujo o un reactor de placas que comprende la compresión y la liberación de la compresión de un dispositivo de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la apertura y el cierre se asisten mediante gatos mecánicos o se asisten mediante husillos de rodillos o se asisten mediante accionadores hidráulicos, y en donde las varillas de tensión se atornillan o aprietan juntas para que la longitud del resorte sea Lx > Lmin y Lx < Lmax y las dos placas de extremo que tienen dos o más rejillas de resortes y uno o más módulos estén dispuestas entre las dos placas terminales.

16. El método de acuerdo con las reivindicaciones 14 o 15, en el que los gatos mecánicos o los husillos de rodillos o los actuadores hidráulicos están sincronizados para abrirse o cerrarse simultáneamente.

17. Un sistema de control de la liberación de presión que comprende medios para medir la presión, medios para la apertura de un dispositivo de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la apertura del dispositivo de sujeción se realiza mediante una unidad de control conectada a un actuador hidráulico, cilindros, gatos mecánicos o husillos de rodillos.

18. Una disposición de marco de reactor o una disposición de marco de módulo de flujo que comprenden un sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende dos placas de extremo, resortes de disco y varillas de tensión, placas de distribución, dos placas de presión, en donde las pilas de resortes de disco están dispuestas como una primera rejilla de resortes en una de las dos placas de extremo, y los resortes de disco están soportados sobre esta primera placa de extremo, en donde sobre la segunda placa de extremo opuesta a la primera placa de extremo hay más pilas de resortes de disco colocados como una segunda rejilla de resortes, y en donde las fuerzas de sujeción se redistribuyen mediante adición de material o por la retirada de material para definir un patrón de contacto en la interfaz entre una placa de presión y una placa de distribución.

19. Una disposición de marco de reactor o una disposición de marco de módulo de flujo de acuerdo con la reivindicación 18, en el que una ranura vertical está fresada en al menos una de las placas de distribución o en al menos una de las placas de presión o en ambas, creando dos líneas verticales de contacto en toda su longitud en cada placa.

20. Uso de un sistema de sujeción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 como un reactor de placas.