Sistema termoquímico con conexión modular.

Sistema termoquímico del tipo que comprende un reactor (1), o recinto de almacenamiento de un producto reactivo apto para absorber un gas, que es admitido en el reactor por un difusor

(17, 17'), dispuesto siguiendo el eje longitudinal (xx') de éste, siendo el producto reactivo (2) y el gas tales que, cuando se ponen en presencia el uno del otro son objeto de una reacción química que tiene como efecto la absorción del gas por el producto reactivo (2) y, a la inversa, son objeto de una reacción química inversa de desorción del gas absorbido por el producto reactivo (2) bajo el efecto de un calentamiento aplicado a este último cuando ha absorbido gas, caracterizado por que el difusor (17, 17') comprende unos medios de alimentación de gas (15a), unos medios de distribución del gas (15b, 19) en el producto reactivo (2), unos medios de filtración (17b, 17c), y unos medios de calentamiento (17a, 19), formando estos diferentes medios un sub-conjunto que está fijado sobre la carcasa (9) del reactor (1) por un elemento obturador (16).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2011/000565.

Solicitante: Coldway.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: Lieu Dit Patau, Route de Rivesaltes 66380 Pia FRANCIA.

Inventor/es: KINDBEITER, FRANCIS, RIGAUD,LAURENT, DUTRUY,LAURENT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > Máquinas, instalaciones o sistemas por sorción,... > F25B17/08 (siendo el absorbente o el adsorbente un sólido, p. ej. sal (F25B 17/12 tiene prioridad))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > Máquinas, instalaciones o sistemas por sorción,... > F25B15/04 (siendo el refrigerante amoniaco procedente de una solución acuosa)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > Hervidores-absorbedores, es decir, hervidores utilizables... > F25B35/04 (utilizando un sólido como sorbente)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > F25B33/00 (Hervidores; Analizadores; Rectificadores (hervidores-absorbedores F25B 35/00))

PDF original: ES-2533177_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema termoquímico con conexión modular La presente invención se refiere a perfeccionamientos de los sistemas termoquímicos del tipo destinados a ser utilizados en particular en aparatos de refrigeración y/o de calentamiento, así como en sistemas de almacenamiento de gas en forma de sales.

Se conocen tales sistemas que explotan las propiedades de una reacción termoquímica reversible y fuertemente exotérmica durante la cual un producto reactivo, tal como unas sales y en particular un cloruro de calcio o un cloruro de bario, absorbe un gas apropiado, tal como, en particular, el amoniaco. El carácter reversible de esta reacción permite, una vez esta terminada, recuperar el gas inicial por calentamiento de las sales, de manera que el ciclo puede repetirse.

Esta propiedad, como se expone en la patente FR 2 873 793, se ha utilizado en unos sistemas de producción de frío en los que el sistema termoquímico se pone en comunicación controlada con un depósito que contiene el gas en fase líquida. Cuando los dos recintos se ponen en comunicación, el gas líquido contenido en el depósito se vaporiza, lo que absorbe una cierta cantidad de calor, de modo que el depósito se enfría, y este gas es absorbido por el producto reactivo generando así dicha reacción química, de modo que el reactor es la fuente de una liberación de calor. Una vez terminada la reacción, si se calienta el producto contenido en el reactor, se libera el gas absorbido en el producto reactivo y este se condensa entonces en el depósito.

Se puede también utilizar el presente sistema para asegurar el almacenamiento del gas utilizado en dicha reacción termoquímica.

En el plano práctico, los sistemas termoquímicos comprenden un reactor que contiene el producto reactivo dentro del cual se lleva el gas por medio de un elemento, denominado en lo que sigue difusor.

Tal difusor puede asegurar varias funciones, a saber, en primer lugar realizar una difusión homogénea del gas en la masa del producto reactivo, y en segundo lugar hacer que esta difusión tenga una dirección axial. En efecto, se ha constatado que el calentamiento del producto reactivo era más homogéneo cuando las líneas de corriente del calentamiento eran radiales, es decir cuando iban desde el centro hacia la periferia del reactor.

Los reactores deben además comprender unos medios de filtrado a fin de impedir que, cuando se pone en comunicación el reactor con el depósito, pequeñas partículas de producto reactivo sean aspiradas y lleguen a obturar el circuito de control. Estos medios de filtrado están habitualmente constituidos de uno o más elementos filtrantes, por ejemplo de acero inoxidable, cuya porosidad es tal que impide el paso de las partículas de producto reactivo en el circuito de gas.

Los reactores deben finalmente estar provistos de medios de calentamiento del producto contenido en el reactor después de que el producto reactivo haya absorbido el gas, a fin de poder activar la reacción termoquímica inversa.

Como resultado, la realización de un reactor, debido a múltiples dispositivos y conexiones que son necesarias por las diferentes funciones de las que se le desea dotar, es una operación compleja y costosa.

El documento FR-A-2736421 describe un sistema termoquímico según el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención tiene como objeto remediar tales inconvenientes proponiendo un sistema termoquímico cuya fabricación sea tal que permita disminuir el tiempo de fabricación y de montaje del reactor y que, además, en particular en una variante de la invención, permita una colocación centralizada y simultánea de los diferentes medios que permitan realizar las diversas funciones garantizadas por el reactor, a saber alimentación de gas, distribución de este en el producto reactivo, filtración y calentamiento.

La presente invención tiene así por objeto un sistema termoquímico del tipo que comprende un reactor, un recinto de almacenamiento de un producto reactivo apto para absorber un gas, que es admitido en el reactor por un difusor dispuesto según el eje longitudinal de este, siendo el producto reactivo y el gas tales que, cuando se ponen en presencia el uno del otro, son objeto de una reacción química que tiene por efecto la absorción del gas por el producto reactivo y, a la inversa, son objeto de una reacción química inversa de desorción del gas absorbida por el producto reactivo bajo el efecto de un calentamiento aplicado a este último cuando ha absorbido un gas, caracterizado por que el difusor comprende unos medios de alimentación de gas, unos medios de distribución del gas en el producto reactivo, unos medios de filtración, y unos medios de calentamiento, formando estos diferentes medios un sub-conjunto que está fijado sobre el envoltorio del reactor por un elemento obturador.

Preferiblemente, la forma y el volumen de dicho sub-conjunto serán tales que será capaz de ser introducido en el reactor por un orificio que es obturable por el elemento obturador, una vez que se ha efectuado la introducción.

Este sub-conjunto podrá tener una forma global cilíndrica y el diámetro máximo de los diferentes medios que constituyen el sub-conjunto podrá ser inferior al del elemento obturador.

El sub-conjunto podrá ser fijado de manera amovible sobre el reactor, en particular por medios de enroscado.

Por otra parte, los medios de calentamiento podrán estar constituidos por los medios de distribución del difusor.

En tal modo de realización, los medios de distribución del difusor que forman los medios de calentamiento podrán estar constituidos de un elemento de alambre rígido calentado en espiral, en particular de acero inoxidable, que será alimentado con gas en uno de sus extremos por una tubería de llegada del gas.

El extremo alimentado con gas del elemento de alambre podrá estar solidarizado con la tubería de alimentación de gas, en particular por soldadura o por un ajuste a presión.

Los medios de calentamiento podrán estar constituidos de al menos una resistencia, en particular enrollada de manera sustancialmente helicoidal sobre los medios de distribución del difusor.

Estos últimos podrán estar recubiertos de al menos un elemento filtrante, en particular de acero inoxidable. Preferiblemente, al menos un elemento filtrante tendrá una malla, cuyo tamaño será del orden de la decena de micrómetros. Al menos uno de los elementos filtrantes podrá tener una malla cuyo tamaño será del orden del centenar de micrómetros. Según la invención, la resistencia podrá estar dispuesta sobre dicho elemento filtrante.

Preferiblemente, los medios filtrantes envuelven completamente los medios de distribución del gas a fin de evitar que unas micropartículas del producto reactivo lleguen a obturar el circuito de gas.

Por otra parte, la carcasa podrá estar realizada de metal y en particular de acero inoxidable, pero podrá también estar constituida de materiales compuestos. Su superficie interna podrá estar forrada de un segundo recinto, o "liner" que contiene el producto reactivo.

En una aplicación de tipo "cerrada" el sistema termoquímico podrá comprender unos medios de comunicación controlada del reactor con un depósito que contiene dicho gas en forma licuada.

A continuación, se describirá, a título de ejemplo no limitativo, una forma de ejecución de la presente invención, en referencia al dibujo anexo, en el que:

- la figura 1 es una vista esquemática con sección parcial del reactor, que ilustra el principio de funcionamiento de un sistema termoquímico según la invención en una aplicación de tipo denominado "abierta".

- la figura 2a es una vista esquemática en sección longitudinal y diametral... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema termoquímico del tipo que comprende un reactor (1) , o recinto de almacenamiento de un producto reactivo apto para absorber un gas, que es admitido en el reactor por un difusor (17, 17') , dispuesto siguiendo el eje 5 longitudinal (xx') de éste, siendo el producto reactivo (2) y el gas tales que, cuando se ponen en presencia el uno del otro son objeto de una reacción química que tiene como efecto la absorción del gas por el producto reactivo (2) y, a la inversa, son objeto de una reacción química inversa de desorción del gas absorbido por el producto reactivo (2) bajo el efecto de un calentamiento aplicado a este último cuando ha absorbido gas, caracterizado por que el difusor (17, 17') comprende unos medios de alimentación de gas (15a) , unos medios de distribución del gas (15b, 19) en el producto reactivo (2) , unos medios de filtración (17b, 17c) , y unos medios de calentamiento (17a, 19) , formando estos diferentes medios un sub-conjunto que está fijado sobre la carcasa (9) del reactor (1) por un elemento obturador (16) .

2. Sistema termoquímico según la reivindicación 1, caracterizado por que la forma y el volumen de dicho sub

conjunto son tales que es adecuado para ser introducido en el reactor por un orificio (8) que es obturable por el elemento obturador (16) , una vez que se ha efectuado la introducción.

3. Sistema termoquímico según la reivindicación 2, caracterizado por que dicho sub-conjunto tiene una forma global cilíndrica y el diámetro máximo de los diferentes medios que constituyen el sub-conjunto es inferior al del elemento 20 obturador (16) .

4. Sistema termoquímico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento obturador (16) está fijado de manera amovible sobre la carcasa (9) del reactor.

5. Sistema termoquímico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el difusor (17, 17') atraviesa de lado a lado el producto reactivo (2) .

6. Sistema termoquímico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de calentamiento están constituidos por los medios de distribución (19) del difusor (17') . 30

7. Sistema termoquímico según la reivindicación 6, caracterizado por que los medios de distribución del difusor que forma los medios de calentamiento están constituidos de un elemento de alambre rígido calentador en espiral (19) , en particular de acero inoxidable, que está alimentado de gas en uno de sus extremos por un tubo de llegada de gas (15a) .

8. Sistema termoquímico según la reivindicación 7, caracterizado por que el extremo alimentado de gas del elemento de alambre (19) está solidarizado del tubo (15) de alimentación de gas, en particular por soldadura o por ajuste a presión.

9. Sistema termoquímico según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que los medios de calentamiento están constituidos de al menos una resistencia (17a) , en particular enrollada de manera sustancialmente helicoidal sobre los medios de distribución (15b) del difusor (17) .

10. Sistema termoquímico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios de 45 distribución (15b) del difusor están recubiertos de al menos un filtro (17b, 17c) , en particular de acero inoxidable.

11. Sistema termoquímico según la reivindicación 10, caracterizado por que el tamaño de las mallas de dicho filtro (17b, 17c) es del orden de la decena de micrómetros.

12. Sistema termoquímico según la reivindicación 10, caracterizado por que el tamaño de las mallas de dicho filtro es del orden de la centena de micrómetros.

13. Sistema termoquímico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la superficie interna de la carcasa (9) está forrada de un segundo recinto que contiene el producto reactivo (2) . 55

14. Sistema termoquímico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los medios filtrantes (17b, 17c) envuelven completamente los medios de distribución del gas (15b, 19) .

15. Sistema termoquímico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende unos

medios para poner en comunicación controlada (5) el reactor (1) con un depósito (4) que contiene dicho gas en forma licuada.