Un intercambiador de calor de placas.

Un intercambiador de calor de placas que comprende una pluralidad de placas de intercambiador de calor

(1), que se forman a partir de una lámina de metal y se proporcionan unas junto a otras, una primera placa terminal (2) proporcionada junto a una periférica de las placas de intercambiador de calor (1) y una segunda placa terminal (3) junto a otra placa de intercambiador de calor (1) periférica, en donde las placas terminales (2, 3) y las placas de intercambiador de calor (1) se unen permanentemente entre sí mediante un material de cobresoldadura para formar un paquete de placas que tiene primeros espacios intermedios de placa (4) y segundos espacios intermedios de placa (5),

en donde cada placa del intercambiador de calor tiene un patrón que forma un área de transferencia de calor (20) y una pluralidad de áreas de portillo (21-24), rodeando cada área de portillo un portillo respectivo definido mediante un borde de portillo, en donde el intercambiador de calor de placas comprende una pluralidad de elementos planos (50, 53) unidos al paquete de placas y teniendo una superficie inferior (51) girada hacia el paquete de placas, y en donde al menos uno de los elementos planos (50, 53) comprende una protuberancia anular (52) que se extiende desde la superficie inferior (51) y se ensambla con firmeza a una de las áreas de portillo (21-24) de al menos una de las placas de intercambiador de calor (1) periféricas y

caracterizado por que

cada uno de los elementos planos (50) se proporciona entre una de las placas terminales(2, 3) y una de las placas de intercambiador de calor (1) periféricas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2008/050396.

Solicitante: ALFA LAVAL CORPORATE AB.

Inventor/es: LARSSON, H KAN, CHRISTENSEN,ROLF, SVENSSON,Magnus, BERMHULT,ROLF, ANDREASSON,FREDRIK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL > PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS... > F28F9/00 (Carcasas; Cabezales; Soportes auxiliares para elementos; Elementos auxiliares dentro de las carcasas)
  • 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)
  • 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... > F28F3/02 (Elementos o sus conjuntos con medios para aumentar la superficie de transferencia del calor, p. ej. con aletas, con ahuecamiento, con ondulaciones (F28F 3/08 tiene prioridad))

PDF original: ES-2525006_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Un intercambiador de calor de placas

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un intercambiador de calor de placas de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Tal intercambiador de calor de placas se conoce a partir del documento JP 2001 280 888.

El documento JP-3527704 divulga tal intercambiador de calor de placas que comprende una pluralidad de placas del intercambiador de calor que se proporcionan unas junto a otras. Una primera placa protectora se proporciona junto a una primera placa periférica del intercambiador de calor y una primera placa de armazón se proporciona fuera de la primera placa protectora. Una segunda placa protectora se proporciona junto a la otra segunda placa periférica del intercambiador de calor y una segunda placa de armazón se proporciona fuera de la segunda placa protectora. Las placas se cobresueldan entre sí para formar un paquete de placas que tiene primeros espacios intermedios de placa y segundos espacios intermedios de placa. Cada placa del intercambiador de calor tiene un área del intercambiador de calor, una primera área de portillo, una segunda área de portillo, una tercera área de portillo y una cuarta área de portillo, rodeando cada área de portillo un portillo respectivo definido mediante un borde de portillo. El intercambiador de calor de placas comprende cuatro tuberías de conexión unidas a una respectiva de las áreas de portillo y comprendiendo cada una un reborde de enlace integral. Los rebordes de enlace se proporcionan entre la primera placa de armazón y la primera placa protectora, entre la primera placa protectora y la primera placa periférica del intercambiador de calor o entre la placa de armazón y la primera placa periférica del intercambiador de calor.

En muchas aplicaciones de intercambiador de calor, es aconsejable alcanzar una presión de diseño alta o muy alta, es decir, para poder permitir una presión alta o muy alta de uno o ambos medios que fluyen a través de los espacios intermedios de la placa. También es aconsejable poder permitir tales altas presiones en intercambiadores de calor de placas del tipo definido anteriormente que tienen placas de intercambiador de calor permanentemente unidas, por ejemplo, a través de cobresoldadura. Tales presiones de diseño altas son difíciles de lograr sin proporcionar componentes de refuerzo externos.

Un área débil en tales intercambiadores de calor de placas es el área de portillo, es decir el área inmediatamente alrededor de los portillos. Estas áreas determinan la presión de diseño en los intercambiadores de calor de placas que se usan hoy en día. Sin embargo, aunque un cierto diseño del área de portillo mejoraría la presión de diseño, este diseño no mejoraría la resistencia de otra área del intercambiador de calor de placas, es decir, el problema únicamente se desplazaría.

Un ejemplo de una aplicación que requiere presiones de diseño muy altas se encuentra en intercambiadores de calor de placas para evaporadores y condensadores en circuitos de enfriamiento que tienen dióxido de carbono como agente de enfriamiento. El dióxido de carbono resulta muy ventajoso en este contexto desde un punto de vista medioambiental en comparación con los agentes de enfriamiento tradicionales, tales como los freones.

Sumario de la invención

El objetivo de la presente invención es proporcionar un intercambiador de calor de placas que tenga una presión de 45 diseño alta y, más precisamente, un intercambiador de calor de placas que permita una presión muy alta de al menos uno de los medios que fluyen a través del mismo.

Este objetivo se logra mediante el intercambiador de calor de placas definido inicialmente, que se caracteriza por los rasgos característicos de la reivindicación 1. Tal elemento plano proporcionará un refuerzo del área de portillo. Gracias a la protuberancia anular, el elemento plano se unirá con firmeza y seguridad a la placas del intercambiador de calor en esta área.

De acuerdo con una realización de la invención, cada placa del intercambiador de calor se extiende a lo largo de un plano principal de extensión, en el que dichas áreas se extienden entre un nivel principal a una distancia del plano 55 principal de extensión y un nivel secundario a una distancia y en un lado opuesto del plano principal de extensión, en el que cada una de las áreas de portillo comprende un área plana anular localizada en uno de los niveles primario y secundario. Ventajosamente, la protuberancia anular puede ensamblarse con firmeza en el área plana anular en el nivel secundario.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, cada una de las áreas de portillo comprende un conjunto de porciones internas dispuestas en el área plana anular y distribuidas a lo largo del borde de portillo, desplazándose las porciones internas desde el área plana anular y extendiéndose hacia el otro de los niveles primario y secundario. Ventajosamente, la protuberancia anular puede localizarse en ese caso fuera de las porciones internas vista desde el portillo respectivo.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, cada área de portillo comprende un conjunto de porciones

externas distribuidas a lo largo del área plana anular a una distancia de las porciones internas y que se desplazan desde el área plana anular y se extienden hacia el otro de los niveles primario y secundario. Ventajosamente, la protuberancia anular puede localizarse en ese caso dentro de las porciones externas vista desde el portillo respectivo.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, el intercambiador de calor de placas comprende una pluralidad de tuberías de conexión unidas a un portillo respectivo, en el que el elemento plano forma un reborde de enlace anular de una tubería de conexión respectiva. Tal elemento plano puede ser una parte integral de la tubería de conexión. El elemento plano, tal como un reborde de enlace anular de la tubería de conexión, proporciona una unión firme y segura de la tubería de conexión con el portillo respectivo del paquete de placas.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, al menos uno de los elementos planos es una parte separada unida a la tubería de conexión respectiva. Tal solución es ventajosa en caso de que la tubería de conexión tenga cualquier parte que se proyecte, tal como una rosca externa. El elemento plano puede proporcionarse en ese caso entre la placa terminal y la placa periférica del intercambiador de calor, después de lo cual la tubería de conexión se introduce en el portillo y se une al elemento plano. Ventajosamente, el al menos uno de los elementos planos puede unirse a la tubería de conexión respectiva mediante cobresoldadura.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, el elemento plano cubre un portillo respectivo. El elemento plano puede unirse en ese caso a un portillo opuesto a una de las tuberías de conexión. En este caso, el elemento plano funciona como un elemento de refuerzo del área de portillo cuando ninguna tubería de conexión se une a la misma. Además, el elemento plano proporcionará un cierre seguro del área de portillo.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, los elementos planos se cobresueldan a al menos una de 25 las placas terminales y a al menos una de las placas periféricas del intercambiador de calor.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, al menos una de las placas terminales tiene una porción elevada alrededor de cada portillo para proporcionar un espacio para el elemento plano respectivo.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, las áreas de portillo comprenden una primera área de portillo, una segunda... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un intercambiador de calor de placas que comprende una pluralidad de placas de intercambiador de calor (1) , que se forman a partir de una lámina de metal y se proporcionan unas junto a otras, una primera placa terminal (2)

proporcionada junto a una periférica de las placas de intercambiador de calor (1) y una segunda placa terminal (3) junto a otra placa de intercambiador de calor (1) periférica, en donde las placas terminales (2, 3) y las placas de intercambiador de calor (1) se unen permanentemente entre sí mediante un material de cobresoldadura para formar un paquete de placas que tiene primeros espacios intermedios de placa (4) y segundos espacios intermedios de placa (5) , en donde cada placa del intercambiador de calor tiene un patrón que forma un área de transferencia de calor (20) y una pluralidad de áreas de portillo (21-24) , rodeando cada área de portillo un portillo respectivo definido mediante un borde de portillo, en donde el intercambiador de calor de placas comprende una pluralidad de elementos planos (50, 53) unidos al paquete de placas y teniendo una superficie inferior (51) girada hacia el paquete de placas, y en donde al menos uno de los elementos planos (50, 53) comprende una protuberancia anular (52) que se extiende desde la superficie inferior (51) y se ensambla con firmeza a una de las áreas de portillo (21-24) de al menos una de las placas de intercambiador de calor (1) periféricas y caracterizado por que cada uno de los elementos planos (50) se proporciona entre una de las placas terminales (2, 3) y una de las placas de intercambiador de calor (1) periféricas.

2. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada placa de intercambiador de calor (1) se extiende a lo largo de un plano (p) principal de extensión, en donde dichas áreas (20-24) se extienden entre un nivel primario (p') a una distancia del plano principal de extensión (p) y un nivel secundario (p") a una distancia y en un lado opuesto del plano principal de extensión (p) y en donde cada una de las áreas de portillo (21

24) comprende un área plana anular (31) localizada en uno de los niveles primario y secundario (p', p") .

3. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la protuberancia anular (52) se ensambla con firmeza en el área plana anular (31) en el nivel secundario (p") .

4. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la reivindicación 3, en el que cada una de las áreas de portillo (21-24) comprende un conjunto de porciones internas (32) dispuestas en el área plana anular (31) y distribuidas a lo largo del borde de portillo (26) , desplazándose la porciones internas (32) desde el área plana anular

(31) y extendiéndose hasta el otro de los niveles primario y secundario (p', p") .

5. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la protuberancia anular (52) se localiza fuera de las porciones internas (32) vista desde el portillo respectivo.

6. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, en el que cada área de portillo (21-24) comprende un conjunto de porciones externas (33) distribuidas a lo largo del área plana anular (31) a una distancia de las porciones internas (32) y desplazándose desde el área plana anular (31) y extendiéndose hasta el otro de los niveles primario y secundario (p', p") .

7. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la protuberancia anular (52) se localiza dentro de las porciones externas (33) vista desde el portillo respectivo. 45

8. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el intercambiador de calor de placas comprende una pluralidad de tuberías de conexión (11-14) unidas a un portillo respectivo y en el que elemento plano (50) forma un reborde de enlace anular de una tubería de conexión (11-14) respectiva.

9. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la reivindicación 8, en el que al menos uno de los elementos planos (50) es una parte separada unida a la tubería de conexión (11-14) respectiva.

10. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el al menos uno de los 55 elementos planos (50) se une a la tubería de conexión (11-14) respectiva mediante cobresoldadura.

11. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento plano (53) cubre un portillo respectivo.

12. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que el elemento plano (53) se une en un portillo opuesto a una de las tuberías de conexión (11-14) .

13. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1, en el que los elementos planos (50, 53) se cobresueldan al menos a una de las placas terminales (2, 3) y al menos a una 65 de las placas (1) periféricas del intercambiador de calor.

14. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una de las placas terminales (2, 3) tiene una porción elevada (2a, 3a) alrededor de cada portillo para proporcionar una espacio para el elemento plano (50) respectivo.

15. Un intercambiador de calor de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las áreas de portillo (21-24) comprenden una primera área de portillo (21) , una segunda área de portillo (22) , una tercera área de portillo (23) y una cuarta área de portillo (24) .