PROCEDIMIENTO PARA EL REVESTIMIENTO DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR.
Procedimiento para efectuar el revestimiento de un intercambiador de calor,
en particular de un intercambiador de calor de tubo helicoidal (1), caracterizado porque el intercambiador de calor (1), que está dispuesto en una cámara de combustión (7) de un calentador de agua se expone a un flujo de plasma generado a partir de un gas de proceso mediante una fuente de plasma que lo atraviesa durante el funcionamiento normal preferentemente en el sentido de los gases de escape, al que se añaden SiO2, Al2O3, compuestos de Si, compuestos de Ti o sus mezclas en estado líquido o gaseoso
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E00109660.
Solicitante: VAILLANT GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: BERGHAUSER STRASSE 40,42859 REMSCHEID.
Inventor/es: GABLER,VOLKER, PLAWER,JAN.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 6 de Mayo de 2000.
Fecha Concesión Europea: 24 de Marzo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C23C16/513 QUIMICA; METALURGIA. › C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL. › C23C REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO DE MATERIALES METALICOS POR DIFUSION EN LA SUPERFICIE, POR CONVERSION QUIMICA O SUSTITUCION; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL (fabricación de productos revestidos de metal por extrusión B21C 23/22; revestimiento metálico por unión de objetos con capas preexistentes, ver las clases apropiadas, p. ej. B21D 39/00, B23K; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; esmaltado o vidriado de metales C23D; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04). › C23C 16/00 Revestimiento químico por descomposición de compuestos gaseosos, no quedando productos de reacción del material de la superficie en el revestimiento, es decir, procesos de deposición química en fase vapor (pulverización catódica reactiva o evaporación reactiva en vacío C23C 14/00). › utilizando chorros de plasma.
- F28D7/02D
- F28F19/02 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F28 INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL. › F28F PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS APARATOS INTERCAMBIADORES O DE TRANSFERENCIA DE CALOR (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; purgadores de agua o aire, ventilación F16). › F28F 19/00 Prevención de la formación de depósitos o de la corrosión, p. ej. utilizando filtros. › utilizando revestimientos, p. ej. revestimientos vítreos o esmaltados.
Clasificación PCT:
- C23C16/00 C23C […] › Revestimiento químico por descomposición de compuestos gaseosos, no quedando productos de reacción del material de la superficie en el revestimiento, es decir, procesos de deposición química en fase vapor (pulverización catódica reactiva o evaporación reactiva en vacío C23C 14/00).
- C23C16/40 C23C 16/00 […] › Oxidos.
- F28F19/02 F28F 19/00 […] › utilizando revestimientos, p. ej. revestimientos vítreos o esmaltados.
Clasificación antigua:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Descripción:
Procedimiento para el revestimiento de un intercambiador de calor.
La invención se refiere a un procedimiento conforme al preámbulo de la reivindicación 1.
Los intercambiadores de calor de los calentadores de agua calentados por gas están expuestos durante su funcionamiento a un constante ataque de un entorno corrosivo, de donde resulta la correspondiente limitación de la vida útil de los intercambiadores de calor, incluso si los intercambiadores de calor están fabricados con materiales de alta calidad, como p.ej. acero inoxidable.
El objetivo de la invención es describir un procedimiento mediante el cual se obtenga una vida útil considerablemente más larga de los intercambiadores de calor, incluso cuando estos se utilicen en régimen de condensación.
De acuerdo con la invención se consigue esto en un procedimiento de la clase citada inicialmente por las características identificativas de la reivindicación 1.
Con las medidas propuestas se aplica de forma sencilla un recubrimiento cerámico o de silicato sobre el intercambiador de calor que lo protege en muy gran medida contra un ataque por corrosión. Al mismo tiempo el revestimiento protege contra un ataque por condensado, que tal como se produce en el régimen de condensación contiene diversos ácidos tales como ácido sulfúrico, ácido nítrico y otros, así como también iones cloro.
Gracias al revestimiento se puede mantener también más reducido el espesor de pared del intercambiador de calor a igual o mayor durabilidad del intercambiador de calor, con lo cual se obtiene un mayor grado de rendimiento, un menor consumo de material para su fabricación y un peso más reducido del intercambiador de calor.
Debido a la circunstancia de que el material base del intercambiador de calor no entra en contacto con medios químicamente agresivos de los gases de combustión a causa del revestimiento, se obtiene además también la ventaja de poder utilizar un material más económico o un material con mejor conductividad térmica, como p.ej. latón.
Debido al mayor rendimiento de transmisión del calor por unidad de superficie y a la mejor conductividad térmica del material base resulta posible transmitir mayores potencias térmicas manteniendo invariable el tamaño de construcción del intercambiador de calor.
Gracias al revestimiento se reducen también las incrustaciones en el intercambiador de calor, que hay que quitar a intervalos periódicos.
Debido a las características de la reivindicación 2 se obtiene un proceso de revestimiento más sencillo que repercute favorablemente en la producción en gran serie.
La invención se describe a continuación con mayor detalle, sirviéndose del dibujo. Las figuras muestran:
Fig. 1, esquemáticamente una sección del revestimiento de un tubo helicoidal.
Fig. 2, esquemáticamente el proceso de revestimiento de un intercambiador de calor montado.
En el proceso de revestimiento de una pared exterior de un tubo helicoidal 1 se activa mediante una onda de plasma 10 en un tubo 2 un gas de proceso 3 al que se ha añadido un material de revestimiento 4, como p.ej. SiO2 ó Al2O3. El tubo 2 está dispuesto de tal modo en el centro hueco del tubo helicoidal 1 que el flujo de plasma 11 resultante y el material de revestimiento 4 fluyen esencialmente en dirección radial hacia el exterior y a través de las separaciones 14 entre las distintas espiras del tubo 5.
Al hacerlo se deposita el material de revestimiento 4 sobre la superficie 6 de las espiras del tubo 1 para formar una capa que protege las espiras del tubo contra un ataque de corrosión.
El revestimiento se pude realizar a la presión atmosférica o mejor, bajo presión reducida.
En la forma de realización del procedimiento según la Fig. 2 se reviste un intercambiador de calor 12 realizado en forma de tubo helicoidal 1, que está situado en una cámara de combustión 7 de un calentador de agua. Para ello se cierra por debajo la cara inferior abierta 15 de la cámara de combustión 7 mediante una cámara 8. En la cámara 8 se añaden el gas de proceso 3 y el material de revestimiento 4 y se activan mediante la fuente de plasma 10.
El flujo de plasma 11 que se forma sigue el mismo camino que los gases de escape que se producen por un quemador durante el funcionamiento usual de la cámara de combustión y atraviesa los espacios intermedios entre las distintas espiras 5 del tubo helicoidal 1 en dirección radial hacia el exterior. Este recorrido está condicionado por una subdivisión 13. El flujo de plasma 11 cargado rodea a continuación la subdivisión 13 o más bien su periferia 16, atraviesa los espacios intermedios entre las restantes espiras 5 y escapa a través de una salida de gases 9. La salida de gases 9 está dispuesta de tal modo que en la cámara 7 se establezca la presión atmosférica o un vacío basto entre 760 y 100 Torr. El material de revestimiento 4 se deposita por el exterior de las espiras 5 del intercambiador de calor 12 y forma el revestimiento 6.
De este modo se tiene también la posibilidad de dotar de un revestimiento 6 a intercambiadores de calor ya montados, incrementando de este modo su resistencia a la corrosión.
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para efectuar el revestimiento de un intercambiador de calor, en particular de un intercambiador de calor de tubo helicoidal (1), caracterizado porque el intercambiador de calor (1), que está dispuesto en una cámara de combustión (7) de un calentador de agua se expone a un flujo de plasma generado a partir de un gas de proceso mediante una fuente de plasma que lo atraviesa durante el funcionamiento normal preferentemente en el sentido de los gases de escape, al que se añaden SiO2, Al2O3, compuestos de Si, compuestos de Ti o sus mezclas en estado líquido o gaseoso.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el revestimiento se realiza a presión atmosférica o bajo vacío basto entre 760 y 100 Torr.
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