Intercambiador (1) de calor en espiral que incluye un cuerpo (2) en espiral formado por al menos una lámina en espiral enrollada para formar el cuerpo (2) en espiral que forma al menos un primer canal de flujo en forma de espiral para un primer medio y un segundo canal de flujo en forma de espiral para un segundo medio,

en el que el cuerpo (2) en espiral está encerrado por una carcasa (4) sustancialmente cilíndrica dotada de elementos (8a, 8b, 9a, 9b) de conexión que se comunican con el primer canal de flujo y el segundo canal de flujo, caracterizado porque la carcasa (4) comprende al menos dos partes (4a, 4b) de carcasa, y porque el cuerpo (2) en espiral está dotado de al menos una brida (3) unida fijamente sobre su superficie periférica exterior, de modo que las al menos dos partes (4a, 4b) de carcasa están unidas de manera flexible

Intercambiador de calor en espiral.

Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a intercambiadores de calor en espiral que permiten una transferencia de calor entre dos fluidos a diferente temperatura para diversos fines. Específicamente, la invención se refiere a un intercambiador de calor en espiral que es de tal manera que el cuerpo en espiral y la carcasa externa no tienen que soldarse entre sí para el ensamblaje del intercambiador de calor en espiral.

Antecedentes de la invención

Convencionalmente, los intercambiadores de calor en espiral se fabrican mediante una operación de enrollado. Las dos laminas se sueldan entre sí en un extremo respectivo, estando comprendida la junta soldada en una parte central de las láminas. Las dos láminas se enrollan una alrededor de la otra usando un mandril retráctil o similar para formar el elemento en espiral de las láminas de manera que se delimitan dos pasos separados o canales de flujo. Elementos distanciadores, que tienen una altura correspondiente al ancho de los canales de flujo, se unen a las láminas.

Una vez retirado el mandril, se forman dos canales de entrada/salida en el centro del elemento en espiral. Los dos canales están separados entre sí mediante la parte central de las láminas. Una carcasa se suelda sobre la periferia exterior del elemento en espiral. Los extremos laterales del elemento en espiral se procesan, pudiendo estar los canales de flujo en espiral cerrados lateralmente en los dos extremos laterales de diversas formas. Normalmente, se une una cubierta a cada uno de los extremos. Una de las cubiertas puede incluir dos tuberías de conexión que se extienden hacia el centro y se comunican con uno respectivo de los dos canales de flujo. En los extremos exteriores radiales de los canales de flujo en espiral se suelda un respectivo cabezal a la carcasa o elemento en espiral desde un elemento de salida/entrada hasta el respectivo canal de flujo. Alternativamente, se usa una única lámina para la fabricación del intercambiador de calor.

Para posibilitar la limpieza del intercambiador de calor en espiral se han usado diferentes soluciones en el pasado. En el documento GB-A-2 140 54 9 se da a conocer un intercambiador de calor que tiene un cuerpo de paso central con un cuerpo en espiral central. Las placas de cubierta son bridas sobre ambos lados del cuerpo de paso central. El canal de flujo del intercambiador de calor en espiral es de este modo fácilmente accesible para la limpieza. En otro documento, US-A-4 546 826, se da a conocer un intercambiador de calor en espiral convencional que tiene una carcasa que comprende tres partes, una sección intermedia y dos secciones. Las bridas de las secciones de extremo se unen a las correspondientes bridas de la sección intermedia.

En el documento GB-A-1 260 327 se da a conocer un intercambiador de calor que tiene elementos de bobina tubular en espiral alojados en una carcasa. La carcasa tiene una sección superior y una sección inferior, que se unen mediante bridas y pernos.

Un problema con los intercambiadores de calor en espiral convencionales es que no posibilitan la sustitución del cuerpo en espiral formado por las láminas si se deteriora cuando se suelda el cuerpo en espiral a la cubierta o carcasa del intercambiador de calor en espiral.

Descripción de la invención

El objeto de la presente invención es superar los problemas mencionados anteriormente con los intercambiadores de calor en espiral de la técnica anterior. Más específicamente, se busca un intercambiador de calor en espiral cuya carcasa esté dispuesta de manera flexible con respecto al cuerpo en espiral y en el que el cuerpo en espiral pueda ser una pieza de recambio que pueda sustituirse por un nuevo cuerpo en espiral sin un trabajo excesivo, en el que las partes del intercambiador de calor en espiral puedan fabricarse en paralelo y en el que el cuerpo en espiral sea fácilmente accesible para la limpieza.

Este objeto se consigue mediante un intercambiador de calor en espiral que incluye un cuerpo en espiral formado por al menos una lámina en espiral enrollada para formar el cuerpo en espiral que forma al menos un primer canal de flujo en forma de espiral para un primer medio y un segundo canal de flujo en forma de espiral para un segundo medio, en el que el cuerpo en espiral está encerrado por una carcasa sustancialmente cilíndrica dotada de elementos de conexión que se comunican con el primer canal de flujo y el segundo canal de flujo, comprendiendo la carcasa al menos dos partes de carcasa, y estando dotado el cuerpo en espiral de al menos una brida unida fijamente sobre su superficie periférica exterior, de modo que las al menos dos partes de carcasa están unidas de manera flexible.

Según un aspecto adicional de la invención, la brida del cuerpo en espiral está dispuesta simétricamente en el centro del cuerpo en espiral, teniendo la misma distancia hasta los extremos del cuerpo en espiral desde la al menos una brida.

Según otro aspecto de la invención, la brida del cuerpo en espiral está dispuesta asimétricamente sobre la periferia del cuerpo en espiral, teniendo una distancia diferente hasta los extremos del cuerpo en espiral desde la al menos una brida.

La al menos una brida del cuerpo en espiral divide el espacio más exterior del intercambiador de calor en espiral en al menos dos espacios, estando definidos los espacios más exteriores por la periferia exterior del cuerpo en espiral y las al menos dos partes de carcasa en la ubicación de la brida con respecto a los extremos del cuerpo en espiral.

La ubicación de la brida a lo largo de la periferia del cuerpo en espiral permite controlar la velocidad de los medios del intercambiador de calor en espiral.

Según otro aspecto de la invención, cada carcasa está dotada de dos elementos de conexión que se comunican con uno de los dos canales de flujo, y cada carcasa está dotada de un elemento de conexión sobre su superficie periférica y de un elemento de conexión dispuesto sobre una de sus superficies de extremo para comunicarse con uno de los dos canales de flujo.

Según otro aspecto más de la invención, las al menos dos partes de carcasa están dotadas, cada una, de una brida dispuesta en un extremo abierto de las al menos dos partes de carcasa para unir de manera fija las partes de carcasa a la brida del cuerpo en espiral. Las bridas de las dos partes de carcasa están dispuestas de manera que las dos partes de carcasa pueden unirse y/o separarse independientemente con respecto al cuerpo en espiral.

Según un aspecto adicional de la invención, el intercambiador de calor en espiral está dotado además de empaquetaduras dispuestas de manera flexible entre las partes de extremo del cuerpo en espiral y una superficie interior de las partes de extremo cerradas de la parte de carcasa. El intercambiador de calor en espiral también está dotado de un juego adicional de empaquetaduras dispuestas entre las bridas de las partes de carcasa y la brida del cuerpo en espiral.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un intercambiador de calor en espiral que pueda usarse fácilmente en caso de necesidad de mayor capacidad o mayor longitud térmica.

Este objeto se consigue mediante un sistema de intercambiador de calor en espiral dispuesto en serie o en paralelo, incluyendo el intercambiador de calor en espiral un cuerpo en espiral formado por al menos una lámina en espiral enrollada para formar el cuerpo en espiral que forma al menos un primer canal de flujo en forma de espiral para un primer medio y un segundo canal de flujo en forma de espiral para un segundo medio, en el que el cuerpo en espiral está encerrado por una carcasa sustancialmente cilíndrica dotada de elementos de conexión que se comunican con el primer canal de flujo y el segundo canal de flujo, comprendiendo la carcasa al menos dos partes de carcasa, y en el que el cuerpo en espiral está dotado de al menos una brida unida fijamente sobre su superficie periférica exterior, de modo que las al menos dos partes de carcasa están unidas de manera flexible.

Aspectos adicionales de la invención son evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes y de la descripción.

Breve descripción de los dibujos

Otros objetos, características y ventajas resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de diversas realizaciones de la invención con referencia a los dibujos, en los que:

la figura 1 es una vista en despiece ordenado de un intercambiador de calor en espiral...

1. Intercambiador (1) de calor en espiral que incluye un cuerpo (2) en espiral formado por al menos una lámina en espiral enrollada para formar el cuerpo (2) en espiral que forma al menos un primer canal de flujo en forma de espiral para un primer medio y un segundo canal de flujo en forma de espiral para un segundo medio, en el que el cuerpo (2) en espiral está encerrado por una carcasa (4) sustancialmente cilíndrica dotada de elementos (8a, 8b, 9a, 9b) de conexión que se comunican con el primer canal de flujo y el segundo canal de flujo, caracterizado porque la carcasa (4) comprende al menos dos partes (4a, 4b) de carcasa, y porque el cuerpo (2) en espiral está dotado de al menos una brida (3) unida fijamente sobre su superficie periférica exterior, de modo que las al menos dos partes (4a, 4b) de carcasa están unidas de manera flexible.

2. Intercambiador (1) de calor en espiral según la reivindicación 1, en el que la brida (3) del cuerpo (2) en espiral está dispuesta simétricamente en el centro del cuerpo (2) en espiral, teniendo la misma distancia hasta los extremos (11a, 11b) del cuerpo (2) en espiral desde la al menos una brida (3).

3. Intercambiador (1) de calor en espiral según la reivindicación 1, en el que la brida (3) del cuerpo (2) en espiral está dispuesta asimétricamente sobre la periferia del cuerpo (2) en espiral, teniendo una distancia diferente hasta los extremos (11a, 11b) del cuerpo (2) en espiral desde la al menos una brida (3).

4. Intercambiador (1) de calor en espiral según cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, en el que la al menos una brida (3) del cuerpo (2) en espiral divide el espacio más exterior del intercambiador (1) de calor en espiral en al menos dos espacios, estando definidos los espacios más exteriores por la periferia exterior del cuerpo (2) en espiral y las al menos dos partes (4a, 4b) de carcasa.

5. Intercambiador (1) de calor en espiral según la reivindicación 1, en el que cada carcasa (4a, 4b) está dotada de dos elementos (8a, 9a, 8b, 9b) de conexión que se comunican con uno de los dos canales de flujo.

6. Intercambiador (1) de calor en espiral según la reivindicación 5, en el que cada carcasa (4a, 4b) está dotada de un elemento (9a, 9b) de conexión sobre su superficie periférica y de un elemento (8a, 8b) de conexión dispuesto sobre una de sus superficies (7a, 7b) de extremo para su comunicación con uno de los dos canales de flujo.

7. Intercambiador (1) de calor en espiral según la reivindicación 1, en el que las al menos dos partes (4a, 4b) de carcasa están dotadas, cada una, de una brida (6a, 6b) dispuesta en un extremo (5a, 5b) abierto de las al menos dos partes (4a, 4b) de carcasa para unir de manera fija las partes (4a, 4b) de carcasa a la brida (3) del cuerpo (2) en espiral.

8. Intercambiador (1) de calor en espiral según la reivindicación 7, en el que las bridas (6a, 6b) de las dos partes (4a, 4b) de carcasa están dispuestas de modo que las dos partes (4a, 4b) de carcasa pueden unirse de manera independiente y/o separarse con respecto al cuerpo (2) en espiral.

9. Intercambiador (1) de calor en espiral según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el intercambiador (1) de calor en espiral está dotado además de empaquetaduras (10a, 10b) dispuestas de manera flexible entre las partes (11 a, 11 b) de extremo del cuerpo (2) en espiral y una superficie interna de las partes (7a, 7b) de extremo cerradas de la parte (4a, 4b) de carcasa.

10. Intercambiador (1) de calor en espiral según la reivindicación 9, en el que el intercambiador (1) de calor en espiral está dotado de un juego adicional de empaquetaduras dispuestas entre las bridas (6a, 6b) de las partes (4a, 4b) de carcasa y la brida (3) del cuerpo (2) en espiral.

11. Sistema de intercambiador (1) de calor en espiral dispuesto en serie o en paralelo, caracterizado porque el intercambiador (1) de calor en espiral está diseñado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.