METODO Y APARATO PARA AUMENTAR LA TEMPERATURA DE UNA SUSTANCIA QUE SE ENCUENTRA INICIALMENTE EN UN ESTADO AL MENOS PARCIALMENTE SOLIDIFICADO EN UN RECIPIENTE.
Un sistema que comprende un recipiente adaptado para almacenar una sustancia,
un cambiador de calor (2) dispuesto con al menos un superficie cilíndrica oblonga (4) en el interior del recipiente y medios de guía adaptados para guiar una sustancia a lo largo de dicha superficie del cambiador de calor (2), comprendiendo dichos engaños de día un alojamiento (6) dispuesto de modo esencialmente concéntrico alrededor de dicho cambiador de calor y que está adaptado para recibir un flujo de sustancia, caracterizado porque el alojamiento (6) com- prende varias aberturas (7) dispuestas con arreglo a un patrón a lo largo de la longitud de dicho alojamiento para distribuir dicho flujo de sustancia cuando está presente
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08020368.
Solicitante: AARHUSKARLSHAMN DENMARK A/S.
Nacionalidad solicitante: Dinamarca.
Dirección: M.P. BRUUNS GADE 27 8000 ARHUS C DINAMARCA.
Inventor/es: HANSEN,ANDERS,KROMAND.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 20 de Abril de 2005.
Fecha Concesión Europea: 23 de Junio de 2010.
Clasificación PCT:
- B67D7/80 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B67 APERTURA Y CIERRE DE BOTELLAS, TARROS O RECIPIENTES ANALOGOS; MANIPULACION DE LIQUIDOS. › B67D DISTRIBUCION, SUMINISTRO O TRANFERENCIA DE LIQUIDOS, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR (limpieza de conducciones o tubos o de sistemas de conducciones o tubos B08B 9/02; limpieza, vaciado o llenado de botellas, tarros, botes, cubas, barriles o recipientes similares no previstos en otro lugar B67C; suministros de agua E03; sistemas de tuberías F17D; sistemas de suministro de agua caliente para uso doméstico F24D; medidas de volúmenes, de caudales, de gasto másico o de niveles de líquidos, cómputo volumétrico G01F; aparatos accionados por monedas o similares G07F). › B67D 7/00 Aparatos o dispositivos para transferir líquidos desde recipientes de almacenaje a granel o depósitos en vehículos o en recipientes portátiles, p. ej. para fines de venta al por menor (disposición general de las estaciones de servicio para suministrar combustibles a los vehículos B60S 5/02; para llenar o vaciar los tanques de agua de las locomotoras, p. ej. columnas para suministro de agua B61K 11/00; para abastecimiento de aviones en vuelo B64D 39/00; instalaciones para manipulación de líquidos especialmente adaptados para el llenado de aeronaves estacionadas B64F 1/28). › Instalaciones de dispositivos de calentamiento o refrigeración para los líquidos a transferir.
- F28D1/02 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F28 INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL. › F28D INTERCAMBIADORES DE CALOR, NO PREVISTOS EN NINGUNA OTRA SUBCLASE, EN LOS QUE LOS MEDIOS QUE INTERCAMBIAN CALOR NO ENTRAN EN CONTACTO DIRECTO (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; calentadores de fluidos que tienen medios para producir y transferir calor F24H; hornos F27; partes constitutivas de los aparatos intercambiadores de calor de aplicación general F28F ); APARATOS O PLANTAS DE ACUMULACION DE CALOR EN GENERAL. › F28D 1/00 Aparatos cambiadores de calor que tienen conjuntos fijos de canalizaciones solamente para uno de los medios intercambiadores de calor, estando cada uno de los medios en contacto con un lado de la pared de la canalización, y siendo el otro medio intercambiador de calor una gran masa de fluido, p. ej. radiadores domésticos o de motores de automóviles (F28D 5/00 tiene prioridad). › con las canalizaciones para el intercambio de calor sumergidas en la masa de fluido.
- F28D7/12 F28D […] › F28D 7/00 Aparatos cambiadores de calor que tienen conjuntos fijos de canalizaciones tubulares para los dos medios que intercambian calor, estando cada uno de los medios en contacto con un lado de la pared de la canalización. › estando el tubo exterior cerrado en un extremo, es decir, del tipo de retorno (F28D 7/14 tiene prioridad).
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.
![METODO Y APARATO PARA AUMENTAR LA TEMPERATURA DE UNA SUSTANCIA QUE SE ENCUENTRA INICIALMENTE EN UN ESTADO AL MENOS PARCIALMENTE SOLIDIFICADO EN UN RECIPIENTE.](https://patentados.com/img/2010/11/metodo-aparato-aumentar-temperatura-sustancia-se-encuentra.jpg)
Fragmento de la descripción:
La presente invención se refiere a un sistema que comprende un recipiente adaptado para almacenar una sus-tancia, un cambiador de calor y medios de guía adaptados para guiar una sustancia a lo largo de la superficie del cambiador de calor de acuerdo con el preámbulo de la rei-10 vindicación 1. La invención se refiere adicionalmente a un cambiador de calor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 6 como se conoce por US 3.856.078.
Usualmente los tanques para contención de sustancias pueden estar equipados con un cambiador de calor espiral 15 sumergido en la sustancia o con un cambiador de calor helicoidal enrollado alrededor del tanque para calenta-miento de dicha sustancia. El calentamiento de la sustan-cia puede realizarse para propósitos diferentes, v.g. para cocinar la sustancia, para cambiar la viscosidad de 20 la sustancia, para acelerar un proceso químico entre com-puestos contenidos en la sustancia, etc.
La superficie activa del cambiador de calor se ca-lienta a una temperatura al menos tan alta como la tempe-ratura deseada de la sustancia, es decir está presente 25 una diferencia de temperatura. Con objeto de obtener la temperatura deseada en un tiempo breve, la diferencia de temperatura se incrementa normalmente. En el caso de que la sustancia, o una o más fracciones de la sustancia, sea/sean sensibles a temperaturas elevadas, la temperatu-30 ra del cambiador de calor debe mantenerse, sin embargo, inferior o igual a una temperatura máxima permitida. Para algunas sustancias, la temperatura máxima puede ser muy baja, y si se encuentra en un tanque una gran cantidad de la sustancia, el tiempo para calentar la sustancia puede ser muy largo. El mismo problema se encuentra también cuando se enfría una sustancia. El fenómeno es conocido 5 también por un muñeco de nieve. Cuando la nieve se alma-cena en grandes bolas, como ocurre en un muñeco de nieve, su descongelación requiere mucho tiempo, comparado con la misma cantidad de nieve que se encuentra sin compactar tal como ha caído sobre un campo. 10
Un ejemplo de una situación en la que el cambio de temperatura es muy prolongado, es un aceite vegetal a granel en un recipiente de plástico. Tales recipientes de plástico se conocen, v.g. como una bolsa flexible o Flexitank o similar con una capacidad de uno a muchos mi-15 les de litros, tal como están disponibles en Trans Ocean Distribution (www.todbulk.com) o en John S. Braid & Co. Ltd. (www.braidco.com). Durante el transporte, la tempe-ratura ambiente puede ser inferior a la temperatura de fusión del aceite, con lo cual el aceite te solidifica 20 gradualmente. A fin de vaciar el recipiente, el aceite solidificado tiene que fundirse al llegar a su destino final. Para ello el recipiente se dispone desde el primer momento sobre una manta calefactora antes de llenarlo con el aceite. Después de la llegada al destino final, la 25 manta calefactora tiene que activarse durante varios días, v.g. cuatro o cinco días dependiendo del tamaño del recipiente, antes que el aceite se funda y pueda verter-se. La larga duración está causada fundamentalmente por la gran cantidad de aceite y el hecho de que la tempera-30 tura de la manta calefactora tiene que ser limitada. La limitación está causada por el material plástico del que está hecho el recipiente, que puede soportar solamente una cierta temperatura, y lo más importante, porque el aceite vegetal perderá claramente calidad si se calienta demasiado. Asimismo, la presión del medio de calentamien-to (agua o vapor) no puede incrementarse más, dado que 5 los tubos en la manta calefactora y los accesorios no están dimensionados para sostener las cargas incrementa-das de una presión mayor.
Otro sistema de calentamiento se describe en US 2.522.948 utilizado para refrigerar agua o cualquier otro 10 líquido. El líquido se introduce por bombeo en un tanque a través de un cambiador de calor constituido por cierto número de tubos paralelos dentro de una carcasa. Una vez pasados los tubos, el líquido enfriado sale luego por el otro extremo abierto de la carcasa más alejado dentro del 15 tanque y se mezcla con el resto del líquido. El líquido se bombea desde una salida situada en el fondo del tanque y se hace circular hasta que se alcanza la temperatura deseada. Aunque el cambiador de calor puede utilizarse probablemente también para calentar, la bomba puede fun-20 cionar únicamente con líquidos y no con una sustancia que se encuentra inicialmente en parte solidificada y no bom-beable. Adicionalmente, el intercambio de calor entre el líquido que se ha sometido al intercambio de calor y la sustancia restante puede no ser muy eficaz, dado que el 25 líquido se hace circular meramente alrededor del sistema, y la mezcladura tiene lugar entonces únicamente cerca del extremo interior del cambiador de calor. Esto conduce a grandes diferencias de temperatura en puntos diferentes en el interior del tanque y un mayor tiempo de enfria-30 miento global. Asimismo, el sistema requiere una cantidad considerable de espacio fuera del tanque dado que el líquido, y por consiguiente la tubería, sale del tanque por un extremo y entra aproximadamente por el otro. Por tanto, se requieren diversos accesorios para el tanque y aberturas en el mismo, así como acceso a la parte princi-pal del exterior del tanque, lo cual no siempre es 5 práctico.
US 6.002.838 describe un tanque para almacenamiento y descarga de líquidos que se calientan durante la des-carga. El tanque está dividido en dos cámaras con una so-la abertura relativamente pequeña entre ambas y con un 10 cambiador de calor situado en la cámara más pequeña. El líquido se bombea a través del cambiador y fuera del mis-mo, donde algo del mismo se descarga inmediatamente, y el resto se bombea de nuevo a la cámara pequeña. Como sucede también en la patente descrita anteriormente, algo del 15 líquido se recircula para facilitar el calentamiento del fluido restante. Sin embargo, no se obtiene efecto de agitación alguno. Asimismo, el método arriba descrito im-plica el diseño especial de un tanque de almacenamiento con cámaras incorporadas, y el método no es aplicable por 20 consiguiente en tanques estándar. Finalmente, el método no puede resolver el problema de calentamiento de una sustancia que inicialmente no se encuentra en un estado bombeable.
Un dispositivo de calentamiento un tanto similar se 25 describe en US 3.856.078. En este caso, está dispuesto un cambiador de calor en una cámara separada y bien aislada térmicamente en la parte inferior de un tanque con una sola abertura al resto del tanque. Está dispuesta una bomba adyacente al extremo interior del cambiador de ca-30 lor y fuerza el fluido (especialmente aceites pesados) a pasar a lo largo de los tubos de vapor en el cambiador de calor y circular en cierto grado por el interior de la cámara térmicamente aislada. El calentamiento se conduce en paralelo con la descarga del fluido, dado que una par-te del fluido calentado se descarga directamente cuando se calienta mientras que otra parte entra de nuevo en el 5 tanque recirculando a lo largo del exterior del cambiador de calor pero todavía dentro de la cámara separada. Sin embargo, este dispositivo, como el primero, no está dise-ñado para calentar un tanque totalmente lleno de un flui-do sino para calentar una cantidad limitada al mismo 10 tiempo que se descarga.
Un objeto es conseguir que la temperatura de un tan-que totalmente lleno de una sustancia, que se encuentra inicialmente al menos en un estado parcialmente solidifi-cado, pueda aumentarse de modo relativamente rápido. Otro 15 objeto es obtener un aumento relativamente rápido de la temperatura, incluso cuando solamente está permitida una diferencia de temperatura limitada o temperatura máxima.
Objetos adicionales aparecerán a lo largo de la des-cripción. 20
La invención se refiere a un sistema que comprende un depósito adaptado para almacenar una sustancia, un cambiador de calor dispuesto con al menos una superficie cilíndrica oblonga en el interior del recipiente y medios de guía adaptados para guiar una sustancia a lo largo de 25 dicha superficie del cambiador de calor, comprendiendo dichos medios de guía un alojamiento dispuesto de modo esencialmente concéntrico alrededor de dicho cambiador de calor y que está adaptado para recibir un flujo de sus-tancia, donde el alojamiento comprende varias aberturas 30 dispuestas conforme a un patrón a lo largo de la longitud de dicho alojamiento para distribuir dicho flujo de sus-tancia cuando está presente.
Realizaciones preferidas del sistema de acuerdo con la invención son objeto de las reivindicaciones subordi-nadas 2-5. 5
Reivindicaciones:
1. Un sistema que comprende un recipiente adaptado para almacenar una sustancia, un cambiador de calor (2) dispuesto con al menos un superficie cilíndrica oblonga 5 (4) en el interior del recipiente y medios de guía adap-tados para guiar una sustancia a lo largo de dicha super-ficie del cambiador de calor (2), comprendiendo dichos engaños de día un alojamiento (6) dispuesto de modo esen-cialmente concéntrico alrededor de dicho cambiador de ca-10 lor y que está adaptado para recibir un flujo de sustancia, caracterizado porque el alojamiento (6) com-prende varias aberturas (7) dispuestas con arreglo a un patrón a lo largo de la longitud de dicho alojamiento pa-ra distribuir dicho flujo de sustancia cuando está pre-15 sente.
2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el cambiador de calor (2) está configurado por un lado inferior del recipiente.
3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 ó 20 2, en donde el cambiador de calor (2) está adaptado con medios conectantes para conexión a medios de bombeo a fin de proporcionar dicho flujo de sustancia.
4. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde el recipiente está adaptado 25 para transportar al menos una sustancia a granel, que in-cluye al menos un líquido en estado fluido y/o solidifi-cado.
5. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el recipiente es de un ti-30 po constituido esencialmente por material polímero.
6. Un cambiador de calor (2) que comprende una sec-ción oblonga y sustancialmente cilíndrica (4) adaptada para intercambio de calor con una sustancia, y medios de guía que comprenden un alojamiento (6) dispuesto de modo esencialmente concéntrico alrededor de dicha sección 5 cilíndrica (4) y adaptado para recibir y guiar un flujo de dicha sustancia desde un extremo de dicho alojamiento y a lo largo de dicha sección, caracterizado porque el alojamiento comprende cierto número de aberturas (7) dis-puestas con arreglo a un patrón a lo largo de toda la 10 longitud de dicho alojamiento para eyectar dicho flujo de sustancia cuando está presente.
7. Un cambiador de calor (2) de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el cambiador de calor comprende medios de acoplamiento adaptados para conectar el cambia-15 dor de calor a una brida o un extremo de una tubería.
8. Un cambiador de calor (2) de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, en donde la sección cilíndrica es una primera tubería que comprende un primer y un segundo ex-tremos, cuyo segundo extremo está cerrado, y donde está 20 dispuesta una segunda tubería de modo sustancialmente concéntrico en el interior de la sección cilíndrica, es-tando posicionada dicha segunda tubería con un primer ex-tremo junto al segundo extremo de la sección cilíndrica y un segundo extremo junto al primer extremo de la sección 25 cilíndrica, donde un medio de transporte de calor puede transportarse desde el segundo al primer extremo de la segunda tubería y continuar desde el segundo al primer extremo de la sección cilíndrica.
9. Un cambiador de calor (2) de acuerdo con la rei-30 vindicación 8, en donde el segundo extremo de la segunda tubería está conectado a medios para recibir un medio de transporte de calor, y el primer extremo de la sección cilíndrica está conectado a medios para recirculación de dicho medio de transporte de calor.
10. Un cambiador de calor (2) de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, en donde la sección cilíndrica com-5 prende dos tuberías esencialmente paralelas conectadas en sus extremos interiores y donde un medio de transporte de calor puede ser transportado a través de dichas tuberías conectadas.
11. Un cambiador de calor (2) de acuerdo con cual-10 quiera de las reivindicaciones 6-9, donde el cambiador de calor comprende al menos una abertura adaptada para des-cargar la sustancia de una parte del cambiador de calor al exterior a través de dicha abertura, comprendiendo dicha parte del cambiador de calor una abertura adaptada 15 para recibir sustancia, cuando el cambiador de calor está instalado en un recipiente que comprende dicha sustancia.
Patentes similares o relacionadas:
Sistema de diálisis, del 16 de Octubre de 2019, de Oregon State University: Un sistema médico, que comprende: un sistema de filtración capaz de filtrar una corriente de agua; un sistema de purificación […]
Caldera con rendimiento mejorado, del 10 de Julio de 2019, de FRISQUET SA: Caldera de condensación que incluye: un cuerpo de calentamiento sensiblemente cilíndrico de eje longitudinal XX' que tiene una primera y una […]
Intercambiador de calor, del 30 de Mayo de 2019, de ARVOS GmbH: Intercambiador de calor con una primera sección a través de la cual puede fluir un primer medio y una segunda sección a través de la […]
Purificación de líquido de intercambio de calor para un sistema de diálisis, del 9 de Agosto de 2017, de Outset Medical, Inc: Un dispositivo para el tratamiento de agua, que comprende: al menos una primera y una segunda lámina dispuestas en una relación apilada […]
DISPOSITIVO DE PENETRACIÓN DE TUBOS CONCÉNTRICOS EN INTERCAMBIADOR DE CALOR CON DILATACIÓN LIBRE, del 15 de Septiembre de 2016, de UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID: Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre, en el que el más exterior de los tubos concéntricos […]
Aire acondicionado e intercambiador de calor para éste, del 27 de Abril de 2016, de LG ELECTRONICS INC.: Un intercambiador de calor, que comprende: una carcasa ; al menos una tubería de inyección para guiar un fluido de la fuente de calor hacia el […]
Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre, del 6 de Mayo de 2015, de UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID: Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre, en el que el más exterior de los tubos concéntricos […]
Un intercambiador de calor mejorado con tubos concéntricos, del 8 de Octubre de 2014, de CFT S.P.A.: Un intercambiador de calor de tubos concéntricos, que comprende: al menos un tubo cilíndrico para la circulación de un producto a tratar, provisto […]