Un módulo de placas para un paquete de placas de un intercambiador de calor de placas,

en el que el módulo de placas (2) incluye al menos dos placas (3) de intercambio de calor, teniendo cada una de las cuales un lado primario (3'') y un lado secundario (3'''') y es moldeada por prensado para extenderse al menos en un plano intermedio (a), un plano superior (b) y un plano inferior (c) con respecto al lado primario, en el que los planos (a, b, c) son prácticamente paralelos entre sí,

en el que las citadas dos placas (3) de intercambio de calor están conectadas permanentemente entre sí, de tal manera que las placas de intercambio de calor, forman un primer espacio interior (11) entre los lados secundarios (3'''') de las placas de intercambio de calor,

en el que cada placa (3) de intercambio de calor incluye un primer orificio (13) y un segundo orificio (14), que están dispuestos para permitir la comunicación con el primer espacio (11),

en el que cada primer y segundo orificios (13, 14) está definido por un borde de orificio (31) y está rodeado por una ranura anular (32) dispuesta en el lado primario (3'') a una distancia desde el borde de orificio (31), que está adaptada para recibir un miembro de junta (22, 46),

en el que la ranura anular (32) está formada por un fondo (33), que se encuentra situado sustancialmente al nivel del citado plano intermedio (a), un límite lateral interior (34) que se extiende hacia arriba desde el fondo en una dirección hacia el borde de orificio (31) y alrededor del fondo (33) y un límite lateral exterior (35) que se extiende hacia arriba desde el fondo, separándose del borde de orificio y alrededor del fondo (33),

que se caracteriza porque el límite lateral exterior (35) forma una superficie que se extiende sin interrupciones sustancialmente continuamente alrededor de todo el fondo (33) y porque el límite lateral interior (34) tiene una extensión discontinua alrededor del fondo (33) e incluye interrupciones a lo largo de esta extensión

Paquete de placas, intercambiador de calor de placas y módulo de placas.

La presente invención se refiere a un módulo de placas de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. La invención también se refiere a un paquete de placas que tiene un módulo de placas de este tipo y a un intercambiador de calor de placas con un paquete de placas de este tipo.

El documento DE-31 52 944 divulga un intercambiador de calor de placas que forma un módulo de placas de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. El documento DE-31 52 944 muestra de esta manera un intercambiador de calor de placas en el cual cada placa de intercambio de calor tiene ranuras anulares alrededor de los orificios para recibir una junta respectiva. Tanto el límite lateral interior como el límite exterior de la ranura anular tienen una extensión continua alrededor de fondo de la ranura.

El documento US-A-5.443.115 divulga un intercambiador de calor de placas en el que las placas de intercambio de calor están provistas de ranuras anulares alrededor de los orificios para la recepción de una junta respectiva. El fondo de la ranura anular no se posiciona en un plano intermedio, sino en el plano inferior definido por la placa de intercambio de calor.

Tales paquetes de placas a menudo están formados por módulos de placas con dos placas de intercambio de calor que se sueldan entre sí, y se utilizan frecuentemente en aplicaciones en las que hay un primer medio agresivo, o una presión muy alta, y un segundo medio que no ataca a los miembros de junta. Algunas veces, el segundo medio también puede conducir a un riesgo de ensuciamiento, de tal manera que debe haber una posibilidad de abrir el paquete de placas para limpiar los segundos espacios entre las parejas de placas de intercambio de calor soldadas.

Una ventaja importante de un paquete de placas con tales parejas de placas soldadas es que las soldaduras, que sustituyen a las juntas en cada segundo espacio intermedio de placa alrededor de la superficie de intercambio de calor de las placas de intercambio de calor, reduce la necesidad del reemplazo de juntas y mejora la seguridad. Sin embargo, no todas las juntas en el paquete de placas pueden ser sustituidas por juntas soldadas si el paquete de placas se debe poder abrir para acceder a las superficies de intercambio de calor en los segundos espacios para la limpieza mecánica. El segundo espacio entre las parejas de placas soldadas deberá ser sellado por medio de juntas y esto también es válido para los orificios primero y segundo que se han mencionado con anterioridad. La junta anular que se proporciona alrededor de cada uno de estos orificios limita el comportamiento del primer espacio, pero puesto que la junta anular tiene un volumen de material relativamente pequeño, puede ser fabricada de un material de alta calidad sin incrementar demasiado los costes del intercambiador de calor.

La ranura anular en las placas de intercambio de calor, que se utiliza en la actualidad en paquetes de placas de la clase definida inicialmente, tiene la desventaja de que no mantiene la junta de una manera fiable en una posición adecuada en la ranura anular, incluso si se utilizan juntas anulares de alta calidad. La superficie lateral exterior de la ranura anular es intermitente, lo que significa que la junta anular puede ser empujada parcialmente fuera de la ranura anular puesto que la presión atmosférica prevalece fuera de la superficie lateral exterior y puesto que la presión en el orificio es sustancialmente superior a la presión atmosférica. Esto significa que el primer medio agresivo puede fugar del paquete de placas. Este riesgo de fuga no es aceptable, especialmente cuando el paquete de placas se utiliza en aplicaciones con agentes refrigerantes tales como freón o hidrato de amonio. A altas temperaturas, la mayor parte de los materiales de junta se ablandan y entonces la presión puede presionar la junta a través de la abertura, de modo que se produce una fuga significativa, una denominada erupción de junta.

El documento GB-A-2 080 930 desvela un paquete de placas para un intercambiador de calor de placas. El paquete de placas incluye una pluralidad de módulos de placas, incluyendo cada uno dos placas de intercambio de calor soldadas entre sí y formando un primer espacio interior entre las placas de intercambio de calor. Los módulos de placas están apilados unos sobre otros y forman un segundo espacio interior entre sí. Cada placa de intercambio de calor incluye un primer orificio y un segundo orificio, que están dispuestos para permitir la comunicación con el primer espacio interior. Cada orificio de este tipo se define por un borde de orificio y está rodeado por una ranura anular, que recibe una junta anular y está dispuesto a una distancia desde el borde de orificio. La ranura anular está formada por un fondo, una primera superficie lateral continua que se extiende hacia arriba desde el fondo alejándose del borde de orificio y alrededor del fondo, y una segunda superficie lateral continua que se extiende hacia arriba desde el fondo hacia el borde de orificio y alrededor del fondo.

El documento DK-B-151 915 desvela otro paquete de placas para un intercambiador de calor de placas, que incluye una pluralidad de módulos de placas, encerrando cada uno de ellos un primer espacio interior. Los módulos de placas están apilados unos sobre otros y forman un segundo espacio interior entre sí. Cada módulo de placas incluye un primer orificio y un segundo orificio que están dispuestos para permitir la comunicación con el primer espacio interior. Cada orificio está definido por un borde de orificio y está rodeado por una ranura anular que recibe una junta anular y está dispuesto a una distancia desde el borde de orificio. La ranura anular está formada por un fondo, una primera superficie lateral continua que se extiende hacia arriba desde el fondo separándose del borde de orificio y alrededor del fondo, una segunda superficie lateral continua que se extiende hacia arriba desde el fondo hacia el borde de orificio y alrededor del fondo.

Sumario de la invención

El objeto de la presente invención es superar el problema que se ha mencionado con anterioridad reducir el riesgo de fugas en el paquete de placas del tipo definido inicialmente. En particular, está dirigido a un diseño mejorado del área alrededor de los orificios que se han mencionado con anterioridad, con el fin de reducir el riesgo de fuga, y garantizar un rendimiento a alta presión para el canal soldado.

Este objeto se logra mediante el módulo de placas definido inicialmente, que se caracteriza porque el límite lateral exterior forma una superficie que se extiende sin interrupciones sustancialmente continuamente alrededor de todo el fondo y porque el límite lateral interior tiene una extensión discontinua en el fondo e incluye interrupciones a lo largo de esta extensión. Puesto que de esta manera el límite lateral exterior es una superficie continua, se forma una pared lateral exterior sustancialmente completamente cerrada por los dos límites laterales exteriores de las dos placas de intercambio de calor, que con sus respectivos lados primarios se apoyan una contra la otra en el paquete de placas. Como consecuencia, se impide de una manera eficiente por medio de esta pared exterior que la junta anular sea presionada hacia afuera de la ranura anular. Al mismo tiempo, el límite lateral interior discontinuo o intermitente permite que la junta anular se expanda en las interrupciones definidas de la superficie lateral interior.

De acuerdo con una realización de la invención, cada placa de intercambio de calor incluye un área de límite interior en cada orificio, en el que el área de borde interior se extiende alrededor del borde de orificio entre el borde de orificio y el límite lateral interior y en el que el área de borde interior incluye una pluralidad de porciones inferiores que forman las citadas interrupciones y que se extienden desde el fondo y a través de la superficie lateral interior. Gracias a estas interrupciones en la parte inferior, se crea de este modo la posibilidad de que la junta anular se deslice en dirección hacia el orificio, lo cual es ventajoso ya que la junta tórica con frecuencia se expande cuando entra en contacto con el medio. Es también ventajoso durante la construcción y el diseño de la junta anular. Puesto que el exceso de material puede ser presionado para que salga por las interrupciones, la junta anular puede ser hecha con un cierto exceso de material para compensar las desviaciones medidas tanto de la ranura de junta como de la junta anular. Esto no es posible con una ranura cerrada. Si la ranura anular tiene un tamaño...

1. Un módulo de placas para un paquete de placas de un intercambiador de calor de placas, en el que el módulo de placas (2) incluye al menos dos placas (3) de intercambio de calor, teniendo cada una de las cuales un lado primario (3') y un lado secundario (3'') y es moldeada por prensado para extenderse al menos en un plano intermedio (a), un plano superior (b) y un plano inferior (c) con respecto al lado primario, en el que los planos (a, b, c) son prácticamente paralelos entre sí,

en el que las citadas dos placas (3) de intercambio de calor están conectadas permanentemente entre sí, de tal manera que las placas de intercambio de calor, forman un primer espacio interior (11) entre los lados secundarios (3'') de las placas de intercambio de calor,

en el que cada placa (3) de intercambio de calor incluye un primer orificio (13) y un segundo orificio (14), que están dispuestos para permitir la comunicación con el primer espacio (11),

en el que cada primer y segundo orificios (13, 14) está definido por un borde de orificio (31) y está rodeado por una ranura anular (32) dispuesta en el lado primario (3') a una distancia desde el borde de orificio (31), que está adaptada para recibir un miembro de junta (22, 46),

en el que la ranura anular (32) está formada por un fondo (33), que se encuentra situado sustancialmente al nivel del citado plano intermedio (a), un límite lateral interior (34) que se extiende hacia arriba desde el fondo en una dirección hacia el borde de orificio (31) y alrededor del fondo (33) y un límite lateral exterior (35) que se extiende hacia arriba desde el fondo, separándose del borde de orificio y alrededor del fondo (33),

que se caracteriza porque el límite lateral exterior (35) forma una superficie que se extiende sin interrupciones sustancialmente continuamente alrededor de todo el fondo (33) y porque el límite lateral interior (34) tiene una extensión discontinua alrededor del fondo (33) e incluye interrupciones a lo largo de esta extensión.

2. Un módulo de placas de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque el módulo de placas está adaptado para ser montado en posición adyacente a un módulo de placas similar en un paquete de placas, para formar un segundo espacio entre los módulos de placas.

3. Un módulo de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, que se caracteriza porque cada placa (3) de intercambio de calor incluye un área de borde interior (36) en cada primer y segundo orificios (13, 14), en el que el área de borde interior (36) se extiende alrededor del borde de orificio (31) entre el borde de orificio y el límite lateral interior (34) y en el que el área de borde interior (36) incluye una pluralidad de porciones inferiores (37) que forman las citadas interrupciones y se extiende desde fondo (33) a través del límite lateral interior (34).

4. Un módulo de placas de acuerdo con la reivindicación 3, que se caracteriza porque la citada porción inferior (37) se sitúan sustancialmente en el nivel del plano inferior (c).

5. Un módulo de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 y 4, que se caracteriza porque la citada porción inferior (37) se extienden hacia el borde de orificio (31).

6. Un módulo de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, que se caracteriza porque el área de borde interior (36) al lado de las citadas porciones inferiores (37) incluye una pluralidad de porciones superiores (38) que se encuentran situadas en un nivel por encima del citado plano intermedio (a), de tal manera que el área de borde interior (36) incluye porciones inferiores (37) y porciones superiores (38) en un orden alterno.

7. Un módulo de placas de acuerdo con la reivindicación 6, que se caracteriza porque la citadas porciones superiores (38) se encuentran situadas en un nivel que se encuentra justo por debajo del plano superior (b).

8. Un módulo de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que se caracteriza porque cada placa (3) de intercambio de calor incluye una área de borde exterior (39) que se extiende alrededor del límite lateral exterior (35) inmediatamente fuera del límite lateral exterior (35), en el que el área de borde exterior (39) tiene una superficie superior de forma anular situada en el nivel del plano superior (b).

9. Un módulo de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque el fondo (33) de la ranura anular (32) en sección transversal tiene una forma algo cóncava vista desde el lado primario (3').

10. Un módulo de placas de acuerdo con la reivindicación 9, que se caracteriza porque el citado fondo en la citada sección transversal tiene una porción central sustancialmente plana (43) que se extiende alrededor de la ranura anular (32), una porción interior inclinada (44) que se extiende alrededor de la ranura anular hacia el límite lateral interior (34), y una porción exterior inclinada (45) que se extiende alrededor de la ranura anular hacia el límite lateral exterior (35).

11. Un paquete de placas para un intercambiador de calor de placas, que incluye al menos dos módulos de placas (2), estando de acuerdo cada módulo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-10,

que se caracteriza porque los módulos de placas (2) están montados uno al lado del otro y forman un segundo espacio (12) entre ellos.

12. Un paquete de placas de acuerdo con la reivindicación 11, que se caracteriza porque las placas (3) de intercambio de calor en el citado módulo de placas (2) están dispuestas de tal manera que las placas (3) de intercambio de calor en el lado secundario (3'') se apoyan entre sí en las citadas porciones inferiores (37).

13. Un paquete de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12, que se caracteriza porque el miembro de la junta incluye una junta tórica (22) que tiene en sección transversal una forma alargada.

14. Un paquete de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, que se caracteriza porque el miembro de junta incluye dos juntas anulares (46), teniendo que cada una de ellas una forma en sección transversal substancialmente circular en un estado no comprimido.

15. Un paquete de placas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11-14, que se caracteriza porque el miembro de junta incluye un miembro de fijación (47) para fijar el miembro de junta en la ranura anular (32).

16. Un paquete de placas de acuerdo con la reivindicación 15, que se caracteriza porque el citado miembro de fijación (47) se extiende hacia el interior, hacia el orificio (13, 14) y se aplica al borde de orificio (31).

17. Un intercambiador de calor de placas que incluye un paquete de placas (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11-16.