PLACA INTERCAMBIADORA DE CALOR Y CONJUNTO DE PLACAS.

Una placa intercambiadora de calor para un conjunto (2) de placas para un intercambiador de calor de placas,

en la que la placa intercambiadora (1) de calor se extiende entre una zona primaria (11a) de borde y una zona secundaria (12a) de borde en paralelo a un plano central (13) de extensión, un plano superior (14) de la placa y un plano inferior (15) de la placa, en la que el plano central de extensión incluye un eje central (x) que divide la placa intercambiadora (1) de calor en una parte primaria (11) y una parte secundaria (12), y en la que la placa intercambiadora de calor incluye una primera área terminal (16), una segunda área terminal (17), un área central (18) de transferencia de calor, que se extiende entre la zona primaria (11a) de borde y la zona secundaria (12a) de borde desde la primera área terminal (16) hasta la segunda área terminal (17), un orificio primario (21) y un orificio secundario (23), que se extienden a través de la placa intercambiadora (1) de calor en la primera área terminal (16) y que están rodeados por un área (25) de borde colindante respectiva, en la que el orificio primario (21) está ubicado en la parte primaria (11) y el orificio secundario (23) está ubicado en la parte secundaria (12), y un área (26) de distribución que se extiende en la primera área terminal (16) y tiene una superficie (27) de la base que se extiende desde el orificio primario (21) hasta el área central (18) de transferencia de calor, caracterizada porque el área (27) de la base está ubicada en un nivel superior en la proximidad del plano superior (14) de la placa en la proximidad del área (25) de borde del orificio primario (21) y desciende de forma sucesiva hasta un nivel inferior en la proximidad del plano inferior (15) de la placa en la proximidad de la zona secundaria (12a) de borde

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Y TÉCNICA ANTERIOR

La presente invención versa acerca de una placa intercambiadora de calor para un conjunto de placas para una placa intercambiadora de calor, en la que la placa intercambiadora de calor se extiende entre una zona primaria de borde y una zona secundaria de borde en paralelo con un plano central de extensión, un plano superior de la placa y 5 un plano inferior de la placa, en la que el plano central de extensión incluye un eje central que divide la placa intercambiadora de calor en una parte primaria y en una parte secundaria, y en la que la placa intercambiadora de calor incluye una primera área terminal, una segunda área terminal, un área central de transferencia de calor, que se extiende entre la zona primaria de borde y la zona secundaria de borde desde la primera área terminal hasta la segunda área de borde, un orificio primario y un orificio secundario, que se extienden a través de la placa 10 intercambiadora de calor en la primera área terminal y que están rodeados por un área de borde colindante respectiva, en la que el orificio primario está ubicado en la parte primaria y el orificio secundario está ubicado en la parte secundaria, y un área de distribución que se extiende en la primera área terminal y tiene una superficie de la base que se extiende desde el orificio primario hasta el área central de transferencia de calor. El documento GB-A-20 548 17 da a conocer tal placa intercambiadora de calor. 15

La invención también hace referencia a un conjunto de placas para un intercambiador de calor de placas que incluye al menos dos placas intercambiadoras de calor como se ha definido anteriormente con un espacio intermedio entre las mismas, en el que cada placa intercambiadora de calor se extiende entre una zona primaria de borde y una zona secundaria de borde en paralelo con un plano central de extensión, un plano superior de la placa y un plano inferior de la placa, en el que el plano central de extensión incluye un eje central que divide la placa intercambiadora 20 de calor en una parte primaria y en una parte secundaria, y en el que la placa intercambiadora de calor incluye una primera área terminal, una segunda área terminal, un área central de transferencia de calor, que se extiende entre la zona primaria de borde y la zona secundaria de borde desde la primera área terminal hasta la segunda área terminal, un orificio primario y un orificio secundario, que se extienden a través de la placa intercambiadora de calor en la primera área terminal y que están rodeados por un área de borde colindante respectiva, en el que el orificio 25 primario está ubicado en la parte primaria y el orificio secundario está ubicado en la parte secundaria, y un área de distribución que se extiende en la primera área terminal y tiene una superficie de la base que se extiende desde el orificio primario hasta el área central de transferencia de calor.

En tales intercambiadores de calor de placas, es deseable que la transferencia principal de calor tenga lugar en el área central de transferencia de calor de las placas. Las áreas de distribución que colindan con los orificios tienen la 30 función de distribuir los medios de manera uniforme al área central de transferencia de calor de tal forma que la transferencia de calor tiene lugar de manera uniforme por todo el área central de transferencia de calor. Es conocido que se debe proporcionar dicha distribución por medio de ondulaciones especiales del área de distribución. Estas ondulaciones guían el flujo de los medios de tal forma que se distribuye de manera uniforme al área central de transferencia de calor. Una desventaja de tales patrones conocidos de distribución es que también contribuyen a una 35 caída de presión demasiado grande por el área de distribución. Tal caída de presión deteriora la eficacia del intercambiador de calor de placas y contribuye a una transferencia de calor demasiado grande fuera del área central de transferencia de calor.

Una limitación en este contexto es la resistencia del intercambiador de calor de placas en el área de distribución. En los intercambiadores de calor de placas en los que las placas intercambiadoras de calor están unidas 40 permanentemente entre sí, por ejemplo mediante broncesoldadura, surgen esfuerzos de tracción intensa en el conjunto de placas cuando se transportan medios bajo presión elevada a través del intercambiador de calor de placas. En los intercambiadores de calor de placas comprimidos entre una placa de bastidor y una placa de presión, surgen esfuerzos de compresión intensos en el conjunto de placas debido al pretensado. Para resistir tales esfuerzos de tracción y esfuerzos de compresión en el área de distribución, debe haber un cierto número de puntos 45 de contacto o lugares de contacto entre las placas intercambiadoras de calor adyacentes. En intercambiadores de calor de placas broncesoldadas, las placas intercambiadoras de calor están unidas entre sí en estos puntos o lugares. Para resistir los distintos tipos de esfuerzos también es importante que estos puntos de contacto estén dispuestos sustancialmente rectos uno encima del otro, es decir, que formen una línea lo más recta posible a través de todo el conjunto de placas. 50

El documento SE-B-415 928 da a conocer un intercambiador de calor de placas que tiene un número de placas intercambiadoras de calor que se extiende cada una en paralelo a un plano central de extensión. Cada placa incluye una primera área terminal que tiene un orificio primario y un orificio secundario, una segunda área terminal que tiene un orificio primario y un orificio secundario, y un área central de transferencia de calor, que se extiende desde la primera área terminal hasta la segunda área terminal. Los orificios para la entrada y la salida de un único fluido están 55 dispuestos en el mismo lado de la placa. El área central de transferencia de calor tiene una ondulación, que crea un número de conductos diseñados de tal forma que los conductos son más delgados en el lado de la placa en el que

están ubicadas la entrada y la salida para el mismo fluido.

El documento WO85/02670 da a conocer un intercambiador de calor de placas que tiene un número de placas intercambiadoras de calor que se extiende cada una en paralelo a un plano central de extensión. Cada placa incluye una primera área terminal que tiene un orificio primario y un orificio secundario, una segunda área terminal que tiene un orificio primario y un orificio secundario, y un área central de transferencia de calor, que se extiende desde la 5 primera área terminal hasta la segunda área terminal. Los orificios para la entrada y la salida para un único fluido están dispuestos en el mismo lado de la placa. Una primera área de distribución se extiende en la primera área terminal y una segunda área de distribución se extiende en la segunda área terminal. Las áreas de distribución y el área central de transferencia de calor tienen ondulaciones que se extienden en tales direcciones que la resistencia a la fluencia en los espacios intermedios de las placas entre las áreas de distribución es menor que la resistencia a la 10 fluencia en los espacios intermedios de las placas entre las áreas centrales de transferencia de calor.

El documento GB-A-2 054 817 da a conocer un intercambiador de calor de placas que tiene un número de placas intercambiadoras de calor, que se extiende cada una entre un borde izquierdo y un borde derecho en paralelo a un plano central de extensión, un plano superior de la placa y un plano inferior de la placa. El plano central de extensión incluye un eje central que divide la placa en una parte izquierda y en una parte derecha. La placa incluye una 15 primera área terminal, una segunda área terminal y un área central de transferencia de calor, que se extiende entre el borde izquierdo y el borde derecho desde la primera área terminal hasta la segunda área terminal. Se extienden un orificio de entrada y un orificio de salida a través de la placa en la primera área terminal y están rodeados por un área de borde colindante respectiva. El orificio de entrada está ubicado en la parte izquierda y el orificio de salida está ubicado en la parte derecha. Se extiende un área de distribución desde la primera área terminal y tiene una 20 superficie de la base que parece ser paralela al plano central de extensión y que se extiende desde el orificio de entrada hasta el área de transferencia de calor. Hay fijados uno o varios miembros separados de distribución en esta superficie de la base. El miembro de distribución está diseñado de tal forma que está ubicado en un nivel superior en proximidad al plano...

1. Una placa intercambiadora de calor para un conjunto (2) de placas para un intercambiador de calor de placas, en la que la placa intercambiadora (1) de calor se extiende entre una zona primaria (11a) de borde y una zona secundaria (12a) de borde en paralelo a un plano central (13) de extensión, un plano superior (14) de la placa y un plano inferior (15) de la placa, en la que el plano central de extensión incluye un eje central 5 (x) que divide la placa intercambiadora (1) de calor en una parte primaria (11) y una parte secundaria (12), y en la que la placa intercambiadora de calor incluye

una primera área terminal (16),

una segunda área terminal (17),

un área central (18) de transferencia de calor, que se extiende entre la zona primaria (11a) de borde y la 10 zona secundaria (12a) de borde desde la primera área terminal (16) hasta la segunda área terminal (17),

un orificio primario (21) y un orificio secundario (23), que se extienden a través de la placa intercambiadora (1) de calor en la primera área terminal (16) y que están rodeados por un área (25) de borde colindante respectiva, en la que el orificio primario (21) está ubicado en la parte primaria (11) y el orificio secundario (23) está ubicado en la parte secundaria (12), y 15

un área (26) de distribución que se extiende en la primera área terminal (16) y tiene una superficie (27) de la base que se extiende desde el orificio primario (21) hasta el área central (18) de transferencia de calor, caracterizada porque el área (27) de la base está ubicada en un nivel superior en la proximidad del plano superior (14) de la placa en la proximidad del área (25) de borde del orificio primario (21) y desciende de forma sucesiva hasta un nivel inferior en la proximidad del plano inferior (15) de la placa en la proximidad de 20 la zona secundaria (12a) de borde.

2. Una placa intercambiadora de calor según la reivindicación 1, caracterizada porque la forma del área (26) de distribución ha sido producida por medio de un moldeo por compresión de la placa intercambiadora (1) de calor.

3. Una placa intercambiadora de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada 25 porque la superficie (27) de la base desciende de forma sucesiva a lo largo de un borde del área central (18) de transferencia de calor desde la proximidad de la zona primaria (11a) de borde hasta la proximidad de la zona secundaria (12a) de borde.

4. Una placa intercambiadora de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la superficie (27) de la base desciende de forma continua desde el nivel superior hasta el nivel 30 inferior.

5. Una placa intercambiadora de calor según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el área (26) de distribución y la superficie (27) de la base se extienden sustancialmente por toda la primera área terminal (16).

6. Una placa intercambiadora de calor según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, 35 caracterizada porque el área (26) de distribución incluye un número de proyecciones (31) y depresiones (32), en la que sustancialmente cada proyección (31) se extiende en una dirección respectiva que discurre desde el orificio primario (21) hacia el área central (18) de transferencia de calor.

7. Una placa intercambiadora de calor según la reivindicación 6, caracterizada porque sustancialmente cada proyección (31) alcanza el plano superior (14) de la placa y porque sustancialmente cada depresión (32) 40 alcanza el plano inferior (15) de la placa.

8. Una placa intercambiadora de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizada porque sustancialmente cada proyección (31) tiene una longitud que es sustancialmente más corta que la distancia desde el orificio primario (21) hasta el área central (18) de transferencia de calor a lo largo de la dirección de la proyección (31). 45

9. Una placa intercambiadora de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizada porque sustancialmente cada depresión (32) se extiende sustancialmente de forma perpendicular a dicha dirección respectiva de una proyección adyacente (31).

10. Una placa intercambiadora de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque sustancialmente cada depresión (32) se extiende en una dirección respectiva que discurre desde el 50

orificio secundario (23) hacia el área central (18) de transferencia de calor.

11. Una placa intercambiadora de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 9 y 10, caracterizada porque sustancialmente cada depresión (32) tiene una longitud que es sustancialmente más corta que la distancia desde el orificio secundario (23) hasta el área central (18) de transferencia de calor a lo largo de la dirección de la depresión (32). 5

12. Una placa intercambiadora de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, caracterizada porque cada proyección (31) y cada depresión (32) tienen dos extremos y dos lados largos, en la que sustancialmente cada proyección (31), que está ubicada en la parte secundaria (12), con uno de los extremos se extiende hasta uno de los lados largos de una depresión (32) y en la que sustancialmente cada depresión (32), que está ubicada en la parte primaria (11), con uno de los extremos se extiende hasta uno 10 de los lados largos de una proyección (31).

13. Una placa intercambiadora de calor según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, caracterizada porque la placa intercambiadora (1) de calor es simétrica con respecto al eje central (x) de tal forma que sustancialmente cada depresión (32) tiene una forma y una posición que se corresponden con la forma y la posición de una proyección (31) en el otro lado del eje central (x), en la que cada depresión (32) está 15 diseñada para hacer contacto con una proyección (31) de una placa intercambiadora (1) de calor girada adyacente en el conjunto (2) de placas.

14. Un conjunto de placas para un intercambiador de calor de placas que incluye al menos dos placas intercambiadoras (1) de calor con un espacio intermedio (40) de placas entre las mismas, en el que cada placa intercambiadora (1) de calor se extiende entre una zona primaria (11a) de borde y una zona 20 secundaria (12a) de borde en paralelo con un plano central (13) de extensión, un plano superior (14) de la placa y un plano inferior (15) de la placa, en el que el plano central (13) de extensión incluye un eje central (x) que divide la placa intercambiadora (1) de calor en una parte primaria (11) y una parte secundaria (12), y en el que la placa intercambiadora de calor incluye

una primera área terminal (16), 25

una segunda área terminal (17),

un área central (18) de transferencia de calor, que se extiende entre la zona primaria (11 a) de borde y la zona secundaria (12a) de borde desde la primera área terminal (16) hasta la segunda área terminal (17),

un orificio primario (21) y un orificio secundario (23), que se extiende a través de la placa intercambiadora (1) de calor en la primera área terminal (16) y que están rodeados por un área (25) de borde colindante 30 respectiva, en el que el orificio primario (21) está ubicado en la parte primaria (11) y el orificio secundario (23) está ubicado en la parte secundaria (12), y

un área (26) de distribución que se extiende en la primera área terminal (16) y tiene una superficie (27) de la base que se extiende desde el orificio primario (21) hasta el área central (18) de transferencia de calor, caracterizado porque el área (27) de la base está ubicada en un nivel superior en la proximidad del plano 35 superior (14) de la placa en la proximidad del área (25) de borde del orificio primario (21) y desciende de forma sucesiva hasta un nivel inferior en la proximidad del plano inferior (15) de la placa en la proximidad de la zona secundaria (12a) de borde.

15. Un conjunto de placas según la reivindicación 14, caracterizado porque las placas intercambiadoras (1) de calor están dispuestas en orden alternante, de tal forma que la parte primaria (11) en la primera área 40 terminal (16) de una primera placa intercambiadora (1) de calor colinda con la parte secundaria de una segunda placa intercambiadora (1) de calor adyacente, en el que la altura del espacio intermedio (40) entre placas se reduce de forma sucesiva desde la proximidad del área (25) de borde del orificio primario (21) con respecto a la placa intercambiadora (1) de calor hasta la proximidad de la zona secundaria (12a) de borde con respecto a la primera placa intercambiadora (1) de calor. 45

16. Un conjunto de placas según la reivindicación 15, caracterizado porque la altura del espacio intermedio (40) entre placas se reduce de forma continua.

17. Un conjunto de placas según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque el área (26) de distribución incluye un número de proyecciones (31) y depresiones (32), en el que sustancialmente cada proyección (31) se extiende en una dirección respectiva que discurre desde el orificio primario (21) 50 hacia el área central (18) de transferencia de calor.

18. Un conjunto de placas según la reivindicación 17, caracterizado porque sustancialmente cada proyección (31) alcanza el plano superior (14) de la placa y porque sustancialmente cada depresión (32) alcanza el plano inferior (15) de la placa.

19. Un conjunto de placas según una cualquiera de las reivindicaciones 17 y 18, caracterizado porque sustancialmente cada proyección (31) tiene una longitud que es sustancialmente más corta que la distancia 5 desde el orificio primario (21) hasta el área central (18) de transferencia de calor a lo largo de la dirección de la proyección (31).

20. Un conjunto de placas según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizada porque sustancialmente cada depresión (32) se extiende sustancialmente de forma perpendicular a dicha dirección respectiva de una proyección adyacente (31). 10

21. Un conjunto de placas según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque sustancialmente cada depresión (32) se extiende en una dirección respectiva que discurre desde el orificio secundario (23) hacia el área central (18) de transferencia de calor.

22. Un conjunto de placas según una cualquiera de las reivindicaciones 20 y 21, caracterizado porque sustancialmente cada depresión (32) tiene una longitud que es sustancialmente más corta que la distancia 15 desde el orificio primario (21) hasta el área central (18) de transferencia de calor a lo largo de la dirección de la depresión (32).

23. Un conjunto de placas según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque cada proyección (31) y cada depresión (32) tienen dos extremos y dos lados largos, en el que sustancialmente cada proyección (31), que está ubicada en la parte secundaria (12), con uno de los extremos se extiende 20 hasta uno de los lados largos de una depresión (32), y en el que sustancialmente cada depresión (32), que está ubicada en la parte primaria (11), con uno de los extremos se extiende hasta uno de los lados largos de una proyección (31).

24. Un conjunto de placas según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado porque las placas intercambiadoras (1) de calor están dispuestas en un orden alternante, de tal forma que la parte 25 primaria (11) en la primera área terminal (16) de una primera placa intercambiadora (1) de calor colinda con la parte secundaria (12) de una segunda placa intercambiadora (1) de calor adyacente, en el que sustancialmente cada depresión (32) de la primera placa intercambiadora (1) de calor hace contacto con una proyección (31) de la segunda placa intercambiadora (1) de calor adyacente.

25. Un conjunto de placas según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 24, caracterizado porque 30 sustancialmente todas las placas intercambiadoras (1) de calor son idénticas.

26. Un conjunto de placas según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 25, caracterizado porque las placas intercambiadoras (1) de calor están unidas permanentemente entre sí.