Un conjunto (1) de placas deflectoras y sellados para el montaje en una carcasa de intercambiador de calor (4),

cuyo conjunto comprende una pluralidad de placas deflectoras longitudinales (6, 7) teniendo cada una dos bordes longitudinales; una pluralidad de sellados longitudinales (14, 16) parar el acoplamiento de modo sellado de los bordes longitudinales (11a, b; 12a, b) de las placas deflectoras longitudinales contra la carcasa del intercambiador de calor después del montaje, caracterizado por que el conjunto (1) comprende además un elemento de pared (21) que se dispone para extenderse entre los sellados longitudinales (14, 16) de las placas deflectoras longitudinales adyacentes (6, 7) de modo que forme una doble pared con la carcasa del intercambiador de calor (4) después del montaje

Conjunto de placas deflectoras y sellados y método montaje de un intercambiador de calor

5 Campo de la invención

La presente invención se refiere a un conjunto de placas deflectoras y sellados y a su uso en un método de montaje de un intercambiador de calor. Un conjunto como se define en el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido por del documento US-A-4215745.

Antecedentes de la invención

El intercambiador de calor de carcasa y tubos es un intercambiador de calor indirecto. El calor se transfiere entre un fluido que pasa través de los tubos de un paquete de tubos (el lado de los tubos) que se extiende en una carcasa del intercambiador de calor y un fluido que pasa a través del espacio exterior de los tubos (el lado de la carcasa) . Los detalles de intercambiadores de calor de carcasa y tubos se pueden encontrar por ejemplo en Perr y 's Chemical Engineers' Handbook, 6ª edición, 1984, McGraw-Hill Inc., páginas 11-3 a 11-21.

Se ha desarrollado un tipo particular de intercambiador de calor conocido como intercambiador de calor de doble paso de carcasa para mejorar la transferencia de calor en un tamaño de carcasa dado. En este tipo de intercambiador de calor un tubo exterior generalmente cilíndrico está provisto internamente con una placa deflectora de separación que se extiende axial y longitudinalmente. Tales tipos de carcasa incluyen la carcasa de doble paso con la placa deflectora longitudinal, la carcasa de flujo dividido y el doble flujo dividido de la carcasa en Perr y 's. La placa deflectora longitudinal subdivide el interior de la carcasa en dos compartimientos separados que se extienden longitudinalmente que normalmente se comunican en un extremo de la carcasa, de modo que el flujo del fluido en la carcasa pasa dos veces a lo largo de la longitud de la carcasa.

Para un intercambio de calor más eficiente la placa deflectora debería formar un sellado relativamente estanco a lo largo de ambos de sus bordes longitudinales de modo que el flujo entre los compartimentos sólo sea posible en las regiones indicadas, que están en el extremo o extremos de la carcasa.

Típicamente, una estructura así se ha formado mediante el uso de una placa de división rectangular que tiene un ancho ligeramente más pequeño que el diámetro interno de la pared de la carcasa de modo que los bordes externos longitudinales de esta placa están separados ligeramente radialmente hacia el interior desde la superficie de la pared interior de la carcasa, cuando la placa se coloca en un plano diametral.

Se han desarrollado en el pasado varios tipos de sellados longitudinales. Excepto por un sellado suficiente, se desea también que un sellado longitudinal permita un fácil montaje en una carcasa de intercambiador de calor y que sea eficaz en costes. Un buen compromiso se ha encontrado por ejemplo en los perfiles de placas deflectoras de sellado desarrollados y comercializados bajo el nombre T4 por Kempchen & Co. GmbH de Oberhausen, Alemania. También se describen los principios de estos sellados en la especificación de la Patente de Estados Unidos Nº 4215745, que también trata de otros sellados de técnicas anteriores.

Los sellados longitudinales conocidos comprenden un reborde con forma de U que mira hacia el interior dentro del 45 intercambiador y que se dimensiona para recibir cómodamente la placa deflectora longitudinal. Un elemento de sellado en el lado opuesto del sello comprende un par de rebordes que se extienden hacia el exterior que se presionan elásticamente contra la pared interior de la carcasa.

En muchos casos, un intercambiador de calor de doble paso de carcasa no es una disposición óptima. Por ejemplo, cuando se va a modernizar un intercambiador de calor de paso único existente con nuevas partes internas, las posiciones de la entrada y salida del fluido de la carcasa están situadas en extremos opuestos longitudinalmente a lo largo de la carcasa del intercambiador de calor y normalmente no pueden ser cambiadas. Para una disposición en dos pasos, sin embargo, la entrada y salida de la carcasa se deberían disponer en el mismo extremo longitudinal de la carcasa.

55 Una disposición del triple de paso de carcasa, en la que se disponen dos placas deflectoras longitudinales de modo que el flujo del fluido en la carcasa serpentee tres veces adelante y atrás en la longitud de la carcasa, resolvería este problema. Sin embargo, hay una considerable reserva contra la instalación de tal disposición, debido a que el diseño conseguirá su alta capacidad de intercambio de calor si los sellados longitudinales son suficientemente fiables como para impedir la fuga de fluido entre pasos en el lado de carcasa. Aunque los sellados de Kempchen son muy buenos, no pueden garantizar que se impida la fuga.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar una disposición de placas deflectoras longitudinales y sellados que permita un sellado mejorado en un intercambiador de calor de múltiple paso de carcasa, en particular también 65 para la modernización de intercambiadores de calor.

Es un objetivo adicional proporcionar un método de montaje de un intercambiador de calor con dos o más placas deflectoras longitudinales.

Sumario de la invención

Con este fin la presente invención proporciona un conjunto de placas deflectoras y sellados para el montaje en una carcasa de intercambiador de calor, conjunto que comprende una pluralidad de placas deflectoras longitudinales que tienen cada una dos bordes; una pluralidad de sellados longitudinales para el acoplamiento de modo sellado de los bordes longitudinales de las placas deflectoras longitudinales contra la carcasa del intercambiador de calor después del montaje, en el que el conjunto comprende además un elemento de pared que se dispone para extenderse entre los sellados longitudinales de las placas deflectoras longitudinales adyacentes de modo que formen una doble pared con la carcasa del intercambiador de calor tras el montaje.

El presente solicitante ha descubierto que la fiabilidad de los sellados se puede mejorar significativamente si se proporciona un elemento de pared que forma una pared doble con la carcasa del intercambiador de calor. Entonces si durante el funcionamiento normal el fluido de un compartimento se fuera a fugar a lo largo del sellado longitudinal, el fluido entraría en el espacio interior de la doble pared y por lo tanto no directamente en otro compartimento. Para fugarse a un compartimento adicional el fluido necesitaría fugarse a través de otro sellado longitudinal más. El elemento de pared actúa como una barrera contra las fugas.

De modo adecuado, el sellado longitudinal comprende un reborde con forma de U para la recepción de los bordes longitudinales y adicionalmente un elemento de sellado de pared. El elemento de sellado de pared está adecuadamente formado por dos rebordes elásticos que se extienden hacia el exterior de modo opuesto. Un sellado longitudinal adecuado de ese modo es la placa deflectora de sellado T4 de Kempchen & Co. GmbH.

De modo adecuado, el elemento de pared llene un borde longitudinal plegado, preferiblemente ambos bordes longitudinales están plegados. Entonces, el reborde con forma de U se puede disponer para recibir el borde longitudinal plegado del o de cada uno de los elementos de pared que se extienden desde ese sellado longitudinal, además del borde longitudinal de la placa deflectora longitudinal. Preferiblemente, el reborde con forma de U tiene un ancho que se elige de modo que el grosor total de los bordes longitudinales de la placa deflectora longitudinal y del elemento o elementos de pared se reciban cómodamente.

En realizaciones especiales la placa deflectora longitudinal puede estar provista con bordes longitudinales plegados. Esto puede ser ventajoso si la placa deflectora se ha de colocar relativamente separada de un plano diametral de una carcasa cilíndrica, dado que en este caso la placa deflectora forma un ángulo finito con la perpendicular a la carcasa en la localización del sellado longitudinal. Mediante el doblado de los bordes longitudinales, ese ángulo se puede llevar a, o más cerca de, 0 grados.

De forma adecuada, el conjunto comprende además una pluralidad de placas deflectoras transversales para el soporte de un paquete de tubos. Las placas deflectoras transversales pueden comprender elementos de metal foraminado, como se describe en las solicitudes de patente internacional Nº W0/2005/067170; W0/2005/015107; WO/2005/015108, que se incorporan en la presente por referencia.

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1. Un conjunto (1) de placas deflectoras y sellados para el montaje en una carcasa de intercambiador de calor (4) , cuyo conjunto comprende una pluralidad de placas deflectoras longitudinales (6, 7) teniendo cada una dos bordes longitudinales; una pluralidad de sellados longitudinales (14, 16) parar el acoplamiento de modo sellado de los bordes longitudinales (11a, b; 12a, b) de las placas deflectoras longitudinales contra la carcasa del intercambiador de calor después del montaje, caracterizado por que el conjunto (1) comprende además un elemento de pared (21) que se dispone para extenderse entre los sellados longitudinales (14, 16) de las placas deflectoras longitudinales adyacentes (6, 7) de modo que forme una doble pared con la carcasa del intercambiador de calor (4) después del montaje.

2. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sellado longitudinal (14, 16) comprende un reborde con forma de U para la recepción de los bordes longitudinales y adicionalmente un elemento de sellado de pared (83, 84) .

3. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el elemento de sellado de pared (83, 88) está formado de rebordes elásticos que se extienden hacia el exterior de modo opuesto.

4. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, en el que el elemento de pared tiene un borde longitudinal plegado (88) y en el que el reborde con forma de U se dispone para recibir también el borde longitudinal plegado

(88) de los elementos de pared que se extienden desde ese sellado longitudinal.

5. El conjunto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que al menos una de las placas deflectoras longitudinales (6, 7) tiene un borde longitudinal plegado.

6. El conjunto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el conjunto comprende además una pluralidad de placas deflectoras transversales (22) para el soporte de un paquete de tubos.

7. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 6, en el que las placas deflectoras transversales (92) comprende elementos de metal foraminado.

8. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, en el que el número de placas deflectoras longitudinales (6, 7)

es n-1 para crear una trayectoria del flujo de fluido serpenteante de n pasos entre una entrada y una salida de la carcasa del intercambiador de calor, en el que n>2 y en el que las placas deflectoras transversales (92) están formadas con n segmentos.

9. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 8, en el que los segmentos de la placas deflectoras transversales (92) entre placas deflectoras longitudinales adyacentes (6, 7) tienen una sección transversal que corresponde a la sección transversal entre las dobles paredes opuestas de las placas deflectoras longitudinales adyacentes.

10. El conjunto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6-9, en el que los tubos se extienden desde una chapa de tubos a través de las placas deflectoras transversales (92) y una placa deflectora del extremo

45 transversal hasta una chapa de extremo de tubos y en el que los elementos de pared (21) se conectan a un extremo de la chapa de tubos y en el otro extremo de la placa deflectora del extremo (66) .

11. El conjunto de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la placa deflectora del extremo (66) está provista con un sellado (67) de modo que impida la derivación del fluido entre pasos de carcasa alrededor de la placa deflectora del extremo.

12. El conjunto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que el conjunto (1) se dispone en la carcasa del intercambiador de calor.

55 13. Un método de montaje del intercambiador de calor, comprendiendo el método

- proporcionar una carcasa de intercambiador de calor (4) ; -proporcionar un conjunto (1) de placas deflectoras y sellados que comprenden una pluralidad de placas deflectoras longitudinales (6, 7) en la que cada una tiene dos bordes longitudinales; una pluralidad de sellados longitudinales (14, 16) y una pluralidad de elementos de pared (21) ; -el montaje del conjunto (1) de placas deflectoras y sellados en el exterior de la carcasa del intercambiador de calor de modo que se obtenga una disposición de placas deflectoras longitudinales apiladas provistas con sellados longitudinales en sus bordes longitudinales, en el que los elementos de pared se extienden entre los

65 sellados longitudinales de placas deflectoras longitudinales adyacentes; -la introducción de la disposición en el interior de la carcasa del intercambiador de calor de modo que cada elemento de pared (21) forme una doble pared con la carcasa del intercambiador de calor.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la etapa de proporcionar una carcasa de intercambiador de calor incluye la retirada previa de las partes internas del intercambiador de calor de esa carcasa.