Dispositivo para enfriar fluidos.

Dispositivo para enfriar fluidos, comprendiendo el dispositivo una carcasa (1) y una pluralidad de elementos intercambiadores de calor dispuestos en el interior de la carcasa (1) que pueden ser atravesados cada uno por un medio refrigerante,

presentando la carcasa (1) ademas por lo menos un orificio de entrada (2) y por lo menos un orificio de salida (3) para el fluido, con la condicion de que el fluido fluya al menos parcialmente desde el orificio de entrada (2) al orificio de salida (3) en la direccion longitudinal de la carcasa, estando los elementos intercambiadores de calor realizados cada uno al menos parcialmente como tubo en espiral (4), extendiendose los tubos en espiral cada uno por lo menos por zonas perpendicular o aproximadamente perpendicular a la direccion longitudinal de la carcasa, y estando dispuesta la carcasa (1) durante el funcionamiento del dispositivo de tal modo que la direccion longitudinal de la carcasa tenga una orientacion horizontal o esencialmente horizontal, caracterizado porque los elementos intercambiadores de calor estan dispuestos uno tras otro en la direccion longitudinal de la carcasa, y estando dispuestas las espiras de los tubos en espiral (4) cada una en un plano o esencialmente en un plano.

Dispositivo para enfriar fluidos La invencion se refiere a un dispositivo para el enfriamiento de fluidos, en particular de gases. Como medio de refrigeracion se emplean preferentemente agua en ebullicion y/o vapor de agua. Un dispositivo conforme al 5 preambulo de la reivindicacion 1 se conoce por ejemplo por el documento US-A-3228463. Un dispositivo para el enfriamiento de gases se conoce por la practica en forma de lo que se denomina un intercambiador de calor de tubos de humo. En este dispositivo se hace pasar una pluralidad de tuberias lineales dispuestas en horizontal a traves de un recinto de enfriamiento de forma cilindrico, lleno de agua. A traves de las tuberias lineales se conduce el gas que se trata de enfriar. Durante este proceso de enfriamiento tiene lugar la evaporacion del agua de 10 refrigeracion existente en el recinto de enfriamiento cilindrico. Los dos extremos frontales del recinto de enfriamiento cilindrico estan limitados por placas metalicas o fondos tubulares relativamente gruesos, que estan atravesados por las tuberias. Las tuberias van soldadas por sus extremos a las placas metalicas. En este dispositivo, las dilataciones termicas dan lugar a forzamientos o tensiones que pueden perjudicar la fijacion segura de las tuberias en las placas metalicas. Ademas, en los intersticios entre las tuberias y las placas metalicas pueden llegar a producirse corrosiones molestas. En otras instalaciones conocidas es usual emplear entre otras cosas lejia sodica para ajustar el valor pH del agua de refrigeracion. Ahora bien, en este dispositivo conocido no se puede emplear lejia sodica debido a la propension a la corrosion (corrosion por agrietamiento caustico en los intersticios) . Por este motivo el usuario del dispositivo tiene limitada de modo inconveniente la posibilidad de efectuar la eleccion del producto a dosificar para ajustar el valor pH.

Por la practica se conocen otros dispositivos para el enfriamiento de fluidos en los cuales un recipiente es atravesado por el fluido y en los cuales estan instaladas en el recipiente unas superficies de intercambio de calor. Estos intercambiadores de calor conocidos por el estado de la tecnica se atraviesan por lo general en direccion vertical en forma de cilindros verticales. Las partes de la instalacion en las cuales se han de integrar los intercambiadores de calor tienen que tener en cuenta el espacio necesario para estos intercambiadores de calor.

Esto resulta especialmente inconveniente si la altura de las partes de instalacion existentes es menor que la altura de construccion del intercambiador de calor de forma cilindrica. Este problema se puede resolver conectando en serie varios intercambiadores de calor menores. Ahora bien, para ello es necesario tender de modo complejo y costoso tuberias para conducir el fluido a traves de los distintos intercambiadores de calor para enfriarlo a la temperatura deseada. Estos dispositivos conocidos tienen ademas otros inconvenientes. Una orientacion del intercambiador de calor que difiera de la orientacion vertical puede dar lugar a desplazamientos incluso deformaciones de los elementos intercambiadores de calor. Esto a su vez puede tener la consecuencia de que las tensiones debidas a las dilataciones termicas no se puedan eliminar durante el funcionamiento del dispositivo sino de forma incontrolada, de modo que pueden resultar danados componentes del dispositivo.

Frente a esto, la invencion se basa en el problema tecnico de especificar un dispositivo de la clase citada inicialmente mediante el cual se puedan evitar de forma sencilla los inconvenientes antes descritos, y que a pesar de ello permita efectuar un enfriamiento de funcionamiento muy seguro, efectivo y energeticamente favorable. Con el dispositivo conforme a la invencion se trata de conseguir en particular que se puedan eliminar totalmente los inconvenientes que surgen con el intercambiador de tubos de humo citado inicialmente.

Para resolver el problema tecnico, la invencion da a conocer un dispositivo para enfriar fluidos, presentando el dispositivo una carcasa y por lo menos un elemento intercambiador de calor dispuesto en el interior de la carcasa y que puede ser atravesado por un medio refrigerante, presentando la carcasa ademas por lo menos un orificio de entrada y por lo menos un orificio de salida para el fluido, con la condicion de que el fluido fluya al menos en parte desde el orificio de entrada al orificio de salida en la direccion longitudinal de la carcasa, estando realizado el elemento intercambiador de calor de forma tubular, extendiendose el elemento intercambiador 45 de calor de forma tubular al menos en parte en direccion transversal a la direccion longitudinal de la carcasa,

y estando dispuesta la carcasa durante el funcionamiento del dispositivo de tal modo que la direccion longitudinal de la carcasa tenga una orientacion horizontal o esencialmente horizontal.

La carcasa esta constituida preferentemente de materiales metalicos en forma pura y/o en forma de aleaciones. El por lo menos un elemento intercambiador de calor tiene convenientemente una orientacion perpendicular o 50 esencialmente perpendicular respecto a la direccion longitudinal de la carcasa. En una forma de realizacion preferente, la carcasa comprende una pluralidad de elementos intercambiadores de calor, que estan dispuestos

paralelos entre si o esencialmente paralelos entre si. De acuerdo con una variante de realizacion preferente de la invencion, la carcasa presenta solamente un orificio de entrada y solamente un orificio de salida. Dentro del marco de la invencion esta que la mayor parte del fluido fluya desde el orificio de entrada al orificio de salida de la carcasa en la direccion longitudinal de la carcasa. Despues de entrar en la carcasa, el fluido rodea el elemento intercambiador de calor o los elementos intercambiadores de calor y abandona despues la carcasa a traves del orificio de salida. Para realizar el enfriamiento del fluido, un medio refrigerante que fluye a traves de los elementos intercambiadores de calor de forma tubular absorbe el calor del fluido y transporta este calor fuera de la carcasa. Esta dentro del marco de la invencion que la direccion longitudinal de la carcasa tenga durante el funcionamiento del dispositivo una orientacion horizontal o esencialmente horizontal. La direccion longitudinal de la carcasa significa en particular la direccion del eje longitudinal de la carcasa. La direccion longitudinal de la carcasa o eje longitudinal se refiere especialmente a la extension mas larga de la carcasa. La direccion longitudinal de la carcasa o eje longitudinal se refiere preferentemente a la direccion de flujo principal del fluido que se trata de enfriar. Dicho con otras palabras, la direccion longitudinal de la carcasa o la direccion longitudinal tienen una orientacion paralela o esencialmente paralela a la direccion del flujo principal del fluido que se trata de enfriar.

De acuerdo con una forma de realizacion muy especialmente preferida de la invencion la carcasa del dispositivo esta realizada al menos en parte con forma cilindrica. El dispositivo o la carcasa del dispositivo esta realizada convenientemente con forma cilindrica. La realizacion de un intercambiador de calor con forma cilindrica permite alcanzar una presion de trabajo de especialmente 0, 1 a 4 MPa, preferentemente 0, 1 a 2, 5 MPa, muy preferentemente 0, 1 a 1, 5 MPa. El fondo del cilindro se extiende durante el funcionamiento preferentemente en direccion horizontal o esencialmente horizontal a lo largo del eje longitudinal de la carcasa en forma cilindrica. Dicho con otras palabras, durante el funcionamiento del dispositivo el eje longitudinal del cilindro tiene una orientacion horizontal o esencialmente horizontal. En esta forma de realizacion el eje longitudinal del cilindro se corresponde con la direccion longitudinal de la carcasa. La forma de los lados frontales de la carcasa es preferentemente una forma cilindrica, pero difiriendo de esto tambien puede adoptar formas ovaladas o poligonales. El orificio de entrada y el orificio de salida estan dispuestos preferentemente en los lados frontales del cilindro horizontal. El orificio de entrada y el orificio de salida estan situados preferentemente centrados en los lados frontales del cilindro. Dentro del marco de la invencion esta que la carcasa, que tiene al menos por tramos forma cilindrica, este rematada por unas caras frontales en forma de tronco de cono.

Un elemento intercambiador de calor de forma tubular realizado conforme a la invencion esta realizado de acuerdo con la invencion al menos en parte o por tramos como tubo en espiral. Convenientemente un elemento intercambiador de calor de forma tubular esta realizado en la mayor parte de su longitud... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para enfriar fluidos, comprendiendo el dispositivo una carcasa (1) y una pluralidad de elementos intercambiadores de calor dispuestos en el interior de la carcasa (1) que pueden ser atravesados cada uno por un medio refrigerante, presentando la carcasa (1) ademas por lo menos un orificio de entrada (2) y por lo menos un orificio de salida (3) para el fluido, con la condicion de que el fluido fluya al menos parcialmente desde el orificio de entrada (2) al orificio de salida (3) en la direccion longitudinal de la carcasa, estando los elementos intercambiadores de calor realizados cada uno al menos parcialmente como tubo en espiral (4) , extendiendose los tubos en espiral cada uno por lo menos por zonas perpendicular o aproximadamente perpendicular a la direccion longitudinal de la carcasa, y estando dispuesta la carcasa (1) durante el funcionamiento del dispositivo de tal modo que la direccion longitudinal de la carcasa tenga una orientacion horizontal o esencialmente horizontal, caracterizado porque los elementos intercambiadores de calor estan dispuestos uno tras otro en la direccion longitudinal de la carcasa, y estando dispuestas las espiras de los tubos en espiral (4) cada una en un plano o esencialmente en un plano.

2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, en el que la carcasa (1) esta realizada al menos en parte con forma cilindrica.

3. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el elemento intercambiador de calor presenta por lo menos una tubuladura de entrada (5) y por lo menos una tubuladura de salida (6) , donde tanto la tubuladura de entrada (5) como tambien la tubuladura de salida (6) atraviesa la pared de la carcasa (1) .

4. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que un elemento intercambiador de calor esta sujetado mediante por lo menos un elemento de zunchado (9, 10) en la carcasa (1) , presentando un elemento de zunchado (9, 10) unos orificios (11) , y en el que los tramos de forma tubular del elemento intercambiador de calor atraviesan estos orificios (11) .

5. Dispositivo segun la reivindicacion 4, en el que un elemento de zunchado (9, 10) esta realizado con forma lineal teniendo los orificios (11) distribuidos en la direccion longitudinal del elemento de zunchado lineal (9, 19) .

6. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 4 o 5, en el que un elemento de zunchado (9, 10) se extiende de modo lineal desde el centro de la carcasa (1) hacia la pared de la carcasa (1) .

7. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 4 a 6, en el que los tramos de forma tubular de un elemento intercambiador de calor atraviesan los orificios (11) del elemento de zunchado (9, 10) con holgura de tal modo que se pueden desplazar en la direccion longitudinal de los orificios (11) .

8. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 4 a 7, en el que por lo menos un elemento de zunchado (9, 10) de un elemento intercambiador de calor esta apoyado en la cara interior de la pared de la carcasa (1) .