Intercambiador de calor con secciones de tubos inclinados.

Intercambiador de calor (1) comprendiendo:

un tubo de transferencia de calor (2a-2h) para el intercambio de calor,

en el que el intercambiador de calor (1) está configurado de tal manera que dicho intercambio de calor se realiza entre un fluido externo que fluye fuera del tubo de transferencia de calor (2a -2h) y el tubo de transferencia de calor (2a-2h), siendo el tubo de transferencia de calor (2a-2h) un tubo de transferencia de calor en espiral (2a-2h) que tiene forma espiral, en el que el tubo de transferencia de calor en espiral ( 2a-2h) incluye:

una sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba (22) dispuesta en un lado hacia arriba de una trayectoria de flujo del fluido externo en una dirección que cruza la trayectoria de flujo; y

una sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo (24) dispuesta en un lado hacia abajo de la trayectoria de flujo en una dirección que cruza la trayectoria de flujo, y en la que cada uno de un eje (12) de la sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba (22) y un eje (14) de la sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo (24) en el tubo de transferencia de calor en espiral (2a-2h) está inclinado con respecto a un plano horizontal, y también está relativamente inclinado con respecto al otro de los ejes (12, 14), de modo que el eje (12) de la sección de tubo transferencia de calor hacia arriba (22) cruza el eje (14) de la sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo (24),

caracterizado porque un ángulo de inclinación de la sección del tubo de transferencia de calor hacia abajo (24) es mayor que un ángulo de inclinación de la sección de la tubo de transferencia de calor hacia arriba (22).

Intercambiador de calor con secciones de tubos inclinados.

La presente invención se refiere a un intercambiador de calor que intercambia calor entre el fluido externo introducido desde el exterior y un miembro de transferencia de calor para el intercambio de calor.

Por ejemplo, en un intercambiador de calor convencional descrito en la Solicitud de Patente Japonesa No Examinada N°. de publicación 2008-025976 o la Solicitud de Patente Japonesa No Examinada N°. de publicación 2008-032252, se disponen tubos para la transferencia de calor con el fin de cruzar una trayectoria de flujo de un fluido externo en un lado superior y un lado inferior, respectivamente, de la trayectoria de flujo.

En un intercambiador de calor convencional, los tubos de transferencia de calor estan dispuestos de modo que cruzan horizontalmente un lado superior y un lado inferior, respectivamente, de la trayectoria de flujo de un fluido externo. En consecuencia, es probable que se mantenga el drenaje unido a los tubos de transferencia de calor como resultado del intercambio de calor, lo que puede dificultar el intercambio de calor y por tanto deshabilitar el mantenimiento de la eficiencia de intercambio de calor.

EP 2.278.253 A2 describe un intercambiador de calor que comprende un tubo de transferencia de calor para el intercambio de calor, en el que el intercambiador de calor esta configurado de tal modo que se realiza el intercambio de calor entre un fluido externo que fluye fuera del tubo de transferencia de calor y el tubo de transferencia de calor. El tubo de transferencia de calor es un tubo de transferencia de calor en espiral que tiene una forma espiral y comprende una sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba dispuesta en un lado hacia arriba de una trayectoria de flujo del fluido externo en una dirección que cruza la trayectoria de flujo, y una sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo dispuesta en un lado hacia abajo de la trayectoria de flujo en una dirección que cruza la trayectoria de flujo. La sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo y la sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba estan inclinados con respecto a un plano horizontal.

P 0 678 186 A0 y JP 62297696 describen cada uno un intercambiador de calor que comprende un tubo de transferencia de calor que tiene una sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba y una sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo. La sección del tubo de transferencia de calor hacia arriba y la sección transferencia de calor hacia abajo estan inclinados, en el que los angulos de inclinación de las secciones del tubo hacia arriba y hacia abajo son las mismas.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un intercambiador de calor que tanga una eficacia mejorada del intercambio de calor.

Segun la invención, se proporciona un intercambiador de calor que comprende: un tubo de transferencia de calor para el intercambio de calor, en el que el intercambiador de calor esta configurado de tal manera que se realiza el intercambio de calor entre un fluido externo que fluye fuera del tubo de transferencia de calor y el tubo de transferencia de calor, siendo el tubo de transferencia de calor un tubo de transferencia de calor en espiral que tiene forma espiral, en el que el tubo de transferencia de calor en espiral incluye: una sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba dispuesta en un lado hacia arriba de una trayectoria de flujo del fluido externo en una dirección que cruza la trayectoria de flujo, y una sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo dispuesta en un lado hacia abajo de la trayectoria de flujo en una dirección que cruza la trayectoria de flujo, y en el que cada uno del eje de la sección del tubo de transferencia de calor hacia arriba y el eje de la sección del tubo de transferencia de calor en espiral hacia abajo esta inclinada con respecto a un plano horizontal, y tambien esta relativamente inclinada con respecto al otro de los ejes, de modo que el eje de la sección del tubo de transferencia de calor hacia arriba cruza el eje de la sección de la tubo de transferencia de calor hacia abajo, y en el que un angulo de inclinación de la sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo es mayor que un angulo de inclinación de la sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba.

El intercambiador de calor puede incluir un espacio de alojamiento para alojar el tubo de transferencia de calor. El intercambiador de calor puede estar configurado de tal modo que el fluido externo introducido desde el exterior se descarga despues de fluir a traves del espacio de alojamiento en el que se aloja el tubo de transferencia de calor para el intercambio de calor, para llevar a cabo de este modo el intercambio de calor entre el fluido externo y un fluido interno que fluye en el interior el tubo de transferencia de calor.

El termino "transversal" se pude interpretar aqui en el sentido de que, cuando se preve que el tubo de transferencia de calor en espiral es proyectado desde el lado superior hacia el lado inferior de la trayectoria de flujo del fluido externo, el eje de la sección del tubo de transferencia de calor hacia arriba y el eje de la sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo se cruzan entre si en una vista en planta proyectada.

Segun el intercambiador de calor configurado para tener el tubo de transferencia de calor en espiral inclinado como anteriormente, como la sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba y la sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo, cruzando cada una la trayectoria de flujo del fluido externo, estan inclinadas con respecto al plano horizontal, realizan el drenado, incluso si estan acopladas al tubo de transferencia de calor como resultado del intercambio de calor, y se puede hacer que fluyan a lo largo de la inclinación hacia las zonas laterales de la trayectoria de flujo, y por lo tanto es poco probable que permanezcan. En consecuencia, es poco probable que el intercambio de calor sea obstaculizado por el drenaje que se queda unido a la sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba y la sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo. Por lo tanto, se puede lograr una mejora de la eficiencia del intercambio de calor.

Tambien, de acuerdo a la configuración inclinada anterior, la sección del tubo de transferencia de calor hacia arriba y la sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo estan dispuestas en una relación de posición tal que el eje de la sección del tubo de transferencia de calor hacia arriba y el eje de la sección del tubo de transferencia de calor hacia abajo se cruzan entre si en la vista en planta proyectada cuando se proyecta el tubo de transferencia de calor en espiral desde el lado de hacia arriba hacia el lado hacia abajo de la trayectoria de flujo. Esta configuración puede reducir las areas a traves de las que simplemente pasa el fluido externo, en comparación con una configuración no inclinada (por ejemplo, una configuración en la que el eje de la sección del tubo de transferencia de calor hacia arriba y el eje de la sección del tubo de transferencia de calor hacia abajo son paralelas y se superponen en la vista en planta proyectada) . Por lo tanto, el fluido externo que fluye a traves del espacio de alojamiento entra en contacto mas facilmente con el tubo de transferencia de calor, y por lo tanto se puede lograr una mejora mas de la eficiencia en el intercambio de calor .

Ademas, una pluralidad de los tubos de transferencia de calor en espiral puede estar alojados en el espacio de alojamiento para formar multiples espirales. La pluralidad de los tubos de transferencia de calor en espiral se pueden apilar en una dirección que cruza una dirección de flujo del fluido externo (especificamente, una dirección que cruza una superficie definida por una dirección longitudinal de los tubos de transferencia de calor en espiral y la dirección de flujo, por ejemplo, una dirección vertical) para formar multiples espirales.

En este caso, cada una de la pluralidad de los tubos de transferencia de calor en espiral se puede desplazar relativamente con respecto a los otros tubos de transferencia de calor en espiral en una dirección predeterminada. La dirección predeterminada puede ser una dirección que cruza una dirección vecina de los tubos de transferencia de calor en espiral o la dirección de flujo del fluido externo.

Mas especificamente, al menos dos tubos de transferencia de calor en espiral mas próximos (que tienen una distancia inferior entre ellos) se pueden configurar de la siguiente manera: uno de los dos tubos de transferencia de calor en espiral esta situado por encima del otro en la dirección de flujo del fluido externo, y por... [Seguir leyendo]

1. Intercambiador de calor (1) comprendiendo:

un tubo de transferencia de calor (2a-2h) para el intercambio de calor, en el que el intercambiador de calor (1) esta configurado de tal manera que dicho intercambio de calor se realiza entre un fluido externo que fluye fuera del tubo de transferencia de calor (2a -2h) y el tubo de transferencia de calor (2a-2h) , siendo el tubo de transferencia de calor (2a-2h) un tubo de transferencia de calor en espiral (2a-2h) que tiene forma espiral, en el que el tubo de transferencia de calor en espiral .

2. 2h) incluye:

una sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba (22) dispuesta en un lado hacia arriba de una trayectoria de flujo del fluido externo en una dirección que cruza la trayectoria de flujo; y

una sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo (24) dispuesta en un lado hacia abajo de la trayectoria de flujo en una dirección que cruza la trayectoria de flujo, y en la que cada uno de un eje (12) de la sección de tubo de transferencia de calor hacia arriba (22) y un eje (14) de la sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo (24) en el tubo de transferencia de calor en espiral (2a-2h) esta inclinado con respecto a un plano horizontal, y tambien esta relativamente inclinado con respecto al otro de los ejes (12, 14) , de modo que el eje (12) de la sección de tubo transferencia de calor hacia arriba (22) cruza el eje (14) de la sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo (24) ,

caracterizado porque un angulo de inclinación de la sección del tubo de transferencia de calor hacia abajo (24) es mayor que un angulo de inclinación de la sección de la tubo de transferencia de calor hacia arriba (22) .

2. Intercambiador de calor (1) segun la reivindicación 1, que comprende ademas:

un espacio de alojamiento (11) , para alojar el tubo de transferencia de calor en espiral (2a-2h) , en el que el intercambiado de calor (1) esta configurado de tal manera que el fluido externo se descarga despues de fluir a traves del espacio de alojamiento (11) , para llevar a cabo de este modo el intercambio de calor entre el fluido externo y un fluido interno que fluye dentro del tubo de transferencia de calor en espiral (2a-2h) .

3. Intercambiador de calor (1) segun la reivindicación 2, en el que una pluralidad de los tubos de transferencia de calor en espiral (2a-2h) estan alojados en el espacio de alojamiento (11) a fin de formar multiples espirales.

4. Intercambiador de calor (1) segun la reivindicación 3, en el que cada uno de la pluralidad de los tubos de transferencia de calor en espiral (2a-2h) es desplazado relativamente en una dirección predeterminada con respecto a los otros tubos de transferencia de calor en espiral (2a-2h) .

5. Intercambiador de calor (1) segun la reivindicación 3 6 4, en el que la pluralidad de los tubos de transferencia de calor en espiral (2a-2h) estan apilados en una dirección que cruza una dirección de flujo (D1) del fluido externo a fin de formar multiples espirales.

6. Intercambiador de calor (1) segun la reivindicación 4, en el que cada uno de la pluralidad de los tubos de transferencia de calor en espiral (2a-2h) es desplazado relativamente en una dirección que cruza una dirección próxima de los tubos de transferencia de calor en espiral (2a-2h) con respecto a los otros tubos de transferencia de calor en espiral (2a-2h) .

7. Intercambiador de calor (1) segun la reivindicación 4, en el que, al menos en una relación entre los dos tubos mas próximos de transferencia de calor en espiral ( (2a, 2e) , (2b, 2f) , (2c, 2 g) , (2d, 2H ) ) , uno de los tubos de transferencia de calor en espiral ( (2a, 2e) , (2b, 2f) , (2c, 2 g) , (2d, 2H) ) esta ubicado por encima del otro en la trayectoria de flujo del fluido externo, de modo que los dos tubos en espiral de transferencia de calor ( (2a, 2e) , (2b, 2f) , (2c, 2 g) , (2d, 2H) ) se desplazan relativamente uno respecto al otro.

8. Intercambiador de calor (1) segun la reivindicación 4, en el que cada uno de la pluralidad de los tubos de transferencia de calor en espiral (2a-2h) se desplaza relativamente respecto a los otros tubos de transferencia de calor en espiral (2a-2h) en la dirección de flujo (d1) del fluido externo.

9. Intercambiador de calor (1) segun las reivindicaciones 1 a 8, en el que cuando se proyecta el tubo de transferencia de calor en espiral (2a-2h) desde el lado hacia arriba hacia el lado hacia abajo de la trayectoria de flujo del fluido externo, el eje (12) de la sección de transferencia de calor hacia arriba (22) y el eje (14) de la sección de tubo de transferencia de calor hacia abajo (24) se cruzan entre si en una vista en planta proyectada.