Aparato de intercambio de calor modular para gases comprimidos.

Unidad (100) para el tratamiento térmico de un fluido de proceso que comprende:



* una pluralidad de dispositivos para el tratamiento del fluido de proceso que incluye al menos un primer intercambiador de calor (1), un segundo intercambiador de calor (2) y un separador de condensado (3);

* al menos un elemento de unión (4) entre dos dispositivos de la pluralidad, teniendo el elemento de unión (4) extremos de conexión (52) respectivamente en la zona de una parte de entrada (41) y de una parte de salida (42);

* elementos de conexión (5) para conectar los dispositivos de tratamiento de fluido de proceso (1, 2, 3) y el elemento de unión (4) que es al menos uno;

caracterizada por el hecho de que cada uno de los dispositivos de tratamiento (1, 2, 3) comprende una respectiva caja, de forma tal que dichos dispositivos de tratamiento son estructuralmente independientes, teniendo dicha caja extremos de conexión (52) en la zona de respectivas partes de sección transversal reducida (11, 12, 13, 14, 21, 22, 31, 32) para la entrada y/o la salida del fluido de proceso, siendo los extremos de conexión (52) de dos dispositivos de tratamiento (1, 2, 3) o de un dispositivo de tratamiento (1, 2, 3) y de un elemento de unión (4) conectados entre sí por medio de los elementos de conexión (5), formando de tal manera un recorrido de tratamiento (P) que pasa a través de los dispositivos (1, 2, 3).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/053675.

Solicitante: M.T.A. S.p.A.

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: Via dell'Artigianato, 2 35026 Conselve PD ITALIA.

Inventor/es: BERNARDINELLO,STEFANO, BOTTAZZO,ANDREA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D53/26 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › Secado de gases o vapores.
  • F28D7/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F28 INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL.F28D INTERCAMBIADORES DE CALOR, NO PREVISTOS EN NINGUNA OTRA SUBCLASE, EN LOS QUE LOS MEDIOS QUE INTERCAMBIAN CALOR NO ENTRAN EN CONTACTO DIRECTO (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; calentadores de fluidos que tienen medios para producir y transferir calor F24H; hornos F27; partes constitutivas de los aparatos intercambiadores de calor de aplicación general F28F ); APARATOS O PLANTAS DE ACUMULACION DE CALOR EN GENERAL. › Aparatos cambiadores de calor que tienen conjuntos fijos de canalizaciones tubulares para los dos medios que intercambian calor, estando cada uno de los medios en contacto con un lado de la pared de la canalización.
  • F28D9/00 F28D […] › Aparatos cambiadores de calor que tienen conjuntos fijos de canalizaciones en forma de placas o láminas para los dos medios que intercambian calor, estando cada uno de los medios en contacto con un lado de la pared de la canalización.
  • F28F9/00 F28 […] › F28F PARTES CONSTITUTIVAS DE APLICACION GENERAL DE LOS APARATOS INTERCAMBIADORES O DE TRANSFERENCIA DE CALOR (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; purgadores de agua o aire, ventilación F16). › Carcasas; Cabezales; Soportes auxiliares para elementos; Elementos auxiliares dentro de las carcasas.

PDF original: ES-2543156_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Aparato de intercambio de calor modular para gases comprimidos

[1] El objeto de la presente invención es una unidad para el tratamiento térmico de un fluido de proceso, y en particular de gases comprimidos, del tipo que incluye las características que se mencionan en el preámbulo de la reivindicación principal. La US 25/66668 A1 da a conocer una unidad de este tipo. En el campo de las instalaciones técnicas para el tratamiento de gases comprimidos es conocida la técnica de usar unidades que comprenden uno o vahos intercambiadores de calor. Un ejemplo de una unidad de este tipo es un secador en el cual el fluido de proceso es aire comprimido húmedo que debe ser separado por condensación en aire seco y vapor de agua.

[2] En este tipo de Instalación, normalmente están presentes un ¡ntercamblador tipo aire/aire, un evaporador y un separador de condensado, que forman un recorrido para el gas a tratar, a lo largo del cual el mismo es enfriado y secado.

[3] Las susodichas unidades normalmente se forman previendo una caja provista de las entradas y salidas para los fluidos operativo y de proceso, en cuya caja quedan alojados los susodichos componentes que son fijados, normalmente por medio de soldadura, en específicas posiciones en la caja para así definir el recorrido a lo largo del cual es tratado el gas.

[4] Las dimensiones y la disposición de los componentes vienen determinadas cada vez sobre la base de las especificaciones del proyecto, y en particular de los caudales y de las capacidades requeridos y del uso al que esté destinada la unidad.

[5] Es por lo tanto evidente que las distintas configuraciones de la unidad necesariamente requieren que sean rediseñados por completo también los componentes individuales, teniendo éstos que ser adaptados a las específicas exigencias del proyecto.

[6] La necesidad de contar con componentes específicos en dependencia de los requisitos del proyecto les impide a los fabricantes de secadores dar respuesta con prontitud a las distintas demandas, a no ser que tengan en existencias una gama completa de componentes, con las consiguientes dificultades logísticas.

[7] Es por lo tanto evidente que en general este problema, junto con la necesidad de realizar una planificación específica para cada configuración de la unidad, supone una producción que a menudo es excesivamente compleja y no muy rentable tanto desde el punto de vista de los costes como desde el punto de vista de los tiempos de producción.

[8] Por consiguiente sigue habiendo en este campo necesidad de aportar unidades de tratamiento para fluidos de proceso que comprendan elementos que tengan unas características técnicas y estructurales adecuadas para hacer que sean posibles realizaciones modulares estándar, para así contar con una gama de configuraciones que puedan ser montadas de manera relativamente práctica y rápida, sin tener que realizar una planificación detallada cada vez.

[9] Por consiguiente, el problema técnico que subyace a la presente invención es el de aportar un aparato de intercambio de calor, también llamado unidad, para gases que haga que sea posible remediar las desventajas anteriormente mencionadas con referencia al estado de la técnica. Este problema es resuelto por medio del aparato de intercambio de calor modular para gases según la reivindicación 1.

[1] La presente invención tiene algunas ventajas importantes. La ventaja principal radica en el hecho de que el aparato según la presente invención puede ser adaptado a las distintas necesidades de planificación de manera económica y sencilla.

[11] Además, el aparato según la presente invención puede ser fabricado a partir de una serie de componentes comunes, requiriendo por consiguiente menos componentes en existencias, y en consecuencia puede ser producido más eficientemente desde el punto de vista logístico, y además desde el punto de vista de los tiempos y los costes de producción.

[12] Otras ventajas y características y los métodos de uso de la presente invención quedarán más claramente de manifiesto a la luz de la siguiente descripción detallada de algunas formas de realización, que se da a modo de ejemplo no limitativo. Se hará referencia a las figuras de los dibujos adjuntos, en los cuales:

Las Figuras 1 a 4 son ilustraciones esquemáticas que muestran respectivamente un intercambiador de calor, un evaporador, un separador de condensado y un elemento de unión, que son detalles de un aparato de intercambio de calor según la presente invención;

las Figuras 5 a 9 son ilustraciones esquemáticas de distintas configuraciones del aparato de intercambio de calor según la presente invención;

la Figura 1 es una vista en planta y en despiece de un aparato de intercambio de calor según la presente invención;

la Figura 11 es una vista en perspectiva de los medios de conexión del aparato según la presente invención; y las Figuras 12A y 12B son respectivamente una vista en planta y una vista frontal del aparato de la Figura 1.

[13] Haciendo inicialmente referencia a la Figura 12A, está indicada en su conjunto con el número de referencia 1 una unidad de tratamiento para un fluido de proceso. La unidad 1 comprende una pluralidad de dispositivos de tratamiento de fluido, que se prevén independientemente entre sí, según las características que serán más ampliamente descritas de aquí en adelante.

[14] Más en detalle, la unidad 1, destinada a la finalidad de secar un gas comprimido, comprende un primer intercambiador de calor 1 del tipo de aire/aire, un evaporador 2, donde el gas intercambia calor con un fluido de intercambio de calor secundario, y un separador de condensado 3. Está claro que, según las necesidades, pueden también estar presentes adicionales dispositivos de tratamiento de fluido, como por ejemplo un adicional intercambiador combinado con el evaporador.

[15] Los dispositivos de tratamiento comprenden una caja dentro de la cual queda alojado el respectivo elemento de intercambio de calor o de tratamiento de fluido. En los dibujos los dispositivos 1, 2 y 3 están identificados por medio de su respectiva caja, no mostrándose el elemento alojado dentro de las mismas en aras de la sencillez de la descripción. Las cajas por consiguiente comprenden respectivas partes de sección transversal reducida para la entrada/salida del fluido de proceso. Más precisamente, el intercambiador de aire/aire 1 comprende una primera y una segunda parte de entrada 11,13 para el fluido de proceso y una primera y una segunda parte de salida 12, 14 para el fluido de proceso. Estas partes están dispuestas de forma tal que un primer flujo de gas en el intercambiador 1, definido por la sección de trabajo P1 del mismo entre la parte de entrada 11 y la parte de salida 12, se cruza con un segundo flujo de gas, definido por la sección de trabajo P11 entre la parte de entrada 13 y la parte de salida 14, con el cual intercambia calor dentro del ¡ntercambiador 1. Esta configuración está ilustrada esquemáticamente en la Figura 1.

[16] Haciendo en lugar de ello referencia a la Figura 2, el evaporador 2 también comprende las partes de entrada 21 y de salida 22 para el gas a tratar, que definen una segunda sección de trabajo P2 para el gas, a lo largo de la cual el mismo es enfriado por medio de un fluido de intercambio de calor auxiliar. Con esta finalidad, el evaporador 2 comprende una respectiva entrada 25 y salida 26 para el fluido de intercambio de calor auxiliar.

[17] El separador de condensado 3, ilustrado en la Figura 3, comprende por su parte una parte de entrada 31 y una parte de salida 32, para así definir una sección de trabajo P3 a lo largo de la cual el gas es separado de su componente húmedo, principalmente por medios mecánicos, que son perfectamente conocidos para un experto en la materia. El componente húmedo así separado es luego dirigido por gravedad hacia una descarga 33 por medio de la cual es descargado del separador. El separador puede estar dispuesto para alojar sistemas de filtración intermedia 34 y sensores de temperatura 35.

[18] Finalmente, como se ilustra en la Figura 4, el aparato según la presente invención también comprende al menos un elemento de unión 4, el cual está también provisto de partes de entrada y de salida 41, 42. El elemento de unión 4 tiene forma de codo, para así desviar 9° el flujo de gas. Además, dicho elemento de unión puede estar asociado a secciones rectas 4, estando éstas también provistas, de ser necesario, de las susodichas secciones transversales de entrada y salida 41, 42.

[19] Haciendo luego referencia a la Figura 5, se da en la misma una ilustración esquemática de un primer ejemplo de realización del aparato según la presente invención, en la cual los... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

Unidad (1) para el tratamiento térmico de un fluido de proceso que comprende:

* una pluralidad de dispositivos para el tratamiento del fluido de proceso que incluye al menos un primer intercambiador de calor (1), un segundo intercambiador de calor (2) y un separador de condensado (3);

* al menos un elemento de unión (4) entre dos dispositivos de la pluralidad, teniendo el elemento de unión (4) extremos de conexión (52) respectivamente en la zona de una parte de entrada (41) y de una parte de salida

(42);

* elementos de conexión (5) para conectar los dispositivos de tratamiento de fluido de proceso (1, 2, 3) y el elemento de unión (4) que es al menos uno;

caracterizada por el hecho de que cada uno de los dispositivos de tratamiento (1, 2, 3) comprende una respectiva caja, de forma tal que dichos dispositivos de tratamiento son estructuralmente independientes, teniendo dicha caja extremos de conexión (52) en la zona de respectivas partes de sección transversal reducida (11, 12, 13, 14, 21, 22, 31, 32) para la entrada y/o la salida del fluido de proceso, siendo los extremos de conexión (52) de dos dispositivos de tratamiento (1, 2, 3) o de un dispositivo de tratamiento (1, 2, 3) y de un elemento de unión (4) conectados entre sí por medio de los elementos de conexión (5), formando de tal manera un recorrido de tratamiento (P) que pasa a través de los dispositivos (1, 2, 3).

Unidad (1) según la reivindicación 1, en donde los extremos de conexión (52) tienen una sección transversal circular con un área que es menor que una sección transversal operativa de los dispositivos (1, 2, 3).

Unidad (1) según la reivindicación 1 o 2, en donde los elementos de conexión (5) son de tipo mecánico y comprenden dos asientos (51) adecuados para admitir extremos de conexión (52) de dos respectivos dispositivos (1, 2, 3) o de un dispositivo (1, 2, 3) y un elemento de unión (4).

Unidad (1) según la reivindicación 3, en donde los elementos de conexión (5) tienen medios de apriete (53) que son capaces de permitir, en dependencia de una fuerza de apriete de dichos medios (53), alternativamente la admisión de los extremos de conexión (52) en los elementos de conexión (5), la rotación de los extremos (52) en los asientos (51) y la conexión hermética de los extremos de conexión (52) de dos respectivos dispositivos (1, 2, 3) o de un dispositivo (1, 2, 3) y un elemento de unión (4) que se conecten por medio del elemento de conexión (5).

Unidad (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los elementos de conexión (5) son de tipo reversible, de forma tal que permiten la sujeción y la posterior remoción de los dispositivos (1, 2, 3) y/o del elemento de unión (4).

Unidad (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el elemento de unión (4) tiene forma de codo.

Unidad (1) según la reivindicación 6, que comprende además una parte de unión recta (4).


 

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