INTERCAMBIADOR DE CALOR DEL TIPO DE PLACAS CON NERVIOS.

La invención se refiere a un intercambiador de calor del tipo de placas con nervios, el cual puede usarse como un intercambiador de calor en el condensador y el evaporador en los ciclos de refrigeración y calentamiento, y para un intercambio de calor mutuo para varios medios. Antecedentes de la invención En el momento actual, los intercambiadores de calor de placas se usan con frecuencia en los procesos de intercambio de calor mutuo, condensación y evaporación de medios. Las placas de intercambio de calor que conforman los intercambiadores de calor de placas están normalmente conectadas y selladas mediante soldadura o soldadura dura y el uso de adhesivos o juntas de estanqueidad entre las placas. En el documento SE-B-415928, se describía un intercambiador de calor de placas que comprende muchas placas de intercambio de calor, en el cual cada placa de intercambio de calor comprende la primera zona extrema con los orificios de la primera y la segunda esquina, la segunda zona extrema y la zona central de intercambio de calor que se extienden desde la primera zona extrema a la segunda zona extrema, y la zona central de intercambio de calor es corrugada; los orificios de las esquinas como la entrada y la salida del mismo fluido están localizadas en el mismo lado de la placa de intercambio de calor. En el documento WO85/02670, se describía un intercambiador de calor de placas que consiste en muchas placas de intercambio de calor, en el cual cada placa de intercambio de calor comprende la primera zona extrema con los orificios de la primera y la segunda esquina, la segunda zona extrema y la zona central de intercambio de calor que se extienden desde la primera zona extrema a la segunda zona extrema, y la zona central de intercambio de calor es corrugada; la zona central de intercambio de calor se extiende desde la primera zona extrema a la segunda zona extrema; dichos orificios de las esquinas como la entrada y la salida del mismo fluido están localizadas en el mismo lado de la placa de intercambio de calor; la primera zona de distribución se extiende en la primera zona extrema, y la segunda zona de distribución se extiende en la segunda zona extrema; en dichas zonas de distribución hay algunas convexidades dispuestas en un orden regular, y debido a estas convexidades, la resistencia al flujo de los medios de intercambio de calor en el hueco entre las zonas de distribución es inferior que aquella en el hueco entre placas en la zona central de intercambio de calor. El defecto del intercambiador de calor de placas mencionado anteriormente es: cuando las placas de intercambio de calor están dispuestas apiladas entre sí y conectadas y selladas entre sí, el soporte entre la zona central de intercambio de calor de cada capa y la resistencia mecánica a la presión de trabajo depende de los puntos limitados de contacto mutuo entre las líneas de resaltes corrugadas y la propiedad de la sustancia de conexión entre los puntos de contacto, y el estado de la forma, la cantidad y la distribución de estos puntos de contacto no dependen sólo de la necesidad de satisfacer los medios de intercambio de calor, sino que además depende del comportamiento de los materiales usados para hacer las placas de intercambio de calor. Si algunos materiales son relativamente débiles pero deben usarse por sus propiedades especiales, o los materiales con un comportamiento mecánico relativamente bajo se usan para hacer placas de intercambio de calor, y cuando se han de usar algunos materiales de conexión y de estanqueidad con propiedades especiales, los requisitos de servicio pueden no cumplirse en la resistencia contra la presión de ruptura y la duración contra la fatiga en este tipo de intercambiadores de calor de placas, debido a los puntos de contacto insuficientes conformados por elementos corrugados entre las zonas centrales de intercambio de calor. Otro defecto de este tipo de intercambiador de calor de placas es: cada zona central corrugada de intercambio de calor en cada placa de intercambio de calor, está hecha con un conjunto de molde fijo mediante conformación hidráulica, y tras la finalización de la fabricación con el conjunto de molde, la distribución de la corrugación en la zona central de intercambio de calor en la placa de intercambio de calor no puede cambiar, por lo tanto, el intercambio de calor sólo puede llevarse a cabo con la zona central de intercambio de calor de la misma distribución de corrugación, incluso cuando se usan diferentes medios de intercambio de calor. Por lo tanto, en la fabricación actual del intercambiador de calor de placas, se hacen cumplir los requisitos para diferentes medios de intercambio de calor con las placas de intercambio de calor con zonas centrales de intercambio de calor de diferente distribución de corrugación, lo cual no obstante hará aumentar los costes de fabricación de los productos. El documento WO-A-9325860 se refiere a un intercambiador de calor de placas para la transferencia de calor entre dos fluidos con flujos de distinto tamaño, que comprende varias placas de transferencia de calor principalmente rectangulares dotadas con aberturas de entrada y salida a través de su porción de esquina, en el que cada placa de transferencia de calor tiene una porción central de transferencia de calor y dos porciones de distribución situadas 2 E06805170 28-12-2011   entre la porción de transferencia de calor y las respectivas aberturas de entrada y salida. Este documento divulga un intercambiador de calor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. El documento US 2004/0168793 A1 se refiere a un intercambiador de calor de placas para la transferencia de calor entre dos fluidos, para conseguir una placa de transferencia de calor en la cual el patrón de corrugación está conformado tal que el riesgo de deformación se reduce y por ello se mejora la manipulación de las placas de transferencia de calor. El documento DE 2552335 se refiere a unas placas de transferencia de calor con áreas de entrada que están construidas tal que la resistencia al flujo se regula tal que hay una velocidad de flujo constante a través de toda la placa de transferencia de calor. El documento WO 98/35770 se refiere a un intercambiador de calor de placas, en el que las placas de transferencia de calor hacen contacto entre sí de tal manera que los pasos de transferencia de calor están formados entre las mismas, en el que están provistos unos orificios de entrada en las placas de transferencia de calor que conforman canales de abertura a través del intercambiador de calor de placas, de manera que la caída de presión puede tener diferentes magnitudes mediante la perforación de diferentes clases de orificios de entrada en la placa de transferencia de calor. El documento GB 580,368 se refiere a un intercambiador de calor de placas, en el que unas placas están unidas de forma permanente y estanca mediante soldadura, soldadura blanda o de otro modo. Resumen de la invención El objeto general de esta invención es superar los defectos mencionados anteriormente al proporcionar un intercambiador de calor del tipo de placas con nervios, que puede resistir presiones de ruptura bastante altas y tener una resistencia elevada a la fatiga, reduciendo de esta manera el coste de fabricación de los intercambiadores de calor mientras se cumple la exigencia de intercambio de calor con diferentes aplicaciones. El intercambiador de calor del tipo de placas con nervios está hecho de acuerdo con la reivindicación 1. El proyecto técnico mencionado anteriormente tiene el efecto beneficioso de que: con la presencia de las zonas de distribución en la primera zona extrema y la segunda zona extrema de la placa de intercambio de calor del tipo de placas con nervios, y los nervios de guía de flujo en cada zona de distribución, los medios de intercambio de calor pueden tener una distribución bastante homogénea en las zonas centrales de intercambio de calor de varias capas del intercambiador de calor del tipo de placas con nervios, que comprende las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios. El proyecto técnico mencionado anteriormente también tiene el efecto beneficioso de que: debido al contacto bastante grande y a las áreas de fijación entre los nervios de intercambio de calor y los nervios de guía de flujo y las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios, el intercambiador de calor del tipo de placas con nervios tiene una resistencia bastante elevada contra la presión de ruptura y una capacidad antifatiga bastante buena. El proyecto técnico mencionado anteriormente también tiene el efecto beneficioso de que: en las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios anteriormente mencionadas y en el intercambiador de calor del tipo de placas con nervios, los nervios de intercambio de calor y los nervios de guía de flujo pueden tener una de... [Seguir leyendo]

1. Intercambiador de calor del tipo de placas con nervios, comprendiendo un núcleo de intercambio de calor (22) formado por una pluralidad de placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1), estas placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1) que forman el núcleo de intercambio de calor (22) están conectadas y selladas mediante soldadura o soldadura dura y mediante el uso de adhesivos o juntas de estanqueidad entre las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1), en las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1) están una primera zona extrema (7), una segunda zona extrema (8) y una zona central de intercambio de calor (9), en el que una primera zona de borde (2) y una segunda zona de borde (3) a lo largo del borde de las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1) son biseles de estanqueidad de cierre anular (21), las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1) se extienden entre la primera zona de borde (2) y la segunda zona de borde (3) en las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1), hay una primera zona de distribución (18) en la primera zona extrema (7) y una segunda zona de distribución (19) en la segunda zona extrema (8), en la primera zona de distribución (18) y la segunda zona de distribución (19) hay unos nervios de guía de flujo (20), la zona central de intercambio de calor (9) se extiende entre la primera zona de borde (2) y la segunda zona de borde (3) desde la primera zona extrema (7) hasta la segunda zona extrema (8), en la zona central de intercambio de calor (9) hay unos nervios de intercambio de calor (13), los nervios de intercambio de calor (13) en la zona central de intercambio de calor (9) y la primera y segunda zonas de distribución (18, 19) son de la misma altura que los nervios de guía de flujo (20), y están además a la misma altura que los canales de flujo (41) entre las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1) en el núcleo de intercambio de calor (22), la zona central de intercambio de calor (9) y la primera y la segunda zona de distribución (18, 19) están en el mismo plano, los nervios de intercambio de calor (13) están conectados y fijados entre sí con el plano de la zona central de intercambio de calor (9), los nervios de guía de flujo (20) están conectados y fijados entre sí con los planos de la primera zona de distribución (18) y la segunda zona de distribución (19), en la primera zona extrema (7) y la segunda zona extrema (8) de las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1), hay unos orificios de esquina (14, 15) que penetran las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1) para formar orificios directos, y estos orificios de esquina están rodeados respectivamente por una primera y una segunda zonas de borde adyacente a los orificios de la esquina (16, 17), estas primera y segunda zonas de borde adyacente a los orificios de la esquina (16, 17) forman parejas en la primera zona extrema y en la segunda zona extrema, estas primera y segunda zonas de borde adyacente a los orificios de la esquina (16, 17) se extienden respectivamente en la primera zona extrema (7) y en la segunda zona extrema (8), en el que las placas de intercambio de calor (1) se extienden a una altura de plano de placa superior (4) y una altura de plano de placa inferior (5), en el que la zona central de intercambio de calor (9) y la primera y la segunda zonas de distribución (18, 19) se extiende a la misma altura de plano de placa (5); las primeras zonas de borde adyacentes al orificio de la esquina (16) en la primera y segunda zonas extremas (7, 8) se extienden a la altura de plano de placa superior (4); y las segundas zonas de borde adyacentes al orificio de la esquina (17) en la primera y segunda zonas extremas (7, 8) se extienden a la altura de plano de placa inferior (5); caracterizado por el hecho de que una zona intermedia inclinada (10) se extiende entre la primera y la segunda zonas de borde adyacente a los orificios de la esquina (16, 17) en la primera y segunda zonas extremas (7, 8), respectivamente, entre la primera zona de borde adyacente al orificio de la esquina (16) a la altura de plano de placa superior (4) y la zona central de intercambio de calor (9) en la primera y segunda zonas extremas (7, 8), respectivamente, y entre las primeras zonas de borde adyacentes al orificio de la esquina (16) a la altura de plano de placa superior (4) y la primera y la segunda zonas de distribución (18, 19), de manera que las zonas de borde adyacentes a los orificios de la esquina (16) que se extienden a la altura de plano de placa superior (4) están en contacto con las segundas zonas de borde adyacentes al orificio de la esquina (17) que se extienden a la altura de plano de placa inferior (5) a través de la zona intermedia inclinada (10), y en el que las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1), en las primeras zonas de borde adyacentes al orificio de la esquina (16) a la altura de plano de placa superior (4) hay un anillo de burbujas cóncavas de borde (25), con la base de las burbujas cóncavas de borde alcanzando la altura de plano de placa inferior (4); en las segundas zonas de borde adyacentes al orificio de la esquina (17) a la altura de plano de placa inferior (5) hay un anillo de burbujas convexas de borde, con la parte superior de las burbujas convexas de borde alcanzando la altura de plano de placa superior (4). 2. Intercambiador de calor del tipo de placas con nervios según la reivindicación 1, en el que, en las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1), en el límite entre las primeras zonas de borde adyacentes al orificio de la esquina (16) a la altura de plano de placa superior (4) y el bisel de estanqueidad de cierre anular (21) a lo largo del borde de las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1) hay respectivamente unos rebajes cóncavos (26), con la base de los rebajes cóncavos alcanzando la altura de plano de placa inferior (5); en el límite entre las segundas zonas de borde adyacentes al orificio de la esquina (17) a la altura de plano de placa inferior (5) y el bisel de estanqueidad de cierre anular (21) a lo largo del borde de las placas de intercambio de calor 13 E06805170 28-12-2011   del tipo de placas con nervios (1) hay unos salientes convexos (29), con la parte superior de los salientes convexos alcanzando la altura de plano de placa superior (4). 3. Intercambiador de calor del tipo de placas con nervios según la reivindicación 1 o 2, en el que, hay dispuesta una estructura de borde doblada (35) en la sección recta del bisel de estanqueidad de cierre anular (21) a lo largo de la primera zona de borde (2) y la segunda zona de borde (3) de las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1). 4. Intercambiador de calor del tipo de placas con nervios según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichos nervios de intercambio de calor (13) y los nervios de guía de flujo (20) tienen una de estas cinco formas: del tipo diente de sierra, del tipo recto, del tipo perforado, del tipo corrugado y del tipo obturado, o la combinación de ellas de acuerdo a las propiedades de los medios de intercambio de calor y los requisitos de intercambio de calor. 5. Intercambiador de calor del tipo de placas con nervios según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que en las mismas placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1), hay dispuesto un distribuidor de medios en al menos una de las primera o segunda zonas de borde adyacentes a los orificios de la esquina (16, 17). 6. Intercambiador de calor del tipo de placas con nervios según la reivindicación 5, en el que los orificios laterales (14, 15) de las placas de intercambio de calor del tipo de placas con nervios (1) y sus primeras y segundas zonas de borde adyacentes a los orificios de esquina (16, 17) están a la misma altura de plano, dichas primeras y segundas zonas de borde adyacentes a los orificios de esquina (16, 17) estando dotadas con una ranura anular cóncava (37), la abertura de la ranura anular cóncava (37) estando a la misma altura de plano que dicha zona de borde adyacente (16, 17), la base de la ranura cóncava (37) estando a la misma altura que dicha zona de borde adyacente (16, 17), los bordes de la ranura cóncava (37) siendo curvados, en el que en los bordes internos y externos de la ranura cóncava (37) hay unos orificios pequeños, y estos orificios pequeños en los bordes internos y externos están dispuestos en un patrón alternado; y en el que los orificios pequeños están alineados con los pequeños orificios de la placa de intercambio de calor del tipo de placas con nervios. 7. Intercambiador de calor del tipo de placas con nervios según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que los orificios de esquina (14, 15) usados como la entrada y la salida del mismo fluido y las primera y segunda zonas de borde adyacentes a los orificios de la esquina (16, 17) que rodean estos orificios de esquina (14, 15), están situados respectivamente en el mismo lado en la primera zona extrema (7) y la segunda zona extrema (8). 8. Intercambiador de calor del tipo de placas con nervios según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que los orificios de esquina (14, 15) usados como la entrada y la salida del mismo fluido y las primera y segunda zonas de borde adyacentes a los orificios de la esquina que rodean estos orificios de esquina, están situados diagonalmente en la primera zona extrema (7) y la segunda zona extrema (8). 14 E06805170 28-12-2011   E06805170 28-12-2011   16 E06805170 28-12-2011   17 E06805170 28-12-2011   18 E06805170 28-12-2011   19 E06805170 28-12-2011   E06805170 28-12-2011   21 E06805170 28-12-2011   22 E06805170 28-12-2011   23 E06805170 28-12-2011   24 E06805170 28-12-2011   E06805170 28-12-2011   26 E06805170 28-12-2011   27 E06805170 28-12-2011