BR112014029925B1

BR112014029925B1 - Trocador de calor de placa compreendendo uma peça final e uma embalagem de placas de transferência de calor

Info

Publication number: BR112014029925B1
Application number: BR112014029925-0A
Authority: BR
Inventors: Anders Nyander; Klas Bertilsson; Clemens Wictor
Original assignee: Alfa Laval Corporate Ab
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2020-06-16
Also published as: EP2856057A1; BR112014029925A2; AU2013270820A1; US20220065559A1; WO2013182427A1; JP2015518955A; JP6377606B2; CN203881198U; EP2856057B1; ES2709348T3; EP2672214A1; TR201901849T4; TW201413209A; US11709025B2; CN103512419B; JP2017096624A; CN103512419A; KR20150017368A; PL2856057T3; US20150136371A1

Abstract

peça final para um trocador de calor de placa, trocador de calor de placa, e, método para fabricar uma peça final para um trocador de calor de placa uma peça final (4, 90) para um trocador de calor de placa, um trocador de calor de placa (2, 88) compreendendo tal peça final e um método para fabricar tal peça final são providos. a peça final compreende uma parte de armação (8, 102), parte de armação a qual possui uma porção interna (42, 14, 116), uma porção externa (44) e uma porção intermediária (46) arranjada entre a porção interna e a porção externa. uma superfície de parede externa (48, 15, 128) da porção interna é arranjada para facear uma primeira superfície (17, 140) de uma embalagem (12, 110) de placas de transferência de calor (13, 112) compreendidas no trocador de calor de placa. a primeira superfície possui uma porção central (23, 145) e uma porção periférica (25, 147) circulando a porção central. a peça final é caracterizada pelo fato de que a parte de armação é extrusada e a porção intermediária da parte de armação compreende um primeiro número de cavidades (52) se estendendo em uma direção de extrusão (d) da parte de armação. a direção de extrusão é paralela a um eixo (c) da parte de armação. adicionalmente, dimensões externas (x1, y1) da superfície de parede externa da porção interna são pelo menos tão grandes quanto dimensões externas (x2, y2) da porção central da primeira superfície da embalagem de placas de transferência de calor.

Description

“TROCADOR DE CALOR DE PLACA COMPREENDENDO UMA PEÇA FINAL E UMA EMBALAGEM DE PLACAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR”

CAMPO TÉCNICO

[001] A invenção se refere a uma peça final para um trocador de calor de placa, um trocador de calor de placa compreendendo tal peça final e um método para fabricar tal peça final. A peça final compreende uma parte de armação, parte de armação a qual possui uma porção interna, uma porção externa e uma porção intermediária arranjada entre a porção interna e a porção externa. Uma superfície de parede externa da porção interna é arranjada para facear uma primeira superfície de uma embalagem de placas de transferência de calor compreendida no trocador de calor de placa. A primeira superfície possui uma porção central e uma porção periférica circulando a porção central.

TÉCNICA DO CONHECIMENTO

[002] Trocadores de calor de placa, ou PHEs, tipicamente consistem de duas peças finais ou placas entre as quais um número de placas de transferência de calor é arranjado de uma maneira alinhada, em uma embalagem. Em um tipo de PHEs bem conhecidos, os chamados trocadores de calor de placa com gaxeta, gaxetas são arranjadas entre as placas de transferência de calor. As placas de extremidade, e, portanto as placas de transferência de calor, são pressionadas uma em direção a outra enquanto que as gaxetas vedam entre as placas de transferência de calor. As gaxetas definam canais de fluxo paralelos entre as placas de transferência de calor através das quais os canais dois fluidos de temperaturas inicialmente diferentes podem escoar para transferir calor a partir de um fluido para o outro.

[003] As placas de extremidade de um trocador de calor de placa com gaxeta são normalmente referidas como placa de armação e placa de

Petição 870200017431, de 05/02/2020, pág. 9/20 / 30 pressão. A placa de armação geralmente é fixada a uma superfície de suporte tal como o chão enquanto a placa de pressão é móvel com relação à placa de armação. Uma barra de transporte para realizar a placa de pressão bem como as placas de transferência de calor se estende a partir de uma parte superior da placa de armação enquanto uma barra de guia para guiar a pressão e placas de transferência de calor se estendem a partir de uma parte inferior da placa de armação. Adicionalmente, as placas de armação e pressão são conectadas entre si por meio de um número de porcas e parafusos de cooperação em par. Os parafusos tipicamente se estendem através de respectivas aberturas em porções de borda opostas da placa de pressão e a placa de armação tal que as placas de transferência de calor são arranjadas dentro dos parafusos. Cabeças de parafuso dos parafusos engatam com uma superfície externa da placa de armação enquanto as porcas engatam com os parafusos e com uma superfície externa da placa de pressão. Girando as porcas em relação aos respectivos parafusos, a pressão entre as placas de armação e pressão pode ser regulada.

[004] Para obter um trocador de calor de placa hermético com canais de fluxo que não vazam, as placas de armação e a pressão devem ser pressionadas forte entre si. No entanto, como os parafusos engatam com as porções de borda das placas de armação e pressão, existe um risco de protrusão para fora das porções centrais das placas, especialmente quando os fluidos passam através dos canais do trocador de calor de placa. Por sua vez, tal protrusão para fora pode causar um fluxo desigual através dos canais que levam ao desempenho térmico reduzido do trocador de calor de placa ou ainda canais de vazamento. Para garantir que isto não acontece, as placas de armação e a pressão são relativamente grossas, que as torna pesadas e consumindo muito material.

SUMÁRIO

[005] Um objetivo da presente invenção é prover uma peça final / 30 para um trocador de calor de placa que é leve e material eficaz se comparado com a técnica anterior. O conceito básico da invenção é prover uma peça final que não é sólida. Outros objetivos da presente invenção são prover um trocador de calor de placa compreendendo, e um método para fabricar tal peça final. A peça final, o trocador de calor de placa e o método para alcançar os objetivos acima são definidos nas reivindicações anexas e discutidos acima.

[006] Uma peça final para um trocador de calor de placa de acordo com a presente invenção compreende uma parte de armação. A parte de armação possui uma porção interna, uma porção externa e uma porção intermediária arranjada entre a porção interna e a porção externa. Uma superfície de parede externa da porção interna é arranjada para facear uma primeira superfície de uma embalagem de placas de transferência de calor compreendida no trocador de calor de placa, primeira superfície a qual possui uma porção central e uma porção periférica circulando a porção central. A peça final é caracterizada pelo fato de que a parte de armação é extrusada e pelo fato de que a porção intermediária da parte de armação compreende um primeiro número de cavidades se estendendo em uma direção de extrusão da parte de armação. A direção de extrusão é paralela a um eixo da parte de armação. A peça final é caracterizada adicionalmente pelo fato de que as dimensões externas da superfície de parede externa da porção interna são pelo menos tão grandes quanto dimensões externas da porção central da primeira superfície da embalagem de placas de transferência de calor.

[007] Como a parte de armação é extrusada, ela pode ser integralmente formada. Assim, a extrusão torna possível fabricar a parte de armação de um modo relativamente simples já que as operações de montagem adicionais, tais como soldagem ou fixação mecânica, não podem ser necessários para obter a estrutura de cavidade da parte de armação.

/ 30

[008] Adicionalmente, como a parte de armação é extrusada, uma seção transversal disto é constante ao longo do dito eixo logo após a extrusão, isto é, antes de qualquer usinagem da parte de armação. A extrusão torna fácil fabricar placas de armação adaptadas para diferentes tamanhos de trocador de calor de placa já que comprimentos extrusados podem ser cortados facilmente, transversais ao dito eixo, para a medida desejada. Ainda, a extrusão torna possível fabricar partes de armação, e assim peças finais, com projetos que poderiam ser muito difíceis de realizar com outras técnicas de fabricação. Adicionalmente, as características da parte de armação podem ser facilmente adaptadas para o tipo específico de trocador de calor de placa pelo uso de uma matriz de extrusão adequada.

[009] Como a parte de armação compreende cavidades, que por padrão serão cheias com ar, ar sendo um isolante melhor do que muitos materiais extrusáveis, a parte de armação pode ter uma propriedades de isolamento relativamente boa que pode contribuir de maneira positiva para a eficiência de troca de calor do trocador de calor de placa. Ainda, esta funcionalidade pode reduzir o risco de ser queimado em uma porção externa da parte de armação.

[0010] Em um trocador de calor de placa, os fluidos tipicamente fluxo através de um centro da embalagem de placas de transferência de calor, isto é entre respectivas porções centrais das placas de transferência de calor. Dependendo do tipo de trocador de calor de placa, os fluidos podem ainda, mas não precisam escoar fora do centro da embalagem de placas de transferência de calor, isto é entre respectivas porções periféricas das placas de transferência de calor. As porções centrais de placas de transferência de calor juntas definem a porção central da primeira superfície da embalagem de placa de transferência de calor. De maneira similar, as porções periféricas das placas de transferência de calor juntas definem a porção periférica da primeira superfície da embalagem de placa / 30 de transferência de calor. Como a superfície de parede externa da porção interna da parte de armação possui dimensões externas as quais são pelo menos tão grandes quanto as dimensões externas da porção central da primeira superfície da embalagem de placa de transferência de calor, a superfície de parede externa pode cobrir (pelo menos parcialmente entradas e saídas podem se estender através da parte de armação como será adicionalmente discutido abaixo) a porção central da primeira superfície da embalagem de placa como observada em uma direção normal da superfície de parede externa. A superfície de parede externa pode ser grande o suficiente para cobrir também a porção periférica da primeira superfície da embalagem de placa que pode ser benéfica se o trocador de calor de placa intencionado é de um tipo onde os fluidos também escoam fora do centro da embalagem de placas de transferência de calor. Um exemplo de um trocador de calor de placa onde os fluidos pode escoar através de um centro da embalagem de placa é apenas um trocador de calor de placa com gaxeta onde as gaxetas entre as placas podem definir o centro da embalagem de placa. Um exemplo de um trocador de calor de placa onde os fluidos podem escoar através da embalagem de placa completa, isto é também fora do centro do mesmo, é um trocador de calor de placa todo soldado.

[0011] Deve ser ressaltado que a expressão superfície de parede externa que cobre (pelo menos parcialmente) a primeira superfície da embalagem de placa não quer dizer que a superfície de parede externa deve estar em contato com, ou mesmo imediatamente adjacente, a embalagem de placas de transferência de calor. Por exemplo, uma gaxeta, uma placa de reforço, uma placa de distância, ou similar, pode ser arranjada entre a superfície de parede externa e a embalagem de placa de transferência de calor.

[0012] Deve ser ressaltada a primeira superfície corresponde a uma superfície de um plano contínuo imaginário que delimita o objeto / 30 tridimensional formado pelas placas de transferência de calor quando estas são alinhadas na embalagem.

[0013] A peça final pode ser construída que a porção intermediária da parte de armação compreende um segundo número de paredes de partição que se estendem entre a porção externa e a porção interna da parte de armação. Uma superfície de parede interna da porção externa compreende um terceiro número de áreas de conexão externas. De maneira similar, uma superfície de parede interna da porção interna compreende um quarto número de áreas de conexão internas. Cada uma das paredes de partição pode unir a porção externa ao longo de uma das áreas de conexão externas e a porção interna ao longo de uma das áreas de conexão internas. Fornecendo estas paredes de partição um posicionamento adequado, uma parte de armação relativamente forte pode ser fabricada de uma quantidade relativamente pequena de material.

[0014] O número, a posição e o projeto das paredes de partição podem ser adaptados para o tipo de trocador de calor de placa específico.

[0015] As paredes de partição podem funcionar como reforços os quais reforçam a parte de armação de maneira considerável de um modo eficaz de material já que as cavidades podem ocupar o espaço completo entre duas adjacentes paredes de partição e assim ser relativamente grande.

[0016] A superfície de parede interna da porção externa da parte de armação pode ser essencialmente plana entre duas adjacentes áreas de conexão externas da mesma. Este projeto é vantajoso já que pode reduzir, ou mesmo eliminar, o momento de curvatura na porção externa da parte de armação quando esta é sujeita à tensão que se esforça para endireitar a porção externa.

[0017] A peça final pode ser tal que uma distância entre uma superfície de parede externa da porção externa e a superfície de parede externa da porção interna da parte de armação é maior em uma seção / 30 central da parte de armação do que fora da seção central, seção central a qual se estende ao longo do dito eixo da parte de armação. Tal projeto é benéfico pelo fato de que a seção central da parte de armação se torna mais resistente à deformação quando a parte de armação é sujeitada a certos tipos de tensão.

[0018] Como um exemplo de um projeto de placa de armação que satisfaz a relação de distância especificada acima, a superfície de parede externa da porção externa da parte de armação pode estar saltada para fora como observado a partir da porção intermediária da parte de armação.

[0019] Como outro exemplo de um projeto de placa de armação que satisfaz a relação de distância específica acima, a superfície de parede externa da porção interna da parte de armação pode estar saltada para fora como observado a partir da porção intermediária da parte de armação.

[0020] A peça final pode ser construída tal que uma espessura da porção externa da parte de armação é menor do que uma espessura da porção interna da parte de armação. Naturalmente, as porções internas são vantajosas a partir de um ponto de vista econômico.

[0021] De acordo com uma modalidade da peça final da invenção, cada uma da porção externa e da porção interna da parte de armação possui dois primeiros lados opostos que são paralelos ao dito eixo, ao longo dos primeiros lados os quais a porção externa e a porção interna são conectadas entre si. Desta forma, a parte de armação compreende um invólucro fechado que engloba a porção intermediária que é benéfica como com relação primariamente a resistência, mas também a higiene (sujeira evitada de entrar nas cavidades), da parte de armação.

[0022] A peça final pode compreender adicionalmente um sexto número de barras se estendendo dentro da porção intermediária da parte de armação. Estas barras podem ser projetadas e posicionadas de diferentes modos de forma a aprimorar diferentes características da placa de armação / 30 ou adicionar mais outras funções à mesma. Como um exemplo, cada uma das barras pode se estender ao longo de uma respectiva das cavidades dentro da parte de armação.

[0023] Arranjadas desta forma, as barras podem funcionar para reforçar a parte de armação. Adicionalmente, pelo menos uma das barras pode ser estender fora da parte de armação e projetar a partir de um dos dois segundos lados opostos da mesma. Arranjadas desta forma, as barras podem funcionar como um meios de suporte e/ou meios de içamento da parte de armação.

[0024] Além disso, a parte de armação pode compreender pelo menos um recesso se estendendo através da porção externa e a porção interna da mesma. Adicionalmente, pelo menos uma das barras pode compreender pelo menos um orifício que coincide com o dito pelo menos um recesso da parte de armação. Desta forma, a cooperação entre a parte de armação e a dita pelo menos uma das barras pode ser facilitada.

[0025] A superfície de parede externa da porção interna pode ser adaptada para ser arranjada paralela com um plano de extensão das placas de transferência de calor do trocador de calor de placa. Em conjunto com tal modalidade, a peça final pode ser arranjada para ser pressionada em direção a outra peça final oposta para a compressão da embalagem de placa de transferência de calor arranjada entre elas, como foi mencionado por meio de introdução.

[0026] Alternativamente, a superfície de parede externa da porção interna pode ser adaptada para ser arranjada perpendicular a um plano de extensão das placas de transferência de calor do trocador de calor de placa. Tal modalidade pode ser usada em conjunto com outros tipos de trocadores de calor de placa do que o inicialmente descrito, tal como trocadores de calor de placa completamente soldados, como será adicionalmente discutido abaixo.

/ 30

[0027] A parte de armação pode compreender uma pluralidade de módulos extrusados conectados ao longo da direção de extrusão. É difícil extrusar objetos muito largos, inter alia por causa de forças muito altas necessárias para forçar a extrusão de material através de uma matriz grande ou molde. Portanto, na realidade, tipicamente existe uma limitação com relação a quão largo os objetos que podem ser extrusados são. Assim, estas modalidades permitem a provisão de peças finais com, teoricamente, largura ilimitada que quer dizer que a presente invenção também pode ser usada em conjunto com trocadores de calor de placa relativamente grandes. Os módulos podem ser conectados entre si de maneira essencialmente direta após a extrusão ou eles podem ser conectados entre si em um estágio posterior. A última alternativa pode ser vantajosa pelo fato de que pode facilitar a manipulação, tal como o transporte, da peça final.

[0028] Um trocador de calor de placa de acordo com a presente invenção compreende uma peça final como descrito acima e uma embalagem de placas de transferência de calor. A superfície de parede externa da porção interna da parte de armação da peça final faceia uma primeira superfície da embalagem da placa de transferência de calor. A primeira superfície possui uma porção central e uma porção periférica circulando a porção central. Dimensões externas da superfície de parede externa da porção interna são pelo menos tão grandes quanto dimensões externas da porção central da primeira superfície da embalagem de placas de transferência de calor.

[0029] A superfície de parede externa da porção interna da peça final pode ser arranjada paralela ou perpendicular a um plano de extensão das placas de transferência de calor.

[0030] O método da invenção para fabricar uma peça final para um trocador de calor de placa, que compreende uma parte de armação tendo uma porção interna, uma porção externa e uma porção intermediária / 30 arranjada entre a porção interna e a porção externa, uma superfície de parede externa da porção interna que é arranjada para facear uma primeira superfície de uma embalagem de placas de transferência de calor compreendida no trocador de calor de placa, a dita primeira superfície tendo uma porção central e uma porção periférica circulando a porção central, é caracterizado por compreender a etapa de extrusar a parte de armação com um número de cavidades compreendida na porção intermediária da parte de armação.

[0031] As cavidades se estendem em uma direção de extrusão da parte de armação, direção de extrusão a qual é paralela a um eixo da parte de armação. O método é caracterizado adicionalmente por compreender extrusar a parte de armação com dimensões externas da superfície de parede externa da porção interna pelo menos tão grande quanto as dimensões externas da porção central da primeira superfície da embalagem de placas de transferência de calor.

[0032] A invenção permite a extrusão de comprimentos de parte de armação longos, comprimentos os quais em um estágio posterior podem ser cortados em diferentes comprimentos mais curtos como for desejado. Desta forma, a presente invenção permite uma fabricação flexível e muito rápida de peças finais de trocador de calor de placa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0033] A invenção será descrita agora em maior detalhe com referência aos desenhos esquemáticos anexos, em que

[0034] A Fig. 0 é uma vista de perspectiva esquemática de uma embalagem de placas de transferência de calor,

[0035] A Fig. 1 é uma vista de perspectiva de um trocador de calor de placa com gaxeta,

[0036] A Fig. 2 é uma vista lateral do trocador de calor de placa da Fig. 1, / 30

[0037] A Fig. 3 é uma vista de topo do trocador de calor de placa da Fig. 1,

[0038] A Fig. 4 é uma vista frontal do trocador de calor de placa da Fig. 1,

[0039] A Fig. 5 é uma vista de topo de um objeto de armação para produzir o trocador de calor de placa da Fig. 1,

[0040] A Fig. 6 é uma vista de perspectiva do objeto de armação da Fig. 5,

[0041] Fig. 7 é uma vista de perspectiva de uma barra do trocador de calor de placa da Fig. 1,

[0042] A Fig. 8 é uma vista de perspectiva de uma porção do trocador de calor de placa da Fig. 1,

[0043] A Fig. 9 é uma vista de perspectiva de um trocador de calor de placa soldado,

[0044] A Fig. 10 é uma vista explodida do trocador de calor de placa da Fig. 9,

[0045] A Fig. 11 é uma vista de seção transversal que ilustra dois módulos de objeto de armação,

[0046] A Fig. 12 é uma vista de perspectiva que ilustra a modular objeto de armação,

[0047] A Fig. 13 é uma vista esquemática de topo de um objeto de armação modular alternativo,

[0048] A Fig. 14 é uma vista esquemática frontal de um objeto de armação modular alternativo, e

[0049] A Fig. 15 é uma vista de perspectiva de um suporte que pode ser conectado com uma parte de armação de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0050] Com referência às Figs. 1 a 4 um trocador de calor de placa / 30 com gaxeta 2 é mostrado.

[0051] Ele compreende uma primeira peça final 4 e uma segunda peça final 6, que correspondem com a armação e a placa de pressão, respectivamente, do trocador de calor de placa inicialmente conhecido. A primeira peça final 4 compreende uma primeira parte de armação 8 enquanto a segunda peça final compreende uma segunda parte de armação 10. Uma pilha ou embalagem 12 de placas de transferência de calor 13, ilustradas separadamente e esquematicamente na Fig. 0, é arranjada entre uma porção interna 14 da primeira parte de armação 8 e assim a primeira peça final 4 e uma porção interna 16 da segunda parte de armação 10 e assim a segunda peça final 6. Mais particularmente, uma superfície de parede externa 15 da porção interna 14 faceia uma primeira superfície 17, enquanto uma superfície de parede externa 19 da porção interna 16 faceia uma segunda superfície oposta 21, da embalagem 12 de placas de transferência de calor 13. As porções internas 14 e 16, e assim as superfícies de parede externa 15 e 19, possuem dimensões externas x1 e x2. A primeira e a segunda superfícies da embalagem de placa de transferência de calor são paralelas com um plano de extensão das placas de transferência de calor, plano de extensão o qual é perpendicular a um plano da figura das Figs. 2 e 3, e eles possuem dimensões externas x3 e y3. Adicionalmente, cada uma da primeira e da segunda superfícies possui uma porção central, com dimensões externas x2 e y2, e uma porção periférica circulando a porção central, porções as quais são visíveis na Fig. 0 apenas para a primeira superfície 17 e denotadas 23 e 25, respectivamente. Como está claro a partir das figuras, as porções internas 14 e 16 da primeira e da segunda peças finais 4 e 6 se estendem fora da embalagem de placa de transferência de calor 12 em uma direção x. Em uma direção y, a extensão da primeira e da segunda partes de armação e a embalagem de placa 12 é essencialmente a mesma. Em outras palavras, x1 >x3>x2 e y1 =y3>y2.

/ 30

[0052] As placas de transferência de calor 13, que não são ilustradas separadamente aqui, são lâminas essencialmente retangulares de aço inoxidável providas com um certo padrão ou perfil e um número de portas de entrada e de saída de fluido. Elas são arranjadas alinhadas em sucessão e separadas entre si pelas gaxetas (não mostradas).

[0053] As placas de transferência de calor 13 junto com as gaxetas formam canais arranjados paralelos para receber dois fluidos para transferir calor a partir de um fluido para o outro. Para tal fim, um primeiro fluido é arranjado para escoar em cada segundo canal e um segundo fluido é arranjado para escoar nos canais remanescentes. Os fluidos são alimentados para e a partir do trocador de calor de placa 2 através de entradas e saídas, que estão em comunicação fluida com as portas de entrada e de saída de fluido das placas de transferência de calor 13 e se estendem através da primeira peça final 4. Nas figuras, as entradas e saídas são denotadas conjuntamente 18.

[0054] Para alinhar e suportar as placas de transferência de calor 13 entre a primeira e a segunda peças finais 4 e 6, o trocador de calor de placa 2 compreende adicionalmente uma barra de transporte 20 fixada a, e se estendendo em uma direção horizontal a partir de, um topo da primeira peça final 4 através de um topo da segunda peça final 6. Adicionalmente, uma barra de guia 22 é fixada a, e se estende na direção horizontal a partir de, um fundo da primeira peça final 4 através de um fundo da segunda peça final 6. Além disso, as extremidades finais das barras de transporte e guia 20 e 22, respectivamente, são fixadas a uma haste de suporte 24 para a estabilidade aumentada. Para o engate com as barras de transporte e guia, as placas de transferência de calor 13, bem como a primeira e a segunda partes de armação, são providas com respectivos recessos em uma borda de topo e uma borda de fundo das mesmas.

[0055] Para os canais entre as placas de transferência de calor a ser / 30 a prova de vazamento quando o primeiro e o segundo fluidos escoam através dos mesmos, a pilha ou a embalagem 12 de placas de transferência de calor devem ser comprimidas, isto é a primeira e a segunda peças finais 4 e 6 devem ser pressionadas entre si. Para tal fim, o trocador de calor de placa 2 compreende adicionalmente quatro parafusos rosqueados 26 e quatro porcas 28, e a primeira e a segunda peças finais 4 e 6, ou mais particularmente a primeira e a segunda partes de armação 8 e 10, são cada uma provida com quatro recessos 30 que são distribuídos ao longo de dois primeiros lados ou lados longos opostos 32 & 34, e 36 & 38, respectivamente, da primeira e da segunda partes de armação. Cada um dos parafusos 26 se estende através de um dos recessos da primeira parte de armação 8 e o correspondente dos recessos da segunda parte de armação 10 para engatar com uma das porcas 28. Cabeças de parafuso 26' dos parafusos 26 engatam com a primeira parte de armação 8 enquanto as porcas engatam com a segunda parte de armação 10 para conectar a primeira e a segunda peças finais entre si.

[0056] Apertando as porcas 28, a primeira e a segunda peças finais são pressionadas mais forte entre si.

[0057] O funcionamento geral e projeto de um trocador de calor de placa com gaxeta é bem conhecido e não será descrito em detalhe aqui.

[0058] A essência da presente invenção está no projeto único da primeira e da segunda peças finais 4 e 6, respectivamente. A construção da primeira e da segunda peças finais é essencialmente a mesma. Para o bem da simplicidade, abaixo, o foco estará na primeira peça final 4.

[0059] Como mencionado acima, a primeira peça final 4 compreende uma primeira parte de armação 8. A primeira parte de armação 8 é produzida a partir de um objeto de armação 40 que é ilustrado nas Figs. 5 e 6. Mais particularmente, a primeira parte de armação 8 é obtida por moagem dos recessos mencionados acima no objeto de armação 40. Assim, / 30 as funcionalidades discutidas abaixo do objeto de armação 40 também são funcionalidades da primeira parte de armação 8 e as expressões primeira parte de armação e objeto de armação são usadas alternativamente aqui a seguir.

[0060] O objeto de armação 40 é feito de alumínio e produzido por extrusão com uma direção de extrusão D que é paralela com um eixo longitudinal C do objeto de armação. Portanto, uma seção transversal do objeto de armação 40 é constante ao longo do eixo longitudinal C. O objeto de armação 40 possui uma porção interna 42, uma porção externa 44 e uma porção intermediária 46. A porção interna 42, que de fato compreendem a porção interna mencionada anteriormente 14 da primeira peça final 4, é uma parede sólida com a, como observado a partir de dentro do objeto de armação, superfície de parede externa relativamente levemente abaulada, ou saltada convexa ou para fora 48 e a plane superfície de parede interna 50. Assim, uma espessura t1 da porção interna 42 está variando transversal ao eixo longitudinal C da primeira parte de armação 8 tal que está aumentando a partir dos lados longos 32, 34 e para dentro. A porção intermediária 46 compreende nove cavidades 52 separadas entre si por oito paredes de partição 54, as cavidades e as paredes de partição se estendendo ao longo do eixo longitudinal C da primeira parte de armação 8. A porção externa 44 é, como observado a partir de dentro do objeto de armação, uma parede sólida saltada ou curvada para fora com uma superfície de parede externa suave 56 e uma superfície de parede interna de canto 58.

[0061] Cada uma das paredes de partição 54 se estende entre a porção interna 42 e a porção externa 44 da primeira parte de armação 8. Mais particularmente, a superfície de parede interna 50 da porção interna 42 compreende cinco áreas de conexão internas 60, das quais uma é ilustrada com linhas quebradas nas Figs. 5 e 6, enquanto a superfície de parede interna 58 da porção externa 44 compreende quatro áreas de / 30 conexão externas 62, das quais uma é ilustrada com linhas quebradas na Fig. 5. Todas as áreas de conexão se estendem ao longo do eixo longitudinal C da primeira parte de armação 8. Cada uma das paredes de partição 54 une a porção interna 42 ao longo de uma das áreas de conexão internas 60 e a porção externa 44 ao longo de uma das áreas de conexão externas 62. Como é aparente a partir das figuras, uma ou duas paredes de partição unem cada uma das áreas de conexão internas 60 enquanto duas paredes de partição unem cada uma das áreas de conexão externas 62. A superfície de parede interna 58 da porção externa 44 é plana entre cada duas adjacentes áreas de conexão externas 62, que é o porquê a superfície de parede interna é encurralada, como mencionado acima. Como a superfície de parede externa 56 é suave e a superfície de parede interna 58 é encurralada, uma espessura t2 da porção externa 44 está variando transversal ao eixo longitudinal C da primeira parte de armação 8 e entre duas adjacentes áreas de conexão externas tal que está aumentando a partir das áreas de conexão externas 62 e para dentro.

[0062] Assim, retornando para as Figs. 1 a 4, quando se monta o trocador de calor de placa 2, a pilha 12 de placas de transferência de calor é arranjada entre a primeira e a segunda peças finais 4 e 6 tal que as placas engatam com a barra de transporte 20 e a barra de guia 22. Os parafusos 26 são inseridos através de um respectivo dos recessos 30 da primeira parte de armação 8 e um correspondente dos recessos 30 da segunda parte de armação 10. As porcas 28 são aparafusadas em um respectivo dos parafusos 26 e apertadas para pressionar a primeira e a segunda peças finais 4 e 6 uma em direção a outra. Quando a distância entre a primeira e a segunda peças finais é a desejada, o trocador de calor de placa 2 está pronto para o uso, isto é os canais do trocador de calor de placa estão prontos para receber os fluidos entre os quais o calor é transferido. Como as porcas e os parafusos engatam com seções de boda das partes de armação 8 e 10, a / 30 tensão nas partes de armação 8 e 10, que é a maior quando os fluidos passam através do trocador de calor de placa 2, aumentarão a partir das porções de borda e para dentro e estarão na sua maior metade entre as porções de borda. No entanto, já que tanto a porção interna quanto a porção externa (denotadas 42 e 44, respectivamente, para o objeto de armação 40) da partes de armação 8 e 10 estão em protrusão para fora, as partes de armação estão no seu máximo em uma respectiva seção central (denotada como 64 para a primeira parte de armação 8 e ilustrada com linhas quebradas na Fig. 1) das mesmas. Portanto, as partes de armação 8 e 10 podem resistir à deformação quando colocadas sob tensão. Adicionalmente, o fato de que as superfícies de parede interna (denotadas 58 para o objeto de armação 40) da porções externas da partes de armação são planas entre as respectivas áreas de conexão externas, torna as partes de armação ainda mais resistentes a deformação já que essencialmente nenhum momento de dobramento mas apenas tensão tênsil surgem nas porções externas quando a primeira e a segunda peças finais 4 e 6 são pressionadas entre si.

[0063] Antes de o pressionamento começar, as porções internas 14 e 16 da primeira e da segunda peças finais 4 e 6, respectivamente, são protrusões para fora, como discutido acima. Desta forma, quando o pressionamento começa, as placas de transferência de calor da pilha 12 são forçadas uma para a outra em uma porção central da mesma durante um pré-aperto. Como as porcas 28 são adicionalmente apertadas, a protrusão para fora das porções internas 14 e 16 está diminuindo gradualmente. Quando a compressão desejada da pilha 12 é obtida, as porcas não serão mais apertadas. Neste estado, isto é quando o trocador de calor de placa está pronto para o uso, a protrusão para fora é essencialmente zero. Isto quer dizer que as superfícies de parede externa das porções internas 14 e 16 (denotadas 48 ou 15 para a porção interna 14, e 19 para a porção interna 16) são essencialmente planas o que é vantajoso para obter um trocador de / 30 calor de placa a prova de vazamento.

[0064] Como mencionado acima, as placas de transferência de calor da pilha 12 são separadas entre si pelas gaxetas. Apesar de não ser visível nas figuras, gaxetas também estão presentes entre a primeira e a segunda peças finais 4 e 6 e a pilha 12 de placas de transferência de calor. Assim, as porções internas 14 e 16 da primeira e da segunda peças finais 4 e 6 não são suportadas sobre todas as superfícies de parede externa (denotadas 48 ou 15 para a primeira parte de armação 8, e 19 para a porção interna 16). Suporte desigual também é devido ao padrão das placas de transferência de calor.

[0065] Portanto, para resistir à deformação devido a este suporte parcial, as porções internas são relativamente grossas. Mais particularmente, a espessura t1 das porções internas são maiores do que a espessura t2 das porções externas.

[0066] Cada uma da primeira e da segunda peças finais 4 e 6 compreende adicionalmente duas barras similares mas invertidas espelhadas 66, uma das quais é denotada 66' e ilustradas separadamente na Fig. 7. A barra 66' é feita de aço carbono e composta de uma primeira parte mais longa 68 com uma seção transversal conformada em L, isto é duas pernas 68' e 68, e uma segunda parte mais curta 70 com a mesma seção transversal conformada em L, isto é duas pernas 70' e 70. A primeira e a segunda partes 68 e 70, respectivamente, são permanentemente unidas na forma de um L. A perna 68' da primeira parte 68 compreende três orifícios 72, 74 e 76 enquanto a perna 70' da segunda parte 70 compreende um orifício 78. A barra 66' é arranjada para se estender através de uma cavidade externa 52' das cavidades 52 da porção intermediária 46 da primeira parte de armação 8, paralelas ao eixo longitudinal C das mesmas. Mais particularmente, a perna 68' da barra 66' é arranjada para engatar com a superfície de parede interna 50 da porção interna 14 enquanto a perna 68 / 30 da barra 66' é arranjada para engatar com a parede de partição 54 que delimita a cavidade externa 52'. Para o posicionamento correto da barra 66' dentro da cavidade 52', a primeira parte de armação 8 compreende uma projeção 80 se estendendo a partir da superfície de parede interna 50 e uma projeção 82 se estendendo a partir da parede de partição 54 que delimita a cavidade externa 52'. As projeções 80 e 82 são arranjadas para engatar com uma respectiva borda distal das pernas 68' e 68.

[0067] A barra 66' é maior do que a primeira parte de armação 8 e se projeta a partir de dois segundos lados opostos ou curtos, 84 e 86, dos mesmos, como é ilustrado na Fig. 4. Desta forma, o orifício 72 é arranjado fora da primeira parte de armação 8, mais particularmente acima do mesmo. De maneira similar, o orifício 78 é arranjado fora da primeira parte de armação 8, mais particularmente abaixo do mesmo e que faceia para o solo. Os orifícios 74 e 76, no entanto, são arranjados dentro da primeira parte de armação 8. Mais particularmente, eles podem ser alinhados com um respectivo dos recessos 30.

[0068] Como descrito acima, quando se monta o trocador de calor de placa 2, os parafusos 26 são inseridos através dos recessos 30 da primeira e da segunda partes de armação. Em conjunto com os mesmos, os parafusos 26 também são inseridos através de uma das barras da primeira parte de armação e uma das barras da segunda parte de armação. Com relação à barra 66', os parafusos são inseridos através dos orifícios 74 e 76 da perna 68. Quando as porcas 28 são apertadas, as barras 66 são fixadas em relação às partes de armação 8 e 10. As barras 66 funcionam como reforços em torno dos recessos 30 onde as partes de armação são relativamente fracas. Sem as barras de reforço 66, pode existir um risco da partes de armação se romper nas áreas em torno dos recessos 30 em conjunto com o aperto das porcas.

[0069] Como usado aqui, aperto da porca se refere a uma operação / 30 relativa. Assim, o aperto da porca pode ser alcançado tanto girando a porção quanto o parafuso. Com isto dito, as barras 66 também podem funcionar como meios de travamento em conjunto com o aperto de porcas com certos projetos, tais como um contorno hexagonal convencional, como é ilustrado na Fig. 8 que mostra outra, 66, das barras 66. Como está aparente a partir da figura, a forma em L das barras, ou mais particularmente, a perna das barras que não compreende orifícios, pode evitar que as porcas girem. Assim, através do uso de parafusos com cabeças de parafuso projetadas de maneira adequada, que são as cabeças de parafuso que não são evitadas de girar pela presença das barras, tais como parafusos de cabeça de soquete, as peças finais podem ser pressionadas entre si girando as cabeças de parafuso sem reter manualmente as porcas. Ainda, a perna das barras que compreende os orifícios pode remover a necessidade por estes lavadores que são necessários para o parafuso e as porcas de trocadores de calor de placa convencionais.

[0070] Assim, as barras 66 possuem uma função de reforço e de travamento. No entanto, também outras funções inteligentes podem ser integradas nas barras. Os orifícios das barras 66 arranjadas acima das partes de armação 8 e 10 (denotadas 72 da barra 66') podem ser usados como meios de içamento sempre erguer o trocador de calor de placa 2 for necessário. De fato, estes orifícios podem ser usados como meios de içamento independentemente de se os parafusos estão presentes ou não por causa da forma em L das barras. A segunda parte mais curta das barras irá travar de maneira automática contra os lados mais curtos das partes de armação. Adicionalmente, os orifícios das barras 66 arranjadas abaixo das partes de armação (denotadas 78 da barra 66') podem ser usados como dispositivos de anexação, arranjados para cooperar com por exemplo, parafusos ancorados no solo, para fixar e suportar o trocador de calor de placa 2. Integrando estas funcionalidades de içamento e fixação nas barras / 30 elimina a necessidade por meios convencionais para erguer e fixar o trocador de calor de placa. Tais meios convencionais necessitam que as peças finais sejam maiores do que as placas de transferência de calor para permitir o engate entre as peças finais e os meios de içamento e fixação. Se as funcionalidades de içamento e fixação em vez disso são integradas nas barras como é sugerido aqui, as peças finais podem ter o mesmo comprimento que as placas de transferência de calor, que é de material eficaz.

[0071] Deve ser notado que a haste de suporte 24 do trocador de calor de placa 2 e as barras 66 são similares o que torna o trocador de calor de placa mais barato e mais fácil de montar.

[0072] Adicionalmente, deve ser dito que os lados curtos das partes de armação são fechados pelos revestimentos como é aparente a partir de algumas das figuras. Isto é por razões de higiene e estética.

[0073] Com referência às Figs. 9 a 10, um trocador de calor de placa do tipo de bloco completamente soldado 88 é parcialmente ilustrado. Ele compreende uma primeira, uma segunda, uma terceira, uma quarta, uma quinta e uma sexta peça final 90, 92, 94, 96, 98 e 100, respectivamente. A primeira, a segunda, a terceira e a quarta peças finais são painéis laterais do trocador de calor de placa 88 e elas são todas construídas essencialmente como é descrito acima para as peças finais 4 e 6. De maneira apropriada, a primeira, a segunda, a terceira e a quarta peças finais compreendem uma respectiva de uma primeira, uma segunda, uma terceira e uma quarta parte de armação 102, 104, 106 e 108, respectivamente. A quinta e a sexta peças finais são cabeças de topo e de fundo do trocador de calor de placa 88 e elas são ambas projetadas de maneira convencional. No entanto, em uma modalidade alternativa, também a quinta e a sexta peças finais podem ser construídas essencialmente como as peças finais descritas acima 4 e 6.

/ 30

[0074] O trocador de calor de placa 88 compreende adicionalmente uma pilha ou embalagem 110 de placas de transferência de calor 112. A embalagem de placas de transferência de calor é completamente soldada já que nenhuma gaxeta é necessária entre as placas de transferência de calor para a vedação apropriada dos canais de fluxo entre as placas. A primeira, a segunda, a terceira, a quarta, a quinta e a sexta peças finais 90, 92, 94, 96, 98 e 100, respectivamente, são arranjadas para ser aparafusadas (parafusos não ilustrados) a um conjunto de vigas de canto 114 para formar um compartimento semelhante à caixa em torno da embalagem 110 de placas de transferência de calor 112. Assim, no trocador de calor montado 88 a embalagem de placa 110 é arranjada dentro de respectivas porções internas 116, 118, 120, 122, 124 e 126 da primeira, da segunda, da terceira, da quarta, da quinta e da sexta peças finais 90, 92, 94, 96, 98 e 100. Mais particularmente, uma respectiva superfície de parede externa 128, 130, 132, 134, 136 e 138 das porções internas 116, 118, 120, 122, 124 e 126 faceia uma respectiva de uma primeira, uma segunda, uma terceira, uma quarta, uma quinta e uma sexta superfícies 140, 142, 144, 146, 148 e 150 da embalagem 110 de placas de transferência de calor 112. Cada uma das porções internas e assim as superfícies de parede externa possui dimensões externas x1 e x2. A primeira e a segunda superfícies 140 e 142 da embalagem de placa de transferência de calor 110 são opostas e perpendiculares a um plano de extensão das placas de transferência de calor 112. De maneira similar, a terceira e a quarta superfícies 144 e 146 são opostas e perpendiculares a um plano de extensão das placas de transferência de calor 112. Cada uma da primeira, da segunda, da terceira e da quarta superfícies possui dimensões externas x3 e y3. Adicionalmente, cada uma da primeira, da segunda, da terceira e da quarta superfícies possui uma porção central, com dimensões externas x2 e y2, e uma porção periférica circulando a porção central, porções as quais para a primeira / 30 superfície são denotadas 145 e 147 na Fig. 10. A quinta e a sexta superfícies 148 e 150 são opostas e paralelas com um plano de extensão das placas de transferência de calor 112.

[0075] Como está claro a partir das figuras, as porções internas 116, 118, 120 e 122 da primeira, da segunda, da terceira e da quarta peças finais 90, 92, 94 e 96 se estendem fora da embalagem de placa de transferência de calor 110. Em outras palavras, x1 >x3>x2 e y1 >y3>y2.

[0076] Como mencionado acima, as peças finais são arranjadas para ser aparafusadas às vigas de canto. Mais particularmente, cada uma da primeira, da segunda, da terceira e da quarta partes de armação 102, 104, 106 e 108 é provida com recessos 152 ao longo das suas bordas longitudinais. Os parafusos são arranjados para se estender através de um respectivo dos recessos 152 e adicionalmente para um correspondente orifício 154 em uma das vigas de canto 114.

[0077] O funcionamento geral e o projeto de um trocador de calor de placa do tipo de bloco completamente soldado é bem conhecido e não será descrito em detalhe aqui. Especialmente, componentes do trocador de calor de placa do tipo de bloco completamente soldado não relevantes para a presente invenção ano serão descritos aqui. Em vez disso, referência é feita ao pedido de patente Europeu EP 2508831, aqui incorporado por referência.

[0078] Como mencionado acima, a construção da primeira e da segunda peças finais 4 e 6 do trocador de calor de placa 2, e a primeira, a segunda, a terceira e a quarta peças finais 90, 92, 94 e 96 do trocador de calor de placa 88, são essencialmente similares. A descrição acima fora na primeira peça final 4 assim também é válida para as peças finais 90, 92, 94 e 96. No entanto, é possível que as peças finais do trocador de calor soldado difiram das peças finais do trocador de calor com gaxetas de alguns modos. Como um exemplo, a porção interna 42 do objeto de / 30 armação 40 para formar uma peça final de um trocador de calor soldado podem ser comuns e possuir uma espessura igual já que as peças finais do trocador de calor soldado não são arranjadas para comprimir a embalagem 110 de placas de transferência de calor 112.

[0079] Naturalmente, mesmo se não ilustradas nas figuras, uma ou mais das peças finais do trocador de calor de placa soldado podem compreender barras similares às barras 66 descritas acima.

[0080] Como mencionado acima, existe uma limitação com relação a como os objetos largos podem ser extrusados. Para permitir a provisão de peças finais com larguras que excedem a largura de extrusão máxima, a parte de armação da peça final, isto é o objeto de armação a partir do qual a parte de armação é produzida, pode compreender uma pluralidade de módulos extrusados. Tais módulos 156, 158, 160 e 162 e tal objeto de armação modular 164 são ilustrados nas Figs. 11 e 12. Os módulos são conectados lado a lado, por soldagem ao longo das junções 166 se estendendo paralelos à direção de extrusão (D). Cada dois módulos são conectados por duas junções opostas, uma junção se estendendo pelo menos parcialmente através de uma porção interna 168, e uma junção se estendendo pelo menos parcialmente através de uma porção externa 170, do objeto de armação 164. Na Fig. 11 as superfícies de conexão 172 dos módulos 156 e 158 são ilustradas. Na montagem do objeto de armação, cada uma das superfícies de conexão 172 de cada um dos módulos é soldada a uma correspondente das superfícies de conexão 172 de um adjacente dos módulos. As superfícies de conexão estão pelo menos parcialmente em protrusão a partir de uma superfície limitante 174 de um respectivo dos módulos. Desta forma, se torna mais fácil alcançar o contato apertado entre os módulos. Isto ocorre pois as superfícies limitantes podem não ser perfeitamente planas já que pode ser difícil alcançar um contato apertado entre duas superfícies limitantes. Assim, após a soldagem dos / 30 módulos entre si, haverá uma fenda central mais estreita entre cada dois dos módulos.

[0081] Os módulos podem ser soldados entre si por diferentes técnicas de soldagem. Um exemplo de tal técnica é a Soldagem Agitada por Fricção em que os módulos podem ser conectados de um modo forte e rápido. Mais particularmente, as junções de soldagem que podem ser alcançadas por Soldagem Agitada por Fricção são tão fortes quanto o resto da estrutura do módulo. Adicionalmente, por Soldagem Agitada por Fricção mais do que uma junção de soldagem, tal como duas junções de soldagem opostas entre dois módulos (mencionados acima), podem ser produzidas ao mesmo tempo, o que permite uma rápida taxa de produção.

[0082] Além disso, módulos de comprimento longo podem ser soldados juntos para produzir objetos de armação com comprimentos longos que podem ser cortados em comprimentos mais curtos, como for desejado, em um estágio posterior. Naturalmente, também outras técnicas de conexão de módulo diferentes de soldagem são concebíveis. Por exemplo, os módulos podem ser colados ou aparafusados.

[0083] Como outro exemplo, os módulos podem ser conectados através de algum tipo de meio mecânico ou de travamento automático. A Fig. 13 ilustra um objeto de armação extrusado modular 176 compreendendo um módulo macho 178, um módulo fêmea 180 e um módulo externo 182. O módulo macho 178 compreende uma projeção 184 e uma ranhura 186. O módulo fêmea 180 compreende duas ranhuras 188 e 190. O módulo externo 182 compreende duas projeções 192 e 194. Todas as ranhuras e projeções estão se estendendo ao longo da direção de extrusão D. como é ilustrada na Fig. 13, a projeção 184 do módulo macho 178 é recebida na ranhura 188 do módulo fêmea 180, a projeção 192 do módulo externo 182 é recebida na ranhura 190 do módulo fêmea 180 e a projeção 194 do módulo externo 182 é recebida na ranhura 186 do módulo / 30 macho 178 para montar o objeto de armação 176.

[0084] Naturalmente, um objeto de armação extrusado modular pode ser construído de vários diferentes modos. Por exemplo, ele pode compreender um módulo macho e um módulo fêmea apenas, conectados por um ou mais pares de projeções e ranhuras cooperativas. Também pode compreender dois módulos finais e teoricamente qualquer número de módulos intermediários, similares ou diferentes, todos conectados em linha por algum tipo de meio de travamento automático e/ou soldagem e/ou algum outro meio de conexão. Os meios de travamento automático dos diferentes tipos também são concebíveis em conjunto com a presente invenção, tais como projeções e ranhuras de forma alternada, por exemplo, forma de cauda de andorinha.

[0085] Objetos de armação extrusados modulares compreendendo módulos de diferentes larguras e/ou comprimentos também são concebíveis. A Fig. 14 ilustra um objeto de armação extrusado modular 196 compreendendo dois módulos finais essencialmente similares 198 e um módulo intermediário mais largo e mais longo 200 para acomodar funcionalidades como barras de transporte e de guia, parafusos de aperto, e meios de içamento, suporte e fixação. Assim, o objeto de armação 196 é dimensionado de forma a ser mais largo localmente, onde for necessário para a incorporação de funcionalidades específicas em uma peça final resultante, que pode economizar não apenas espaço mas também material e assim dinheiro.

[0086] Assim, o núcleo dos trocadores de calor de placa da invenção descritos acima são as partes de armação não sólidas extrusadas. Por extrusão é possível fabricar uma parte de armação com um projeto relativamente complexo que é resistente à deformação pelo fato de que oferece uma distribuição de carga eficaz. Ainda, a parte de armação é muito eficaz para o material que é benéfico a partir do ponto de vista / 30 econômico. Ainda, como a parte de armação compreende as cavidades e pode ser feita de um material com densidade relativamente baixa, tal como alumínio, é relativamente leve. Uma vantagem de usar alumínio para as partes de armação é que não requer pintura para se tornar resistente como as placas finais de aço carbono convencionais.

[0087] As modalidades descritas acima da presente invenção devem apenas ser vistas como exemplos. Um perito na técnica percebe que a modalidade discutida pode ser variada e combinada em um número de modos sem fugir do conceito da invenção.

[0088] Como um exemplo, as partes de armação podem ser feitas de qualquer material que pode ser extrusado adequado, tal como ao ou um polímero.

[0089] Como outro exemplo, a presente invenção pode ser usada em conjunto com qualquer tipo de trocador de calor de placa, tal como trocadores de calor de placa semi-soldados e todos os tipos de trocadores de calor de placa com placas de transferência de calor permanentemente unidas.

[0090] O projeto da peça final especificada acima e mostrada nas figuras é apenas exemplar. Assim, a parte de armação pode compreender qualquer número e qualquer projeto das cavidades e as paredes de partição. As paredes de partição não precisam ser retas mas podem ser anguladas ou curvadas e até mesmo conectadas entre si, de maneira a formar, por exemplo, uma estrutura semelhante à grade dentro das partes de armação. Adicionalmente, as paredes de partição podem ter espessuras variáveis e o projeto de uma parede de partição pode diferir do projeto de outra.

[0091] Adicionalmente, a porção externa e a porção interna das partes de armação podem ser separadas entre si nos lados longos. Além disso, a superfície de parede externa da porção externa das partes de armação pode ser de canto já que a superfície de parede interna em vez de / 30 ser suave. Ainda, uma ou mais paredes de partição pode unir cada uma das áreas de contato interna e externa da porção interna e a porção externa das partes de armação.

[0092] Adicionalmente, barras com diferentes projetos do que aqueles descritos acima podem ser usadas. Por exemplo, barras com seções transversais conformadas em U ou retangulares podem ser usadas em vez de barras com seção transversal conformada em L. Naturalmente, o projeto das barras determina as funções delas. Adicionalmente, mais do que uma barra pode ser estender dentro de uma e da mesma cavidade. Ainda, as barras não precisam se estender ao longo de toda a cavidade completa. Finalmente, as barras podem ser arranjadas em outras cavidades diferentes da externa.

[0093] Como mencionado acima, os segundos lados ou lados curtos das partes de armação podem ser fechados por revestimentos e barras podem ser estender através da parte de armação e além do lado curto inferior da mesma, inter alia, para suportar e fixar a parte de armação. De acordo com uma modalidade alternativa, a parte de armação da invenção pode ser provida com um suporte polimérico que é ilustrado na Fig. 15 e dentado com o numeral 202. O suporte 202 compreende um número de projeções 204 arranjadas para ser inseridas nas cavidades 52 do objeto de armação 40 (ver as Figs. 4 e 5) a partir do lado curto 86 das mesmas e engatam com as paredes internas que definem estas cavidades. A base 206 do suporte é arranjada para se estender fora do objeto de armação ou parte de armação e compreende os pés 208 adaptados para o contato com o solo. Como está claro a partir da Fig. 15, o suporte 202 pode ter uma estrutura parcialmente oca e compreender uma armação 210 e as cavidades 212, que formam o suporte leve e material eficaz mas ainda forte. Para uma parte de armação provida com o suporte 202, um revestimento para fechar o lado inferior curto pode não ser necessário. Adicionalmente, as barras, se / 30 presentes, podem não ter que se estender além do lado inferior curto para suportar a parte de armação. Isto é pois o suporte é arranjado tanto para fechar o lado curto inferior quanto para suportar a parte de armação.

[0094] Naturalmente, o suporte 202 pode ser de outros materiais diferentes de materiais poliméricos.

[0095] A porção interna da parte de armação acima possui uma superfície de parede interna essencialmente plana e uma superfície de parede externa levemente convexa. Assim, a espessura da porção interna está variando. É claro que, outros projetos da parte de armação porção interna são possíveis. Como um exemplo, tanto a superfície de parede interna quanto a superfície de parede externa da parte de armação da porção interna podem ser levemente convexas. Alternativamente, como mencionado acima, elas podem ser essencialmente planas. Em ambos os casos, a porção interna então pode ter uma espessura constante.

[0096] No trocador de calor de placa descrito acima, parafusos e porcas são arranjados para cooperar entre si e com os recessos das partes de armação para pressionar as peças finais uma em direção a outra. Naturalmente, outros meios podem ser usados para pressionar as peças finais uma em direção a outra.

[0097] A haste de suporte descrita acima pode não ser necessária em conjunto com alguns tipos de trocador de calor de placa já que as barras oferecem soluções de suporte e fixação para ambas as peças finais.

[0098] A forma em L descrita acima das barras oferece uma solução de travamento para as porcas. Naturalmente, as barras em vez disso podem oferecer uma solução de travamento para as cabeças de parafuso. De acordo com isto, as peças finais podem ser pressionadas entre si girando as porcas em vez dos parafusos. Adicionalmente, outras soluções de travamento são concebíveis. Como um exemplo, as porcas, ou as cabeças de parafuso, podem ser permanentemente anexadas, por exemplo soldadas, / 30 às barras.

[0099] Deve ser ressaltado que uma descrição dos detalhes não relevantes à presente invenção foi omitida e que as figuras são apenas esquemáticas e não são desenhadas de acordo com escala. Também deve ser dito que algumas das figuras foram mais simplificadas do que outras. Portanto, alguns componentes podem ser ilustrados em uma figura mas deixados fora em outra figura.

Claims

1. Trocador de calor de placa (2, 88) compreendendo uma peça final (4, 90) e uma embalagem (12, 110) de placas de transferência de calor (13, 112), a dita peça final (4, 90) compreendendo uma parte de armação (8, 102), parte de armação a qual possui uma porção interna (42, 14, 116), uma porção externa (44) e uma porção intermediária (46) arranjada entre a porção interna e a porção externa, a porção intermediária da parte de armação compreende um primeiro número de cavidades (52) se estendendo em uma direção paralela a um eixo (C) da parte de armação, em que uma superfície de parede externa (48, 15, 128) da porção interna (42, 14, 116) da parte de armação (8, 102) é arranjada para facear uma primeira superfície (17, 140) da embalagem de placas de transferência de calor, a dita primeira superfície tendo uma porção central (23, 145) e uma porção periférica (25, 147) circulando a porção central, e em que dimensões externas (x1, y1) da superfície de parede externa da porção interna da parte de armação são pelo menos tão grandes quanto dimensões externas (x2, y2) da porção central da primeira superfície da embalagem de placas de transferência de calor, o trocador de calor de placa sendo caracterizado pelo fato de que a parte de armação (8, 102) é extrusada em uma direção de extrusão ao dito eixo (C) da parte de armação ao longo da qual as cavidades (52) se estendem.

2. Trocador de calor de placa (2) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície de parede externa (48, 15) da porção interna (42, 14) da parte de armação (8) é arranjada paralela com um plano de extensão das placas de transferência de calor (13).

3. Trocador de calor de placa (88) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície de parede externa (48, 128) da porção interna (42, 116) da parte de armação (102) é arranjada perpendicular a um plano de extensão das placas de transferência de calor (112).

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4. Trocador de calor de placa (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a porção intermediária (46) da parte de armação (8, 102) compreende um segundo número de paredes de partição (54) se estendendo entre a porção externa e a porção interna da parte de armação, uma superfície de parede interna (58) da porção externa (44) compreendendo um terceiro número de áreas de conexão externas (62) e uma superfície de parede interna (50) da porção interna (42, 14, 116) compreendendo um quarto número de áreas de conexão internas (60), cada uma das paredes de partição unindo a porção externa ao longo de uma das áreas de conexão externas e a porção interna ao longo de uma das áreas de conexão internas.

5. Trocador de calor de placa (2) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a superfície de parede interna (58) da porção externa (44) é essencialmente plana entre duas adjacentes áreas de conexão externas (62).

6. Trocador de calor de placa (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que uma distância entre uma superfície de parede externa (56) da porção externa (44) e a superfície de parede externa (48, 15, 128) da porção interna (42) da parte de armação (8, 102) é maior em uma seção central (64) da parte de armação do que fora da seção central, a dita seção central se estendendo ao longo do dito eixo (C) da parte de armação.

7. Trocador de calor de placa (2) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a superfície de parede externa (56) da porção externa (44) da parte de armação (8, 102) salta para fora quando observada a partir da porção intermediária (46) da parte de armação.

8. Trocador de calor de placa (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que a superfície de parede externa (48, 15, 128) da porção interna (42) da parte de armação (8,

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102) salta para fora quando observada a partir da porção intermediária (46) da parte de armação.

9. Trocador de calor de placa (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma espessura t2 da porção externa (44) da parte de armação (8, 102) é menor do que uma espessura t1 da porção interna (42, 14, 116) da parte de armação.

10. Trocador de calor de placa (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada uma da porção externa e da porção interna (44, 42, 14, 116) da parte de armação (8, 102) possui dois primeiros lados opostos (32, 34) que são paralelos ao dito eixo (C), ao longo dos primeiros lados nos quais a porção externa e a porção interna são conectadas entre si.

11. Trocador de calor de placa (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um sexto número de barras (66) se estendendo dentro da porção intermediária (46) da parte de armação (8, 102).

12. Trocador de calor de placa (2) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que cada uma das barras (66) se estende ao longo de uma respectiva das cavidades (52) dentro da parte de armação (8, 102).

13. Trocador de calor de placa (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 e 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das barras (66) se estende fora da parte de armação (8, 102) e se projeta a partir de um dos dois segundos lados opostos (82, 86) da mesma.

14. Trocador de calor de placa (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a parte de armação (8, 102) compreende pelo menos um recesso (30, 152) se estendendo através da porção externa e da porção interna (44, 42, 14, 116) do mesmo, e pelo menos uma das barras (66) compreende pelo menos um orifício (72, 74,

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76, 78) que coincide com o dito pelo menos um recesso da parte de armação, para facilitar a cooperação entre a parte de armação e a dita pelo menos uma das barras.

15. Trocador de calor de placa (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a parte de armação compreende uma pluralidade de módulos extrusados (156, 158, 160, 162, 178, 180, 182) que são conectados ao longo da direção de extrusão (D).