BRPI0922160B1

BRPI0922160B1 - Placa de trocador de calor, e, trocador de calor

Info

Publication number: BRPI0922160B1
Application number: BRPI0922160-3A
Authority: BR
Inventors: Fredrik Blomgren; Magnus Nilsson
Original assignee: Alfa Laval Corporate Ab
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2020-09-29
Also published as: KR20130087617A; US9746253B2; EP2356392B1; EP2356392A2; US20110240273A1; WO2010064975A3; JP2014055772A; JP2012510606A; BRPI0922160A2; PT2356392T; SE0802520A1; JP5502101B2; KR101357917B1; DK2356392T3; WO2010064975A2; PL2356392T3; CN102239379A; SE533205C2; RU2472091C1; CN102239379B

Abstract

placa de trocador de calor, e, trocador de calor. uma placa de trocador de calor, onde a placa é provida de uma superfície de transferência de calor que tem um desenho corrugado com uma pluralidade de pistas e vales, e onde a placa de trocador de calor é provida de uma pluralidade de seções de guia, e onde cada seção de guia compreende uma primeira superfície de guia e uma segunda superfície de guia, onde as primeira e segunda superfícies de guia são perpendiculares um à outra. um trocador de calor que compreende uma pluralidade de placas de trocador de calor é também descrito. as vantagens desta placa de trocador de calor é que ela permite um alinhamento melhorado das placas de trocador de calor.

Description

CAMPO TÉCNICO

[1] A presente invenção é relativa a uma placa de trocador de calor que tem dispositivo de guia melhorado, que irá melhorar o alinhamento das placas de trocador de calor em um trocador de calor. A invenção ainda é relativa a um trocador de calor que compreende uma pluralidade de placas de trocador de calor.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[2] Um tipo convencional de trocador de calor de placa utiliza placas de transferência de calor equipadas com gaxetas que vedam cada canal do próximo e direcionam os fluidos para canais de escoamento alternativos. Este tipo de trocador de calor de placa é utilizado através de toda a indústria como equipamento padrão para aquecimento, resfriamento, recuperação de calor, condensação e evaporação eficientes.

[3] Tal trocador de calor de placa consiste de uma série de placas finas trocadoras de calor equipadas com gaxetas. As placas são então comprimidas juntas entre uma placa de estrutura e uma placa de pressão para criar um arranjo de canais de escoamento paralelos. Os dois fluidos escoam em canais alternativos o que fornece uma grande área superficial sobre a qual pode ter lugar a transferência de energia térmica de um fluido para o outro. Os canais são providos de diferentes desenhos corrugados projetados para induzir turbulência máxima em ambos os escoamentos de fluido, para fazer a transferência de calor tão eficiente quanto possível. Os dois fluidos diferentes penetram e saem normalmente no topo e fundo do trocador de calor, respectivamente. Isto é conhecido como o princípio de escoamento em contracorrente.

[4] Uma vantagem com trocadores de calor que tem gaxetas comparados com trocadores de calor soldados, é que é fácil montar e separar as placas de trocador de calor. Isto é vantajoso, por exemplo, quando elas UM precisam ser limpas ou quando a capacidade do trocador de calor deve ser ajustada. Isto é feito simplesmente adicionando ou removendo placas de trocador de calor quando requerido.

[5] Em um tipo de trocadores de calor de placa o trocador de calor compreende um tipo de placa que é montado com cada outra placa girada 180 ° para formar dois canais diferentes para os fluidos, um canal para o meio de resfriamento e um canal para o produto que deve ser resfriado. Uma vedação é fornecida entre cada placa. Tal arranjo é efetivo em custo e trabalha para diversas aplicações. Cada placa é provida de cristas e vales para, por um lado, fornecer uma rigidez mecânica e, por outro lado, melhorar a transferência de calor para o líquido. As placas irão apoiar uma na outra, onde os desenhos das placas encontram um ao outro, o que irá melhorar a rigidez mecânica do pacote de placas. Isto é importante especialmente quando os fluidos têm pressões diferentes. Para este tipo de trocador de calor, as regiões de abertura de entrada e saída devem ser adaptadas de modo que elas trabalhem para ambos os canais.

[6] Também é importante que as placas de trocador de calor sejam alinhadas de maneira adequada uma em relação à outra em ambas, na direção vertical, bem como na direção horizontal. Isto é especialmente importante para trocadores de calor que têm um número elevado de placas de trocador de calor empilhadas juntas, uma vez que um pequeno desalinhamento pode multiplicar com o número de placas de trocador de calor. Placas de trocador de calor desalinhadas podem resultar em vazamento em um canal de escoamento devido a desalinhamento da gaxeta de vedação, ou mesmo a dano ao trocador de calor.

[7] Existem diferentes maneiras de alinhar as placas de trocador de calor. Uma maneira comum é utilizar barras guia normalmente nos lados superior e inferior das placas de trocador de calor. Tal solução pode não fornecer uma precisão suficientemente elevada, de tal modo que outros meios de alinhamento também sejam requeridos. Uma solução comum de obter um alinhamento das placas de trocador de calor é fornecer uma superfície de guia nos cantos da placa de trocador de calor.

[8] As regiões de canto das placas de trocador de calor são comumente arredondadas, isto é, providas de um raio. É conhecido fornecer superfícies de guia arredondadas nos cantos, que têm um raio com o mesmo centro que as aberturas de porta. Desta maneira a aresta superior de uma placa apóia na aresta inferior de outra placa quando elas são empilhadas. Ao mesmo tempo, a região de canto deve, independentemente de guiar as placas, também estabilizar a ranhura de gaxeta ao redor da abertura de porta. As superfícies de guia serão assim bastante pequenas e podem compreender somente algumas pequenas superfícies onde as porcas de estabilização de uma placa se apoiam contra o lado traseiro de outra placa. Esta solução pode trabalhar para placas maiores quando existe espaço suficiente para uma superfície de guia arredondada. O ângulo da superfície de guia arredondada está normalmente na região de até 70 a 85 graus.

[9] Em placas menores, pode não haver espaço para tal solução. Pode ser que exista somente espaço para uma superfície de guia que tenha um ângulo menor, ou o raio da superfície de guia pode ter que ser bastante pequeno. Ambos estes arranjos irão deteriorar a possibilidade de alinhar as placas em uma maneira adequada.

[10] A US 5.967.227-A divulga uma placa de trocador de calor que tem um colar guia. O colar guia é côncavo, tendo um raio negativo comparado com o canto exterior da placa.

[11] A EP-0 450 822-A1 divulga uma placa de trocador de calor que tem um colar afunilado incluído nos recessos da barra guia. O colar afunilado, que pode ser de uma forma algo triangular, é projetado para alinhar as placas de trocador de calor.

[12] A JP 11287582-A divulga uma placa de trocador de calor que tem partes guia salientes incorporadas na ranhura da gaxeta de vedação ao redor das aberturas de porta.

[13] Estas soluções conhecidas mostram tipos diferentes de auxílios de alinhamento que podem trabalhar bem em aplicações específicas. Elas são, contudo, projetadas para placas de trocador de calor maiores, onde existe espaço suficiente para incorporar tais soluções. Existe assim espaço para dispositivos de guia melhorados, que são também projetados para utilização em placas de trocador de calor menores.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[14] O objetivo da invenção é, portanto, fornecer uma placa de trocador de calor que tem dispositivo de guia melhorado. Outro objetivo da invenção é fornecer um trocador de calor no qual o alinhamento das placas de trocador de calor é melhorado.

[15] A solução para o problema de acordo com a invenção está descrita na parte de caracterização da reivindicação 1. As reivindicações 2 até 8 contém modalidades vantajosas da placa de trocador de calor. A reivindicação 9 contém um trocador de calor vantajoso.

[16] Com uma placa de trocador de calor onde a placa de trocador de calor é provida de uma superfície de transferência de calor que tem um desenho corrugado com uma pluralidade de pistas e vales, e onde a placa de trocador de calor é provida de uma pluralidade de seções de guia, o objetivo da invenção é alcançado em que cada seção de guia compreende uma primeira superfície de guia e uma segunda superfície de guia, onde as primeira e segunda superfícies de guia são perpendiculares uma à outra.

[17] Por meio desta primeira modalidade da placa de trocador de calor, uma placa de trocador de calor é obtida, que permite uma guia melhorada das placas de trocador de calor em um trocador de calor. Isto permite às placas de trocador de calor serem alinhadas em uma maneira mais precisa ao montar o trocador de calor. Isto irá minimizar a possibilidade de dano às placas de trocador de calor e à gaxeta de vedação durante a montagem, o que pode ocorrer quando as placas de trocador de calor são desalinhadas durante o aperto do trocador de calor. Isto irá por sua vez minimizar o risco de vazamento do trocador de calor durante utilização.

[18] Em um desenvolvimento vantajoso da placa de trocador de calor inovadora, as seções de guia são fornecidas nos cantos da placa de trocador de calor. Isto permite um dispositivo de guia compacto que será possível utilizar também em placas de trocador de calor menores.

[19] Em um desenvolvimento vantajoso das placas de trocador de calor inovadoras a seção de guia ainda compreende uma terceira superfície de guia e uma quarta superfície de guia. As terceira e quarta superfícies de guia também são perpendiculares uma à outra. A vantagem disto é que a guia das placas de trocador de calor pode ser ainda mais melhorada.

[20] Em um desenvolvimento vantajoso da placa de trocador de calor inovadora as primeira e terceira superfícies de guia e a segunda e a quarta superfícies de guia são paralelas uma à outra. A vantagem de utilizar superfícies de guia perpendiculares é que o espaço na direção transversal e na direção longitudinal pode ser minimizado.

[21] Em um desenvolvimento vantajoso da placa de trocador de calor inovadora, a primeira superfície de guia, a segunda superfície de guia, a terceira superfície de guia, e a quarta superfície de guia são superfícies de guia retas.

[22] Em um desenvolvimento vantajoso da placa de trocador de calor inovadora a seção de guia ainda compreende uma superfície rebaixada que é paralela ao nível da superfície de base da placa de trocador de calor e que tem uma profundidade de prensagem que é maior do que o desenho corrugado da superfície de transferência de calor da placa de trocador de calor. Isto é vantajoso em que a superfície de guia pode ser aumentada, o que fornece um alinhamento mais preciso das placas de trocador de calor. Outra vantagem disto é que a superfície de guia é aumentada sem estender a superfície de guia na direção transversal ou na direção longitudinal. Isto permitir um dispositivo de guia compacto.

[23] Em um desenvolvimento vantajoso da placa de trocador de calor inovadora, a seção de guia ainda compreende uma terceira superfície de guia e uma quarta superfície de guia onde a terceira e quarta superfícies de guia são também perpendiculares uma à outra. Isto é vantajoso em que o alinhamento das placas de trocador de calor pode ser ainda mais melhorado.

[24] Em um trocador de calor inovador, o trocador de calor compreende uma pluralidade de placas de trocador de calor de acordo com a invenção. Isto permite um trocador de calor onde a guia das placas de trocador de calor é melhorada.

BREVE DESCRIÇÃO DE DESENHOS

[25] A invenção será descrita em maior detalhe no que segue com referência às modalidades que estão mostradas nos desenhos anexos, nos quais: A figura 1 mostra parte de uma placa de trocador de calor de acordo com a invenção; A figura 2 mostra um detalhe da placa de trocador de calor de acordo com a invenção; A figura 3 mostra uma seção transversal de duas placas de trocador de calor de acordo com a invenção; A figura 4 mostra um detalhe de uma segunda modalidade de acordo com a invenção, e A figura 5 mostra um detalhe de um trocador de calor de acordo como a invenção.

MODOS PARA REALIZAR A INVENÇÃO

[26] As modalidades da invenção com outros desenvolvimentos descritos no que segue devem ser observadas somente como exemplos e de maneira alguma limitar o escopo da proteção fornecida pelas reivindicações de patente.

[27] A figura 1 mostra parte de uma placa de trocador de calor de acordo com uma primeira modalidade da invenção. As figuras 2 e 3 mostram detalhes da placa de trocador de calor. A placa de trocador de calor é projetada para ser utilizada em trocadores de calor para trabalhos gerais de aquecimento e resfriamento de diferentes líquidos através de toda a indústria. Somente as regiões extremas da placa de trocador de calor são mostradas. A placa de trocador de calor 1 compreender quatro furos de porta 2, 3, 4, 5 que irão constituir ou portas de entrada ou portas de saída no trocador de calor. A placa de trocador de calor mostrada 1 é projetada de tal maneira que um tipo de placa é suficiente para montar um trocador de calor. Assim, cada outra placa de trocador de calor 1 é virada de cabeça para baixo em relação ao eixo transversal 10 para obter os canais de escoamento diferentes quando o trocador de calor é montado. Desta maneira, aberturas de porta 2 e 4 irão constituir uma porta de entrada ativa para um canal de escoamento, e aberturas de porta 3 e 5 irão constituir uma porta passiva. Desta maneira, o desenho irá interagir de tal modo que o desenho de uma placa irá se apoiar no desenho da outra placa, criando uma pluralidade de pontos de contato intermediários.

[28] A placa de trocador de calor compreende uma superfície de transferência de calor corrugada 6 que tem um desenho corrugado que compreende cristas 7 e vales 8. O desenho corrugado pode ter projetos diferentes. As regiões extremas da placa, isto é, as regiões de porta de entrada e saída do lado de fora da superfície de transferência de calor, serão sempre uma imagem espelhada invertida para um único tipo de placa de trocador de calor. A placa de trocador de calor compreende ranhuras de gaxeta de vedação adaptadas para acomodar uma gaxeta de vedação que é utilizada para definir e delimitar um canal de escoamento. Na figura 1 a parte inferior da placa de trocador de calor está mostrada com uma gaxeta de vedação de canal 11 posicionada na ranhura de gaxeta ao redor da superfície de transferência de calor de uma gaxeta de vedação de porta 12, posicionada ao redor de uma porta passiva. A função de tais placas de trocador de calor é bem conhecida da pessoa versada e não é descrita ainda mais.

[29] A ranhura de gaxeta de vedação é suportada por botões de suporte salientes prensados na placa de trocador de calor. Os botões de suporte são colocados ao redor da periferia da placa de trocador de calor e também nas seções de transferência adiabática da placa de trocador de calor. Os botões de suporte de uma seção irão se apoiar nas áreas entre os botões de suporte de outra seção quando as placas de trocador de calor são montadas no trocador de calor. Os botões de suporte podem ter formas diferentes. Sua finalidade principal é estabilizar as áreas de transferência adiabática, as ranhuras de gaxeta e as ranhuras diagonais do trocador de calor.

[30] As regiões de canto da placa de trocador de calor são na primeira modalidade providas de seções de guia. Uma seção de guia compreende botões de suporte e superfícies de guia. A primeira extremidade da placa de trocador de calor compreende uma primeira seção de guia 13 e uma segunda seção de guia 14. A segunda extremidade da placa de trocador de calor compreende uma terceira seção de guia 15 e uma quarta seção de guia 16. Uma vez que a placa de trocador de calor é espelhada em relação ao eixo transversal 10, as seções de guia 13 e 15 são similares e as seções de guia 14 e 16 são similares. Em um trocador de calor, quando as placas de trocador de calor são empilhadas uma sobre cada outra, o lado traseiro de uma seção de guia irá se apoiar no lado frontal da outra seção de guia. Um exemplo disto está mostrado na figura 5, onde um detalhe de uma placa de trocador de calor que compreende três placas de trocador de calor 62, 63, 64, está mostrado. O lado traseiro da seção de guia 13 da placa de trocador de calor 63 irá apoiar sobre o lado frontal da seção de guia 16 da placa de trocador de calor 62, e o lado traseiro da seção de guia 14 da placa de trocador de calor 63 irá apoiar sobre o lado frontal da seção de guia 15 da placa trocadora 62. Da mesma maneira, o lado traseiro da seção de guia 16 da placa de trocador de calor 64 irá apoiar no lado frontal da seção de guia 13 da placa trocadora 63 e o lado traseiro da seção 15 da placa de trocador de calor 64 irá apoiar no lado frontal da seção de guia 14 da placa trocadora 63.

[31] A quarta seção de guia 16 compreende uma superfície de canto rebaixada 18. A placa trocadora de calor um é prensada utilizando uma ferramenta de prensa. As saliências da placa de trocador de calor 1 que compreendem as cristas da superfície de transferência de calor e os botões de suporte irão assim obter um primeiro nível de altura a. Os vales da superfície de transferência de calor e as ranhuras da gaxeta de vedação irão obter um segundo nível de altura b que corresponde à profundidade de prensagem normal da placa. O nível b é aqui referido como o nível de superfície de base. A superfície de canto rebaixada 18 é prensada para um terceiro nível c que corresponde à profundidade de prensagem máxima da placa. A diferença em altura entre o nível b e o nível c é preferivelmente entre uma e duas profundidades de prensagem. É importante que o nível c difira do nível b por uma quantidade suficiente para permitir às superfícies de guia apoiarem uma na outra. Por outro lado não é possível fazer a diferença entre o nível b e o nível c muito grande, uma vez que não é possível prensar o material da placa de trocador de calor até qualquer altura. A superfície de canto rebaixada 18 pode ser provida de uma ou diversas saliências 27 para facilitar a prensagem do canto rebaixado.

[32] Mantendo a diferença entre o nível b e o nível c entre uma ou duas profundidades de prensagem, o volume de material de placa necessário para a prensagem de tal canto rebaixado é trazido principalmente a partir da região de canto. Uma vez que a região de canto é posicionada na aresta exterior do material da placa, tal profundidade de prensagem elevada é possível obter sem deteriorar a resistência da placa de trocador de calor. Uma ligeira mudança nas propriedades de material também será permitida na região de canto, uma vez que a região de canto na placa de trocador de calor está fora da área pressurizada do trocador de calor.

[33] A seção de guia 16 ainda compreende um botão de suporte central 19 posicionado no canto da placa, com sua extensão longitudinal em um ângulo de 45 ° em relação ao eixo transversal X e ao eixo longitudinal y da placa. Uma primeira superfície intermediária 24 é posicionada em um lado do botão de suporte central 19 e uma segunda superfície intermediária 25 é posicionada no outro lado do botão de suporte central 19. As superfícies intermediárias 24, 25 têm altura do nível da superfície de base. O botão de suporte central 19 é provido de uma primeira superfície de guia transversal 20 e uma primeira superfície de guia longitudinal 21. A ponta exterior do botão de suporte central 19 é provida de um raio. O raio é preferivelmente tão pequeno quanto possível, e é determinado pelos parâmetros de prensagem. A seção de guia 16 é ainda provida de uma segunda superfície de guia transversal 22 e uma segunda superfície de guia longitudinal 23. A segunda superfície de guia transversal 22 é posicionada na superfície vertical entre a superfície de canto rebaixada 18 e a primeira superfície intermediária 24. A segunda superfície de guia longitudinal 23 é posicionada na superfície vertical entre a superfície de canto rebaixada 18 e a segunda superfície intermediária 25. A segunda superfície de guia longitudinal 23 é posicionada na superfície vertical entre a superfície de canto rebaixada 18 e a segunda superfície intermediária 25.

[34] As superfícies de guia são todas inclinadas na direção vertical com um ângulo a. O ângulo α é determinado pelos parâmetros de prensagem, a dimensão da placa de trocador de calor e as propriedades guia requeridas. O ângulo α está preferivelmente na faixa entre 5 e 20 graus, porém pode ser até 30 °. Na descrição a direção transversal corresponde ao eixo x, a direção longitudinal corresponde ao eixo y e a direção vertical corresponde ao eixo z.

[35] A terceira seção de guia 15 compreende uma superfície de canto rebaixada 28. A superfície de canto rebaixada 28 é prensada até o mesmo nível de altura que a superfície de canto rebaixada 18, isto é, até o nível c. A seção de guia 15 ainda compreende um primeiro botão de suporte 34 e um segundo botão de suporte 35, posicionados de cada lado de uma superfície central 29 da placa. A superfície central 29 é posicionada com sua extensão longitudinal em um ângulo de 45 ° com relação ao eixo transversal e o eixo longitudinal da placa. A superfície central 29 tem a altura do nível da superfície de base. A superfície de canto rebaixada 28 pode ser provida de uma ou mais saliências 38 para facilitar a prensagem do canto rebaixado.

[36] A seção de guia 15 é provida de uma primeira superfície de guia transversal 30 e uma primeira superfície de guia longitudinal 31. O primeiro botão de suporte 34 é provido da primeira superfície de guia transversal 30 e o segundo botão de suporte 35 é provido da primeira superfície de guia longitudinal 31. A ponta exterior da superfície central 29 é provida de um raio. O raio é preferivelmente tão pequeno quanto possível, e é determinado pelos parâmetros de prensagem. As superfícies de guia 30, 31 são também inclinadas na direção vertical como o ângulo a. A segunda superfície de guia transversal 32 é posicionada na superfície vertical entre a superfície de canto rebaixada 28 e a superfície central 29. A segunda superfície de guia longitudinal 33 é posicionada na superfície vertical entre a superfície de canto rebaixada 28 e a superfície central 29.

[37] Da mesma maneira, a segunda seção de guia 14 compreende uma superfície de canto rebaixada 39 também prensada para o terceiro nível c. A superfície de canto rebaixada 39 pode ser provida de uma ou diversas saliências 48. A seção de guia 14 ainda compreende um botão de suporte central 47. Uma primeira superfície intermediária 45 e uma segunda superfície intermediária 46 são posicionadas dos lados do botão de suporte central 47. As superfícies intermediárias 45, 46 têm altura do nível da superfície de base. O botão de suporte central 47 é provido de uma primeira superfície de guia transversal 41 e uma primeira superfície de guia longitudinal 42. A seção de guia 14 ainda é provida de uma segunda superfície de guia transversal 43 e uma segunda superfície de guia longitudinal 44. A segunda superfície de guia transversal 43 é posicionada na superfície vertical entre a superfície de canto rebaixada 39 e a primeira superfície intermediária 45. A segunda superfície de guia longitudinal 44 é posicionada na superfície vertical entre a superfície de canto rebaixada 39 e a segunda superfície intermediária 46. Também estas superfícies de guia são inclinadas na direção vertical com o ângulo a.

[38] A primeira seção de guia 13 compreende uma superfície de canto rebaixada 49 prensada até o nível c. A seção de guia 13 ainda compreende um primeiro botão de suporte 57 e um segundo botão de suporte 58 posicionados de cada lado de uma superfície central 50 da placa. A superfície central 50 tem altura do nível da superfície de base. A superfície de canto rebaixada 28 pode ser provida de uma ou diversas saliências 59. A seção de guia 13 é provida de uma primeira superfície de guia transversal 51 fornecida no primeiro botão de suporte 57 e uma primeira superfície de guia longitudinal 52 fornecida no segundo botão de suporte 58. As superfícies de guia 51, 52 são também inclinadas na direção vertical com o ângulo α. A seção de guia 13 é ainda provida de uma segunda superfície de guia transversal 53 e uma segunda superfície de guia longitudinal 54. A segunda superfície de guia transversal 53 é posicionada na superfície vertical entre a superfície de canto rebaixada 49 e a superfície central 50. A segunda superfície de guia longitudinal 54 é posicionada na superfície vertical entre a superfície de canto rebaixada 49 e a superfície central 50.

[39] Quando duas placas de trocador de calor são montadas uma na outra, o lado traseiro de uma placa irá se apoiar no lado frontal da outra placa. Na figura 3 um exemplo de duas placas de trocador de calor 62, 63 montadas uma na outra está mostrado. Neste exemplo a primeira seção de guia 13 da segunda placa de trocador de calor 63 irá apoiar na quarta seção de guia 16 da primeira placa de trocador de calor 62. Ao mesmo tempo, a segunda seção de guia 14 da segunda placa 63 irá apoiar na terceira seção de guia 15 da primeira placa 62. Na figura 3 a seção transversal A-A está mostrada para as seções de guia 13 e 16, e a seção transversal B-B está mostrada para as seções de guia 14 e 15.

[40] Mais especificamente, para a primeira seção de guia 13 e a quarta seção de guia 16 o lado traseiro da superfície central 50 irá apoiar na superfície suporte superior 26 do botão de suporte central 19. O lado traseiro da segunda superfície de guia longitudinal 54 da segunda placa 63 irá apoiar na primeira superfície de guia longitudinal 21 da primeira placa 62. Ao mesmo tempo, o lado traseiro da segunda superfície de guia transversal 53 da segunda placa 63 irá apoiar na primeira superfície de guia transversal 20 da primeira placa 62, que não está mostrada na figura 3.

[41] Para a segunda seção de guia 14 e a terceira seção de guia 15, o lado traseiro das superfícies intermediárias 14 irá apoiar na superfície suporte superior 37 do segundo botão de suporte 35. O lado traseiro das superfícies intermediárias 45 irá apoiar na superfície suporte superior 36 do primeiro botão de suporte 34 (não mostrado). O lado traseiro da segunda superfície de guia transversal 43 da segunda placa 63 irá apoiar na primeira superfície de guia transversal 30 da primeira placa 62 (não mostrado). O lado traseiro da segunda superfície de guia longitudinal 44 da segunda placa 63 irá apoiar na primeira superfície de guia longitudinal 31 da primeira placa 62.

[42] O mesmo irá se aplicar para as outras duas regiões de canto, onde a quarta seção de guia 16 da segunda placa 63 irá apoiar na primeira seção de guia 13 da primeira placa 62, e a terceira seção de guia 15 da segunda placa 63 irá apoiar na segunda seção de guia 16 da primeira placa 62 em uma maneira similar, não mostrado nas figuras 3 ou 5.

[43] As duas placas de trocador de calor 62, 63 são assim alinhadas em uma maneira melhorada, uma vez que cada superfície de guia deve somente alinhar as placas de trocador de calor em uma direção. Em combinação com os cantos rebaixados, superfícies de guia apropriadamente grandes são fornecidas, o que pode alinhar mesmo placas de trocador de calor menores onde não há espaço suficiente para uma guia convencional das placas de trocador de calor.

[44] As superfícies de guia que são projetadas para alinhar as placas na direção transversal, isto é, o lado traseiro da superfície de guia 54 com a superfície de guia 21, o lado traseiro de 44 com a superfície de guia 31, o lado traseiro da superfície de guia 23 com a superfície de guia 54, e o lado traseiro de 33 com a superfície de guia 42, são perpendiculares à direção guia. O mesmo se aplica às superfícies de guia projetadas para guiar as placas na direção longitudinal.

[45] A vantagem de ter uma superfície de guia que guia as placas somente uma direção, é que o espaço entre as superfícies de guia pode ser minimizado. Um espaço reduzido irá melhorar o alinhamento naquela direção. Tendo duas superfícies de guia separadas perpendiculares em cada canto da placa, onde uma superfície de guia a placa em uma direção e a outra superfície de guia placa em outra direção perpendicular, é obtida uma guia melhorada das placas. Isto irá melhorar o trocador de calor completo.

[46] Dispositivo de guia mais convencional tem superfícies de guia encurvadas nos cantos da placa de trocador de calor com um ângulo guia de menos do que 90 graus. Para uma tal superfície de guia o espaço radial pode ser feito bastante pequeno. Contudo, o espaço vertical e o espaço horizontal serão maiores do que o espaço radial devido à distância vertical e horizontal entre as duas superfície ser mais longo do que a distância radial. Além disto, para superfícies de guia convencionais, a superfície de guia disponível é relativamente pequena, uma vez que a região de canto deve também ser estabilizada por botões de suporte, e devido ao fato que todas as prensagens nas placas de trocador de calor têm a mesma profundidade de prensagem. Fornecendo cantos rebaixados, as superfícies de guia podem ser feitas maiores na direção vertical isto é, na direção do eixo z. A superfície de guia efetiva é assim melhorada sem ter que aumentar a superfície de guia na direção transversal ou longitudinal.

[47] Na figura 4 uma segunda modalidade da invenção está mostrada. Nesta modalidade a placa de trocador de calor 1 é provida de uma seção de guia 100 que compreende superfícies de guia perpendiculares na periferia da placa de trocador de calor. Tais seções de guia podem ser fornecidas em diferentes posições da periferia. Uma posição adequada pode ser próximo às aberturas de porta da placa de trocador de calor na superfície adiabática das regiões de entrada e saída. Desta maneira, a superfície de transferência de calor da placa de trocador de calor não será influenciada. Uma vantagem desta posição é também que as superfícies de guia estarão próximas dos parafusos de aperto do trocador de calor, o que irá facilitar a guia das placas de trocador de calor. Naturalmente também é possível posicionar uma ou diversas superfícies de guia perpendiculares ao longo da periferia do trocador de calor próximo à superfície de transferência de calor.

[48] A seção de guia 100 compreende uma superfície de guia longitudinal 101 que se estende na direção longitudinal da placa de trocador de calor. Uma primeira superfície de guia transversal 102 e uma segunda superfície de guia transversal 103 que se estendem na direção transversal da placa de trocador de calor são também compreendidas na seção de guia 100. Estas superfícies de guia irão ter também um ângulo de inclinação ligeiro na direção vertical devido ao processo de prensagem. A seção de guia compreende uma superfície rebaixada 104 adjacente às superfícies de guia. A superfície rebaixada 104 é preferivelmente prensada para um nível mais baixo do que os vales da superfície de transferência de calor e as ranhuras de gaxeta de vedação. Este nível de prensagem mais baixo pode ser o mesmo que o nível c descrito acima.

[49] O projeto da seção de guia 100 corresponde ao projeto e função das seções de guia 13-16 que têm superfícies centrais ou intermediárias 105, 106 e que tem botões de suporte 107, 108 arranjados adjacentes às superfícies intermediárias 105, 106.

[50] A superfície de guia longitudinal 101 de uma segunda placa irá apoiar na superfície de guia longitudinal 101 de uma primeira placa. Ao mesmo tempo, o lado traseiro da segunda superfície de guia transversal 103 da segunda placa irá apoiar na primeira superfície de guia transversal 102 da primeira placa. De acordo com a guia de canto o lado traseiro da superfície intermediária 106 irá apoiar na superfície do botão de suporte 108 e o lado traseiro da superfície intermediária 106 irá apoiar na superfície do botão de suporte 107. Isto é conseguido tendo o projeto e localização correspondentes das seções de guia 100 na placa de trocador de calor, de modo que quando a placa de trocador de calor é virada de cabeça para baixo em relação ao eixo transversal x, as superfícies intermediárias 105, 106 e os botões de suporte 107, 108 das seções de guia arranjadas de maneira diagonal 100 na placa de trocador de calor irão corresponder um com o outro.

[51] De maneira análoga, o lado traseiro de uma superfície intermediária 110 da segunda placa irá apoiar na superfície do botão de suporte 109 da primeira placa.

[52] Em um trocador de calor, o lado traseiro de uma seção de guia irá apoiar no lado frontal de uma seção de guia correspondente quando as placas estão empilhadas. Utilizando superfícies de guia perpendiculares, o espaço transversal e o espaço longitudinal podem ser controlados em uma maneira mais precisa comparada com seções de guia que compreendem uma superfície encurvada que tem um espaço radial. O espaço transversal e o espaço longitudinal podem ter valores diferentes dependendo, por exemplo, das dimensões de uma placa de trocador de calor.

[53] Na figura 5 uma parte de um trocador de calor que compreender três placas de trocador de calor 62, 63, 64 está mostrado. Entre as placas de trocador de calor, canais de escoamento 60, 61 são criados. Cada canal de escoamento irá carregar ou um primeiro fluido ou um segundo fluido. No exemplo mostrado, o canal de escoamento 60 irá carregar um primeiro fluido e o segundo canal de escoamento 61 irá carregar um segundo fluido. Um trocador de calor completo irá compreender uma pluralidade de placas de trocador de calor, uma placa frontal e uma placa traseira. As placas frontal e traseira (não mostradas) irão estabilizar o trocador de calor e também irão fornecer meios de conexão para a conexão do trocador de calor.

[54] Cada canal de escoamento é definido por uma gaxeta de vedação que delimita o canal de escoamento entre as placas de trocador de calor. Gaxetas de vedação vedam os furos de porta que não são ativos no respectivo canal de escoamento. As gaxetas de vedação são normalmente produzidas em uma peça, com elementos de interconexão entre as gaxetas de vedação.

[55] Na figura 4 pode ser visto que para o primeiro canal de escoamento 60 os lados traseiros das primeira e segunda seções de guia 13, 14 da segunda placa de trocador de calor 63 irão apoiar na quarta e respectivamente na terceira seções de guia 16, 15 da primeira placa de trocador de calor 62.

[56] Para o segundo canal de escoamento 61 os lados traseiros da quarta e terceira seções de guia 16, 15 da terceira placa de trocador de calor 64 irão apoiar na primeira e respectivamente na segunda seções de guia 13 e 14 da segunda placa de trocador de calor 63. Desta maneira, todas as placas de trocador de calor compreendidas no primeiro trocador de calor estarão alinhadas em uma maneira melhorada. Devido ao alinhamento melhorado das placas, é obtido um trocador de calor melhorado. O trocador de calor pode ser desmontado e montado em uma maneira confiável, o que irá reduzir o risco de dano ao trocador de calor devido a placas de trocador de calor e/ou gaxetas de vedação desalinhadas.

[57] Em uma modalidade preferida, a primeira superfície de guia, a segunda superfície de guia, a terceira superfície de guia, e a quarta superfície de guia são todas as superfícies de guia retas.

[58] A invenção não deve ser observada como estando limitada às modalidades descritas acima, inúmeras variantes adicionais, e modificações de superfícies de guia perpendiculares são possíveis dentro do escopo das reivindicações de patente subseqüentes. SINAIS DE REFERÊNCIA 1. Placa de trocador de calor 2. Furo de porta 3. Furo de porta 4. Furo de porta 5. Furo de porta 6. Superfície de transferência de calor 7. Crista 8. Vale 9. Eixo longitudinal 10. Eixo transversal 11. Gazeta de vedação de canal 12. Gaxeta de vedação de porta 13. Primeira seção de guia 14. Segunda seção de guia 15. Terceira seção de guia 16. Quarta seção de guia 17. Nível de superfície de base 18. Canto rebaixado 19. Botão de suporte central 20. Primeira superfície de guia transversal 21. Primeira superfície de guia longitudinal 22. Segunda superfície de guia transversal 23. Segunda superfície de guia longitudinal 24. Primeira superfície intermediária 25. Segunda superfície intermediária 26. Superfície suporte superior 27. Saliência 28. cantor rebaixado 29. Superfície central 30. Primeira superfície de guia transversal 31. Primeira superfície de guia longitudinal 32. Segunda superfície de guia transversal 33. Segunda superfície de guia longitudinal 34. Primeiro botão de suporte 35. Segundo botão de suporte 36. Primeira superfície suporte superior 37. Segunda superfície suporte superior 38. Saliência 39. Canto rebaixado 40. Botão de suporte central 41. Primeira superfície de guia transversal 42. Primeira superfície de guia longitudinal 43. Segunda superfície de guia transversal 44. Segunda superfície de guia longitudinal 45. Primeira superfície intermediária 46. Segunda superfície intermediária 47. Superfície suporte superior 48. Saliência 49. Canto rebaixado 50. Superfície central 51. Primeira superfície de guia transversal 52. Primeira superfície de guia longitudinal 53. Segunda superfície de guia transversal 54. Segunda superfície de guia longitudinal 55. Primeiro botão de suporte 56. Segundo botão de suporte 57. Primeira superfície suporte superior 58. Segunda superfície suporte superior 59. Saliência 60. Primeiro canal de escoamento 61. Segundo canal de escoamento 62. Primeira placa de trocador de calor 63. Segunda placa de trocador de calor 64. Terceira placa de trocador de calor 100. Seção de guia 101. Superfície de guia longitudinal 102. Primeira superfície de guia transversal 103. Segunda superfície de guia transversal 104. Superfície rebaixada 105. Primeira superfície intermediária 106. Segunda superfície intermediária 107. Primeiro botão de suporte 108. Segundo botão de suporte 109. Botão de suporte 110. Superfície intermediária

Claims

1. Placa de trocador de calor (1), em que a placa de trocador de calor é provida de uma superfície de transferência de calor (6) que tem um desenho corrugado com uma pluralidade de cristas (7) prensada a um primeiro nível de altura (a), e vales (8) prensados a um segundo nível de superfície de base (b), e uma pluralidade de seções de guia separadas (13, 14, 15, 16) fornecidas em um respectivo canto da placa de trocador de calor, e compreendendo uma ranhura de gaxeta de vedação suportada por botões de suporte salientes prensados na placa de trocador de calor e colocados ao redor da periferia da placa de trocador de calor, em que cada seção de guia compreende uma primeira superfície de guia (20, 30, 41, 51), uma segunda superfície de guia (21, 31, 42, 52), uma terceira superfície de guia (22, 32, 43, 53) e uma quarta superfície de guia (23, 33, 44, 54), em que as primeira e segunda superfícies de guia são superfícies de guia retas perpendiculares uma à outra, e as terceira e quarta superfícies de guia são superfícies de guia retas perpendiculares uma a outra, a primeira e a terceira superfícies de guia, e a segunda e a quarta superfícies de guia, sendo paralelas uma à outra, em que a primeira e terceira (13, 15) das seções de guia possuem uma primeira estrutura, e a segunda e quarta (14, 16) das seções de guia possuem uma segunda estrutura, um lado traseiro das terceiras superfícies de guia (53, 43, 32, 22) das primeira, segunda, terceira e quarta seções de guia (13, 14, 15, 16) da placa de trocador de calor estando arranjado para se apoiar em um lado frontal das primeiras superfícies de guia (20, 30, 41,51) das quarta, terceira, segunda e primeira seções de guia (16, 15, 14, 13), respectivamente, de uma outra placa de trocador de calor compreendendo botões de suporte e seções de guia do mesmo tipo e virada de cabeça para baixo em relação ao eixo transversal (10), e um lado traseiro das quartas superfícies de guia (54, 44, 33, 23) das primeira, segunda, terceira e quarta seções de guia (13, 14, 15, 16) da placa de trocador de calor estando arranjada para se apoiar em um lado frontal das segundas superfícies de guia (21, 31, 42, 52) das quarta, terceira, segunda e primeira seções de guia (16, 15, 14, 13), respectivamente, de dita outra placa de trocador de calor, para alinhamento das placas de trocador de calor, caracterizadapelo fato de que a primeira estrutura é diferente da segunda estrutura, cada uma das seções de guia compreende ainda uma superfície de canto rebaixada (18, 28, 39, 49) sendo paralela ao segundo nível de superfície de base (b) e tendo uma profundidade de prensagem que é maior do que o desenho corrugado da superfície de transferência de calor da placa de trocador de calor, o segundo nível de superfície de base (b) estando arranjado entre o primeiro nível de altura (a) e as superfícies de canto rebaixadas, as primeira e segunda superfícies de guia das primeira e terceira seções de guia estão compreendidas em botões de suporte diferentes, as primeira e segunda superfícies de guia da segunda seção de guia estão compreendidas em um botão de suporte comum e as primeira e segunda superfícies de guia da quarta seção de guia estão compreendidas em um botão de suporte comum, os botões de suporte são prensados ao primeiro nível de altura (a), em que as primeira e segunda superfícies de guia das primeira, segunda, terceira e quarta seções de guia estão posicionadas entre o primeiro nível de altura (a) e o segundo nível de superfície de base (b), as terceira e quarta superfícies de guia estão posicionadas entre as superfícies de canto rebaixadas e o segundo nível de superfície de base (b). as primeira, segunda, terceira e quarta superfície de guia se estendem com um ângulo α = 5-30° em relação a uma direção perpendicular a um plano de extensão principal da placa de trocador de calor, e um lado traseiro de áreas entre os botões de suporte da placa de trocador de calor estão arranjados para se apoiar em um lado frontal dos botões de suporte de dita outra placa de trocador de calor.

2. Trocador de calor, caracterizadopelo fato de compreender uma pluralidade de placas de trocador de calor (1) como definidas na reivindicação 1.