ES2315056A1 - Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambiar de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. - Google Patents
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Abstract
Aleta para la conducción de un fluido a refrigerar, e intercambiador de calor de placas afiladas dotado de tales aletas. Aleta (3, 3a, 3b) para la conducción de un fluido a refrigerar, en especial para intercambiadores de calor (1) de placas apiladas (2), que comprende una pluralidad de conductos independientes paralelos entre sí. Se caracteriza por el hecho de que incluye zonas (4a, 4b) a lo largo de la misma, cuya superficie de paso del fluido a refrigerar es menor, estando dichas zonas (4a, 4b) situadas en aquellas partes de las placas (2) donde las velocidades o presiones del flujo de fluido a refrigerar son mayores, de manera que la distribución de la presión de dicho flujo sea uniforme. Se consigue un mayor rendimiento térmico, una menor caída de presión, una mejor resistencia al ensuciamiento, y una distribución de temperatura uniforme.
Description
Aleta para la conducción de un fluido a
refrigerar, e intercambiador de calor de placas apiladas dotado de
tales aletas.
La presente invención se refiere a una aleta
para la conducción de un fluido a refrigerar. La invención también
se refiere a un intercambiador de calor de placas apiladas dotado de
tales aletas.
La presente invención se aplica a
intercambiadores de calor de placas apiladas con una configuración
lineal, es decir, con la entrada y salida del fluido a refrigerar
dispuestas en extremos opuestos, o bien una configuración en forma
de "U", es decir, con la entrada y salida del fluido a
refrigerar dispuestas adyacentes en un mismo extremo del
intercambiador.
La invención se aplica especialmente a
intercambiadores de recirculación de gases de escape de un motor
(Exhaust Gas Recirculation Coolers o EGRC), y a refrigeradores del
aire de sobrealimentación o intercoolers (Charge Air Coolers o
CAC).
Un intercambiador de calor puede tener distintas
configuraciones: por ejemplo, puede consistir en una carcasa
tubular en cuyo interior se disponen una serie de tubos paralelos
para el paso de los gases, circulando el refrigerante por la
carcasa, exteriormente a los tubos; en otra realización, el
intercambiador consta de una serie de placas paralelas que
constituyen las superficies de intercambio de calor, de manera que
los gases de escape y el refrigerante circulan entre dos placas, en
capas alternadas. También puede incluir medios perturbadores del
gas, tal como aletas, dispuestas entre las placas que conducen el
gas a refrigerar. Dichas aletas comprenden una pluralidad de
conductos independientes paralelos entre sí.
Las aletas convencionales presentan el
inconveniente de que ocasionan un mayor flujo de gas que se dirige
hacia las zonas del intercambiador frente a la entrada de gas. Las
zonas que no están frente a la entrada de gas tienen menores
velocidades de gas, lo que significa que el intercambiador tiene las
siguientes desventajas:
- -
- Menor intercambio térmico.
- -
- Mayor caída de presión.
- -
- Ensuciamiento de las zonas de baja velocidad.
- -
- Mayores gradientes de temperatura.
La patente FR2810725-A1 describe
un intercambiador de calor que comprende tubos con diferente caída
de presión de gas para conseguir una distribución de flujo
uniforme. Se obtiene una caída de presión de gas mayor en los tubos
dispuestos centradamente.
En el caso de intercambiadores de placas
apiladas también seria conveniente solventar los inconvenientes
citados para mejorar la distribución de flujo de gas a través de
las placas y las aletas.
El objetivo de la aleta para la conducción de un
fluido a refrigerar de la presente invención es solventar los
inconvenientes que presentan las aletas conocidas en la técnica,
proporcionando una aleta que permita una distribución uniforme de
la presión del flujo de fluido a refrigerar.
La aleta para la conducción de un fluido a
refrigerar, objeto de la presente invención, en especial para
intercambiadores de calor de placas apiladas, es del tipo que
comprende una pluralidad de conductos independientes paralelos
entre sí, y se caracteriza por el hecho de que incluye zonas a lo
largo de la misma, cuya superficie de paso del fluido a refrigerar
es menor, estando dichas zonas situadas en aquellas partes de las
placas donde las velocidades o presiones del flujo de fluido a
refrigerar son mayores, de manera que la distribución de la presión
de dicho flujo sea uniforme.
De este modo, se consigue una distribución del
flujo de fluido a refrigerar más uniforme, incrementándose por
tanto, su rendimiento térmico. Además, se consigue una menor caída
de presión, una mejor resistencia al ensuciamiento, y una
distribución de temperatura uniforme.
Según una primera realización de la invención,
las zonas de las aletas con menor superficie de paso del fluido a
refrigerar presentan una menor distancia entre sus conductos
independientes para obtener en dichas zonas un diámetro hidráulico
menor.
Según otra realización de la invención, las
zonas de las aletas con menor superficie de paso del fluido a
refrigerar presentan áreas de paso totalmente cerradas.
Ventajosamente, en el caso de aplicar la aleta
en intercambiadores de calor de configuración lineal, las zonas con
menor superficie de paso del fluido a refrigerar se sitúan en la
parte enfrentada a la entrada de fluido a refrigerar.
También ventajosamente, en el caso de aplicar la
aleta en intercambiadores de calor de configuración en forma de
"U", las zonas con menor superficie de paso del fluido a
refrigerar se sitúan en la zona de retorno del fluido a refrigerar
donde las velocidades del fluido son menores.
De acuerdo con otro aspecto, la invención
también se refiere a un intercambiador de calor de placas apiladas,
del tipo que comprende una pluralidad de placas apiladas entre las
cuales circulan el fluido a refrigerar y el fluido refrigerante en
dos circuitos independientes definidos por dichas placas, y que
incluye un conjunto de aletas, como las definidas anteriormente,
estando cada aleta dispuesta entre cada par de placas que conducen
el fluido a refrigerar.
Con el fin de facilitar la descripción de cuanto
se ha expuesto anteriormente se adjuntan unos dibujos en los que,
esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se
representan dos casos prácticos de realizaciones de la aleta para
la conducción de un fluido a refrigerar de la invención, en los
cuales:
la figura 1 es una vista parcial en perspectiva
de un intercambiador de calor de placas apiladas convencional;
la figura 2 es una sección transversal del
intercambiador de la figura 1;
la figura 3 es una vista en perspectiva de una
aleta aplicable a un intercambiador de configuración lineal, según
una primera realización de la invención; y
la figura 4 es una vista en perspectiva de una
aleta aplicable a un intercambiador de configuración en forma de
"U", según una segunda realización de la invención.
Las figuras 1 y 2 muestran un intercambiador de
calor 1 de tipo EGR que comprende una pluralidad de placas apiladas
2 entre las cuales circulan el gas a refrigerar y el líquido
refrigerante en dos circuitos independientes 2a, 2b definidos por
dichas placas 2, y una pluralidad de aletas 3 provistas de conductos
independientes paralelos entre sí para la conducción del gas a
refrigerar, estando cada aleta 3 dispuesta entre cada par de placas
2 que conducen el gas a refrigerar.
Las aletas 3 de la invención incluyen zonas 4a,
4b a lo largo de las mismas (ver figuras 3 y 4) cuya superficie de
paso del fluido a refrigerar es menor, estando dichas zonas 4a, 4b
situadas en aquellas partes de las placas 2 donde las velocidades o
presiones del flujo de fluido a refrigerar son mayores, de manera
que la distribución de la presión de dicho flujo sea uniforme.
El intercambiador 1 también comprende pozos de
entrada 5 y salida (no representada) del líquido refrigerante, una
entrada 6 y una salida (no representada) del gas a refrigerar
dispuestas en la dirección de la línea de recirculación de los
gases de escape, placas de soporte superior 7 e inferior 8, y medios
de conexión (no representados) de la entrada y salida del gas con
la línea de recirculación.
Una primera realización de las aletas se muestra
en la figura 3, donde se puede apreciar una aleta 3a, destinada
para ser utilizada en intercambiadores de calor de configuración
lineal.
Dicha aleta 3a presenta en una zona 4a,
enfrentada a la entrada del gas a refrigerar, una menor distancia
entre sus conductos independientes para obtener en dicha zona 4a un
diámetro hidráulico menor. La zona de entrada de gas al
intercambiador puede estar dispuesta centradamente o no.
Una segunda realización de las aletas se muestra
en la figura 4, donde se puede apreciar una aleta de 3b, destinada
para ser utilizada en intercambiadores de calor de configuración en
forma de "U".
Dicha aleta 3b presenta en una zona 4b de
retorno del gas a refrigerar, donde las velocidades del fluido son
menores, una menor distancia entre sus conductos independientes para
obtener en dicha zona 4b un diámetro hidráulico menor. Las áreas de
paso de la ida y retorno de gas del intercambiador pueden ser
iguales o no.
En ambas realizaciones, se consigue un diámetro
hidráulico menor en dichas zona 4a y 4b, donde las velocidades o
presiones del fluido a refrigerar son mayores.
Claims (6)
1. Aleta (3, 3a, 3b) para la conducción de un
fluido a refrigerar, en especial para intercambiadores de calor (1)
de placas apiladas (2), que comprende una pluralidad de conductos
independientes paralelos entre sí, caracterizada por el
hecho de que incluye zonas (4a, 4b) a lo largo de la misma, cuya
superficie de paso del fluido a refrigerar es menor, estando dichas
zonas (4a, 4b) situadas en aquellas partes de las placas (2) donde
las velocidades o presiones del flujo de fluido a refrigerar son
mayores, de manera que la distribución de la presión de dicho flujo
sea uniforme.
2. Aleta (3, 3a, 3b), según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que las zonas (4a, 4b) de las
aletas (3a, 3b) con menor superficie de paso del fluido a refrigerar
presentan una menor distancia entre sus conductos independientes
para obtener en dichas zonas (4a, 4b) un diámetro hidráulico
menor.
3. Aleta (3, 3a, 3b), según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que las zonas (4a, 4b) de las
aletas (3a, 3b) con menor superficie de paso del fluido a refrigerar
presentan áreas de paso totalmente cerradas.
4. Aleta (3a), según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que en
el caso de ser aplicada en intercambiadores de calor de
configuración lineal, las zonas (4a) con menor superficie de paso
del fluido a refrigerar se sitúan en la parte enfrentada a la
entrada de fluido a refrigerar.
5. Aleta (3b), según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que en
el caso de ser aplicada en intercambiadores de calor de
configuración en forma de "U", las zonas (4b) con menor
superficie de paso del fluido a refrigerar se sitúan en la zona de
retorno del fluido a refrigerar donde las velocidades del fluido
son menores.
6. Intercambiador de calor (1) de placas
apiladas, del tipo que comprende una pluralidad de placas (2)
apiladas entre las cuales circulan el fluido a refrigerar y el
fluido refrigerante en dos circuitos independientes (2a, 2b)
definidos por dichas placas (2), y que incluye un conjunto de aletas
(3, 3a, 3b), definidas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
5, estando cada aleta (3, 3a, 3b) dispuesta entre cada par de placas
(2) que conducen el fluido a refrigerar.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200502127A ES2315056B1 (es) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambidor de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200502127A ES2315056B1 (es) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambidor de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2315056A1 true ES2315056A1 (es) | 2009-03-16 |
| ES2315056B1 ES2315056B1 (es) | 2009-11-11 |
Family
ID=40410080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200502127A Active ES2315056B1 (es) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | Aleta para la conduccion de un fluido a refrigerar, e intercambidor de calor de placas apiladas dotado de tales aletas. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2315056B1 (es) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1339542A (en) * | 1970-03-20 | 1973-12-05 | Apv Co Ltd | Plate heat exchangers |
| JPS60238689A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器 |
| EP1445570A2 (de) * | 2003-02-06 | 2004-08-11 | Modine Manufacturing Company | Gewellter Einsatz für ein Wärmetauscherrohr |
-
2005
- 2005-08-31 ES ES200502127A patent/ES2315056B1/es active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1339542A (en) * | 1970-03-20 | 1973-12-05 | Apv Co Ltd | Plate heat exchangers |
| JPS60238689A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器 |
| EP1445570A2 (de) * | 2003-02-06 | 2004-08-11 | Modine Manufacturing Company | Gewellter Einsatz für ein Wärmetauscherrohr |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2315056B1 (es) | 2009-11-11 |
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|---|---|---|---|
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