ES2315706T3

ES2315706T3 - Intercambiador termico.

Info

Publication number: ES2315706T3
Application number: ES04781446T
Authority: ES
Inventors: Bashir I. Master; Krishnan S. Chunangad; Venkateswaran Pushpanathan
Original assignee: Lummus Technology Inc
Current assignee: CB&I Technology Inc
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2024-08-17
Also published as: CN1584482A; CN101598509A; EP1965165B1; ATE410655T1; PL1668306T3; CN101598509B; PL1965165T3; EP1965165A3; US6827138B1; MXPA06001731A; DK1668306T3; ES2373797T3; EP1668306B1; CA2535395C; DK1965165T3; KR20060090972A; CN101598510A; EP1965165A2; RU2319917C2; CN2791574Y

Abstract

Un intercambiador térmico que comprende: una envuelta (34) que tiene un eje a longitudinal (A-A) y configurada para recibir un primer fluido; y una pluralidad de deflectores (32) con conformación de cuadrante, cada uno montado en la envuelta (34) con un ángulo (lambda) con relación a una normal N-N con el eje longitudinal (A-A) para guiar un flujo del primer fluido en un patrón helicoidal a través de la envuelta (34) a una velocidad sustancialmente uniforme, en el que los deflectores (32) con conformación de cuadrante tienen cada uno un par respectivo de costados opuestos configurados para ser planos o curvos y una pluralidad de orificios (50) separados configurados para ser atravesados por una pluralidad de tubos (40) que se extienden axialmente que transportan un segundo fluido en una posición deseada de los deflectores (32) con conformación de cuadrante, caracterizado porque en ángulo (lambda) es diferente de 0 grados, los costados opuestos de cada deflector (32) con conformación de cuadrante definen entre ellos un borde (46) externo elíptico que está de cara a un interior de la envuelta (34) y separado del mismo una distancia radial uniforme, mientras que el primer fluido genera un presión sustancialmente uniforme a lo largo de los costados opuestos de cada deflector (32) con conformación de cuadrante a medida que el primer fluido fluye entre el borde externo elíptico de los deflectores (32) con conformación de cuadrante y el interior de la envuelta (34) a una velocidad sustancialmente uniforme, en donde el intercambiador térmico comprende además una pluralidad de varillas (28) de conexión que se extienden axialmente, penetrando cada una a través de regiones extremas de los bordes externos de una hilera respectiva de deflectores (32) con conformación de cuadrante paralelos, y una pluralidad de tiras (56) rigidizadoras que acoplan varillas (28) de conexión adyacentes entre las regiones extremas de deflectores (32) con conformación de cuadrante adyacentes para asegurar la posición deseada de los deflectores (32) con conformación de cuadrante y para reducir la vibración, siendo cada una de las tiras (56) rigidizadoras una placa fijada encima de las varillas (28) de conexión acopladas.

Description

Intercambiador térmico.

Sumario de la invención 1. Campo de la invención

Esta invención se refiere a un intercambiador térmico y, más particularmente, pero no exclusivamente, a un intercambiador térmico de envuelta y tubos configurado para proporcionar una velocidad uniforme de flujo de fluido a lo largo de una trayectoria helicoidal y una transferencia térmica maximizada.

2. Sumario de la invención

Una batalla constante para maximizar la producción mediante dispositivos de intercambio térmico y/o generación térmica se dirige principalmente a alcanzar lo siguiente:

Eficacia de transferencia térmica superior;

Menor caída de presión;

Rendimiento incrementado;

Protección eficaz contra la vibración; y

Costes de instalación y mantenimiento reducidos.

Ya sean las industrias petrolífera submarina, refinera, energética, petroquímica o papelera y alimentaria, los intercambiadores térmicos a menudo son el núcleo de los objetivos enumerados anteriormente. Se conocen y se usan numerosas configuraciones del intercambiador térmico para una variedad de aplicaciones. Una de las configuraciones ampliamente usadas del intercambiador térmico -un intercambiador térmico de envuelta y tubos de la Fig. 1- comprende una envuelta 10 cilíndrica que aloja un haz de tubos 12 paralelos, que se extienden entre dos placas 14 extremas de modo que un primer fluido 16 pueda pasar a través de los tubos 12. Entre tanto, un segundo fluido 18 fluye dentro y a través del espacio entre las dos placas extremas de modo que entra en contacto con los tubos. Para proporcionar un intercambio térmico mejorado entre los dos fluidos, el flujo del segundo fluido 18 se define mediante deflectores 20 intermedios que forman pasajes respectivos, que están dispuestos de modo que el flujo del segundo fluido cambie su dirección al pasar de un pasaje al siguiente. Los deflectores 20, configurados como anillos anulares y discos, están instalados perpendicularmente a un eje 22 longitudinal de la envuelta 10 para proporcionar un flujo 24 de zigzag del segundo fluido 18.

Desventajosamente, el segundo fluido tiene que cambiar bruscamente la dirección de su flujo varias veces a lo largo de la longitud de la envuelta. Esto provoca una reducción en la presión dinámica del segundo fluido y una velocidad de flujo no uniforme del mismo, lo que, en combinación, afecta adversamente al rendimiento del intercambiador
térmico.

La comunidad científica sabe desde hace mucho tiempo que una posición perpendicular de los deflectores con relación al eje longitudinal de la envuelta es en gran parte responsable de una relación de velocidad de transferencia térmica/caída de presión relativamente ineficaz. Deflectores adyacentes que se extienden paralelamente entre sí y con un ángulo recto con respecto al eje longitudinal de la envuelta definen una trayectoria de flujo cruzado caracterizada por numerosas vueltas bruscas entre canales adyacentes. La eficacia de la transferencia térmica puede mejorarse reduciendo el espaciamiento o intervalo entre canales adyacentes. Sin embargo, disminuir el intervalo da como resultado una alta velocidad de flujo a lo largo de los bordes externos de los deflectores, que están yuxtapuestos con la envuelta, y una velocidad de flujo baja cerca del centro de la envuelta. La falta de uniformidad de distribución de flujo dentro de cada segmento definido entre los deflectores adyacentes provoca numerosos remolinos, regiones de estancamiento, así como expansión/contracción de trechos de tubo, lo que disminuye las velocidades de transferencia térmica convectiva. Un factor adicional que contribuye a una velocidad de transferencia térmica disminuida se atribuye al hecho de que los tubos atravesados por el primer fluido tienen que situarse a una cierta distancia radial de la envuelta. De acuerdo con esto, el flujo cruzado alrededor de los tubos situados periféricamente es más rápido que alrededor de los tubos montados centralmente.

Así, la disposición convencional de los deflectores según se describe anteriormente da como resultado una desviación del flujo a través de los huecos entre el deflector y la envuelta y el tubo y los deflectores. El flujo desviado reduce la transferencia térmica por flujo cruzado mientras que la mala distribución del flujo provocada por variaciones de velocidad significativas incrementa el reflujo y los remolinos en las zonas muertas, y por consiguiente velocidades superiores de acumulación de incrustaciones sobre el costado de la envuelta. Tal mala distribución del flujo conduce a las altas temperaturas y la corrosión de los tubos periféricos provocando su deterioro rápido y, como consecuencia, el papel reducido en el proceso de intercambio térmico. Puesto que el diseño del intercambiador térmico se basa en la contribución uniforme de cada tubo del haz de tubos completo al proceso de intercambio térmico, aquellos tubos que se han dañado no pueden cumplir este requisito y deben sustituirse. Los costes asociados con tal sustitución son altos, haciendo prohibitivo el coste de mantenimiento del intercambiador térmico.

Por otra parte, una disposición convencional puede provocar altas pérdidas por vibración inducida por flujo, ya que tubos largos que alcanzan a menudo 7,32 m (24 pies) de largo están soportados por una sucesión de deflectores que, para solucionar el problema asociado con la velocidad no uniforme, están separados una distancia sustancial. Como resultado del alto gradiente térmico y el flujo cruzado no uniforme, los riesgos de vibración son significativos.

Así, es deseable configurar un dispositivo deflector que pueda alcanzar los siguientes objetivos:

: Uniformidad de flujo cruzado a través de una envuelta que conduce a una velocidad de intercambio térmico por convección mejorada;

: Estabilidad y corrección de la colocación real de múltiples deflectores con relación a múltiples tubos soportados por un dispositivo o jaula deflectores; y

: Facilitación de la instalación de un dispositivo deflector.

US-A-3 400 758 describe un intercambiador térmico que comprende las características de la parte de preámbulo de la reivindicación 1.

US-A-2 693 942 describe un sistema deflector para un equipo de intercambio térmico que comprende una serie de placas que se extienden parcialmente a través de un grupo de tubos con un ángulo con el eje longitudinal del equipo de intercambio térmico, diseñado para dirigir el fluido que fluye por fuera de los tubos en una pluralidad de corrientes helicoidales equilibradas.

Sumario de la invención

Estos objetivos se han alcanzado sustituyendo deflectores de placa segmentarios convencionales por una sucesión de deflectores con conformación de cuadrante separados situados cada uno con un ángulo con un eje longitudinal de una envuelta para crear una trayectoria de flujo pseudohelicoidal sobre el costado de la envuelta. Una de las ventajas de la estructura de la invención es que los deflectores situados angularmente actúan como aletas guiadoras para el flujo cruzado, que tiene velocidad sustancialmente uniforme a lo largo de los costados opuestos de cada deflector evitando así reflujo y remolinos.

Así, en lugar de estrechar el flujo cruzado como se hace en el diseño convencional tratado anteriormente, una sucesión de deflectores inclinados dirige el segundo fluido a lo largo de una trayectoria de flujo helicoidal más natural que proporciona un caudal sustancialmente uniforme y una minimización de fugas. Puesto que la velocidad de flujo es sustancialmente uniforme sobre ambos costados de cada deflector, el gradiente de presión a través del último es insignificante. De ahí que no haya fugas no deseables a través de o de un lado a otro de los deflectores, y el flujo, según se diseña teóricamente, se produce principalmente a lo largo de la superficie de los deflectores, que están de cara a la pared interna de la envuelta y forman los picos de la trayectoria helicoidal. Así, aunque el segundo fluido puede atravesar toda la longitud de la envuelta más rápidamente o lentamente dependiendo del ángulo de los deflectores con relación a la normal con el eje longitudinal de la envuelta, la velocidad de flujo permanece constante.

Por otra parte, puesto que la energía de flujo consumida en la expansión y la contracción de los elementos transportadores del flujo es mínima, las pérdidas de presión son meramente una fracción de las pérdidas observadas en los intercambiadores térmicos con deflectores convencionales. Así, la geometría helicoidal de los deflectores ofrece una conversión muy superior de caída de presión disponible en transferencia térmica.

De acuerdo con la invención, los cuadrantes deflectores helicoidales reflejan los segmentos de placas elípticas. La configuración de las superficies externas de conformación elíptica yuxtapuestas con la pared interna de la envuelta proporciona huecos estrechos entre las mismas y, como consecuencia, minimiza las fugas cuando el haz de tubos con deflectores helicoidales se inserta en la envuelta.

Para asegurar la colocación deseada de múltiples deflectores unos con relación a otros y a un haz de tubos subsiguientemente montados a través de estos deflectores, la invención proporciona elementos de refuerzo diversamente configurados que interconectan una sucesión de deflectores. De acuerdo con una realización, tiras de fijación longitudinales separadas se sueldan adhesivamente a los bordes de los deflectores de deflectores adyacentes. Alternativamente, tiras rigidizadoras pueden servir como puente a varillas de conexión, que están configuradas para asegurar los deflectores separados. Finalmente, los flancos radiales opuestos de cada deflector pueden tener un reborde que se extiende angularmente provisto de orificios completamente formados que están atravesados por aquellos tubos que de otro modo estarían asegurados en orificios semiabiertos formados a lo largo de bordes opuestos de los deflectores adyacentes.

Un aspecto adicional más de la invención proporciona una disposición de deflectores helicoidal que incluye dos series de deflectores, que forman un patrón de doble hélice. Tal estructura es particularmente ventajosa para reforzar tramos largos de tubos sin afectar sin embargo a la velocidad uniforme del flujo.

La estructura de la invención es igualmente ventajosa para plantas existentes así como para aplicaciones en el exterior. Para las primeras, la ventaja de la estructura de la invención es que ayuda a incrementar la capacidad mientras que disminuye los costes de mantenimiento. En efecto, el porcentaje de tubos que se necesita sustituir debido a la corrosión y el fallo mecánico se reduce sustancialmente como resultado de la eliminación de remolinos o remezcladura. Para las aplicaciones en el exterior, la estructura de la invención ayuda a reducir el espacio del terreno, los costes de energía y la inversión.

Por lo tanto, un objetivo de la invención es proporcionar una disposición de deflectores mejorada en un intercambiador térmico de envuelta y tubos configurado para minimizar la falta de uniformidad de la velocidad de flujo cruzado y para maximizar la velocidad de intercambio térmico.

Un objetivo adicional más de la invención es proporcionar una placa deflectora de tipo cuadrante conformada para minimizar los huecos entre la disposición de deflectores y el costado interno de la envuelta.

Otro objetivo más de la invención es proporcionar una sucesión de deflectores de tipo cuadrante con disposiciones de refuerzo configuradas para facilitar la inserción y asegurar la posición deseada de los tubos en los deflectores de tipo cuadrante.

Un objetivo adicional de la invención es proporcionar una disposición de doble hélice de los deflectores de tipo cuadrante configurada para potenciar la integridad del haz frente a vibraciones inducidas por el flujo; y

Un objetivo adicional más de la invención es configurar los deflectores de tipo cuadrante de modo que la instalación de la disposición de doble hélice ahorre trabajo.

Breve descripción de los dibujos

Los objetivos, las características y las ventajas anteriores y otros se harán más fácilmente evidentes a partir de la siguiente descripción acompañada por un conjunto de dibujos, en los que

la Fig. 1 es una vista esquemática de la distribución del flujo en un intercambiador térmico de envuelta y tubos convencional;

la Fig. 2 es una vista esquemática en perspectiva del intercambiador térmico de la invención;

la Fig. 3 es una vista en perspectiva de una jaula deflectora;

la Fig. 4 es una vista isométrica en alzado de un dispositivo deflector de cuatro cuadrantes;

la Fig. 5 es una vista de un solo deflector configurada de acuerdo con la invención;

la Fig. 6 es una vista lateral en alzado del intercambiador térmico de la invención de la Fig. 2 que ilustra tiras de fijación longitudinales;

la Fig. 7 es una vista en alzado del intercambiador térmico de la invención que ilustra tiras rigidizadoras;

la Fig. 8 es una vista en alzado de los deflectores tipo cuadrante de la invención configurados de acuerdo con otra realización de la invención;

la Fig. 9 es una vista esquemática de una configuración de doble hélice de la disposición de deflectores tipo cuadrante helicoidales de la invención.

Descripción detallada de la realización preferida

En referencia a la Fig. 2, el intercambiador 30 térmico con deflectores helicoidales de la invención está configurado con una pluralidad de placas 32 deflectoras segmentarias con conformación de cuadrante, cada una situada con un ángulo \lambda con relación a una normal N-N con un eje longitudinal A-A de una envuelta 34. Las placas 32 deflectoras de tipo cuadrante (denominadas posteriormente en la presente deflectores) guían así un flujo 36 cruzado del costado de la envuelta en un patrón helicoidal y con tramos de tubo no soportados reducidos entre los deflectores. El resultado es un flujo cruzado verdadero sobre el costado de la envuelta con conversión eficaz de la caída de presión disponible en transferencia térmica con riesgo reducido debido a la vibración minimizada de los tubos 40 atravesados por otro fluido. No existen puntos muertos a lo largo del flujo 36 cruzado para la acumulación de incrustaciones, y se elimina sustancialmente la energía residual de los remolinos o la remezcladura. Aunque los deflectores 32, según se muestra en los dibujos adjuntos, son planos, los costados opuestos de cada deflector pueden estar curvados para guiar el flujo 36 cruzado a lo largo del patrón helicoidal.

Según se ilustra en las Figs. 3 y 4, una jaula 26 deflectora, que es una combinación de deflectores o placas 32 de tipo cuadrante sucesivos situados con el ángulo \lambda e interconectados por una pluralidad de varillas 28 de conexión, sirve como un soporte para múltiples tubos 40 y como una guía helicoidal para el flujo 36 cruzado. Preferiblemente, la jaula tiene un tubo 38 central (Fig. 4) que soporta cada uno de los deflectores en una posición angular deseada respectiva caracterizada por la alineación entre orificios 50 de deflectores 32 sucesivos, que es necesaria para la instalación eficaz de una pluralidad de tubos 40 dentro de la envuelta. Para asegurar la posición angular apropiada de los deflectores 32 y, así, la exactitud estructural de la jaula 26, un vértice de cada deflector puede perforarse con una muesca 42 de ángulo único formada de modo que los deflectores 32 mantengan el ángulo \lambda mientras se desplazan a lo largo del tubo 38 central.

De acuerdo con una realización de la invención, instalar tiras 44 de fijación longitudinales entre los deflectores 32 según se ilustra en las Figs. 3 y 6 potencia adicionalmente la exactitud de la jaula 26. La geometría de los deflectores 32 está configurada para tener puntas 48 angulares de bordes 46 periféricos de los deflectores 32 opuestos entre sí. Si los deflectores siguen sin estar soportados, entonces irregularidades estructurales y cargas de flujo mínimas pueden provocar la desalineación de los orificios 50 para los tubos de los deflectores sucesivos. Puentear estas regiones 48 extremas no soportadas con tiras 44 de fijación, acoplándose cada una con una hilera respectiva de deflectores paralelos, mejora la alineación entre los orificios 50 para los tubos y, al asegurar la posición deseada de los deflectores, permite una instalación eficaz de los tubos 40.

Las tiras 44 de fijación proporcionan una estructura simple, eficaz y económica que asegura la colocación apropiada de los deflectores adyacentes y el aseguramiento fiable de los tubos comunes a estos deflectores. Ventajosamente, las tiras 44 de fijación están situadas dentro del hueco entre los bordes 46 externos (Figs. 4, 5) de los deflectores y el interior de la envuelta para evitar la interferencia con el flujo cruzado y pueden estar conformadas diversamente incluyendo un conformación poligonal o anular. Cada una de las tiras 44 de fijación se extiende continuamente a lo largo de toda la longitud de la jaula 26 y está soldada por puntos o soldada adhesivamente a las puntas 48
angulares.

De acuerdo con otra realización mostrada en la Fig. 7, el hueco deseado entre los deflectores adyacentes puede alcanzarse proporcionando tiras 56 rigidizadoras a través de las varillas 28 de conexión, cada una de las cuales está unida a uno respectivo de los deflectores 32 adyacentes, como se observa mejor en la Fig. 3. Esta disposición de refuerzo tiene parcialmente la misma razón que la realización descrita inmediatamente antes y permite la alineación deseada entre los orificios 50 para los tubos de los deflectores 32. Una ventaja adicional que surge de la instalación de las tiras 56 rigidizadoras permite el acoplamiento fiable de los tubos comunes a los deflectores 32 adyacentes (Fig. 3 y 9). Muescas 52 semicirculares (Figs. 4, 5) formadas a lo largo de los flancos 54 de los deflectores adyacentes alojan los tubos 80 comunes desde costados opuestos. Habiendo sido reforzados por las tiras 56, los deflectores 32 están rigidizados angularmente unos hacia otros de modo que las muescas 52 formadas sobre los deflectores adyacentes alojen seguramente los tubos 80 entre sí.

De acuerdo con una realización alternativa adicional más del elemento de refuerzo de la invención, las regiones 49 extremas de los deflectores 32 adyacentes pueden estar ancladas por una hilera o hileras de tubos comunes, según se muestra en la Fig. 8. Específicamente, la región 49 extrema del deflector 32 está formada como una sección 58 sobresaliente o extendida que tiene al menos una abertura 60. Las secciones 58 sobresalientes de los deflectores adyacentes están así situadas de modo que las aberturas 60 estén alineadas unas con relación a otras y atravesadas por el tubo o los tubos 50. Esta realización es particularmente ventajosa ya que no existe necesidad de elementos de refuerzo adicionales para alinear los deflectores adyacentes, que, si se usan como se muestra en las Figs. 6 y 7, incrementan los costes de fabricación, instalación y mantenimiento.

Ateniéndose a las particularidades estructurales del intercambiador térmico con configuración de envuelta y tubos, cada deflector 32 termina a una distancia radial de una pared 62 interna de la envuelta 34 (Fig. 2). Convencionalmente, una placa deflectora tiene un borde periférico que se adapta a un arco circular de la envuelta. Colocar los deflectores circulares con el ángulo \lambda necesariamente proporcionaría un hueco no uniforme entre la pared 62 interna circular de la envuelta y el borde periférico exterior del deflector, si el último estuviera conformado complementariamente a la pared 62 interna. De ahí que la velocidad del flujo cruzado a través del hueco no uniforme tampoco sea uniforme. Para remediarlo, los deflectores 32 de la invención, según se muestra en las Figs. 4 y 5, tienen cada uno el borde 46 periférico externo conformado como un segmento de la superficie elíptica, que, cuando los deflectores 32 están situados con el ángulo \lambda, están espaciados uniformemente de la pared 62 interna de la envuelta.

La Fig. 9 ilustra una disposición 90 configurada de acuerdo con la invención. Incrementando la frecuencia de los deflectores 32, un tramo no soportado de los tubos 40 (Fig. 3) se reduce a la mitad sin, sin embargo, afectar a la velocidad del flujo cruzado, que permanece sustancialmente uniforme.

Incrementar la frecuencia de los deflectores 32 plantea el problema de situar los deflectores adyacentes en la jaula 26 debido al déficit de espacio. Según se muestra en las Figs. 4 y 9, los deflectores 94 y 94' de la primera hélice 96 y la segunda hélice 98, respectivamente, tienen cada uno un orificio 100 perforado con el ángulo \lambda deseado y dimensionado para rodear y deslizarse a lo largo del tubo 38 central (Fig. 4). De acuerdo con esto, hacer girar estos deflectores alrededor del tubo 38 central permite sus colocaciones angulares deseadas y, cuando se establece la posición, deflectores 92' y 92 diametralmente opuestos, cada uno formado con un vértice 42 muescado (Fig. 4), pueden cambiarse fácilmente a lo largo del tubo 38 central para evitar la interferencia con los vértices de los deflectores
94 y 94'.

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Se entenderá que pueden realizarse diversas modificaciones en las realizaciones descritas en la presente memoria. Por lo tanto, la descripción anterior no debe considerarse limitativa, sino meramente como ejemplificaciones de realizaciones preferidas. Los expertos en la técnica preverán otras modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Un intercambiador térmico que comprende:

: una envuelta (34) que tiene un eje a longitudinal (A-A) y configurada para recibir un primer fluido; y

: una pluralidad de deflectores (32) con conformación de cuadrante, cada uno montado en la envuelta (34) con un ángulo (\lambda) con relación a una normal N-N con el eje longitudinal (A-A) para guiar un flujo del primer fluido en un patrón helicoidal a través de la envuelta (34) a una velocidad sustancialmente uniforme,

en el que los deflectores (32) con conformación de cuadrante tienen cada uno un par respectivo de costados opuestos configurados para ser planos o curvos y una pluralidad de orificios (50) separados configurados para ser atravesados por una pluralidad de tubos (40) que se extienden axialmente que transportan un segundo fluido en una posición deseada de los deflectores (32) con conformación de cuadrante,

caracterizado porque

en ángulo (\lambda) es diferente de 0 grados,

los costados opuestos de cada deflector (32) con conformación de cuadrante definen entre ellos un borde (46) externo elíptico que está de cara a un interior de la envuelta (34) y separado del mismo una distancia radial uniforme, mientras que el primer fluido genera un presión sustancialmente uniforme a lo largo de los costados opuestos de cada deflector (32) con conformación de cuadrante a medida que el primer fluido fluye entre el borde externo elíptico de los deflectores (32) con conformación de cuadrante y el interior de la envuelta (34) a una velocidad sustancialmente uniforme,

en donde el intercambiador térmico comprende además una pluralidad de varillas (28) de conexión que se extienden axialmente, penetrando cada una a través de regiones extremas de los bordes externos de una hilera respectiva de deflectores (32) con conformación de cuadrante paralelos, y una pluralidad de tiras (56) rigidizadoras que acoplan varillas (28) de conexión adyacentes entre las regiones extremas de deflectores (32) con conformación de cuadrante adyacentes para asegurar la posición deseada de los deflectores (32) con conformación de cuadrante y para reducir la vibración, siendo cada una de las tiras (56) rigidizadoras una placa fijada encima de las varillas (28) de conexión acopladas.

2. Un intercambiador térmico que comprende:

caracterizado porque

en ángulo (\lambda) es diferente de 0 grados,

en donde el intercambiador térmico comprende además una pluralidad de varillas (28) de conexión que se extienden axialmente, penetrando cada una a través de regiones extremas de los bordes externos de una hilera respectiva de deflectores (32) con conformación de cuadrante paralelos, y

una pluralidad de tiras (44) de fijación separadas angularmente que se extienden paralelas al eje longitudinal de la envuelta (34), sirviendo de puente cada una de las tiras (44) de fijación entre los bordes (46) externos de los deflectores (32) con conformación de cuadrante para asegurar la posición deseada de los mismos, en la que los orificios (50) de deflectores (32) con conformación de cuadrante adyacentes están alineados, y para minimizar la vibración producida por los tubos (40) expuestos al flujo del primer fluido.

3. Un intercambiador térmico que comprende:

caracterizado porque

en ángulo (\lambda) es diferente de 0 grados,

en donde cada uno de los deflectores (32) con conformación de cuadrante tiene un par de flancos (54) que convergen uno hacia otro desde un borde externo respectivo, que tiene porciones (49) extremas extendidas separadas, cada una sobresaliendo de uno respectivo del par de flacos (54) y configurada para sobresalir de la porción extendida de un deflector (32) con conformación de cuadrante adyacente en la posición deseada de los deflectores (32) con conformación de cuadrante, y

en donde las porciones (49) extremas extendidas están provistas cada una de al menos uno de una pluralidad de orificios (60) alineados con un orificio (60) respectivo de la porción (49) extrema extendida del deflector (32) con conformación de cuadrante adyacente en la posición deseada de los deflectores (32) con conformación de cuadrante, en donde los orificios (60) formados en las porciones (49) extendidas de los deflectores (32) adyacentes son atravesados por un tubo respectivo para asegurar la posición deseada de los deflectores (32) con conformación de cuadran-
te.

4. El intercambiador térmico de acuerdo con la reivindicación 2, en el que cada una de las tiras (44) de fijación es una varilla continua que tiene una sección transversal poligonal o anular y está fijada a regiones (49) extremas de los bordes externos de los deflectores (32) con conformación de cuadrante sucesivos situados paralelamente entre sí en una hilera.

5. El intercambiador térmico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que los costados opuestos de cada deflector (32) con conformación de cuadrante definen entre ellos un par de flancos (54), cada uno formado con una hilera de semiorificios (52), en donde los semiorificios (52) de deflectores (32) con conformación de cuadrante adyacentes están situados para admitir los tubos (40) comunes a los deflectores (32) con conformación de cuadrante adyacentes en la posición deseada de los mismos.

6. El intercambiador térmico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que la pluralidad de deflectores (32) con conformación de cuadrante montados con un ángulo con el eje longitudinal para definir el primer patrón helicoidal del flujo del primer fluido tiene cada uno un par respectivo de flancos (54) que convergen desde el borde externo formando un vértice, que se termina en el eje longitudinal de la envuelta (34).

7. El intercambiador térmico de acuerdo con la reivindicación 6, en el que cada uno de los vértices de los deflectores (32) con conformación de cuadrante tiene una muesca (42) respectiva conformada para adaptarse a una superficie externa de un tubo (38) central centrado a lo largo del eje longitudinal de la envuelta (34).

8. El intercambiador térmico de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, que comprende además otra pluralidad de deflectores (32) con conformación de cuadrante montados en la envuelta (34) con un ángulo (\lambda) para guiar el flujo del primer fluido en el patrón helicoidal, en donde el intercambiador térmico está provisto de una configuración de doble hélice que reduce los tramos no soportados de los tubos (40) entre deflectores (32) con conformación de cuadrante sucesivos mientras que mantiene la velocidad uniforme del flujo del primer fluido.

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9. El intercambiador térmico de acuerdo con la reivindicación 8, en el que al menos una porción de la otra pluralidad de deflectores (32) con conformación de cuadrante tiene cada uno un vértice respectivo provisto de un orificio respectivo atravesado por el tubo (38) central y configurado de modo que el deflector (32) con conformación de cuadrante pueda girar alrededor de un tubo (38) central, centrado alrededor del eje longitudinal, hasta la posición deseada.

10. El intercambiador térmico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7-9, que comprende una primera serie de deflectores (32) con conformación de cuadrante y una segunda serie de deflectores (32) con conformación de cuadrante que forman una disposición de doble hélice atravesada por un haz de tubos (40) que transportan el segundo fluido y situados con un ángulo con el eje longitudinal para guiar un primer fluido en un patrón helicoidal a una velocidad sustancialmente uniforme.

11. El intercambiador térmico de acuerdo con la reivindicación 10, en el que cada uno de los deflectores (32) con conformación de cuadrante tiene un borde periférico elíptico externo y dos flancos que convergen desde los extremos periféricos elípticos uno hacia otro para formar un vértice provisto de una muesca con conformación angular, en donde el ángulo no es igual a 90 grados, para permitir la colocación angular de cada uno de los deflectores (32) con conformación de cuadrante con respecto al eje longitudinal de una manera secuencial deseada antes de asegurar las series primera y segunda de deflectores (32) con conformación de cuadrante una con relación a otra.

12. El intercambiador térmico de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, con una disposición de doble hélice, en el que el vértice (42) de todos los cuadrantes deflectores (32) está provisto de orificios perforados angularmente con ranuras para facilitar la colocación de las dos series de cuadrantes deflectores (32) para una disposición de doble hélice.