ES2652499T3 - Plate heat exchanger plate and plate heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Una placa de intercambiador de calor de placas (2) delimitada por dos primeros bordes laterales sustancialmente paralelos (4a, 4b) y dos segundos bordes laterales sustancialmente paralelos (6a, 6b) y provista de lumbreras (8a, 10a) adyacentes a una primera porción de distribución (12a) en un primer extremo de dicha placa (2), lumbreras (8b, 10b) adyacentes a una segunda porción de distribución (12b) en un segundo extremo de dicha placa (2), y entre dicha primera y segunda porciones de distribución (12a, 12b) una porción de transferencia de calor principal (14) que comprende un patrón de ondulación, en donde dicha porción de transferencia de calor principal (14) comprende una primera área (16) que comprende un primer campo (30) con primeras ondulaciones dispuestas sustancialmente en un lado de una primera línea recta (26) que intersecta con dichos segundos bordes laterales (6a,6b) y un segundo campo (32) con segundas ondulaciones dispuestas sustancialmente en un lado opuesto de dicha primera línea (26), y en donde dichas primeras ondulaciones comprenden crestas y surcos dirigidos en un ángulo de entre 0 - <90 grados con dicha primera línea (26) medida en una dirección angular en sentido horario o en sentido antihorario y dichas segundas ondulaciones comprenden crestas y surcos dirigidos en un ángulo de entre >270 - <360 grados con dicha primera línea (26), medida en dicha dirección angular, caracterizada por que dicha porción de transferencia de calor principal (14) comprende una primera área exterior (18) dispuesta entre dicha primera área (16) y un primero de dichos segundos bordes laterales (6a) y se extiende a lo largo de dicho primero de los segundos bordes laterales (6a) entre dichas primera y segunda porciones de distribución (12a, 12b), en donde en dicha primera área exterior (18) están dispuestos los primeros salientes y rebajes dirigidos en una primera dirección general en relación con una segunda línea recta (27) paralela a uno de dichos primeros bordes laterales (4a, 4b), en donde dicha primera dirección general comprende uno o más ángulos de entre 0 - <90 grados en relación con dicha segunda línea (27).A plate heat exchanger plate (2) delimited by two first substantially parallel side edges (4a, 4b) and two second substantially parallel side edges (6a, 6b) and provided with louvers (8a, 10a) adjacent to a first portion of distribution (12a) at a first end of said plate (2), ports (8b, 10b) adjacent to a second distribution portion (12b) at a second end of said plate (2), and between said first and second portions of distribution (12a, 12b) a main heat transfer portion (14) comprising a ripple pattern, wherein said main heat transfer portion (14) comprises a first area (16) comprising a first field (30 ) with first undulations arranged substantially on one side of a first straight line (26) that intersects with said second lateral edges (6a, 6b) and a second field (32) with second undulations disposed substantially on an opposite side of said first line (26), and wherein said first undulations comprise ridges and grooves directed at an angle of between 0 - <90 degrees with said first line (26) measured in an angular direction clockwise or counterclockwise and said second undulations comprise ridges and grooves directed at an angle between> 270 - <360 degrees with said first line (26), measured in said angular direction, characterized in that said main heat transfer portion (14) comprises a first outer area (18) disposed between said first area (16) and a first of said second lateral edges (6a) and extends along said first of the second lateral edges (6a) between said first and second distribution portions (12a, 12b), wherein in said first outer area (18) the first projections and recesses directed in a first general direction are arranged in relation to a second straight line (27) parallel to one d and said first lateral edges (4a, 4b), wherein said first general direction comprises one or more angles between 0 - <90 degrees relative to said second line (27).
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Placa de intercambiador de calor de placas e intercambiador de calor de placas Área de la invenciónPlate heat exchanger plate and plate heat exchanger Area of the invention
La presente invención se refiere a una placa de intercambiador de calor de placas de acuerdo con la porción precaracterizante de la reivindicación 1 y a un intercambiador de calor de placas que comprende una placa de este tipo.The present invention relates to a plate heat exchanger plate according to the precharacterizing portion of claim 1 and to a plate heat exchanger comprising such a plate.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
Los intercambiadores de calor de placas provistos de un paquete de placas de intercambiador de calor de placas se utilizan para el intercambio de calor entre dos o más fluidos de intercambio de calor. Las placas forman espacios intermedios entre placas adaptados para ser hacer fluir fluidos de intercambio de calor a través de los mismos. Las placas están provistas de lumbreras que forman canales que se extienden a través del paquete de placas. En el caso de intercambio de calor entre los dos fluidos de intercambio de calor, cada canal se comunica con cada segundo espacio intermedio entre placas. Un primer fluido de intercambio de calor se hace fluir desde un primer canal a través de cada espacio intermedio entre placas alternativo sobre las superficies de intercambio de calor de las placas hasta un segundo canal en un extremo opuesto del paquete de placas. Un segundo fluido de intercambio de calor se hace fluir desde un tercer canal a través de cada otro espacio intermedio entre placas alternativo sobre las superficies de intercambio de calor en los lados opuestos de las placas hasta un cuarto canal en un extremo opuesto del paquete de placas. Los fluidos de intercambio de calor pueden ser, por ejemplo, gases, líquidos, líquidos que contienen materia sólida, etc.Plate heat exchangers provided with a plate heat exchanger plate package are used for heat exchange between two or more heat exchange fluids. The plates form intermediate spaces between plates adapted to be flowing heat exchange fluids through them. The plates are provided with louvres that form channels that extend through the plate package. In the case of heat exchange between the two heat exchange fluids, each channel communicates with each second intermediate space between plates. A first heat exchange fluid is flowed from a first channel through each intermediate space between alternate plates on the heat exchange surfaces of the plates to a second channel at an opposite end of the plate package. A second heat exchange fluid is flowed from a third channel through each other intermediate space between alternate plates over the heat exchange surfaces on opposite sides of the plates to a fourth channel at an opposite end of the plate package . Heat exchange fluids may be, for example, gases, liquids, liquids containing solid matter, etc.
Las superficies de intercambio de calor de las placas de intercambio de calor están provistas de ondulaciones. Estas ondulaciones pueden tener muchas formas diferentes, pero por lo general comprende porciones elevadas y deprimidas. Las ondulaciones pueden definir la anchura de los espacios intermedios entre placas, crear un flujo turbulento en los espacios intermedios entre placas y servir como un soporte para las placas adyacentes en el paquete de placas. Las placas se fabrican comúnmente a partir de lámina metálica, que está provista de las ondulaciones en una o más operaciones de prensado.The heat exchange surfaces of the heat exchange plates are provided with corrugations. These undulations can have many different forms, but generally comprise high and depressed portions. The undulations can define the width of the intermediate spaces between plates, create a turbulent flow in the intermediate spaces between plates and serve as a support for the adjacent plates in the plate package. Plates are commonly manufactured from sheet metal, which is provided with corrugations in one or more pressing operations.
Hay muchos diferentes patrones de ondulación utilizados para placas de intercambio de calor. Un tipo de patrón de ondulación comprende primeras crestas y surcos dispuestas en una primera dirección y segundas crestas y surcos dispuestas en una segunda dirección de tal manera que un patrón en forma de V parecido a un patrón de espina de pescado se forma al menos en algunas porciones de la placa.There are many different ripple patterns used for heat exchange plates. One type of ripple pattern comprises first ridges and grooves arranged in a first direction and second ridges and grooves arranged in a second direction such that a V-shaped pattern resembling a fishbone pattern is formed at least in some portions of the plate.
Cuando el patrón de ondulaciones en forma de V que comprende crestas y surcos apunta en una dirección desde un borde de una placa hacia el centro de la placa, las porciones de borde de la placa se pueden deformar debido al material de lámina metálica que se desplaza en la operación de prensado. También cuando el patrón en forma de V se dispone en la proximidad de un borde de la placa y apunta en una dirección diferente, la porción de borde relevante se puede ver afectada. Además de no verse bien, las porciones de borde deformadas pueden causar bordes débiles de la placa. En particular, los intercambiadores de calor de placas con juntas dispuestas entre las placas deben tener fuertes porciones de borde estables para evitar la fuga del intercambiador de calor de placas. Con el fin de evitar los bordes débiles, las piezas en bruto de chapas metálicas a partir de las que se fabrican las placas de intercambiador de calor, se deben cortar más grande que las placas de intercambiador de calor con otros patrones de ondulación. Por consiguiente, la utilización de material de lámina metálica no es óptima.When the V-shaped pattern of ridges comprising ridges and grooves points in a direction from one edge of a plate towards the center of the plate, the edge portions of the plate may deform due to the sheet metal material that travels in the pressing operation. Also when the V-shaped pattern is disposed in the vicinity of an edge of the plate and points in a different direction, the relevant edge portion may be affected. In addition to not looking good, deformed edge portions can cause weak plate edges. In particular, plate heat exchangers with gaskets arranged between the plates must have strong stable edge portions to prevent leakage of the plate heat exchanger. In order to avoid weak edges, metal sheet blanks from which heat exchanger plates are manufactured, must be cut larger than heat exchanger plates with other rippling patterns. Therefore, the use of sheet metal material is not optimal.
El documento WO94/19657 divulga una placa de intercambiador de calor de este tipo, donde varios de tales patrones en forma de V mencionados anteriormente apuntan hacia el centro de la placa y hacia los bordes de la placa.WO94 / 19657 discloses such a heat exchanger plate, where several such V-shaped patterns mentioned above point towards the center of the plate and towards the edges of the plate.
Divulgación de la invenciónDisclosure of the invention
Un objetivo de la presente invención es proporcionar placas de intercambiador de calor de placas con bordes uniformemente desplazados, lo que permite un diseño con un uso eficaz del material de lámina para fines de transferencia de calor.An object of the present invention is to provide plate heat exchanger plates with uniformly offset edges, which allows for a design with effective use of the sheet material for heat transfer purposes.
De acuerdo con un aspecto de la invención, el objetivo se consigue mediante una placa de intercambiador de calor de placas delimitada por dos primeros bordes laterales sustancialmente paralelos y dos segundos bordes laterales sustancialmente paralelos y provista de lumbreras adyacentes a una primera porción de distribución en un primer extremo de la placa, lumbreras adyacentes a una segunda porción de distribución en un segundo extremo de la placa, y entre la primera y segunda porciones de distribución una porción de transferencia de calor principal que comprende un patrón de corrugación. La porción de transferencia de calor principal comprende una primera área que comprende un primer campo con las primeras ondulaciones dispuestas sustancialmente en un lado de una primera línea recta que interseca con los segundos bordes laterales y un segundo campo con segundas ondulaciones dispuestas sustancialmente en un lado opuesto de la primera línea. Las primeras ondulacionesAccording to one aspect of the invention, the objective is achieved by a plate heat exchanger plate delimited by two first substantially parallel side edges and two second substantially parallel side edges and provided with ports adjacent to a first distribution portion in a first end of the plate, ports adjacent to a second distribution portion at a second end of the plate, and between the first and second distribution portions a main heat transfer portion comprising a corrugation pattern. The main heat transfer portion comprises a first area comprising a first field with the first undulations disposed substantially on one side of a first straight line intersecting the second lateral edges and a second field with second undulations disposed substantially on an opposite side. from the first line. The first undulations
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comprenden crestas y surcos dirigidos en un ángulo de entre 0 - <90 grados con la primera línea medida en una dirección angular en sentido horario o antihorario. Las segundas ondulaciones comprenden crestas y surcos dirigidos en un ángulo entre >270 - <360 grados con la primera línea medida en la dirección angular. La porción de transferencia de calor principal comprende una primera área exterior dispuesta entre la primera área y un primero de los segundos bordes laterales y se extiende a lo largo del primero de los segundos bordes laterales entre la primera y segunda porciones de distribución. En la primera área exterior hay dispuestos primeros salientes y rebajes dirigidos en una primera dirección general en relación con una segunda línea recta paralela a uno de los primeros bordes laterales.they include ridges and grooves directed at an angle between 0 - <90 degrees with the first line measured in an angular direction clockwise or counterclockwise. The second undulations comprise ridges and grooves directed at an angle between> 270 - <360 degrees with the first line measured in the angular direction. The main heat transfer portion comprises a first outer area disposed between the first area and a first of the second side edges and extends along the first of the second side edges between the first and second distribution portions. In the first outer area there are first projections and recesses directed in a first general direction in relation to a second straight line parallel to one of the first lateral edges.
Puesto que la primera área exterior comprende primeros salientes y rebajes dirigidos solo en una primera dirección general, el primero de los segundos bordes laterales se ve uniformemente afectado durante una operación de prensado, a pesar de que la primera área de la porción de transferencia de calor principal que comprende ondulaciones que pueden desplazar las porciones del material de lámina que forma la placa en una operación de prensado. Como resultado, se consigue el objeto mencionado anteriormente. Se consigue un borde recto relativamente cerca de la porción de transferencia de calor principal. Por lo tanto, una parte más grande de la placa se puede utilizar para la transferencia de calor que si la placa no estuviese provista de la primera área exterior del tipo antes mencionado.Since the first outer area comprises first projections and recesses directed only in a first general direction, the first of the second lateral edges is uniformly affected during a pressing operation, although the first area of the heat transfer portion main comprising undulations that can displace portions of the sheet material that forms the plate in a pressing operation. As a result, the object mentioned above is achieved. A straight edge is achieved relatively close to the main heat transfer portion. Therefore, a larger part of the plate can be used for heat transfer than if the plate was not provided with the first outer area of the aforementioned type.
Los salientes y rebajes forman ondulaciones de la placa de intercambio de calor y pueden tener diferentes formas, tales como puntas y hoyuelos singulares o crestas y surcos. En cualquier caso, los salientes y rebajes forman un patrón que puede ser visto como teniendo una dirección. Los salientes y rebajes en la primera área exterior se dirigen solo en la primera dirección general en relación con la segunda línea. Por dirección general en relación con la segunda línea se entiende que la dirección de los salientes y rebajes puede variar en diferentes porciones del área exterior, pero que la dirección general en las diferentes porciones es la misma, por ejemplo, dentro de los 90 grados de la segunda línea.The protrusions and recesses form undulations of the heat exchange plate and can have different shapes, such as singular tips and dimples or ridges and grooves. In any case, the projections and recesses form a pattern that can be seen as having an address. The projections and recesses in the first outer area are directed only in the first general direction in relation to the second line. By general direction in relation to the second line it is understood that the direction of the projections and recesses may vary in different portions of the outer area, but that the general direction in the different portions is the same, for example, within 90 degrees of The second line.
De acuerdo con realizaciones a modo de ejemplo, la porción de transferencia de calor principal puede comprender una segunda área exterior dispuesta entre la primera área y un segundo de los segundos bordes laterales opuesta a la primera área exterior y se extiende a lo largo del segundo de los segundos bordes laterales entre la primera y segunda porciones de distribución, en la que en dicha segunda área exterior se disponen segundos salientes y rebajes dirigidos en una segunda dirección general en relación con dicha segunda línea. La segunda dirección general comprende uno o más ángulos entre 0 - <90 grados en relación con la segunda línea. De esta manera también el segundo de los segundos bordes laterales se puede mantener recto durante la fabricación de la placa de intercambiador de calor.According to exemplary embodiments, the main heat transfer portion may comprise a second outer area disposed between the first area and a second of the second lateral edges opposite the first outer area and extends along the second of the second lateral edges between the first and second distribution portions, in which in said second outer area there are second projections and recesses directed in a second general direction in relation to said second line. The second general direction comprises one or more angles between 0 - <90 degrees relative to the second line. In this way also the second of the second lateral edges can be kept straight during the manufacturing of the heat exchanger plate.
De acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo, la primera área puede comprender un tercer campo con terceras ondulaciones que comprenden crestas y surcos dispuestos sustancialmente en dicho un lado de la primera línea y dirigidos en un ángulo entre >90 - <180 grados desde la primera línea en la dirección angular y un cuarto campo con cuartas ondulaciones que comprende crestas y surcos dispuestos sustancialmente en el lado opuesto de la primera línea y dirigidos en un ángulo entre >180 - <270 grados desde la primera línea en la dirección angular. Una placa que comprende tales tercer y cuarto campos puede tener formaciones de ondulaciones en forma de V que apuntan hacia el centro de la placa desde ambos lados y, por lo tanto, pueden beneficiarse de las áreas exteriores dispuestas a lo largo de ambos segundos lados.In accordance with the exemplary embodiments, the first area may comprise a third field with third undulations comprising ridges and grooves arranged substantially on said side of the first line and directed at an angle between> 90 - <180 degrees from the first line in the angular direction and a fourth field with fourth undulations comprising ridges and grooves arranged substantially on the opposite side of the first line and directed at an angle between> 180 - <270 degrees from the first line in the angular direction. A plate comprising such third and fourth fields may have V-shaped wave formations that point towards the center of the plate from both sides and, therefore, can benefit from the outer areas arranged along both second sides.
De acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo, las crestas y surcos de las primeras ondulaciones se pueden dirigir en un ángulo entre >45 - <90 grados con la primera línea medida en la dirección angular y las crestas y surcos de las segundas ondulaciones se pueden dirigir en un ángulo entre >270 - <315 grados con la primera línea medida en la dirección angular. Las crestas y surcos de la primera y segunda ondulaciones con estos ángulos específicos forman un patrón de ondulación que somete un fluido de intercambio de calor a una resistencia al flujo relativamente baja. En una operación de prensado, las crestas y surcos de las primeras y segundas ondulaciones con estos ángulos específicos son particularmente propensos a desplazar el material de lámina a partir del que se forma la placa y pueden beneficiarse de al menos un área exterior en la porción de transferencia de calor principal.According to the exemplary embodiments, the ridges and grooves of the first undulations can be directed at an angle between> 45 - <90 degrees with the first line measured in the angular direction and the ridges and grooves of the second undulations are they can steer at an angle between> 270 - <315 degrees with the first line measured in the angular direction. The ridges and grooves of the first and second corrugations with these specific angles form a ripple pattern that subjects a heat exchange fluid to a relatively low flow resistance. In a pressing operation, the ridges and grooves of the first and second undulations with these specific angles are particularly prone to displace the sheet material from which the plate is formed and can benefit from at least one outer area in the portion of main heat transfer.
De acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo, las crestas y surcos de las terceros ondulaciones se pueden dirigir en un ángulo entre >90 - <135 grados con la primera línea medida en la dirección angular y las crestas y surcos de las cuartas ondulaciones se pueden dirigir en un ángulo entre >225 - <270 grados con la primera línea medida en la dirección angular. En una operación de prensado, las crestas y surcos de las terceras y cuartas ondulaciones con estos ángulos específicos son, de nuevo, particularmente propensos a desplazar el material de lámina a partir del que se forma la placa y pueden beneficiarse de una segunda área exterior de la porción de transferencia de calor principal.According to the exemplary embodiments, the ridges and grooves of the third undulations can be directed at an angle between> 90 - <135 degrees with the first line measured in the angular direction and the ridges and grooves of the fourth undulations are they can steer at an angle between> 225 - <270 degrees with the first line measured in the angular direction. In a pressing operation, the ridges and grooves of the third and fourth undulations with these specific angles are, again, particularly prone to displace the sheet material from which the plate is formed and can benefit from a second outer area of The main heat transfer portion.
Como se ha mencionado anteriormente, la primera dirección general y la segunda dirección general comprenden uno o más ángulos entre 0 - <90 grados en relación con la segunda línea. La primera y segunda dirección general puede ser la misma dirección o pueden dirigirse de forma diferente entre sí.As mentioned above, the first general direction and the second general direction comprise one or more angles between 0 - <90 degrees relative to the second line. The first and second general address can be the same address or they can be addressed differently from each other.
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De acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo, la primera área exterior y/o la segunda área exterior pueden tener una anchura medida en paralelo con la segunda línea, que es más estrecha que el primer campo medido en paralelo con la segunda línea. La primera y segunda áreas exteriores pueden formar así áreas periféricas de la porción de transferencia de calor principal.According to the exemplary embodiments, the first outer area and / or the second outer area may have a width measured in parallel with the second line, which is narrower than the first field measured in parallel with the second line. The first and second exterior areas can thus form peripheral areas of the main heat transfer portion.
De acuerdo con realizaciones a modo de ejemplo, el primer y/o segundo salientes y rebajes en la primera área exterior y/o la segunda área exterior pueden comprender ondulaciones en forma de crestas y surcos.According to exemplary embodiments, the first and / or second projections and recesses in the first outer area and / or the second outer area may comprise ridges in the form of ridges and grooves.
De acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo, en la primera y segunda áreas exteriores, las crestas pueden tener una anchura diferente con respecto a los surcos medidos a través de los crestas y surcos. Por ejemplo puede que todas las crestas sean más anchas que todos los surcos, o todas las crestas pueden ser más estrechos que todos los surcos. De esta manera se pueden crear diferentes resistencias de flujo para un fluido de intercambio de calor que se hace fluir en un espacio intermedio entre placas entre dos placas de intercambiador de calor de placas. Por lo tanto, una distribución uniforme de fluido de intercambio de calor en toda la porción de transferencia de calor principal se puede promover.According to the exemplary embodiments, in the first and second exterior areas, the ridges may have a different width with respect to the grooves measured through the ridges and grooves. For example, all ridges may be wider than all grooves, or all ridges may be narrower than all grooves. In this way, different flow resistances can be created for a heat exchange fluid that is flowed in an intermediate space between plates between two plate heat exchanger plates. Therefore, a uniform distribution of heat exchange fluid throughout the main heat transfer portion can be promoted.
De acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo, los primeros salientes y rebajes se pueden dirigir en una primera dirección en relación con la segunda línea y/o los segundos salientes y rebajes se pueden dirigir en una segunda dirección en relación con la segunda línea. Los salientes y rebajes en la primera área exterior pueden así dirigirse en una dirección solamente con relación a la segunda línea. Del mismo modo, los salientes y rebajes en la segunda área exterior pueden así dirigirse en una dirección solamente con relación a la segunda línea. De esta manera la placa se verá afectada de manera uniforme cerca de los segundos bordes laterales durante la formación de la placa en una o más operación de prensado.According to the exemplary embodiments, the first projections and recesses can be directed in a first direction in relation to the second line and / or the second projections and recesses can be directed in a second direction in relation to the second line. The projections and recesses in the first outer area can thus be directed in one direction only in relation to the second line. Similarly, the projections and recesses in the second outer area can thus be directed in one direction only in relation to the second line. In this way the plate will be affected uniformly near the second lateral edges during the formation of the plate in one or more pressing operation.
De acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo, los primeros bordes laterales pueden ser lados cortos y los segundos bordes laterales pueden ser lados largos de la placa.According to the exemplary embodiments, the first side edges may be short sides and the second side edges may be long sides of the plate.
De acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo, la primera área exterior y/o la segunda área exterior pueden dividirse en dos o más campos. Esto puede estabilizar una gran placa de intercambiador de calor de placas.According to the exemplary embodiments, the first outer area and / or the second outer area can be divided into two or more fields. This can stabilize a large plate heat exchanger plate.
De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un intercambiador de calor de placas que comprende un paquete de placas de intercambiador de calor de placas de acuerdo con cualquier aspecto o realización a modo de ejemplo antes mencionada.In accordance with one aspect of the invention, a plate heat exchanger is provided comprising a plate heat exchanger plate package according to any aspect or exemplary embodiment mentioned above.
De acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo, las placas de intercambiador de calor de placas se pueden disponer alternativamente en el paquete de placas de tal manera que una primera área exterior de una placa se apoya en una segunda área exterior de una placa de tope. De esta manera los espacios intermedios entre placas entre las placas en las áreas de las áreas exteriores se pueden definir por diferentes áreas exteriores de las dos placas de tope. En realizaciones a modo de ejemplo solo un tipo de placa de intercambiador de calor de placas puede ser necesario para formar el paquete de placas.According to the exemplary embodiments, the plate heat exchanger plates may alternatively be arranged in the plate package such that a first outer area of a plate rests on a second outer area of a stop plate . In this way the intermediate spaces between plates between the plates in the areas of the outer areas can be defined by different outer areas of the two stop plates. In exemplary embodiments, only one type of plate heat exchanger plate may be necessary to form the plate package.
De acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo, el intercambiador de calor de placas se puede adaptar para el flujo sustancialmente paralelo de al menos dos fluidos de intercambio de calor sobre la porción de transferencia de calor principal de las placas en el paquete de placas.According to the exemplary embodiments, the plate heat exchanger can be adapted for the substantially parallel flow of at least two heat exchange fluids on the main heat transfer portion of the plates in the plate package.
Otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes al estudiar las reivindicaciones adjuntas y la siguiente descripción. Los expertos en la materia reconocerán que las diferentes características de la presente invención se pueden combinar para crear realizaciones distintas de las descritas a continuación, sin apartarse del alcance de la presente invención, como se define por las reivindicaciones adjuntas.Other features and advantages of the present invention will be apparent upon studying the appended claims and the following description. Those skilled in the art will recognize that the different features of the present invention can be combined to create embodiments other than those described below, without departing from the scope of the present invention, as defined by the appended claims.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
Los diversos aspectos de la invención, incluyendo sus características y ventajas particulares, se entenderán fácilmente a partir de la siguiente descripción detallada y de los dibujos adjuntos, en los que:The various aspects of the invention, including its particular features and advantages, will be readily understood from the following detailed description and the accompanying drawings, in which:
las Figuras 1 y 2 ilustran esquemáticamente placas de intercambiador de calor de placas de acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo,Figures 1 and 2 schematically illustrate plate heat exchanger plates according to the exemplary embodiments,
la Figura 3 ilustra esquemáticamente una sección transversal a través de partes de un paquete de placas de un intercambiador de calor de placas, yFigure 3 schematically illustrates a cross section through parts of a plate package of a plate heat exchanger, and
la Figura 4 ilustra un intercambiador de calor de placas de acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo. Descripción detallada de las realizacionesFigure 4 illustrates a plate heat exchanger according to the exemplary embodiments. Detailed description of the achievements
La presente invención se describirá a continuación más completamente con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran realizaciones a modo de ejemplo. Sin embargo, la presente invención no debe interpretarse como limitada a las realizaciones expuestas en la presente memoria. Las características divulgadas en las realizaciones aThe present invention will be described more fully below with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments are shown. However, the present invention should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. The characteristics disclosed in the realizations to
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modo de ejemplo se pueden combinar de acuerdo con se entienda fácilmente por un experto ordinario en la materia a la que pertenece la presente invención. Los números iguales se refieren a elementos similares en toda la memoria.By way of example, they can be combined as easily understood by an ordinary person skilled in the art to which the present invention belongs. Equal numbers refer to similar elements throughout memory.
Las funciones o construcciones bien conocidas no se pueden describir en detalle por razones de brevedad y/o claridad.Well-known functions or constructions cannot be described in detail for reasons of brevity and / or clarity.
La Figura 1 ilustra esquemáticamente una placa de intercambiador de calor de placas 2 de acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo. Varias de tales placas 2 se disponen en un paquete de placas de un intercambiador de calor de placas. El intercambiador de calor de placas se dispone para el intercambio de calor entre dos fluidos de intercambio de calor cuando los dos fluidos se hacen fluir a través de espacios intermedios entre placas alternativos formados entre las placas 2. La placa 2 es sustancialmente rectangular y tiene dos primeros bordes laterales 4a, 4b, que forman los lados cortos de la placa 2 y dos segundos bordes laterales 6a, 6b, que forman los lados largos de la placa 2. La placa 2 está provista de cuatro lumbreras 8a, 8b y 10a, 10b. Las lumbreras 8a, 8b, 10a, 10b forman cuatro canales que se extienden a través del paquete de placas. Dos de los canales se comunican con cada segundo espacio intermedio entre placas y los otros dos canales se comunican con los espacios intermedios entre placas restantes. Durante su uso, un primer fluido de intercambio de calor se hace fluir a través de una primera lumbrera 8a sobre un lado de la placa 2 hasta una segunda lumbrera 8b y un segundo fluido de intercambio de calor fluirá sobre el otro lado de la placa 2 entre la tercera y cuarta lumbreras 10a, 10b. Por lo tanto, el calor de uno de los fluidos de intercambio de calor se transfiere a través de la placa 2 hacia el otro fluido de intercambio de calor.Figure 1 schematically illustrates a plate heat exchanger plate 2 according to the exemplary embodiments. Several of such plates 2 are arranged in a plate package of a plate heat exchanger. The plate heat exchanger is arranged for heat exchange between two heat exchange fluids when the two fluids are flowed through intermediate spaces between alternative plates formed between the plates 2. Plate 2 is substantially rectangular and has two first lateral edges 4a, 4b, which form the short sides of the plate 2 and two second lateral edges 6a, 6b, which form the long sides of the plate 2. The plate 2 is provided with four ports 8a, 8b and 10a, 10b . The ports 8a, 8b, 10a, 10b form four channels that extend through the plate package. Two of the channels communicate with each second intermediate space between plates and the other two channels communicate with the intermediate spaces between remaining plates. During use, a first heat exchange fluid is flowed through a first port 8a on one side of the plate 2 to a second port 8b and a second heat exchange fluid will flow on the other side of the plate 2 between the third and fourth ports 10a, 10b. Therefore, the heat of one of the heat exchange fluids is transferred through the plate 2 to the other heat exchange fluid.
Con referencia al lado visible de la placa 2 en la Figura 1, se proporciona en conexión con la primera lumbrera 8a una primera porción de distribución 12a. En relación con la segunda lumbrera 8b, se proporciona una segunda porción de distribución 12b. Entre la primera y segunda porciones de distribución 12a, 12b se dispone una porción de transferencia de calor principal 14. La primera porción de distribución 12a sirve, durante su uso, para distribuir un fluido relevante sobre la anchura de la porción de transferencia de calor principal 14. En consecuencia, la segunda porción de distribución 12b sirve para canalizar el fluido desde la porción de transferencia de calor principal 14 hasta la segunda lumbrera 8b. Las porciones de distribución 12a, 12b están provistas de un patrón de corrugación, que puede proporcionar una distribución y de canalización eficaz del fluido de intercambio de calor.With reference to the visible side of the plate 2 in Figure 1, a first distribution portion 12a is provided in connection with the first port 8a. In relation to the second port 8b, a second distribution portion 12b is provided. Between the first and second distribution portions 12a, 12b there is a main heat transfer portion 14. The first distribution portion 12a serves, during use, to distribute a relevant fluid over the width of the main heat transfer portion 14. Accordingly, the second distribution portion 12b serves to channel the fluid from the main heat transfer portion 14 to the second port 8b. The distribution portions 12a, 12b are provided with a corrugation pattern, which can provide efficient distribution and channeling of the heat exchange fluid.
En el lado opuesto de la placa 2, se proporcionan porciones de distribución en relación con la tercera y cuarta lumbreras 10a, 10b. Estas porciones de distribución tienen, durante su uso, la misma función que la primera y segunda porciones de distribución 12a, 12b, aunque con respecto a un fluido de intercambio de calor diferente.On the opposite side of the plate 2, distribution portions are provided in relation to the third and fourth ports 10a, 10b. These distribution portions have, during use, the same function as the first and second distribution portions 12a, 12b, although with respect to a different heat exchange fluid.
La placa 2 está provista de surcos de junta que se adaptan para recibir una o más juntas de estanqueidad. Cuando una o más juntas de estanqueidad se disponen en los surcos de junta entre dos placas de tope 2, la junta o juntas delimitan las lumbreras, las porciones de distribución y la porción de transferencia de calor principal del medio ambiente, y durante su uso cierran herméticamente el espacio intermedio entre placas y los canales formados por las lumbreras para evitar fugas de los fluidos de intercambio de calor. Por consiguiente, en la vista ilustrada en la Figura 1, una junta 15 se coloca en el surco de junta que rodea un área que comprende las primeras y segundas lumbreras 8a, 8b, la primera y segunda porciones de distribución 12a, 12b y la porción de transferencia de calor principal 14. Además, la junta 15 se dispone alrededor de cada una de la tercera y cuarta lumbreras 10a, 10b. Como alternativa, se pueden utilizar juntas separadas alrededor de cada una de la tercera y cuarta lumbreras 10a, 10b.The plate 2 is provided with joint grooves that are adapted to receive one or more seals. When one or more sealing joints are arranged in the joint grooves between two stop plates 2, the joint or joints delimit the ports, the distribution portions and the main heat transfer portion of the environment, and during use they close Hermetically, the intermediate space between plates and the channels formed by the louvres to prevent leaks of heat exchange fluids. Accordingly, in the view illustrated in Figure 1, a seal 15 is placed in the seal groove surrounding an area comprising the first and second ports 8a, 8b, the first and second distribution portions 12a, 12b and the portion main heat transfer 14. In addition, the gasket 15 is disposed around each of the third and fourth ports 10a, 10b. Alternatively, separate joints may be used around each of the third and fourth ports 10a, 10b.
La porción de transferencia de calor principal 14 comprende tres áreas principales, en concreto, una primera área 16 dispuesta entre una primera área exterior 18 y una segunda área exterior 20. La primera área 16 comprende varios campos con ondulaciones que comprenden crestas y surcos dirigidos en diferentes direcciones. En este ejemplo hay doce de dichos campos en la primera área 16, que se destacan por líneas continuas. La primera área exterior 18 se extiende entre la primera y segunda porciones de distribución 12a, 12b a lo largo de un primero de los segundos bordes laterales 6a y comprende tres campos 22a, 22b, 22c. La segunda área exterior 20 se extiende entre la primera y segunda porciones de distribución 12a, 12b a lo largo un segundo de los segundos bordes laterales 6b y comprende tres campos 24a, 24b, 24c.The main heat transfer portion 14 comprises three main areas, namely, a first area 16 disposed between a first outer area 18 and a second outer area 20. The first area 16 comprises several undulating fields comprising ridges and grooves directed at different directions. In this example there are twelve such fields in the first area 16, which are highlighted by continuous lines. The first outer area 18 extends between the first and second distribution portions 12a, 12b along a first of the second lateral edges 6a and comprises three fields 22a, 22b, 22c. The second outer area 20 extends between the first and second distribution portions 12a, 12b along a second of the second lateral edges 6b and comprises three fields 24a, 24b, 24c.
Una mirada más cercana se tomará a continuación en las direcciones de las crestas y surcos de los campos de la primera área 16. Con la finalidad de ilustrar, una primera línea recta 26 se intersecta con los dos segundos bordes laterales 6a, 6b. Un primer campo 30 se dispone en un lado de la primera línea 26. Medido en una dirección en sentido horario, las crestas y surcos en el primer campo 30 se dirigen en un ángulo de aproximadamente 60 grados con respecto a la primera línea 26. Un segundo campo 32 se dispone en un lado opuesto de la línea 26. Medido en la misma dirección que las crestas y surcos en el primer campo 30, las crestas y surcos en el segundo campo 32 se dirigen en un ángulo de aproximadamente 300 grados con la primera línea 26. En el mismo lado de la primera línea 26 como el primer campo 30 se dispone un tercer campo 34 provisto de crestas y surcos dirigidos en un ángulo de aproximadamente 120 grados con respecto a la primera línea 26, medido en la misma dirección que antes. En el mismo lado de la primera línea 26 como el segundo campo 32 se dispone un cuarto campo 36 provisto de crestas y surcos dirigidos a un ángulo de aproximadamente 240 grados con la primera línea 26, medido de nuevo en la misma dirección que antes.A closer look will then be taken in the directions of the ridges and grooves of the fields of the first area 16. In order to illustrate, a first straight line 26 intersects the two second lateral edges 6a, 6b. A first field 30 is arranged on one side of the first line 26. Measured in a clockwise direction, the ridges and grooves in the first field 30 are directed at an angle of approximately 60 degrees with respect to the first line 26. A second field 32 is disposed on an opposite side of line 26. Measured in the same direction as the ridges and grooves in the first field 30, the ridges and grooves in the second field 32 are directed at an angle of approximately 300 degrees with the first line 26. On the same side of the first line 26 as the first field 30 there is a third field 34 provided with ridges and grooves directed at an angle of approximately 120 degrees with respect to the first line 26, measured in the same direction than before On the same side of the first line 26 as the second field 32 there is a fourth field 36 provided with ridges and grooves directed at an angle of approximately 240 degrees with the first line 26, measured again in the same direction as before.
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La primera y segunda áreas exteriores 18, 20 están provistos de salientes y rebajes. En esta realización, los salientes y rebajes se forman como crestas y surcos similares a las ondulaciones en la primera área 16. En las áreas exteriores 18, 20, las crestas y surcos tienen la misma dirección general en los tres campos 22a-c, 24a-c. En la primera área exterior 18, las crestas y surcos en el campo medio 22b tienen un ángulo ligeramente diferente que en los dos campos circundantes 22a, 22c. Del mismo modo, en la segunda área exterior 20, las crestas y surcos no tienen la misma dirección en los tres campos 24a, 24b, 24c. Sin embargo, en los tres campos 22a-c, 24a-c de la primera y segunda áreas exteriores 18, 20, las crestas y surcos tienen todos la misma dirección general, es decir, el ángulo de las crestas y surcos en los diferentes campos está dentro de 0-90 grados de una segunda línea recta 27 paralela a uno de los primeros bordes laterales 4a.The first and second exterior areas 18, 20 are provided with projections and recesses. In this embodiment, the projections and recesses are formed as ridges and grooves similar to the undulations in the first area 16. In the outer areas 18, 20, the ridges and grooves have the same general direction in the three fields 22a-c, 24a -C. In the first outer area 18, the ridges and grooves in the middle field 22b have a slightly different angle than in the two surrounding fields 22a, 22c. Similarly, in the second outer area 20, the ridges and grooves do not have the same direction in the three fields 24a, 24b, 24c. However, in the three fields 22a-c, 24a-c of the first and second exterior areas 18, 20, the ridges and grooves all have the same general direction, that is, the angle of the ridges and grooves in the different fields it is within 0-90 degrees of a second straight line 27 parallel to one of the first lateral edges 4a.
En una o más operaciones de prensado cuando la placa 2 se fabrica a partir de lámina metálica, las ondulaciones pueden hacer que el material de la placa se mueva, es decir, durante el prensado el material de placa se puede desplazar al menos en cierta medida. Las ondulaciones en el primer y segundo campos 30, 32 forman un patrón en forma de V que apunta desde el primero de los segundos bordees laterales 6a hacia el centro de la placa 2. En el área de este patrón en forma de V, el material de la placa se puede mover hacia el medio de la placa 2. Gracias al primer campo exterior 18 dispuesto entre la primera área y el primero de los segundos bordes laterales 6a, el primero de los segundos bordes laterales 6a se verá afectada de manera uniforme en la operación de prensado.In one or more pressing operations when the plate 2 is manufactured from metal foil, the undulations can cause the plate material to move, that is, during pressing the plate material can be displaced at least to a certain extent . The undulations in the first and second fields 30, 32 form a V-shaped pattern that points from the first of the second lateral edges 6a towards the center of the plate 2. In the area of this V-shaped pattern, the material of the plate can be moved towards the middle of the plate 2. Thanks to the first outer field 18 disposed between the first area and the first of the second lateral edges 6a, the first of the second lateral edges 6a will be uniformly affected in Pressing operation.
En otras partes de la placa 2, el material se puede desplazar en diferentes direcciones durante la operación de prensado. Sin embargo, el primer y segundo campos exteriores 18, 20 se asegurarán de que los segundos bordes laterales 6a, 6b se desplacen uniformemente a lo largo de la porción de transferencia de calor principal 14 de la placa 2 durante la operación de prensado. Por consiguiente, los segundos bordes laterales 6a, 6b de la placa 2 permanecerán sustancialmente iguales también después de la operación de prensado.In other parts of the plate 2, the material can move in different directions during the pressing operation. However, the first and second outer fields 18, 20 will ensure that the second side edges 6a, 6b travel uniformly along the main heat transfer portion 14 of the plate 2 during the pressing operation. Accordingly, the second side edges 6a, 6b of the plate 2 will remain substantially the same also after the pressing operation.
La Figura 2 ilustra esquemáticamente una placa de intercambiador de calor de placas 2 de acuerdo con realizaciones a modo de ejemplo. En el diseño y función general, la placa 2 corresponde a la placa 2 que se ilustra en la Figura 1. La diferencia principal entre las dos placas es la primera área 16 de la porción de transferencia de calor principal 14 de la placa 2. El patrón de corrugación de crestas y surcos en la primera área 16 de la Figura 2 se configura de manera diferente que en la Figura 1.Figure 2 schematically illustrates a plate heat exchanger plate 2 according to exemplary embodiments. In the design and general function, the plate 2 corresponds to the plate 2 illustrated in Figure 1. The main difference between the two plates is the first area 16 of the main heat transfer portion 14 of the plate 2. The Corrugation pattern of ridges and grooves in the first area 16 of Figure 2 is configured differently than in Figure 1.
La primera área 16 comprende varios campos, en los que las crestas y surcos de las ondulaciones se dirigen en direcciones diferentes. Una primera línea recta 26 se intersecta con los segundo bordes laterales 6a, 6b de la placa 2. Un primer campo 30 se dispone en un lado de la primera línea 26. Medido en una dirección en sentido horario, las crestas y surcos en el primer campo 30 se dirigen en un ángulo de aproximadamente 40 grados con respecto a la primera línea 26. Un segundo campo 32 se dispone en un lado opuesto de la línea 26. Medido en la misma dirección que las crestas y surcos en el primer campo 30, las crestas y surcos del segundo campo 32 se dirigen en un ángulo de aproximadamente 320 grados con respecto a la primera línea 26. Las ondulaciones en el primer y segundo campos 30, 32 forman un patrón en forma de V que apunta desde un primero de los segundos bordes laterales 6a hacia un segundo de los segundos bordes laterales 6b. Una vez más, una primera área exterior 18 se extiende entre la primera y segunda porciones de distribución 12a, 12b a lo largo del primero de los segundos bordes laterales 6a y una segunda área exterior 20 se extiende entre la primera y segunda porciones de distribución 12a, 12b a lo largo del segundo de los segundos bordes laterales 6b. En esta realización las áreas exteriores 18, 20 comprenden, cada una, un campo de salientes y rebajes en forma de crestas y surcos. Las crestas y surcos en la primera área exterior 18 se dirigen en una única primera dirección y las crestas y surcos de la segunda área exterior 20 se dirigen en una única segunda dirección.The first area 16 comprises several fields, in which the ridges and ridges of the undulations are directed in different directions. A first straight line 26 intersects the second side edges 6a, 6b of the plate 2. A first field 30 is arranged on one side of the first line 26. Measured in a clockwise direction, the ridges and grooves in the first field 30 is directed at an angle of approximately 40 degrees with respect to the first line 26. A second field 32 is disposed on an opposite side of line 26. Measured in the same direction as the ridges and grooves in the first field 30, the ridges and grooves of the second field 32 are directed at an angle of approximately 320 degrees with respect to the first line 26. The undulations in the first and second fields 30, 32 form a V-shaped pattern that points from a first of the second lateral edges 6a towards a second of the second lateral edges 6b. Again, a first outer area 18 extends between the first and second distribution portions 12a, 12b along the first of the second lateral edges 6a and a second outer area 20 extends between the first and second distribution portions 12a , 12b along the second of the second side edges 6b. In this embodiment the outer areas 18, 20 each comprise a field of projections and recesses in the form of ridges and grooves. The ridges and grooves in the first outer area 18 are directed in a single first direction and the ridges and grooves of the second outer area 20 are directed in a single second direction.
Una vez más, cada una de la primera área exterior 18 y la segunda área exterior 20 con sus salientes y rebajes dirigidos en una dirección en relación con una recta segunda línea 27 paralela a un primer borde lateral 4a aseguran que los segundos bordes laterales 6a, 6b se mantienen esencialmente rectos cuando la placa 2 está provista de un patrón de ondulación durante la fabricación.Again, each of the first outer area 18 and the second outer area 20 with their projections and recesses directed in a direction relative to a straight second line 27 parallel to a first lateral edge 4a ensure that the second lateral edges 6a, 6b remain essentially straight when the plate 2 is provided with a ripple pattern during manufacturing.
La primera y segunda áreas exteriores 18, 20, respectivamente, son más estrechas que el primer campo 30 o que el segundo campo 32 en una dirección paralela a la segunda línea 27. Por lo tanto, la primera y segunda áreas exteriores 18, 20 forman una porción más pequeña de la porción de transferencia de calor principal 14 que la primera área 16.The first and second outer areas 18, 20, respectively, are narrower than the first field 30 or than the second field 32 in a direction parallel to the second line 27. Therefore, the first and second outer areas 18, 20 form a smaller portion of the main heat transfer portion 14 than the first area 16.
La Figura 3 ilustra esquemáticamente una sección transversal a través de partes de un paquete de placas 40 de un intercambiador de calor de placas. Las partes ilustradas corresponden a porciones de la primera y segunda áreas exteriores 18, 20 de las placas de transferencia de calor 2. Las placas 2 están provistas de crestas y surcos de diferentes anchuras en la primera y segunda áreas exteriores 18, 20. En una área exterior 18, 20, por ejemplo, todas las crestas pueden tener la misma anchura y todos los surcos pueden tener las mismas anchuras, siendo más estrecha que la anchura de las crestas. Debido a que las crestas y surcos tienen diferentes anchuras, un espacio intermedio 42 entre placas entre dos placas de tope 2 se forma de manera diferente en distintos lados del mismo espacio intermedio 42 entre placas. Un fluido de intercambio de calor que se hace fluir a través del espacio intermedio 42 entre placas se verá así sometido a diferentes resistencias de flujo en los diferentes lados del mismo espacio intermedio 42 entre placas.Figure 3 schematically illustrates a cross section through parts of a plate package 40 of a plate heat exchanger. The illustrated parts correspond to portions of the first and second exterior areas 18, 20 of the heat transfer plates 2. The plates 2 are provided with ridges and grooves of different widths in the first and second exterior areas 18, 20. In one outer area 18, 20, for example, all ridges may have the same width and all grooves may have the same widths, being narrower than the width of the ridges. Because the ridges and grooves have different widths, an intermediate space 42 between plates between two stop plates 2 is formed differently on different sides of the same intermediate space 42 between plates. A heat exchange fluid that is flowed through the intermediate space 42 between plates will thus be subjected to different flow resistances on the different sides of the same intermediate space 42 between plates.
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La siguiente referencia se hará a los lados superior, izquierda y derecha de las placas 2 en el paquete de placas 40. Esto es solamente para facilitar la explicación con referencia a la Figura 3 y no es de ninguna manera limitante para los aspectos de la presente invención. Las crestas y surcos de cada placa 2 se forman de manera diferente en el lado izquierdo y en el lado derecho. Es decir, por ejemplo, la segunda placa 2 desde la parte superior en el paquete de placas 40, forma en su lado izquierdo una primera área 18, y constituye en su lado derecho una segunda área exterior 20. En la vista ilustrada en la Figura 3, la primera área 18 está provista de crestas anchas y surcos estrechos y la segunda área 20 está provista de crestas estrechas y surcos anchos. El espacio intermedio 42 entre placas entre dos placas de tope 2 es diferente en los lados izquierdo y derecho del paquete de placas 40. Como se ilustra en la Figura 3, por ejemplo, las dos placas superiores 2 se disponen de tal manera que en el lado izquierdo una segunda área exterior 20 de la placa superior 2 se apoya en una primera área 18 de la segunda placa 2 desde la parte superior. Puesto que las crestas anchas hacen tope con los surcos anchos, la resistencia al flujo será alta. En consecuencia, en el lado derecho, la resistencia al flujo entre las dos placas más superiores 2 es baja, porque aquí las crestas estrechas hacen tope con los surcos estrechos.The following reference will be made to the upper, left and right sides of the plates 2 in the plate package 40. This is only to facilitate the explanation with reference to Figure 3 and is not in any way limiting for the aspects of the present. invention. The ridges and grooves of each plate 2 are formed differently on the left side and on the right side. That is, for example, the second plate 2 from the top in the plate package 40, forms on its left side a first area 18, and constitutes on its right side a second outer area 20. In the view illustrated in Figure 3, the first area 18 is provided with wide ridges and narrow grooves and the second area 20 is provided with narrow ridges and wide grooves. The intermediate space 42 between plates between two stop plates 2 is different on the left and right sides of the plate package 40. As illustrated in Figure 3, for example, the two upper plates 2 are arranged such that in the Left side a second outer area 20 of the top plate 2 rests on a first area 18 of the second plate 2 from the top. Since wide ridges butt with wide grooves, the flow resistance will be high. Consequently, on the right side, the resistance to flow between the two uppermost plates 2 is low, because here the narrow ridges meet the narrow grooves.
Las placas 2 en el paquete de placas 40 pueden ser del mismo tipo. La disposición antes mencionada de la primera y segunda áreas exteriores 18, 20 de diferentes placas 2 puede conseguirse mediante el giro de cada placa alternativa 2 de la misma clase en 180 grados alrededor de un eje vertical 44. Mediante la disposición de juntas de una manera adecuada, los canales formados por las lumbreras a través del paquete de placas 40 y los espacios intermedios 42 entre placas quedan cerrados herméticamente.The plates 2 in the plate package 40 may be of the same type. The aforementioned arrangement of the first and second exterior areas 18, 20 of different plates 2 can be achieved by rotating each alternative plate 2 of the same class 180 degrees around a vertical axis 44. By arranging joints in a manner suitable, the channels formed by the ports through the plate package 40 and the intermediate spaces 42 between plates are sealed.
Como se explica en relación con la Figura 1, los fluidos de intercambio de calor están destinadas a fluir en el llamado flujo paralelo sobre las placas 2, es decir, un fluido de intercambio de calor se hace fluir entre la primera y segunda lumbreras 8a, 8b y el otro fluido de intercambiado de calor se hace fluir entre la tercera y cuarta lumbreras 10a, 10b. En el flujo paralelo, las distancias que un fluido de intercambio de calor tiene que fluir para pasar una superficie de intercambio de calor de la placa 2 varían sobre el ancho de la placa 2, la distancia más corta será a lo largo del segundo borde lateral 6a más aproximo a la primera y segunda lumbreras 8a, 8b y la distancia más larga será desde la primera lumbrera 8a través de la placa 2 hasta el segundo borde lateral 6b opuesto, a lo largo de este segundo borde lateral 6b y se vuelta a través de la placa 2 hasta la segunda lumbrera 8b. De forma similar, en un lado opuesto de la placa un fluido de intercambio de calor fluirá la distancia más corta directamente entre la tercera y cuarta lumbreras 10a, 10b y para la distancia más larga el fluido de intercambio de calor tiene que cruzar la placa dos veces en su trayectoria entre la tercera y cuarta lumbreras 10a, 10b. Gracias a las diferentes resistencias de flujo en cada uno y los mismos espacios intermedios 42 entre placas, durante su uso, la distribución de los fluidos de intercambio de calor en cada espacio intermedio 42 entre placas se verá afectada. Si se proporciona una alta resistencia al flujo para la trayectoria más corta y una baja resistencia al flujo para la trayectoria más larga, el fluido de intercambio de calor se distribuirá de manera más uniforme sobre toda la superficie correspondiente de la placa 2 que si la resistencia al flujo fuese en las trayectorias más corta y más larga.As explained in relation to Figure 1, the heat exchange fluids are intended to flow in the so-called parallel flow on the plates 2, that is, a heat exchange fluid is flowed between the first and second ports 8a, 8b and the other heat exchange fluid is flowed between the third and fourth ports 10a, 10b. In parallel flow, the distances that a heat exchange fluid has to flow to pass a heat exchange surface of the plate 2 vary over the width of the plate 2, the shortest distance will be along the second lateral edge 6a closer to the first and second ports 8a, 8b and the longest distance will be from the first port 8a through the plate 2 to the second opposite side edge 6b, along this second side edge 6b and turned through from plate 2 to the second port 8b. Similarly, on a opposite side of the plate a heat exchange fluid will flow the shortest distance directly between the third and fourth ports 10a, 10b and for the longest distance the heat exchange fluid has to cross the plate two times in its trajectory between the third and fourth ports 10a, 10b. Thanks to the different flow resistances in each and the same intermediate spaces 42 between plates, during use, the distribution of heat exchange fluids in each intermediate space 42 between plates will be affected. If high flow resistance is provided for the shortest path and low flow resistance for the longest path, the heat exchange fluid will be distributed more evenly over the entire corresponding surface of the plate 2 than if the resistance to the flow was on the shortest and longest paths.
La Figura 4 ilustra un intercambiador de calor de placas 50 de acuerdo con las realizaciones a modo de ejemplo. El intercambiador de calor de placas 50 comprende un paquete de placas 40 de las placas 2 de acuerdo con cualquiera de las realizaciones a modo de ejemplo anteriores. Entre las placas 2 se disponen juntas (no visibles). El paquete de placas 40 se dispone en un bastidor 52 que comprende una placa de bastidor 54, una barra superior 56 y una barra inferior 58. El paquete de placas 40 se sujeta entre la placa de bastidor 54 y una placa de presión 60 por medio de pernos 62 y tuercas 64. La placa de bastidor 54 está provista de cuatro aberturas 66, cada una conduciendo a un canal formado por las cuatro lumbreras 8a, 8b, 10a, 10b de las placas 2 en el paquete de placas 40.Figure 4 illustrates a plate heat exchanger 50 in accordance with the exemplary embodiments. The plate heat exchanger 50 comprises a plate package 40 of the plates 2 according to any of the above exemplary embodiments. Between the plates 2 are arranged together (not visible). The plate package 40 is arranged in a frame 52 comprising a frame plate 54, an upper bar 56 and a lower bar 58. The plate package 40 is held between the frame plate 54 and a pressure plate 60 by means of bolts 62 and nuts 64. The frame plate 54 is provided with four openings 66, each leading to a channel formed by the four ports 8a, 8b, 10a, 10b of the plates 2 in the plate package 40.
Las realizaciones a modo de ejemplo se pueden combinar como se entiende por una persona experta en la materia. Por ejemplo, un área exterior que comprende varios campos puede tener una dirección para los salientes y rebajes en todos los campos. También se entiende por los expertos en la materia que la presente invención se puede utilizar para placas de otros tipos de intercambiadores de calor de placas diferentes del intercambiador de calor de placas provisto de juntas de estanqueidad, tales como intercambiadores de calor de placas soldadas y soldadas con soldadura fuerte.Exemplary embodiments can be combined as understood by a person skilled in the art. For example, an outside area comprising several fields may have an address for the projections and recesses in all fields. It is also understood by those skilled in the art that the present invention can be used for plates of other types of plate heat exchangers other than plate heat exchanger provided with sealing gaskets, such as welded and welded plate heat exchangers With strong welding.
Si bien la invención se ha descrito con referencia a realizaciones a modo de ejemplo, muchas alteraciones, modificaciones diferentes y similares serán evidentes para los expertos en la materia. Diferentes campos de la porción de transferencia de calor principal de una placa, es decir, los campos en las áreas exteriores y/o la primera área pueden distinguirse entre sí por diferentes patrones de ondulación o direcciones de los patrones de ondulación. Tales campos se pueden separar también por formaciones dedicadas en la placa. Cada campo puede estar separado o los campos pueden estar separadas en dos o más. Además, las placas se pueden adaptar para el flujo diagonal de fluidos de intercambio de calor en lugar del flujo paralelo. Es decir, los fluidos de intercambio de calor pueden estar destinados a fluir sobre la superficie de placa entre las lumbreras dispuestas en diagonal, en los extremos de las placas opuestas. En este caso la primera y segunda áreas exteriores de las porciones de transferencia de calor principales de las placas se pueden formar de tal manera que los espacios intermedios entre placas adyacentes a la primera y segunda áreas exteriores son sustancialmente similares a lo largo de los dos segundos bordes laterales de la placa.While the invention has been described with reference to exemplary embodiments, many alterations, different and similar modifications will be apparent to those skilled in the art. Different fields of the main heat transfer portion of a plate, that is, the fields in the outer areas and / or the first area can be distinguished from each other by different ripple patterns or directions of the ripple patterns. Such fields can also be separated by dedicated plate formations. Each field can be separated or the fields can be separated into two or more. In addition, the plates can be adapted for the diagonal flow of heat exchange fluids instead of the parallel flow. That is, the heat exchange fluids may be intended to flow over the plate surface between the ports arranged diagonally, at the ends of the opposite plates. In this case the first and second outer areas of the main heat transfer portions of the plates can be formed such that the intermediate spaces between plates adjacent to the first and second outer areas are substantially similar over the two seconds. side edges of the plate.
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Por lo tanto, se ha de entender que lo anterior es ilustrativo de las diversas realizaciones a modo de ejemplo y que la invención no debe limitarse a las realizaciones específicas descritas y que modificaciones a las realizaciones divulgadas, combinaciones de características de las realizaciones divulgadas, así como otras realizaciones pretenden incluirse dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.Therefore, it should be understood that the foregoing is illustrative of the various exemplary embodiments and that the invention should not be limited to the specific embodiments described and that modifications to the disclosed embodiments, combinations of features of the disclosed embodiments, thus as other embodiments are intended to be included within the scope of the appended claims.
Tal como se utiliza aquí, el término "comprendiendo" o "comprende" es abierto, e incluye una o más características, elementos, etapas, componentes o funciones indicadas, pero no excluye la presencia o adición de una o más de otras características, elementos, etapas, componentes, funciones o grupos de los mismos.As used herein, the term "comprising" or "comprises" is open, and includes one or more features, elements, stages, components or functions indicated, but does not exclude the presence or addition of one or more other features, elements , stages, components, functions or groups thereof.
Tal como se utiliza aquí, el término "y/o" incluye cualquiera y todas las combinaciones de uno o más de los elementos enumerados asociados.As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the associated listed items.
Como se utiliza aquí, la abreviatura común "por ejemplo", que se deriva de la frase latina "gratia exempli", se puede utilizar para introducir o especificar un ejemplo general o ejemplos de un elemento que se ha mencionado anteriormente, y no se pretende que sea limitante de dicho elemento. Si se utiliza aquí, la abreviatura común "es decir", que se deriva de la frase latina "id est" se puede utilizar para especificar un elemento en particular a partir de una recitación más general.As used herein, the common abbreviation "for example", which is derived from the Latin phrase "gratia exempli", can be used to enter or specify a general example or examples of an element mentioned above, and is not intended that is limiting of said element. If used here, the common abbreviation "that is", which is derived from the Latin phrase "id est" can be used to specify a particular element from a more general recitation.
La terminología utilizada en la presente memoria tiene la finalidad de describir solamente las realizaciones particulares y no pretende que sea limitativa de la invención. Como se utiliza en la presente memoria, las formas singulares "un", "una" y "el/la" pretenden incluir las formas plurales también, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.The terminology used herein is intended to describe only the particular embodiments and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a", "a" and "the" are intended to include plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise.
A menos que se defina lo contrario, todos los términos (incluyendo términos técnicos y científicos) utilizados aquí tienen el mismo significado que se entiende comúnmente por un experto ordinario en la materia a la que pertenece la presente invención. Se entenderá además que los términos, tales como los definidos en los diccionarios utilizados comúnmente, deberán interpretarse como teniendo un significado consistente con su significado en el contexto de la técnica relevante y no se interpretarán en un sentido idealizado o demasiado formal a menos que se defina expresamente en la presente memoria.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used here have the same meaning as commonly understood by an ordinary expert in the field to which the present invention pertains. It will also be understood that terms, such as those defined in commonly used dictionaries, should be interpreted as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technique and will not be interpreted in an idealized or too formal sense unless defined. expressly herein.
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