ES2743230T3 - Placa para instalación de intercambio de calor e instalación de intercambio de calor - Google Patents

Placa para instalación de intercambio de calor e instalación de intercambio de calor Download PDF

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ES2743230T3 ES15195092T ES15195092T ES2743230T3 ES 2743230 T3 ES2743230 T3 ES 2743230T3 ES 15195092 T ES15195092 T ES 15195092T ES 15195092 T ES15195092 T ES 15195092T ES 2743230 T3 ES2743230 T3 ES 2743230T3
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Abstract

Placa (1, 1A; 1'; 1"; 1'''; 1"") para una instalación de intercambio de calor para el intercambio de calor entre un primer y un segundo medio, en donde: - la placa comprende una primera superficie de transferencia de calor (A; A'; A"; A'"; A"") dispuesta para estar en contacto, durante el uso, con el primer medio y una segunda superficie de transferencia de calor (B) dispuesta para estar en contacto, durante el uso, con el segundo medio; - la placa está configurada con un primer orificio de entrada (2; 2'; 2"; 2"'; 2"") para el primer medio y un orificio de entrada (4; 4'; 4"; 4"'; 4"") para el segundo medio y un primer orificio de salida (5; 5'; 5"; 5"'; 5"") para el primer medio; caracterizada por que: - la placa comprende al menos un segundo orificio de entrada (3; 3'; 3"; 3"'; 3"") para el primer medio y al menos un segundo orificio de salida (6; 6'; 6"; 6"'; 6"") para el primer medio; - la primera superficie de transferencia de calor está configurada con al menos un saliente (7; 7'; 7"; 7"'; 7"") que forma un lomo continuo y cerrado dispuesto para dividir dicha superficie de transferencia de calor en al menos una región interior (A1; A1'; A1"; A1 A1"") y una región exterior (A2; A2'; A2"; A2"'; A2""); - la región interior encierra completamente el primer orificio de entrada para el primer medio, el primer orificio de salida para el primer medio y el orificio de entrada para el segundo medio; y - el segundo orificio de entrada para el primer medio y el segundo orificio de salida para el primer medio están situados en la región exterior.

Description

DESCRIPCIÓN
Placa para instalación de intercambio de calor e instalación de intercambio de calor
Campo técnico
La presente invención se refiere a una placa para una instalación de intercambio de calor y una instalación de intercambio de calor para el intercambio de calor entre un primer y un segundo medio.
Antecedentes de la invención
Las placas y las instalaciones de intercambio de calor del tipo mencionado anteriormente se utilizan, por ejemplo, para: calentar el agua del grifo "a demanda" sin tanques de almacenamiento mediante la combustión de un combustible, normalmente gas. Luego el agua se calienta de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 60 °C. Al tiempo, el gas es enfriado por el agua del grifo, es decir, el agua del grifo se calienta con el gas. Los gases de combustión deben enfriarse desde aproximadamente 1500 °C hasta la temperatura más baja posible. La condensación proporciona energía térmica adicional del combustible debido a la liberación de calor latente. El vapor de agua de los gases de combustión se condensa al entrar en contacto con las superficies metálicas de baja temperatura de la instalación de intercambio de calor. La temperatura de las superficies metálicas varía a lo largo de la instalación de intercambio de calor y está determinada por las características de temperatura y flujo del agua y el gas en cada ubicación.
Los problemas térmicos han impedido previamente el uso de instalaciones de intercambio de calor compactas y rentables, en particular en calentadores y quemadores de agua caliente a gas. El gas del quemador que fluye hacia la instalación de intercambio de calor se encuentra, como se ha mencionado, a una temperatura superior a 1500 °C y las variaciones de temperatura son extremadamente rápidas. Esto puede provocar tensiones térmicas y fugas. Las altas temperaturas del metal conducen a altas temperaturas del agua, lo que a su vez conduce a un riesgo de ebullición y, por lo tanto, a un riesgo de daños mecánicos en la instalación de intercambio de calor. Otros riesgos son las obstrucciones y la formación de incrustaciones (precipitados del agua que se adhieren a la superficie del metal), lo que supone un riesgo de disminución de la capacidad de enfriamiento del agua y, por lo tanto, la presencia de un circuito de retroalimentación positiva hacia temperaturas más altas del metal con el paso del tiempo. Las altas temperaturas del metal también conducen a altas tensiones térmicas en el metal, lo que a su vez puede provocar la formación de grietas y, por lo tanto, el fallo (fuga) del producto.
Las placas del estado de la técnica para instalaciones de intercambio de calor e instalaciones de intercambio de calor tales como las descritas e ilustradas en, por ejemplo, los documentos US 2001/0006103 A1, EP 1700079 B1 y EP 2412950 A1 no son capaces de resolver los inconvenientes y problemas mencionados anteriormente de manera satisfactoria. Otra placa del estado de la técnica para un intercambiador de calor y un intercambiador de calor se describe en la publicación de solicitud de patente internacional n.° WO 2015/057115 A1. La placa descrita en el documento WO 2015/057115 A1 tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1 y se usa para el intercambio de calor entre un primer y un segundo medio, en el que la placa comprende una primera superficie de transferencia de calor dispuesta para estar en contacto, durante el uso, con el primer medio y una segunda superficie de transferencia de calor dispuesta para estar en contacto, durante el uso, con el segundo medio. La placa está configurada con un primer orificio de entrada para el primer medio, un orificio de entrada para el segundo medio y un primer orificio de salida para el primer medio.
Sumario de la invención
Un objetivo de la presente invención es, por lo tanto, superar o mejorar al menos uno de los inconvenientes y problemas de la técnica anterior, o proporcionar una alternativa útil.
El anterior objetivo puede lograrse mediante el contenido de la reivindicación 1, es decir, por medio de la placa de acuerdo con la presente invención. La placa tiene una primera superficie de transferencia de calor dispuesta para estar en contacto, durante el uso, con el primer medio y una segunda superficie de transferencia de calor dispuesta para estar en contacto, durante el uso, con el segundo medio. La placa está configurada con al menos orificios de entrada primero y segundo para el primer medio y un orificio de entrada para el segundo medio, así como orificios de salida primero y segundo para el primer medio. Finalmente, la primera superficie de transferencia de calor de la placa está configurada con al menos un saliente que forma un lomo continuo y cerrado que está dispuesto para dividir dicha superficie de transferencia de calor en al menos una región interior cerrada y una región exterior y esta región interior encierra completamente el primer orificio de entrada para el primer medio, el primer orificio de salida para el primer medio y el orificio de entrada para el segundo medio.
El anterior objetivo también puede lograrse mediante el contenido de la reivindicación 11, es decir, por medio de la instalación de intercambio de calor de acuerdo con la presente invención. La instalación comprende una pluralidad de primeras placas y una pluralidad de segundas placas, tal como se definió anteriormente. Las segundas placas son copias idénticas de las primeras placas y tales primeras y segundas placas se apilan de manera alternada para formar una secuencia repetitiva de un primer canal para el primer medio y un segundo canal para el segundo medio. Cada primer canal se define por la primera superficie de transferencia de calor de la primera placa y la primera superficie de transferencia de calor de la segunda placa y cada segundo canal se define por la segunda superficie de transferencia de calor de la primera placa y la segunda superficie de transferencia de calor de la segunda placa. Los orificios de entrada primero y segundo para el primer medio en las placas primera y segunda definen entre los mismos las entradas primera y segunda, respectivamente, para el primer medio. Los orificios de salida primero y segundo para el primer medio en las placas primera y segunda definen entre los mismos las salidas primera y segunda, respectivamente, para el primer medio. Lo orificios de entrada para el segundo medio en las placas primera y segunda definen entre los mismos las entradas para el segundo medio. Los salientes en las primeras superficies de transferencia de calor de las placas primera y segunda están conectados entre sí para separar cada primer canal en al menos trayectorias de flujo primera y segunda para el primer medio. Cada primera trayectoria de flujo está configurada para dirigir, durante el uso, un flujo del primer medio desde la primera entrada hasta la primera salida dentro de la región interior y cada segunda trayectoria de flujo está configurada para dirigir, durante el uso, el flujo del primer medio desde la segunda entrada hasta la segunda salida en la región exterior.
De este modo, gracias a la placa tal como se ha definido anteriormente y la instalación de intercambio de calor como tal como se ha definido anteriormente, que comprende una pluralidad de tales placas, de manera que el flujo del primer medio puede suministrarse dos veces a través del primer canal dispuesto para tal fin, y se logra un enfriamiento óptimo del segundo medio y, por lo tanto, de las superficies metálicas de las placas de la instalación de intercambio de calor, mientras que, al mismo tiempo, se logra un calentamiento óptimo del primer medio para el uso del mismo.
Gracias a la placa tal como se ha definido anteriormente y la instalación de intercambio de calor tal como se ha definido anteriormente, también es posible mantener la temperatura de las superficies metálicas en niveles aceptables desde el punto de vista de la fiabilidad del producto en toda la instalación de intercambio de calor y eliminar así los riesgos particulares de fatiga térmica y fugas. La región de entrada del gas de combustión es un área especialmente crítica debido a la elevada temperatura del gas de combustión.
Además, gracias a la presente invención, se proporciona una placa única y, por lo tanto, una instalación de intercambio de calor única, económica y compacta que comprende tales placas únicas para su uso con calentadores y quemadores de agua caliente que funcionan con gas, entre otros. La ubicación del quemador en la cámara de combustión de un dispositivo de calentamiento que comprende una instalación de intercambio de calor de acuerdo con la presente invención proporciona un diseño compacto y una mayor eficiencia energética y se logra una condensación extensa mediante el enfriamiento integrado de la cámara de combustión y del medio (gas) en la misma, que se utiliza para calentar el otro medio (agua).
El suministro del primer medio dos veces a través del primer canal dispuesto para tal fin, de acuerdo con la presente invención, se lleva a cabo de una manera simple y rentable al proporcionarse un medio de transición de flujo exterior. En una realización ventajosa, este medio de transición de flujo exterior puede configurarse, por ejemplo, como una placa posterior provista de, por ejemplo, un canal de transición de flujo para el transporte o suministro del primer medio desde las primeras salidas hasta las segundas entradas dispuestas para tal fin.
Si se requiere o desea, el enfriamiento adicional del segundo medio mediante el suministro adicional del primer medio a través del primer canal dispuesto para tal fin es posible de acuerdo con la presente invención, por medio de la configuración de la primera superficie de transferencia de calor de la placa con al menos dos salientes que forman lomos continuos y cerrados. Los salientes están dispuestos para dividir dicha primera superficie de transferencia de calor en la región interior cerrada y la región exterior tal como se ha definido anteriormente, por lo que dicha región interior encierra completamente el primer orificio de entrada para el primer medio, el primer orificio de salida para el primer medio y el orificio de entrada para el segundo medio y dicha región exterior encierra completamente el segundo orificio de entrada para el primer medio y el segundo orificio de salida para el primer medio, pero también en al menos una región intermedia cerrada entre dichas regiones interior y exterior, por lo que dicha región intermedia encierra completamente un orifico de entrada adicional para el primer medio y un orificio de salida adicional para el primer medio.
Al montar una pluralidad de placas primera y segunda de la última configuración mencionada anteriormente en una instalación de intercambio de calor, los salientes de la primera superficie de transferencia de calor de dichas placas se conectan entre sí para separar cada primer canal en trayectorias de flujo primera y segunda y en al menos una trayectoria de flujo intermedia para el primer medio entre las trayectorias de flujo primera y segunda. Cada trayectoria de flujo intermedia entre dos placas respectivas, cuyas primeras superficies de transferencia de calor están enfrentadas entre sí, se configura para dirigir, durante el uso, el flujo del primer medio desde una entrada adicional hasta una salida adicional dentro de la al menos una región intermedia. La entrada y la salida adicionales se definen entre los orificios de entrada adicionales y los orificios de salida para el primer medio, respectivamente, en las placas primera y segunda.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirán en más detalles las características mencionadas anteriormente, así como las características adicionales de la presente invención y sus ventajas por medio de un ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos. En los dibujos,
La figura 1 es una vista en planta muy esquemática de una primera superficie de transferencia de calor de una primera realización general de una placa de acuerdo con la invención para una instalación de intercambio de calor, estando dispuesta dicha primera superficie de transferencia de calor para estar en contacto, durante el uso, con un primer medio;
La figura 2 es una vista en planta muy esquemática de una primera superficie de transferencia de calor de una segunda realización general de una placa de acuerdo con la invención para una instalación de intercambio de calor, estando dispuesta dicha primera superficie de transferencia de calor para estar en contacto, durante el uso, con un primer medio;
La figura 3 es una vista en planta de una primera superficie de transferencia de calor de una tercera realización ventajosa de una primera placa de acuerdo con la invención para una instalación de intercambio de calor, estando dispuesta dicha primera superficie de transferencia de calor para estar en contacto, durante el uso, con un primer medio;
La figura 4 es una vista en perspectiva de la primera superficie de transferencia de calor de la placa de acuerdo con la figura 3;
La figura 5 es una vista en planta de una segunda superficie de transferencia de calor de la placa de la figura 3, estando dispuesta dicha segunda superficie de transferencia de calor para estar en contacto, durante el uso, con un segundo medio;
La figura 6 es una vista en perspectiva de la segunda superficie de transferencia de calor de la placa de acuerdo con la figura 5;
La figura 7 es una vista en perspectiva de una pequeña porción de dicha segunda superficie de transferencia de calor de la placa de acuerdo con las figuras 5 y 6;
La figura 8 es una vista en perspectiva de otra porción de dicha segunda superficie de transferencia de calor de la placa de acuerdo con las figuras 5 y 6;
La figura 9 es una vista lateral de la porción de placa de acuerdo con la figura 8;
La figura 10 es una vista en planta de una (segunda) superficie de transferencia de calor de una realización ventajosa de una segunda placa de acuerdo con la invención para una instalación de intercambio de calor, estando dispuesta dicha (segunda) superficie de transferencia de calor para estar en contacto, durante el uso, con el segundo medio;
La figura 11 es una vista en perspectiva de dicha (segunda) superficie de transferencia de calor de la segunda placa de acuerdo con la figura 10;
La figura 12 es una vista en planta de otra (primera) superficie de transferencia de calor de la segunda placa de la figura 10, estando dispuesta dicha otra (primera) superficie de transferencia de calor para estar en contacto, durante el uso, con el primer medio;
La figura 13 es una vista en perspectiva de dicha (primera) superficie de transferencia de calor de la segunda placa de acuerdo con la figura 12;
La figura 14 es una vista en perspectiva de una parte de dicha (primera) superficie de transferencia de calor de la segunda placa de acuerdo con las figuras 12 y 13;
La figura 15 es una vista lateral de la porción de placa de acuerdo con la figura 14;
La figura 16 es una vista en perspectiva de dicha segunda superficie de transferencia de calor de dicha primera placa después del montaje de la misma con una segunda placa;
La figura 17 es una vista en perspectiva de una porción de las placas de acuerdo con la figura 16;
La figura 18 es una vista lateral de las porciones de placa de acuerdo con la figura 17;
La figura 19 es una vista en perspectiva de dicha (primera) superficie de transferencia de calor de dicha segunda placa tras el montaje de la misma con otra segunda placa y dos primeras placas dispuestas de manera alternada;
La figura 20 es una vista en perspectiva de una porción de placa de acuerdo con la figura 19;
La figura 21 es una vista lateral de las porciones de placa de acuerdo con la figura 20;
La figura 22 es una vista en perspectiva en despiece ordenado que ilustra la (primera) superficie de transferencia de calor de una segunda placa para una instalación de intercambio de calor, así como una placa de extremo y una realización de unos medios de transición de flujo en forma de placa posterior desde uno de sus lados;
La figura 23 es otra vista en perspectiva en despiece ordenado que ilustra la (segunda) superficie de transferencia de calor de la segunda placa para una instalación de intercambio de calor, así como la placa de extremo y los medios de transición de flujo en forma de placa posterior desde su lado opuesto;
La figura 24 es una vista en planta muy esquemática de una primera superficie de transferencia de calor de una cuarta realización general de una placa de acuerdo con la invención para una instalación de intercambio de calor, estando dispuesta dicha primera superficie de transferencia de calor para estar en contacto, durante el uso, con un primer medio; y
La figura 25 es una vista en planta muy esquemática de una primera superficie de transferencia de calor de una quinta realización general de una placa de acuerdo con la invención para una instalación de intercambio de calor, estando dispuesta dicha primera superficie de transferencia de calor para estar en contacto, durante el uso, con un primer medio.
Debe observarse que los dibujos adjuntos no están necesariamente dibujados a escala y que las dimensiones de algunas características de la presente invención pueden haberse exagerado por motivos de claridad.
Descripción detallada de realizaciones preferidas
La presente invención se ejemplificará a continuación mediante realizaciones de la misma. Sin embargo, se debe tener en cuenta que las realizaciones se incluyen para explicar los principios de la invención y no para limitar el alcance de la invención según se define en las reivindicaciones adjuntas.
Como ya se ha mencionado, la presente invención se refiere a una placa para una instalación de intercambio de calor, así como a una instalación de intercambio de calor que comprende una pluralidad de tales placas.
La placa para la instalación de intercambio de calor está configurada para el intercambio de calor entre un primer y un segundo medio. El concepto general de la placa de acuerdo con la presente invención puede leerse con referencia particular a la figura 1, pero también a la figura 2.
Por consiguiente, la placa 1" de la figura 1 está configurada, tal como se ilustra, con una primera superficie de transferencia de calor A" para el primer medio, que aquí es el medio que se va a calentar, por ejemplo, agua, y, en el lado opuesto de la placa no ilustrada en la figura 1, una segunda superficie de transferencia de calor para el segundo medio, por ejemplo, un gas tal como el aire, para calentar el primer medio. La placa 1" está provista de orificios de entrada primero y segundo 2" y 3", respectivamente, para el primer medio, que permiten la entrada de dicho primer medio al primer lado A" de la placa, y un orificio de entrada 4" para el segundo medio, que permite la entrada de dicho segundo medio al segundo lado de la placa. La placa 1" está provista, además, de orificios de salida primero y segundo 5" y 6", respectivamente, para el primer medio, que permiten la salida de dicho primer medio desde dicho primer lado A" de la placa. Finalmente, la primera superficie de transferencia de calor A" de la placa 1" está configurada con un saliente de 7" que forma un lomo continuo y cerrado dispuesto para dividir dicha superficie de transferencia de calor en una región interior cerrada A1" y una región exterior A2". La región interior A1" encierra completamente el primer orificio de entrada 2" para el primer medio, el primer orificio de salida 5" para el primer medio y el orificio de entrada 4" para el segundo medio. En consecuencia, tanto el segundo orificio de entrada 3" para el primer medio como el segundo orificio de salida 6" para el primer medio se encuentran en la región exterior A2" de la primera superficie de transferencia de calor A" de la placa 1". El saliente 7" está configurado para proporcionar el mejor intercambio de calor óptimo entre el primer y el segundo medio. Sin embargo, es posible configurar el saliente 7" de otra manera que la ilustrada, dividiendo así la primera superficie de transferencia de calor A" de la placa 1" en regiones A1" y A2" configuradas de otro modo.
En la realización ilustrada de acuerdo con la figura 1, el orificio de entrada 4" para el segundo medio está situado entre el primer orificio de entrada 2" y el primer orificio de salida 5" para el primer medio para un enfriamiento óptimo del segundo medio.
En la realización de la placa de acuerdo con la presente invención ilustrada en la figura 2, la placa 1' está configurada tal como se definió anteriormente y, por lo tanto, está provista de orificios de entrada primero y segundo 2', 3' para el primer medio, de un orificio de entrada 4' para el segundo medio, de orificios de salida primero y segundo 5', 6' para el primer medio y de un saliente 7' que forma un lomo continuo y cerrado dispuesto para dividir la superficie de la primera superficie de transferencia de calor A' en una región interior cerrada A1' y una región exterior A2'.
En la realización ilustrada de acuerdo con la figura 2, el orificio de entrada 4' para el segundo medio también está situado entre el primer orificio de entrada 2' y el primer orificio de salida 5' para el primer medio para un enfriamiento óptimo del segundo medio y aunque el saliente 7', tal como se menciona, puede configurarse de cualquier manera para separar la región interior A1' y la región exterior A2' entre sí, el saliente se dispone según se ilustra en la figura 2, con la ventaja de estar configurado para definir una restricción 8' entre dicho primer orificio de entrada 2' para el primer medio y dicho orificio de entrada 4' para el segundo medio a fin de guiar el flujo del primer medio hacia y alrededor del orificio de entrada para el segundo medio de una manera óptima.
Las figuras 3-23 ilustran la placa de acuerdo con la presente invención con más detalle. De este modo, la placa 1 de las figuras 3-9 en particular y la placa 1A de las figuras 10-15 en particular están configuradas tal como se definió anteriormente y, por lo tanto, están provistas de orificios de entrada primero y segundo 2, 3 para el primer medio, un orificio de entrada 4 para el segundo medio, orificios de salida primero y segundo 5, 6 para el primer medio, de manera tal que el orificio de entrada 4 para el segundo medio está situado entre el primer orificio de entrada 2 y el primer orificio de salida 5 para el primer medio, y un saliente 7 que forma un lomo continuo y cerrado en una primera superficie de transferencia de calor A para el primer medio de la placa. Tal como se ilustra en las figuras 3-23, el saliente 7 forma un correspondiente lomo continuo y cerrado en una segunda superficie de transferencia de calor B para el segundo medio en el lado opuesto de la placa. El saliente 7, de acuerdo con las realizaciones de las figuras 1 y 2, está dispuesto para dividir la primera superficie de transferencia de calor A en una región interior cerrada A1 y una región exterior A2 y forma una restricción 8 entre dicho primer orificio de entrada 2 para el primer medio y dicho orificio de entrada 4 para el segundo medio, según la realización de la figura 2, a fin de guiar el flujo del primer medio hacia y alrededor del orificio de entrada para el segundo medio de una manera óptima.
Como también se ilustra en las figuras 3-23, la placa 1, 1A está configurada además con una pluralidad de nódulos 9 que forman correspondientes elevaciones y depresiones en la primera y segunda superficies de transferencia de calor A, B. El número, el tamaño y la disposición de los nódulos 9 puede variar.
La placa puede ser rectangular, tal como se ilustra en las figuras 1 y 2, cuadrada, con forma de rombo o, según se ilustra en las figuras 3, 5, 10 y 12, con forma de romboide, con cuatro lados o bordes 1a, 1b, 1c y 1d, es decir, dos lados o bordes opuestos paralelos más cortos 1a y 1b y dos lados o bordes opuestos paralelos más largos 1c y 1d, y con esquinas no rectas. El orificio de entrada 4 para el segundo medio y los orificios de salida primero y segundo 5, 6 para el primer medio están situados en la proximidad cercana de un borde 1a de la placa 1 y los orificios de entrada primero y segundo 2, 3 para el primer medio están situados en la proximidad cercana del borde opuesto 1b de la placa, es decir, en la realización ilustrada cerca de los lados o bordes opuestos más cortos de la placa, o, en otras palabras, la distancia entre dichos orificios de salida y de entrada respectivamente, y dicho lado y dicho lado opuesto, respectivamente, es insignificante en relación con la distancia entre dichos orificios de salida y orificios de entrada. Está dentro del alcance de la invención otorgar a la placa 1 cualquier otra configuración cuadrilátera.
Tal como se ilustra en las figuras 3-23, el primer orificio de salida 5 y el primer orificio de entrada 2 para el primer medio están situados en la proximidad cercana de la parte central de dicho borde 1a y dicho borde opuesto 1b, respectivamente, de la placa 1, 1A. Además, el segundo orificio de salida 6 y el segundo orificio de entrada 3 para el primer medio están situados, de manera sustancial, diagonalmente opuestos entre sí en la proximidad cercana de dicho borde 1a y dicho borde opuesto 1b, respectivamente, de la placa 1, 1A. En una realización ventajosa, el segundo orificio de salida 6 está situado en la proximidad cercana de la esquina definida entre los bordes 1a y 1c de la placa 1, 1A y el segundo orificio de entrada 3 en la proximidad cercana de la esquina definida entre los bordes 1b y 1d de la placa, tal como se ilustra en los dibujos.
Tal como se ilustra en las figuras 3-23, la región interior A1 y la región exterior A2 en la primera superficie de transferencia de calor A de la placa 1, 1A están configuradas con salientes longitudinales rotos 10 y 11 respectivamente, para controlar el flujo del primer medio a través de dichas regiones y guiar, durante el uso, el flujo del primer medio desde la entrada respectiva hasta la salida respectiva en dichas regiones interior y exterior, de tal manera que se logra un enfriamiento óptimo del segundo medio y, por lo tanto, un calentamiento óptimo de dicho primer medio. Las depresiones correspondientes a los salientes longitudinales rotos 10, 11 se encuentran en la segunda superficie de transferencia de calor B de la placa 1, 1A. Los salientes longitudinales rotos 10, 11 pueden configurarse de cualquier otra forma adecuada a la ilustrada para proporcionar el mejor control y guía posibles del flujo del primer medio.
La periferia de cada uno de los orificios de entrada primero y segundo 2, 3 y los orificios de salida primero y segundo 5, 6 para el primer medio se pliega en un ángulo a1 (véase la figura 7). Este ángulo a1 puede ser, por ejemplo, mayor de 75 grados con respecto a la segunda superficie de transferencia de calor B de la placa 1, 1A. Sin embargo, de manera alternativa, el ángulo a l puede ser menor de 75 grados y/o los pliegues 12a pueden configurarse de otras maneras, si se desea. Además, está dentro del alcance de la invención que las configuraciones, así como los ángulos de los orificios 2, 3, 5, 6 de una placa 1, 1A pueden variar. Sin embargo, para minimizar los esfuerzos térmicos, la periferia del orificio de entrada 4 para el segundo medio, se pliega, de manera ventajosa, en un ángulo a2 (véase la figura 7), por ejemplo, mayor de 75 grados con respecto a la primera superficie de transferencia de calor A de la placa 1, lA, aunque el ángulo a2 también pueda ser menor de 75 grados y/o el pliegue 12b también se pueda configurar de otras maneras si se desea. En cualquier caso, es importante asegurarse de que, durante el uso, se obtenga un sellado seguro hacia la superficie de transferencia de calor A o B en cuestión, de modo que se evite que el primer y el segundo medio penetren en esa superficie de transferencia de calor A o B que está destinada al otro medio. La longitud L del pliegue 12b del orificio de entrada 4 para el segundo medio es menor que el doble de la altura de las elevaciones formadas por los nódulos 9. Los pliegues 12a de los orificios de entrada primero y segundo 2, 3 y los orificios de salida primero y segundo 5, 6 para el primer medio pueden tener la misma longitud.
Cada una de las placas 1"; 1'; 1, 1A antes mencionadas de acuerdo con la presente invención, así como las placas 1"'; 1"" descritas a continuación se configura para permitir el montaje con placas adicionales para la instalación de intercambio de calor, de manera que el primer lado A de transferencia de calor de la placa junto con el primer lado A de transferencia de calor de una placa adyacente define un primer canal o conducto de flujo continuo para el primer medio y de tal manera que el segundo lado B de transferencia de calor de la placa junto con un segundo lado B de transferencia de calor de otra placa adyacente define un segundo canal o conducto de flujo continuo para el segundo medio.
Puesto que la realización de la placa 1, 1A descrita anteriormente e ilustrada en las figuras 3-23 no es simétrica (lo que también resulta cierto para la placa 1"; 1' de las figuras 1 y 2, respectivamente, y para la placa 1"'; 1"" de las figuras 24 y 25, respectivamente), la instalación de intercambio de calor puede, según se ilustra, comprender una pluralidad de primeras placas 1 de acuerdo con las figuras 3-9 y una pluralidad de segundas placas 1A de acuerdo con las figuras 10-15. Las segundas placas 1A son copias idénticas de las primeras placas 1 y dichas placas primera y segunda se apilan de manera alternada para formar una secuencia repetitiva de un primer canal C para el primer medio y un segundo canal D para el segundo medio. Cada primer canal C se define por la primera superficie de transferencia de calor A de la primera placa 1 y la primera superficie de transferencia de calor A de la segunda placa 1A y cada segundo canal D se define por la segunda superficie de transferencia de calor B de la primera placa 1 y la segunda superficie de transferencia de calor B de la segunda placa 1A. En las figuras 16-18 se ilustran dos placas apiladas una sobre otra y en las figuras 19-21 se ilustran cuatro placas apiladas unas sobre las otras. Para los fines previstos, un número preferido de placas 1, 1A es, por ejemplo, 20, pero el número de placas puede ser inferior o superior a 20.
Sin embargo, debe observarse que está dentro del alcance de la presente invención que la placa 1 puede configurarse, de manera alternativa, para que sea simétrica. De este modo, la placa 1 y la placa 1A serán idénticas.
Después del montaje, la instalación de intercambio de calor puede situarse en conexión con una cámara de combustión con al menos un quemador en un dispositivo de calentamiento.
Los orificios de entrada primero y segundo 2, 3 para el primer medio en las placas primera y segunda 1, 1A de la pila de placas definen entre los mismos las entradas primera y segunda 2a y 3a, respectivamente, para el primer medio. Los orificios de salida primero y segundo 5, 6 para el primer medio en las placas primera y segunda 1, 1A de la pila de placas definen entre los mismos las salidas primera y segunda 5a y 6a, respectivamente, para el primer medio. Los orificios de entrada 4 para el segundo medio en las placas primera y segunda 1, 1A de la pila de placas definen entre los mismos las entradas 4a para el segundo medio.
Para un calentamiento óptimo del primer medio y, sin embargo, un enfriamiento óptimo del segundo medio de modo que las placas 1, 1A no se vean sometidas a esfuerzos térmicos excesivos que puedan afectar negativamente a las placas y facilitar el origen de fugas cuando se utilizan en una instalación de intercambio de calor, una característica particularmente importante de la instalación de intercambio de calor de la presente invención es que los salientes 7 en las primeras superficies de transferencia de calor A de las placas primera y segunda 1, 1A están conectados entre sí para separar cada primer canal C en trayectorias de flujo primera y segunda C1 y C2 para el primer medio, de manera que cada primera trayectoria de flujo C1 se configura para dirigir, durante el uso, un flujo del primer medio desde la primera entrada 2a para el primer medio hasta la primera salida 5a para el primer medio dentro de la región interior A1 y cada segunda trayectoria de flujo C2 se configura para dirigir, durante el uso, el flujo del primer medio desde la segunda entrada 3a hasta la segunda salida 6a en la región exterior A2. Gracias a la restricción 8 de los salientes 7, el flujo del primer medio a través de las trayectorias de flujo C1 dispuestas para el mismo se dirige más directamente hacia y alrededor de las entradas 4a para el segundo medio para un enfriamiento más eficaz de dicho segundo medio.
Gracias al flujo del primer medio, primero a través de la primera trayectoria de flujo C1 y luego a través de la segunda trayectoria de flujo C2 de cada primer canal C, ahora es posible someter el segundo medio a un enfriamiento repetido, es decir, enfriar en dos etapas, primero en donde la temperatura más alta del segundo medio es de aproximadamente 1500 °C, es decir, en las entradas 4a para dicho segundo medio, a fin de enfriar el mismo a aproximadamente 900 °C en las regiones interiores A1 que también rodean dichas entradas y luego, en segundo lugar, en las regiones externas A2 en las que el segundo medio se enfría de aproximadamente 900 °C a aproximadamente 150 °C. Al mismo tiempo, el primer medio es calentado por el segundo medio de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 40 °C durante el flujo de dicho primer medio a través de las primeras trayectorias de flujo C1 y luego de aproximadamente 40 °C a aproximadamente 60 °C durante el flujo de dicho primer medio a través de las segundas trayectorias de flujo C2.
A través de la restricción 8 definida por dichos salientes 7, el flujo del primer medio dentro de las regiones interiores A1 se guía hacia las entradas 4a para el segundo medio para el enfriamiento más eficaz de dicho segundo medio en donde su temperatura es más alta.
Para permitir la retroalimentación del primer medio para la segunda etapa de enfriamiento del segundo medio, las primeras salidas 5a para el primer medio están en comunicación de flujo con las segundas entradas 3a para el primer medio a través de medios de transición de flujo exterior 15. Esto significa, en otras palabras, que cada primera salida 5a para el primer medio definido entre los dos primeros orificios de salida 5 respectivos en dos placas 1, 1A de la pila de placas 1, 1A, se comunica con los medios de transición de flujo exterior 15 para el transporte o suministro de dicho primer medio, a través de dichos medios de transición de flujo, a cada segunda entrada 3a para el primer medio definida entre dos respectivos orificios de entrada 3 en dos placas de la pila de placas. Los medios de transición de flujo 15 se pueden configurar como, por ejemplo, una placa posterior 16 tal como se ilustra en las figuras 22 y 23, o como, por ejemplo, un tubo (no ilustrado) o como otro medio adecuado para el transporte o suministro del primer medio desde dichas primeras salidas 5a hasta dichas segundas entradas 3a dispuestas para el mismo.
Cuando los medios de transición de flujo 15 están configurados como una placa posterior 16, se pueden conectar a la pila de placas de intercambio de calor 1, 1A a través de una placa de extremo 17 y, por lo tanto, en el lado 16A de la misma orientado hacia la placa de extremo 17 para que dicha pila de placas de intercambio de calor, se configure, por ejemplo, con un canal de transición de flujo 18 para dicho transporte o suministro del primer medio desde dichas primeras salidas 5a hasta dichas segundas entradas 3a dispuestas para tal fin. Sin embargo, el canal de transición de flujo 18 puede tener una doble función. Excepto para la conexión entre sí de las trayectorias de flujo primera y segunda C1 y C2 para el primer medio, también se puede usar para enfriar dicha placa de extremo 17 a la pila de placas de intercambio de calor 1, 1A. De lo contrario, la temperatura de la placa de extremo 17 podría ser demasiado alta durante el funcionamiento. Al configurar el canal de transición de flujo 18, según se ilustra, de modo que rodee una parte de la placa posterior 16 que forma una pared para crear un recinto para una cámara de combustión a fin de que el segundo medio (gas) se consuma, cámara de combustión definida por los orificios de entrada 4 del segundo medio en las placas 1, 1A de una pila de placas, dicha cámara de combustión se enfría a través de la placa de extremo 17, en particular en el extremo de la misma. Con el fin de prolongar la estancia del primer medio en el canal de transición de flujo 18, dicho canal también puede presentar, por ejemplo, una forma total o parcialmente sinusoidal o sustancialmente sinusoidal o cualquier otra forma adecuada entre el primer orificio de salida 5 del primer medio y el segundo orificio de entrada 3 del primer medio de la placa 1, 1A. Además, el canal de transición de flujo 18 puede estar provisto de nódulos 19 de cualquier tipo o forma adecuados para crear turbulencias en dicho canal de transición de flujo. Tal como se ilustra, el canal de transición de flujo 18 forma una elevación de forma correspondiente en el lado opuesto de la placa posterior 16, es decir, el lado 16B de la placa orientado hacia afuera de la placa de extremo 17 y los nódulos 19 forman depresiones de forma correspondiente en dicha elevación (véase la figura 23).
Tal como se ilustra, el canal de transición de flujo 18 puede estar abierto y cooperar con la placa de extremo 17 de manera que dicho canal de transición de flujo quede sellado, de ese modo, en el sentido de que forme un espacio cerrado para que el primer medio fluya a través del mismo. La superficie 17A de la placa de extremo 17 orientada hacia la placa posterior 16 puede, por consiguiente, ser sustancialmente plana y la superficie opuesta 17B de la placa de extremo orientada hacia una superficie de intercambio de calor A o B de la placa de intercambio de calor 1, 1A más cercana a la misma en la pila está configurada de tal manera que se acopla con dicha superficie de intercambio de calor. Tal como se ilustra, la superficie 17B de la placa de extremo 17 está orientada, en la realización de las figuras 22 y 23, hacia la segunda superficie de intercambio de calor B de una segunda placa de intercambio de calor 1A y dicha superficie de la placa de extremo está configurada para ser sustancialmente plana, definiendo un segundo canal D para un segundo medio. Además, la placa de extremo 17 está configurada, naturalmente, con aberturas 20 y 21 que se acoplan con el primer orificio de salida 5 del primer medio y el segundo orificio de entrada 3 del primer medio, respectivamente, de todas las placas de intercambio de calor 1, 1A en la pila, en la realización ilustrada con el primer orificio de salida 5 y el segundo orificio de entrada 3, respectivamente, de dicha segunda placa de intercambio de calor 1A.
Sin embargo, también está dentro del alcance de la invención configurar la placa posterior con un canal de transición de flujo sellado desde el principio y, por lo tanto, posiblemente evitar el uso de una placa de extremo separada en la pila de placas de intercambio de calor.
De manera similar, cuando se usa un tubo como medio de transición de flujo 15 para el transporte o suministro del primer medio desde las primeras salidas 5a hasta las segundas entradas 3a dispuestas para tal fin, es posible evitar el uso de una placa de extremo separada en la pila de placas de intercambio de calor si la superficie de la placa de intercambio de calor 1 o 1A orientada hacia el tubo está configurada adecuadamente para ello, es decir, no está configurada para el intercambio de calor. De lo contrario, se puede utilizar una placa de extremo 17 configurada como se ilustra en las figuras 22 y 23.
De este modo, si la instalación de intercambio de calor comprende una pila de, por ejemplo, 20 placas 1, 1A, el primer medio que fluye desde las primeras entradas 2a a través de, por ejemplo, 10 primeras trayectorias de flujo diferentes C1 definidas por las regiones interiores A1 de las primeras superficies de intercambio de calor A de dos placas respectivas 1 y 1A en la pila de placas hasta las primeras salidas 5a para el primer medio, durante el uso de la instalación de intercambio de calor, se acumulará en la entrada del canal de transición de flujo 18 en la placa posterior 16 y fluirá a través del canal de transición de flujo hasta las segundas entradas 3a, allí se separarán en, por ejemplo, 10 segundas trayectorias de flujo diferentes C2 definidas por las regiones exteriores A2 de las primeras superficies de intercambio de calor A de las dos placas respectivas 1 y 1A en la pila de placas, fluirá a través de dichas segundas trayectorias de flujo hacia las segundas salidas 6a y, finalmente, desde allí, saldrá de la instalación de intercambio de calor.
Los bordes 1a-1d de las placas primera y segunda 1, 1A se pliegan hacia fuera de la superficie respectiva en un ángulo p mayor de 75 grados en la misma dirección (véase, por ejemplo, la figura 7). Por consiguiente, en las realizaciones ilustradas, los pliegues 13 de las primeras placas 1 están configurados para rodear las primeras superficies de transferencia de calor A de las mismas y los pliegues 13 de las segundas placas 1A están configurados para rodear las segundas superficies de transferencia de calor B de las mismas. Cuando las placas 1, 1A se apilan una sobre otra, los pliegues 13 se superponen entre sí. Por lo tanto, los pliegues 13 están configurados de tal manera que el primer canal C está completamente sellado en todos los bordes y de tal manera que el segundo canal D está completamente sellado en todos los bordes menos en uno, estando dicho borde solo parcialmente plegado para definir una salida 14a para el segundo medio a fin de que salga de la instalación de intercambio de calor. En la realización ilustrada, la salida 14a para el segundo medio se define en el borde 1b opuesto al borde 1a en cuya proximidad cercana se definen las salidas primera y segunda 5a, 6a para el primer medio y la entrada 4a para el segundo medio, es decir, en el borde en cuya proximidad cercana se definen las entradas primera y segunda para el primer medio. Una salida 14a se define entre los rebajes 14 que están formados por los bordes parcialmente plegados 1b, es decir, en los pliegues 13 de dos placas apiladas 1, 1A cuyas segundas superficies de transferencia de calor B se enfrentan entre sí.
Durante el uso, la instalación de intercambio de calor está ventajosamente dispuesta de manera que los bordes 1b de las placas 1, 1A que forman la instalación de intercambio de calor y que definen entre los mismos cada salida 14a para el segundo medio, están orientados hacia abajo. Con todo, la condensación del segundo medio se produce principalmente en el área de las placas justo aguas arriba de tales salidas 14a y el condensado fluirá mucho más fácilmente a través de las salidas 14a si están orientadas hacia abajo.
Tal como se ilustra esquemáticamente en la realización alternativa de la figura 24, la placa 1'" puede configurarse también con un orificio de salida 22'' para el segundo medio. De manera opcional, la periferia de este orificio de salida 22"' puede, al igual que el orificio de entrada 4'" para el segundo medio, plegarse en un ángulo mayor de 75 grados con respecto a la primera superficie de transferencia de calor A'" de la placa 1'", pero también puede tener un ángulo menor de 75 grados y/o también configurarse de otras maneras.
Después del montaje en una instalación de intercambio de calor, los orificios de salida 22'" para el segundo medio definen entre los mismos salidas para el segundo medio. En esta realización alternativa, cada segundo canal definido entre las segundas superficies de transferencia de calor de las placas primera y segunda, como se ha definido anteriormente está, como el primer canal, completamente sellado en todos los bordes.
Tal como se ilustra esquemáticamente en la figura 25 y, si requiere o desea, según se indicó anteriormente, un enfriamiento adicional del segundo medio mediante el suministro adicional del primer medio a través del primer canal dispuesto para el mismo, está dentro del alcance de la presente invención configurar la primera superficie de transferencia de calor A"" de la placa 1"" con al menos dos salientes 7"", 23"", es decir, un saliente 7"" como se describió anteriormente y un saliente adicional 23 "" que rodea dicho primer saliente. Los dos salientes 7"", 23"" ilustrados en la figura 25 forman lomos continuos y cerrados dispuestos para dividir dicha primera superficie de transferencia de calor A"" en la región interior cerrada A1"", la región exterior A2"" y al menos una región intermedia cerrada A3"" entre tales regiones interior y exterior. La región interior cerrada A1"" dentro del saliente 7"" encierra completamente el primer orificio de entrada 2"" para el primer medio, el primer orificio de salida 5"" para el primer medio y el orificio de entrada 4"" para el segundo medio. La región exterior A2"" fuera del saliente 23"" encierra completamente el segundo orificio de entrada 3"" para el primer medio y el segundo orificio de salida 6"" para el primer medio. La única región intermedia A3"" ilustrada en la figura 25, definida entre los dos salientes 7"", 23"", encierra completamente un orificio de entrada adicional 24"" para el primer medio y un orificio de salida adicional 25"" para el primer medio.
Después del montaje en una instalación de intercambio de calor, los salientes, como los dos salientes 7"", 23"" ilustrados en la figura 25, en la primera superficie de transferencia de calor A"" de la primera placa 1"", y en la primera superficie de transferencia de calor de una segunda placa que es una copia idéntica de dicha primera placa, se conectan entre sí para separar cada primer canal en las trayectorias de flujo primera y segunda tal como se definió anteriormente, así como en al menos una trayectoria de flujo intermedia para el primer medio entre las trayectorias de flujo primera y segunda. Dado que solo se proporcionan dos salientes en la figura 25, solo se define una trayectoria de flujo intermedia entre dichas trayectorias de flujo primera y segunda. Como ya se mencionó anteriormente, cada primera trayectoria de flujo se configura para dirigir, durante el uso, un flujo del primer medio desde la primera entrada hasta la primera salida dentro de la región interior A1"" y cada segunda trayectoria de flujo se configura para dirigir, durante el uso, el flujo del primer medio desde la segunda entrada hasta la segunda salida en la región exterior A2"". De manera similar, cada trayectoria de flujo intermedio se configura para dirigir, durante el uso, el flujo del primer medio desde una entrada adicional hasta una salida adicional dentro de la al menos una región intermedia A3"". La entrada y la salida adicionales se definen entre los orificios de entrada adicionales 24"" y los orificios de salida 25"" para el primer medio, respectivamente, que se proporcionan en cada región intermedia A3"" en las placas primera y segunda.
Naturalmente, si se proporcionan una o más trayectorias de flujo intermedio como las descritas anteriormente, los medios de transición de flujo exterior 15 para el transporte o suministro del primer medio deben configurarse de acuerdo con las mismas para permitir la recirculación deseada del primer medio para el enfriamiento óptimo del segundo medio. Por lo tanto, en una instalación de intercambio de calor que comprende una pila de primeras placas 1"" tal como se ilustra en la figura 25 y segundas placas de acoplamiento que son copias idénticas de dichas primeras placas, los medios de transición de flujo exterior estarán configurados para poner las primeras salidas para el primer medio en comunicación de flujo con las entradas adicionales definidas entre los orificios de entrada adicionales 24"" y posteriormente las salidas adicionales definidas entre los orificios de salida adicionales 25"" en comunicación de flujo con las segundas entradas para el primer medio. Por otro lado, también es posible configurar los medios de transición de flujo exterior para poner las primeras salidas para el primer medio en comunicación de flujo con las segundas entradas y, posteriormente, poner las segundas salidas en comunicación de flujo con las entradas adicionales para el primer medio. En caso de que se proporcione más de una trayectoria de flujo intermedio, existen muchas más alternativas de cómo configurar los medios de transición de flujo exterior 15 que los descritos anteriormente.
Resulta obvio para un experto en la materia que la placa de acuerdo con la presente invención para la instalación de intercambio de calor puede modificarse y alterarse dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones 1-10 sin desviarse de la idea y el objeto de la invención. Por lo tanto, es posible, por ejemplo, disponer el saliente que divide la primera superficie de transferencia de calor de cada placa en una región interior cerrada, así como una región exterior o los salientes que dividen la primera superficie de transferencia de calor de cada placa en una región interior cerrada, una o más regiones intermedias cerradas y una región exterior de cualquier forma adecuada para proporcionar un flujo óptimo del primer medio a través de dichas regiones. También es posible configurar uno o más salientes y disponer los orificios de entrada y salida para los medios primero y segundo, de manera que las placas sean simétricas y solo se necesite un tipo de placa. El tamaño y la forma de los orificios pueden variar. El tamaño y la forma de las placas pueden variar. En lugar de tener forma de paralelogramo (por ejemplo, cuadrado, rectangular, romboide, rombo), las placas pueden ser, por ejemplo, trapezoidales, con dos lados o bordes paralelos opuestos y dos lados o bordes no paralelos opuestos.
Resulta obvio para un experto en la materia que la instalación de intercambio de calor de acuerdo con la presente invención también puede modificarse y alterarse dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones 11-20 sin desviarse de la idea y el objeto de la invención. Por consiguiente, el número de placas en la instalación de intercambio de calor puede, por ejemplo, variar. Incluso aunque el número preferido de placas sea, por ejemplo, 20, por supuesto, también es posible apilar más de 20 y menos de 20 placas en una instalación de intercambio de calor de acuerdo con la presente invención. Además, las placas y las diversas porciones y partes de las mismas pueden variar en tamaño, tal como se ha mencionado, de manera que, por ejemplo, la altura de los canales primero y segundo para los medios primero y segundo, respectivamente, puede variar y, en consecuencia, también la altura de las elevaciones formadas por los nódulos.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Placa (1, 1A; 1'; 1"; 1'''; 1"") para una instalación de intercambio de calor para el intercambio de calor entre un primer y un segundo medio, en donde:
- la placa comprende una primera superficie de transferencia de calor (A; A'; A"; A'"; A"") dispuesta para estar en contacto, durante el uso, con el primer medio y una segunda superficie de transferencia de calor (B) dispuesta para estar en contacto, durante el uso, con el segundo medio;
- la placa está configurada con un primer orificio de entrada (2; 2'; 2"; 2"'; 2"") para el primer medio y un orificio de entrada (4; 4'; 4"; 4"'; 4"") para el segundo medio y un primer orificio de salida (5; 5'; 5"; 5"'; 5"") para el primer medio; caracterizada por que:
- la placa comprende al menos un segundo orificio de entrada (3; 3'; 3"; 3"'; 3"") para el primer medio y al menos un segundo orificio de salida (6; 6'; 6"; 6"'; 6"") para el primer medio;
- la primera superficie de transferencia de calor está configurada con al menos un saliente (7; 7'; 7"; 7"'; 7"") que forma un lomo continuo y cerrado dispuesto para dividir dicha superficie de transferencia de calor en al menos una región interior (A1; A1'; A1"; A1 A1"") y una región exterior (A2; A2'; A2"; A2"'; A2"");
- la región interior encierra completamente el primer orificio de entrada para el primer medio, el primer orificio de salida para el primer medio y el orificio de entrada para el segundo medio; y
- el segundo orificio de entrada para el primer medio y el segundo orificio de salida para el primer medio están situados en la región exterior.
2. La placa para una instalación de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 1, en la que:
- el orificio de entrada (4; 4') para el segundo medio está situado entre el primer orificio de entrada (2; 2') y el primer orificio de salida (5; 5') para el primer medio; y
- el saliente (7; 7') está configurado para definir una restricción (8; 8') entre el primer orificio de entrada (2; 2') para el primer medio y el orificio de entrada (4; 4') para el segundo medio.
3. La placa para una instalación de intercambio de calor de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en la que:
- la placa (1, 1A) está formada sustancialmente como un paralelogramo; y
en la que el orificio de entrada (4) para el segundo medio y los orificios de salida primero y segundo (5, 6) para el primer medio están situados en la proximidad cercana de un borde (1a) de la placa (1, 1A) y los orificios de entrada primero y segundo (2, 3) para el primer medio están situados en la proximidad cercana del borde opuesto (1b) de la placa.
4. Placa para una instalación de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 3, en la que:
- el primer orificio de salida (5) y el primer orificio de entrada (2) para el primer medio están situados en la proximidad cercana de la parte central de dicho borde (1a) y dicho borde opuesto (1b), respectivamente, de la placa (1, 1A).
5. La placa para una instalación de intercambio de calor de acuerdo con las reivindicaciones 3 o 4, en la que:
- el segundo orificio de salida (6) y el segundo orificio de entrada (3) para el primer medio están situados, de manera sustancial, diagonalmente opuestos entre sí en la proximidad cercana de dicho borde (1a) y dicho borde opuesto (1b), respectivamente, de la placa (1, 1A).
6. La placa para una instalación de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en la que:
- la región interior (A1) y la región exterior (A2) en la primera superficie de transferencia de calor (A) de la placa (1, 1A) están configuradas con salientes longitudinales rotos (10, 11) para controlar el flujo del primer medio.
7. La placa para una instalación de intercambio de calor de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en la que:
- la primera superficie de transferencia de calor (A"") de la placa (1"") está configurada con al menos dos salientes (7"", 23"") que forman lomos continuos y cerrados dispuestos para dividir dicha primera superficie de transferencia de calor (A"") en la región interior cerrada (A1""), la región exterior (A2"") y al menos una región intermedia cerrada (A3"") entre dicha región interior y dicha región exterior; y
- la región interior (A1"") encierra completamente el primer orificio de entrada (2"") para el primer medio, el primer orificio de salida (5"") para el primer medio y el orificio de entrada (4"") para el segundo medio, la región exterior (A2"") encierra completamente el segundo orificio de entrada (3"") para el primer medio y el segundo orificio de salida (6"") para el primer medio y la al menos una región intermedia (A3"") encierra completamente un orificio de entrada adicional (24"") para el primer medio y un orificio de salida adicional (25"") para el primer medio.
8. La placa para una instalación de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en la que:
- la placa (1"') está configurada con un orificio de salida (22"') para el segundo medio.
9. La placa para una instalación de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en la que:
- la periferia del orificio de entrada (4; 4'; 4"; 4"'; 4"") para el segundo medio está plegada en un ángulo (a2) mayor de 75 grados con respecto a la primera superficie de transferencia de calor (A; A'; A"; A'"; A"") de la placa (1, 1A; 1'; 1"; 1"'; 1"").
10. La placa para una instalación de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 9, en la que:
- la longitud (L) del pliegue (12b) es menor que el doble de la altura de las elevaciones formadas por nódulos (9).
11. Instalación de intercambio de calor para el intercambio de calor entre un primer y un segundo medio, en la que: - la instalación comprende una pluralidad de primeras placas (1) y una pluralidad de segundas placas (1A) de acuerdo con una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, siendo dichas segundas placas copias idénticas de dichas primeras placas;
- las placas primera y segunda (1, 1A) se apilan de manera alternada para formar una secuencia repetitiva de un primer canal (C) para el primer medio y un segundo canal (D) para el segundo medio;
- cada primer canal (C) está definido por la primera superficie de transferencia de calor (A) de la primera placa (1) y la primera superficie de transferencia de calor (A) de la segunda placa (1A) y cada segundo canal (D) está definido por la segunda superficie de transferencia de calor (B) de la primera placa y la segunda superficie de transferencia de calor (B) de la segunda placa;
- los orificios de entrada primero y segundo (2, 3) para el primer medio en las placas primera y segunda (1, 1A) definen entre ellos las entradas primera y segunda (2a, 3a), respectivamente, para el primer medio;
- los orificios de salida primero y segundo (5, 6) para el primer medio en las placas primera y segunda (1, 1A) definen entre ellos las salidas primera y segunda (5a, 6a), respectivamente, para el primer medio;
- los orificios de entrada (4) para el segundo medio en las placas primera y segunda (1, 1A) definen entre ellos entradas (4a) para el segundo medio;
- los salientes (7) en las primeras superficies de transferencia de calor (A) de las placas primera y segunda (1, 1A) están conectados entre sí para separar cada primer canal (C) en al menos trayectorias de flujo primera y segunda (C1 y C2 respectivamente) para el primer medio; y
- cada primera trayectoria de flujo (C1) está configurada para dirigir, durante el uso, un flujo del primer medio desde la primera entrada (2a) hasta la primera salida (5a) dentro de la región interior (A1) y cada segunda trayectoria de flujo (C2) está configurada para dirigir, durante el uso, el flujo del primer medio desde la segunda entrada (3a) hasta la segunda salida (6a) en la región exterior (A2).
12. La instalación de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 11, en la que:
- los salientes (7"", 23"") en las primeras superficies de transferencia de calor (A"") de las placas primera y segunda (1"", -) están conectados entre sí para separar cada primer canal en trayectorias de flujo primera y segunda y en al menos una trayectoria de flujo intermedia para el primer medio entre las trayectorias de flujo primera y segunda; y
- cada trayectoria de flujo intermedia está configurada para dirigir, durante el uso, un flujo del primer medio desde una entrada adicional hasta una salida adicional dentro de la al menos una región intermedia (A3""), estando definidas la entrada y la salida adicionales entre los orificios de entrada adicionales (24"") y los orificios de salida (25"") para el primer medio, respectivamente, en las placas primera y segunda (1"", -).
13. La instalación de intercambio de calor de acuerdo con las reivindicaciones 11 o 12, en la que:
- los bordes de las placas primera y segunda (1"', -) están plegadas hacia fuera de la superficie respectiva en un ángulo mayor de 75 grados en la misma dirección;
en donde cada primer canal y cada segundo canal están completamente sellados en todos los bordes; y - los orificios de salida (22"') para el segundo medio en las placas primera y segunda (1'", -) definen entre ellos salidas para el segundo medio.
14. La instalación de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 12, en la que:
- los bordes (1a-1d) de las placas primera y segunda (1, 1A) están plegadas hacia fuera de la superficie respectiva en un ángulo (p) mayor de 75 grados en la misma dirección; en donde cada primer canal (C) está completamente sellado en todos los bordes (1a-1d); y
- cada segundo canal (D) está completamente sellado en todos los bordes menos en uno, estando dicho borde (1b) parcialmente plegado a fin de definir una salida (14a) para el segundo medio.
15. La instalación de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 14, en la que:
- las salidas (14a) para el segundo medio están definidas en los bordes (1b) opuestos a los bordes (1a) en cuya proximidad cercana están definidas las entradas (4a) para el segundo medio.
16. La instalación de intercambio de calor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en la que: - las primeras salidas (5a) para el primer medio están en comunicación de flujo con las segundas entradas (3a) para el primer medio mediante un medio de transición de flujo exterior (15).
17. La instalación de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 16, en la que:
- los medios de transición de flujo exterior (15) están configurados como una placa posterior (16); y
en donde la placa posterior (16) está configurada con un canal de transición de flujo (18) para poner las primeras salidas (5a) para el primer medio en comunicación de flujo con las segundas entradas (3a) para el mismo.
18. La instalación de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 17, en la que:
- el canal de transición de flujo (18) está configurado para rodear una parte de la placa posterior (16) formando una pared para crear un recinto para una cámara de combustión para el segundo medio, cámara de combustión definida por los orificios de entrada (4) para el segundo medio en las placas (1, 1A).
19. La instalación de intercambio de calor de acuerdo con las reivindicaciones 17 o 18, en la que:
- el canal de transición de flujo (18) tiene una forma total o parcialmente sinusoidal o sustancialmente sinusoidal.
20. La instalación de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 16, en la que:
- los medios de transición de flujo exterior (15) están configurados como un tubo.
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