ES2858552T3 - Intercambiador de calor de microtubos - Google Patents
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Abstract
Un intercambiador de calor que comprende: un colector de entrada; un colector de salida dispuesto generalmente paralelo al colector de entrada, estando el colector de salida separado del colector de entrada por una distancia; y una pluralidad de filas de microtubos alineados en una relación sustancialmente paralela, estando configurada la pluralidad de filas de microtubos para acoplar de manera fluida el colector de entrada y el colector de salida, en el que cada fila de la pluralidad de filas incluye una pluralidad de microtubos, en el que el al menos un microtubo incluye una primera superficie aplanada y una segunda superficie aplanada; en el que existe un espacio entre al menos una porción de microtubos adyacentes dentro de una fila; en el que una pluralidad de aletas del intercambiador de calor está configurada para unirse a, al menos, una de las superficies aplanadas de cada tubo de la pluralidad de microtubos dentro de una fila; y en el que una forma en sección transversal de la pluralidad de microtubos es generalmente rectangular con esquinas redondeadas para reducir el tamaño de estela detrás de cada microtubo; el intercambiador de calor se caracteriza porque la pluralidad de microtubos intercambiadores de calor dentro de cada fila están formados en grupos, cada grupo consiste en dos o más microtubos intercambiadores de calor formados integralmente, con separación al menos parcial entre los grupos de microtubos; o un interior hueco de uno o más de los microtubos se divide para formar múltiples canales de flujo paralelos dentro de un solo microtubo con una separación al menos parcial entre los microtubos adyacentes; en el que la separación al menos parcial se mantiene a lo ancho del intercambiador de calor.
Description
DESCRIPCIÓN
Intercambiador de calor de microtubos
Antecedentes
Esta divulgación, se refiere, en general, a intercambiadores de calor y, más particularmente, a un intercambiador de calor que tiene microtubos. En particular, se refiere a intercambiadores de calor como se define en el preámbulo de la reivindicación 1, y como se ilustra en el documento WO2014/1333941A1.
En los últimos años, se ha centrado mucho interés y esfuerzo en el diseño en el funcionamiento eficiente de los intercambiadores de calor de los sistemas refrigerantes, en particular a los condensadores y evaporadores. Un avance relativamente reciente en la tecnología de intercambiadores de calor incluye el desarrollo y la aplicación de intercambiadores de calor de flujo paralelo (también denominados con microcanal o minicanal) como los condensadores y los evaporadores.
Los intercambiadores de calor de microcanales están provistos de una pluralidad de tubos de intercambio de calor paralelos, cada uno de los cuales tiene múltiples pasajes de flujo a través de los cuales el refrigerante se distribuye y fluye de manera paralela. Los tubos de intercambio de calor se pueden orientar sustancialmente de forma perpendicular a una dirección de flujo de refrigerante en los colectores de entrada, intermedio y de salida que están en comunicación de flujo con los tubos de intercambio de calor.
Sumario
De acuerdo con una realización, se proporciona un intercambiador de calor que incluye un colector de entrada y un colector de salida dispuesto generalmente paralelo al colector de entrada y separado del mismo por una distancia. Una pluralidad de filas de microtubos está alineada en una relación sustancialmente paralela. La pluralidad de filas de microtubos está configurada para acoplar de manera fluida el colector de entrada y el colector de salida. Cada pluralidad de filas incluye una pluralidad de microtubos. El al menos un microtubo incluye una primera superficie aplanada y una segunda superficie aplanada. Existe un espacio entre al menos una porción de microtubos adyacentes dentro de una fila. Una pluralidad de aletas del intercambiador de calor están configuradas para unirse a la superficie aplanada de cada tubo de la pluralidad de microtubos dentro de una fila. Una forma en sección transversal de la pluralidad de microtubos es generalmente rectangular con esquinas redondeadas para reducir el tamaño de estela detrás de cada microtubo en donde la pluralidad de microtubos intercambiadores de calor dentro de cada fila se forman en grupos, cada grupo que consiste en dos o más microtubos intercambiadores de calor formados integralmente, con separación al menos parcial entre los grupos de microtubos; o un interior hueco de uno o más de los microtubos se divide para formar múltiples canales de flujo paralelos dentro de un solo microtubo con una separación al menos parcial entre microtubos adyacentes; en el que la separación al menos parcial se mantiene a lo ancho del intercambiador de calor.
Los microtubos adyacentes dentro de una fila de la pluralidad de filas pueden no estar conectados entre sí.
Los microtubos adyacentes dentro de una fila de la pluralidad de filas pueden acoplarse entre sí mediante al menos una nervadura.
Cada una de la pluralidad de filas puede tener el mismo número de microtubos.
Un pasaje de flujo del microtubo puede tener un diámetro hidráulico entre aproximadamente 0,2 mm y 1,4 mm. Una forma en sección transversal de uno o más de la pluralidad de microtubos puede tener generalmente forma aerodinámica.
Puede disponerse al menos una aleta de transferencia de calor dentro de una abertura formada entre filas adyacentes de la pluralidad de filas de microtubos.
La pluralidad de microtubos dentro de una fila puede formarse a partir de una lámina de manera que la pluralidad de aletas intercambiadoras de calor esté conectada.
La aleta de transferencia de calor puede estar acoplada a, al menos, un microtubo dentro de una primera fila de la pluralidad de filas y al menos a un microtubo dentro de una segunda fila de la pluralidad de filas.
Al menos una aleta de transferencia de calor puede ser dentada.
Al menos una aleta de transferencia de calor puede ser tipo persiana.
La pluralidad de filas de microtubos puede formarse en un primer banco de tubos y en un segundo banco de tubos. El primer banco de tubos y el segundo banco de tubos pueden estar dispuestos uno detrás del otro con relación a una dirección de flujo de un segundo fluido de transferencia de calor a través del intercambiador de calor.
De acuerdo con otra realización, se proporciona un sistema intercambiador de calor que incluye una pluralidad de microtubos alineados en una relación sustancialmente paralela y el fluido se conecta por un sistema colector. Cada tubo de la pluralidad de microtubos define un pasaje de flujo en el que la pluralidad de microtubos está dispuesta en filas y al menos una parte de la pluralidad de microtubos dentro de una fila está separada entre sí por una distancia tal que existe un espacio.
Puede existir un espacio entre cada tubo de la pluralidad de microtubos.
Los microtubos adyacentes pueden estar conectados por al menos una nervadura que se extiende entre ellos. Al menos una parte de la pluralidad de microtubos dentro de una fila puede disponerse en múltiples grupos de manera que exista el espacio entre grupos adyacentes de microtubos.
Cada tubo de la pluralidad de microtubos dispuestas dentro de un grupo puede formarse integralmente.
Breve descripción de los dibujos
El tema se señala en particular y se reivindica claramente al final de la memoria descriptiva. Lo anterior y otros objetivos, características y ventajas de la presente divulgación serán evidentes partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos adjuntos donde:
La Figura 1 es un ejemplo de un sistema de compresión de vapor convencional;
La Figura 2 es una vista en perspectiva de un intercambiador de calor de flujo paralelo de acuerdo con una realización de la presente divulgación;
La Figura 3 es una vista en perspectiva detallada de una pluralidad de tubos intercambiadores de calor de un intercambiador de calor de flujo paralelo;
La Figura 4 es una vista en sección transversal de un tubo de la pluralidad de tubos intercambiadores de calor de un intercambiador de calor de flujo paralelo;
Las Figuras 5a y 5b son vistas superiores de tubos intercambiadores de calor de un intercambiador de calor de flujo paralelo que tiene configuraciones variables;
La Figura 6 es una vista en perspectiva detallada de otra configuración de una pluralidad de tubos intercambiadores de calor de un intercambiador de calor de flujo paralelo de acuerdo con la invención;
La Figura 7 es una vista en sección transversal de un tubo de colección de un intercambiador de calor de flujo paralelo; y
Las Figuras de la 8a a la 8c son vistas en sección de ejemplos de intercambiadores de calor que tienen configuraciones de trayectoria de flujo variables.
La descripción detallada explica las realizaciones de la presente divulgación, junto con las ventajas y características, a modo de ejemplo con referencia a los dibujos.
Descripción detallada
Pueden surgir problemas al utilizar un intercambiador de calor con microcanales convencional dentro de un sistema refrigerante. Como resultado de su mayor densidad de superficie y construcción del tubo plano, los intercambiadores de calor con microcanales pueden ser susceptibles a la retención de humedad y la consiguiente acumulación de escarcha. Esto puede ser particularmente problemático en intercambiadores de calor que tienen tubos intercambiadores de calor orientados horizontalmente porque el agua se acumula y permanece en las superficies horizontales planas de los tubos. Esto da como resultado no solo una mayor resistencia térmica y de flujo, sino también a la corrosión y picaduras en las superficies de los tubos.
Haciendo referencia ahora a la Figura 1, se ilustra un ejemplo de un sistema de refrigerante básico 20 que incluye un compresor 22, un condensador 24, un dispositivo de expansión 26 y un evaporador 28. El compresor 22 comprime un refrigerante y lo entrega aguas abajo en un condensador 24. Desde el condensador 24, el refrigerante pasa a través del dispositivo de expansión 26 a una tubería de entrada de refrigerante 30 que conduce al evaporador 28. Desde el evaporador 28, el refrigerante se devuelve al compresor 22 para completar el circuito de refrigerante de circuito cerrado.
Haciendo referencia ahora a la Figura 2, se ilustra un ejemplo de un intercambiador de calor 40, por ejemplo, configurado para su uso como condensador 24 o como evaporador 28 en el sistema refrigerante 20. Como se muestra, el intercambiador de calor 40 incluye un primer colector 42, un segundo colector 44 separado del primer colector 42, y una pluralidad de microtubos de intercambio de calor 46 que se extienden generalmente en una relación paralela y espaciada entre el primer colector 42 y el segundo colector 44. Debe entenderse que otras
orientaciones de los microtubos de intercambio de calor 46 y los respectivos colectores 42, 44 están dentro del ámbito de la presente divulgación. Además, los microtubos de intercambio de calor doblados y/o los colectores doblados también están dentro del ámbito de la presente divulgación.
Como se muestra, los colectores 42, 44 comprenden cilindros de extremo cerrado, generalmente huecos, alargados verticalmente que tienen una sección transversal circular (véase la Figura 7). Sin embargo, los colectores 42, 44 que tienen otras configuraciones, tales como una sección transversal semicircular, semielíptica, cuadrada, rectangular u otra, por ejemplo, están dentro del ámbito de la presente divulgación.
Un primer fluido de transferencia de calor, tal como un líquido, un gas o una mezcla de dos fases de refrigerante, por ejemplo, está configurado para fluir a través de la pluralidad de microtubos intercambiadores de calor 46. Si bien el término "primer fluido" se utiliza en la aplicación, debe entenderse que cualquier fluido seleccionado puede fluir a través de la pluralidad de microtubos 46 con el propósito de transferir calor. En la realización ilustrada, no limitativa, la pluralidad de microtubos 46 está dispuesta de manera que un segundo fluido de transferencia de calor, por ejemplo, aire, está configurado para fluir a través de la pluralidad de microtubos 46, como por ejemplo dentro de un espacio 52 definido entre microtubos adyacentes 46. Como resultado, la energía térmica se transfiere entre el primer fluido y el segundo fluido a través de los microtubos 46.
La realización ilustrada y no limitativa de un intercambiador de calor 40 en la Figura 2 tiene una configuración de flujo de un solo paso. Por ejemplo, el primer fluido de transferencia de calor está configurado para fluir desde el primer colector 42 al segundo colector 44 a través de la pluralidad de microtubos intercambiadores de calor 46 en la dirección indicada por la flecha B. Para formar una configuración de flujo de múltiples pasos, al menos uno del primer colector 42 y el segundo colector 44 incluye dos o más cámaras de fluidos distintas. Las cámaras de fluido distintas se pueden formar acoplando colectores separados juntos, o alternativamente, colocando un deflector o placa divisoria (no mostrado) dentro de al menos uno de los colectores 42, 44. Además, aunque el intercambiador de calor 40 se ilustra con sólo un banco de tubos único, otras configuraciones que tienen múltiples bancos de tubos dispuestos uno detrás de otro con relación al flujo del segundo fluido de transferencia de calor están dentro del ámbito de la presente divulgación. En una realización, se puede formar un intercambiador de calor 40 que tiene múltiples bancos de tubos formando uno o más codos en la pluralidad de microtubos intercambiadores de calor 46.
Haciendo referencia ahora a la Figura 3, los microtubos intercambiadores de calor 46 se ilustran con más detalle. Como se muestra, los microtubos intercambiadores de calor 46 tienen un interior 48 sustancialmente hueco configurado para definir un pasaje de flujo para un fluido de transferencia de calor. Como se usa en la presente memoria, el término "microtubo" se refiere a un tubo intercambiador de calor que tiene un diámetro hidráulico entre aproximadamente 0,2 mm y 1,4 mm, y más específicamente, entre aproximadamente 0,4 mm y 1 mm. El grosor de la pared de los microtubos 46 puede estar entre aproximadamente 0,05 mm y 0,4 mm, en función del procedimiento de fabricación. En una realización, los microtubos extruidos 46 pueden tener generalmente un grosor de pared de aproximadamente 0,3 mm, por ejemplo. Se selecciona una forma de sección transversal de los microtubos 46 para mejorar la transferencia de calor entre un segundo fluido de transferencia de calor que fluye alrededor del exterior de los microtubos 46 en la dirección indicada por la flecha A y el primer fluido de transferencia de calor que fluye a través del interior de la pluralidad de microtubos 46. En la realización ilustrada y no limitativa, la forma de la sección transversal del perímetro exterior de los microtubos intercambiadores de calor 46 es generalmente rectangular e incluye esquinas redondeadas. Sin embargo, debe apreciarse que los microtubos 46 pueden construirse con una variedad de formas de sección transversal. Por ejemplo, la forma de la sección transversal del perímetro exterior puede incluir, pero no se limita a, una forma circular, elíptica, rectangular, triangular o aerodinámica. La forma de los microtubos 46 está configurada para reducir el tamaño de estela detrás de cada uno de los microtubos 46, lo que disminuye la caída de presión y mejora la transferencia de calor.
Los microtubos intercambiadores de calor 46 están dispuestos en una pluralidad de filas 50 de manera que cada fila 50 comprende uno o más microtubos intercambiadores de calor 46. En las realizaciones en las que las filas 50 tienen múltiples microtubos intercambiadores de calor 46, cada fila 50 puede tener el mismo, o alternativamente, un número diferente de microtubos intercambiadores de calor 46. Los microtubos intercambiadores de calor 46 dentro de una fila 50 están dispuestos sustancialmente paralelos entre sí. Como se usa en la presente memoria, el término "sustancialmente paralelo" está destinado a cubrir configuraciones en las que los microtubos intercambiadores de calor 46 dentro de una fila 50 no son perfectamente paralelos, como por ejemplo debido a variaciones en la rectitud entre los microtubos 46. Con referencia a las Figuras de la 5a a la 5b, al menos una parte de los microtubos adyacentes 46 dentro de una capa 50 están separados entre sí por una distancia tal que existe un espacio 52 entre los microtubos 46 que permite que un fluido, como agua condensada, por ejemplo, fluya a través de ellos. En una realización, los microtubos 46 pueden estar completamente separados entre sí, como se muestra en la Figura 5b. Alternativamente, como se muestra en la Figura 5a, una o más nervaduras 54 pueden extenderse entre los microtubos adyacentes de intercambio de calor 46. Las nervaduras pueden proporcionar estabilidad a la capa 50 y/o pueden simplificar la fabricación. Las nervaduras 54 que se extienden entre los microtubos adyacentes de intercambio de calor 46 pueden estar alineadas sustancialmente entre sí, pero no es necesario.
En la realización de acuerdo con la invención, que se muestran en las Figura 6, la pluralidad de microtubos intercambiadores de calor 46 dentro de cada fila 50 puede formarse en grupos 56, cada grupo 56 consiste en dos o
más microtubos intercambiadores de calor 46 formados integralmente. Alternativamente, el interior hueco 48 de uno o más de los microtubos intercambiadores de calor 46 puede dividirse para formar múltiples canales de flujo paralelos dentro de un único microtubo intercambiador de calor 46. Sin embargo, la separación al menos parcial entre los microtubos adyacentes intercambiadores de calor 46 o los grupos adyacentes 56 de los microtubos intercambiadores de calor 46 se mantiene generalmente a lo ancho del intercambiador de calor 40.
Con referencia ahora a la Figura 4, cada microtubo intercambiador de calor 46 tiene un borde de ataque 58 y un borde de salida 60. El borde de ataque 58 de cada microtubo intercambiador de calor 46 está dispuesto aguas arriba de su borde de salida respectivo 60 con respecto a un flujo de un segundo fluido de transferencia de calor (por ejemplo, aire) A a través del intercambiador de calor 40. Los microtubos 46 pueden incluir adicionalmente una primera superficie aplanada 62 y una segunda superficie aplanada opuesta 64 a la que se pueden unir una o más aletas de transferencia de calor 70 (véanse las Figuras 3 y 6).
Con referencia de nuevo a la Figura 3, se puede disponer una pluralidad de aletas de transferencia de calor 70 entre las superficies aplanadas 62, 64 (Figura 4) de los microtubos intercambiadores de calor 46 y unidas rígidamente, por ejemplo, mediante un procedimiento de soldadura fuerte en horno para mejorar la transferencia de calor externa y proporcionar rigidez estructural al intercambiador de calor 40. Al formar los microtubos intercambiadores de calor 46 con las superficies aplanadas 62, 64, el área de contacto entre los microtubos 46 y las aletas de transferencia de calor 70 aumenta, lo que no solo mejora la transferencia de calor entre los microtubos 46 y las aletas 70, sino que también hace que la conexión entre los microtubos 46 y las aletas 70 sea más fácil de formar.
Las aletas 70 pueden formarse como capas dispuestas dentro del espacio 66 entre filas adyacentes 50 de microtubos intercambiadores de calor 46 de manera que cada capa de aletas esté acoplada a, al menos, un tubo de la pluralidad de microtubos 46 dentro de las filas circundantes 50. En la realización ilustrada en la Figura 3, las aletas 70 están perforadas o dentadas. Sin embargo, las aletas 70 de otras construcciones, tales como las planas, las tipo persianas o mejoradas de otro modo, también están dentro del ámbito de la presente divulgación. La inclusión de la pluralidad de aletas 70 proporciona un área de superficie de transferencia de calor secundaria adicional donde las aletas 70 están en contacto directo con el segundo fluido de transferencia de calor adyacente que fluye en la dirección A.
Los parámetros tanto de los microtubos intercambiadores de calor 46 como de las aletas 70 pueden optimizarse en base a la aplicación del intercambiador de calor 40. En consecuencia, el intercambiador de calor 40 proporciona una reducción significativa tanto en el volumen de material como de refrigerante en comparación con los intercambiadores de calor con microcanales convencionales, al tiempo que permite que el condensado drene entre los microtubos adyacentes intercambiadores de calor 46 y a través de las aberturas formadas en las aletas 70. Además, como se muestra en la Figura 7, el diseño de microtubos permite flexibilidad en la disposición espacial entre microtubos adyacentes 46 a lo largo de su longitud. Por ejemplo, los ejes de flujo 45 y 47 de una pluralidad de microtubos 46 pueden converger dentro de un colector 42, 44 (por ejemplo, los tubos de microcanal 46 pueden ser no paralelos a lo largo de algunas porciones del intercambiador de calor). En comparación, la disposición espacial entre los microcanales en los tubos multipuerto con microcanales puede ser fija (por ejemplo, cuando el tubo multipuerto se extruye con una sección transversal fija y, por lo tanto, una separación de canales fija). Así, al menos de esta manera, los colectores 42, 44 se pueden hacer más pequeños, el espacio 52 se puede hacer más grande, la distancia donde los microtubos 46 se extienden hacia el colector se puede reducir, o una combinación que incluya al menos uno de las condiciones anteriores puede realizarse en comparación con los tubos multipuerto con microcanales (por ejemplo, tubos multipuerto planos) que pueden producir correspondientemente una reducción en el tamaño total del intercambiador de calor 40.
Con referencia ahora a las Figuras de la 8a a la 8c, el intercambiador de calor 40 puede adaptarse en una variedad de formas para lograr una configuración de flujo de múltiples pasos. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 8a, una o más de las filas 50 de microtubos intercambiadores de calor 46 están configuradas para recibir un flujo en una primera dirección y una o más de las filas 50 de microtubos intercambiadores de calor 46 están configuradas para recibir un flujo en una segunda dirección opuesta. Más específicamente, el mismo número de microtubos 46 por fila dedicados a cada paso de flujo puede ser igual, pero no es necesario. En la Figura 8b, las filas alineadas 50 dentro de bancos de tubos adyacentes de un intercambiador de calor 40 pueden tener diferentes configuraciones de flujo. Alternativamente, los microtubos intercambiadores de calor 46 dentro de la misma fila 50 pueden tener diferentes configuraciones de flujo (Figuras 8b y 8c). Las configuraciones de flujo ilustradas en la presente memoria están pensadas solo como ejemplos, y otras configuraciones están dentro del ámbito de la divulgación. Además, las configuraciones de flujo ilustradas y descritas se describen con respecto a un intercambiador de calor 40 que tiene un solo banco de tubos; sin embargo, las posibilidades de conexión en circuito para un intercambiador de calor 40 que tiene una pluralidad de bancos de tubos son infinitas.
Realización 1: Un intercambiador de calor que comprende: un colector de entrada; un colector de salida dispuesto generalmente paralelo al colector de entrada, estando el colector de salida separado del colector de entrada por una distancia; y una pluralidad de filas de microtubos alineados en una relación sustancialmente paralela, estando configurada la pluralidad de filas de microtubos para acoplar de manera fluida el colector de entrada y el colector de salida, en el que cada fila de la pluralidad de filas incluye una pluralidad de microtubos.
Realización 2: El intercambiador de calor de acuerdo con la realización 1, en el que el al menos un microtubo incluye una primera superficie aplanada y una segunda superficie aplanada.
Realización 3: El intercambiador de calor de acuerdo con la realización 1 o la realización 2, en el que existe un espacio entre al menos una parte de microtubos adyacentes dentro de una fila.
Realización 4: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 1 a la 3, en el que los microtubos adyacentes dentro de una fila de la pluralidad de filas no están conectados entre sí.
Realización 5: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 1 a la 4, en el que los microtubos adyacentes dentro de una fila de la pluralidad de filas están acoplados entre sí mediante al menos una nervadura.
Realización 6: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 1 a la 5, en el que cada fila de la pluralidad de filas tiene el mismo número de microtubos.
Realización 7: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 1 a la 6, en el que un pasaje de flujo del microtubo tiene un diámetro hidráulico entre aproximadamente 0,2 mm y 1,4 mm.
Realización 8: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 1 a la 7, en el que una forma de sección transversal de uno o más de la pluralidad de microtubos tiene generalmente forma de perfil aerodinámico.
Realización 9: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 1 a la 8, en el que una forma de sección transversal de la pluralidad de microtubos es generalmente rectangular con esquinas redondeadas.
Realización 10: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 1 a la 9, en el que al menos una aleta de transferencia de calor está dispuesta dentro de una abertura formada entre filas adyacentes de la pluralidad de filas de microtubos.
Realización 11: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 1 a la 10, en el que la pluralidad de microtubos incluye una superficie aplanada, y una pluralidad de aletas del intercambiador de calor está configurada para unirse a la superficie aplanada de cada tubo de la pluralidad de microtubos dentro de una fila.
Realización 12: El intercambiador de calor de acuerdo con la realización 11, en el que la pluralidad de aletas del intercambiador de calor configuradas para unirse a cada tubo de la pluralidad de microtubos dentro de una fila están formadas a partir de una lámina de tal manera que la pluralidad de aletas del intercambiador de calor están conectadas.
Realización 13: El intercambiador de calor de acuerdo con la realización 11 o la realización 12, en el que la aleta de transferencia de calor está acoplada a, al menos, un microtubo dentro de una primera fila de la pluralidad de filas y al menos a un microtubo dentro de una segunda fila de la pluralidad de filas.
Realización 14: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 11 a la 13, en el que dicha al menos una aleta de transferencia de calor está dentada.
Realización 15: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 11 al 13, en el que dicha al menos una aleta de transferencia de calor tiene persianas.
Realización 16: El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las realizaciones de la 1 a la 16, en el que la pluralidad de filas de microtubos se forma en un primer banco de tubos y un segundo banco de tubos, estando el primer banco de tubos y el segundo banco de tubos dispuestos uno detrás del otro con respecto a una dirección de flujo de un segundo fluido de transferencia de calor a través del intercambiador de calor.
Realización 17: Un sistema intercambiador de calor que comprende: un intercambiador de calor de flujo paralelo que incluye una pluralidad de microtubos alineados en una relación sustancialmente paralela y conectados de manera fluida por un sistema colector, cada tubo de la pluralidad de microtubos define un pasaje de flujo, en el que la pluralidad de microtubos está dispuesta en filas y al menos una parte de la pluralidad de microtubos dentro de una fila están separados entre sí por una distancia tal que existe un espacio entre ellos.
Realización 18: El sistema intercambiador de calor de acuerdo con la realización 17, en el que existe un espacio entre cada tubo de la pluralidad de microtubos.
Realización 19: El sistema intercambiador de calor de acuerdo con la realización 18, en el que los microtubos adyacentes están conectados por al menos una nervadura que se extiende entre ellos.
Realización 20: El sistema intercambiador de calor de acuerdo con la realización 17, en el que al menos una parte de la pluralidad de microtubos dentro de una fila está dispuesta en múltiples grupos de manera que el espacio existe entre los grupos adyacentes de microtubos.
Realización 21: El sistema intercambiador de calor de acuerdo con la realización 20, en el que cada tubo de la pluralidad de microtubos dispuestos dentro de un grupo está formado integralmente.
Aunque la presente divulgación se ha descrito en detalle en relación con solo un número limitado de realizaciones, debe entenderse fácilmente que la presente divulgación no se limita a dichas realizaciones divulgadas. La presente divulgación no debe verse limitada por la descripción anterior, sino que sólo está limitada por el ámbito de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (12)
1. Un intercambiador de calor que comprende:
un colector de entrada;
un colector de salida dispuesto generalmente paralelo al colector de entrada, estando el colector de salida separado del colector de entrada por una distancia; y una pluralidad de filas de microtubos alineados en una relación sustancialmente paralela, estando configurada la pluralidad de filas de microtubos para acoplar de manera fluida el colector de entrada y el colector de salida, en el que cada fila de la pluralidad de filas incluye una pluralidad de microtubos,
en el que el al menos un microtubo incluye una primera superficie aplanada y una segunda superficie aplanada; en el que existe un espacio entre al menos una porción de microtubos adyacentes dentro de una fila;
en el que una pluralidad de aletas del intercambiador de calor está configurada para unirse a, al menos, una de las superficies aplanadas de cada tubo de la pluralidad de microtubos dentro de una fila; y
en el que una forma en sección transversal de la pluralidad de microtubos es generalmente rectangular con esquinas redondeadas para reducir el tamaño de estela detrás de cada microtubo;
el intercambiador de calor se caracteriza porque la pluralidad de microtubos intercambiadores de calor dentro de cada fila están formados en grupos, cada grupo consiste en dos o más microtubos intercambiadores de calor formados integralmente, con separación al menos parcial entre los grupos de microtubos; o un interior hueco de uno o más de los microtubos se divide para formar múltiples canales de flujo paralelos dentro de un solo microtubo con una separación al menos parcial entre los microtubos adyacentes; en el que la separación al menos parcial se mantiene a lo ancho del intercambiador de calor.
2. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los microtubos adyacentes dentro de una fila de la pluralidad de filas no están conectados entre sí.
3. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los microtubos adyacentes dentro de una fila de la pluralidad de filas están acoplados entre sí mediante al menos una nervadura.
4. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada fila de la pluralidad de filas tiene el mismo número de microtubos.
5. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un pasaje de flujo del microtubo tiene un diámetro hidráulico entre aproximadamente 0,2 mm y 1,4 mm.
6. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que una forma de sección transversal de uno o más de la pluralidad de microtubos tiene generalmente forma de perfil aerodinámico.
7. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una aleta de transferencia de calor está dispuesta dentro de una abertura formada entre las filas adyacentes de la pluralidad de filas de microtubos.
8. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pluralidad de aletas del intercambiador de calor configuradas para unirse a cada tubo de la pluralidad de microtubos dentro de una fila están formadas a partir de una lámina de manera que la pluralidad de aletas del intercambiador de calor están conectadas.
9. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la aleta de transferencia de calor está acoplada a, al menos, un microtubo dentro de una primera fila de la pluralidad de filas y al menos a un microtubo dentro de una segunda fila de la pluralidad de filas.
10. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha al menos una aleta de transferencia de calor está dentada.
11. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha al menos una aleta de transferencia de calor tiene persianas.
12. El intercambiador de calor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pluralidad de filas de microtubos se forman en un primer banco de tubos y un segundo banco de tubos, estando el primer banco de tubos y el segundo banco de tubos dispuestos uno detrás del otro con respecto a una dirección de flujo de un segundo fluido de transferencia de calor a través del intercambiador de calor.
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