ES2886916T3 - Intercambiador de calor de circuito impreso de doble pared - Google Patents
Intercambiador de calor de circuito impreso de doble pared Download PDFInfo
- Publication number
- ES2886916T3 ES2886916T3 ES18732650T ES18732650T ES2886916T3 ES 2886916 T3 ES2886916 T3 ES 2886916T3 ES 18732650 T ES18732650 T ES 18732650T ES 18732650 T ES18732650 T ES 18732650T ES 2886916 T3 ES2886916 T3 ES 2886916T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- fluid
- heat exchanger
- plates
- channels
- intermediate plates
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0093—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/003—Multiple wall conduits, e.g. for leak detection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/16—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing leakage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Un bloque intercambiador de calor, que comprende: una o más primeras placas que comprenden al menos un primer canal configurado para guiar un primer fluido; una o más segundas placas que comprenden al menos un segundo canal configurado para guiar un segundo fluido; y una o más placas intermedias dispuestas entre la primera y segunda placas, comprendiendo la una o más placas intermedias microcanales; en donde las placas primera, segunda e intermedia están unidas entre sí mediante unión por difusión; en donde cada una de las placas primera, segunda e intermedia están provistas de una pluralidad de orificios de comunicación, en donde los orificios de comunicación provistos en las placas primera, segunda e intermedia están acoplados para formar canales de fuga dispuestos para recibir el fluido que escapa de uno o más de dichos primeros o segundos canales, en donde los canales de fuga permiten la comunicación de fluido a través de toda la altura del bloque intercambiador de calor; y en donde los microcanales de una o más placas intermedias están dispuestos para recibir el fluido que escapa de uno o más de dichos primero o segundo canales y permitir el flujo del fluido que escapa hacia los canales de fuga.
Description
DESCRIPCIÓN
Intercambiador de calor de circuito impreso de doble pared
Antecedentes:
La presente invención se refiere a un intercambiador de calor de doble pared unido por difusión con microcanales, comúnmente conocido como intercambiador de calor de circuito impreso. Los intercambiadores de calor de circuito impreso ofrecen importantes ahorros de espacio en comparación con los intercambiadores de calor de tubo y coraza estándar de la industria, que se han utilizado durante algún tiempo. También ofrecen la capacidad de operar a altas presiones y bajas temperaturas, lo cual es ideal para la aplicación de combustibles licuados tal como LNG, LEG, LPG, LH2. Sin embargo, una de las desventajas de usar estos tipos de combustibles es que son altamente explosivos e incluso pequeñas fugas pueden provocar explosiones, ya que se vaporizan en el aire y forman mezclas altamente combustibles. Por lo tanto, es común aplicar una barrera secundaria como medio de contención del combustible en caso de cualquier fuga, y medios de detección de la fuga dentro de la segunda barrera. Los sistemas de tubería de doble pared suelen tener una tubería interior y una barrera secundaria en forma de una tubería exterior, con un espacio anular en el medio que puede utilizarse para controlar cualquier fuga de la tubería interior.
Por lo tanto, la industria de procesos ha desarrollado barreras secundarias para intercambiadores de calor, inicialmente para el uso de intercambiadores de calor de tipo coraza y tubo, como se divulga en las patentes US4343350A, EP0013796A1, US4237968A. Estas patentes divulgan un tubo interior, con un tubo exterior que actúa como barrera secundaria, y el espacio anular, como el medio para transferir la fuga al punto de detección.
También se han desarrollado barreras secundarias para intercambiadores de calor de tipo placa, como se divulga en los documentos US20100300651 A1, US 6662862 B1, por el cual se aplican placas de doble pared para contener fugas en el primer o segundo fluidos.
La presente invención divulga un medio para crear una barrera secundaria para un intercambiador de calor de circuito impreso mediante el uso de un par de terceras placas intermedias colocadas debajo y encima de la primera placa de fluido, aislando así completamente el primer fluido del segundo fluido en caso de cualquier fallo de la primera placa de fluido.
El documento EP2923061 (A1) divulga el uso de canales 3D para sobrepasar cualquier bloqueo en los canales de fluido debido a la congelación. Estos canales están limitados por su diseño y propósito, y no se pueden utilizar para la detección de fugas.
El documento US 9163882 divulga un bloque intercambiador de calor, que comprende: primeras placas que comprenden un primer canal configurado para guiar un primer fluido; segundas placas que comprenden un segundo canal configurado para guiar un segundo fluido; y placas intermedias dispuestas entre las primeras y segundas placas que comprenden microcanales; en donde cada una de las placas primera, segunda e intermedia están provistas de una pluralidad de orificios de comunicación, en donde los canales de fuga permiten la comunicación de fluidos a través del bloque intercambiador de calor; y en donde los microcanales están dispuestos para recibir el fluido que escapa del primer o segundo canales y permitir el flujo del fluido que escapa hacia los canales de fuga.
Descripción
Un bloque intercambiador de calor de acuerdo con la invención se define en la reivindicación 1.
La presente invención se basa en el diseño convencional de un intercambiador de calor de circuito impreso en el cual hay dos medios fluidos, un primer fluido y un segundo fluido, para los cuales hay microcanales grabados en las placas del intercambiador de calor, formando así la primera y segunda placas. La primera y la segunda placas se colocan alternativamente una encima de la otra, hasta alcanzar el número requerido de placas para formar un elemento intercambiador de calor, momento en el que las placas se unen mediante el proceso de unión por difusión para formar el ensamble del elemento intercambiador de calor. La presente invención divulga el uso de un tercer fluido, que puede ser un gas inerte o un fluido tal como agua, o cualquier otro fluido preferiblemente con buenas propiedades de conducción de calor, y el diseño de una tercera placa intermedia, por la cual se coloca una tercera placa intercalada en todas las placas primera y segunda para que no haya posibilidad de contacto directo entre el primer y segundo fluido, en caso de fallo debido a la propagación de grietas o fallo de unión del material en las placas primera o segunda. La primera, segunda y tercera placas están diseñadas con orificios de comunicación que permiten el paso del fluido a través de toda la altura del bloque del intercambiador de calor. De este modo, cuando las placas primera, segunda y tercera se montan una encima de la otra, los orificios de comunicación se acoplan para formar canales de fuga que permiten la comunicación de fluido a través de toda la altura del bloque intercambiador de calor.
En caso de tal fallo en la primera placa, entonces el primer fluido fluirá hacia la tercera placa, a través de los microcanales en la tercera placa, y finalmente pasará a través de los canales de fuga en las placas primera, segunda y tercera. Los orificios de los canales de fuga luego conducen a un punto de salida común en el bloque del
intercambiador de calor, después de lo cual, al salir del bloque del intercambiador de calor, la fuga, transportada en el tercer fluido, puede ser detectada por sensores que pueden detectar el propio fluido que escapa, o medir la consecuencia de la fuga, tal como un aumento de la presión o caída de temperatura.
En las siguientes figuras se divulga una realización de la presente invención.
Figura 1: Un diseño de intercambiador de calor de circuito impreso actual con los microcanales del primer fluido y segundo fluido para el intercambio de calor
Figura 2: Diseño de canales de fuga para permitir que el tercer fluido fluya a través del cuerpo del intercambiador de calor.
Figura 3: La implementación de las terceras placas entre las primeras y segundas placas.
Con referencia a la figura 1, se puede observar el diseño estándar del intercambiador de calor de circuito impreso, con microcanales primero (1) y segundo (2) en los ejes x e y en cada placa, respectivamente. Luego, las placas se unen por difusión para formar todo el cuerpo del intercambiador de calor, y los conductos del colector de entrada y salida se instalan en los ejes x e y.
La figura 2 muestra los orificios (6) de comunicación realizados en las placas primera (3), segunda (4) y tercera (5), que forman los canales de fuga que permiten la comunicación del fluido A través de toda la dirección del eje z. El diseño propuesto en la figura 2 es un diseño simple que podría aplicarse para realizar este propósito, sin embargo, son posibles otras iteraciones de este diseño.
La Figura 3 muestra el ensamblaje completo del bloque intercambiador de calor, mediante el cual las placas primera (3), segunda (4) y tercera (5) se colocan juntas para formar el bloque intercambiador de calor y así completar los canales de fuga que permiten la comunicación de fluido en la dirección del eje z, a través de las placas primera, segunda y tercera, en la cual se coloca una tercera placa a cada lado de una primera o segunda placa, y luego todo el ensamblaje de estas placas se une por difusión para formar el cuerpo del intercambiador de calor. A continuación, se conecta y se sella un conducto colector a la parte superior (7) e inferior (8) del bloque intercambiador de calor para detectar y eliminar de forma segura los fluidos que escapan.
Claims (7)
1. Un bloque intercambiador de calor, que comprende:
una o más primeras placas que comprenden al menos un primer canal configurado para guiar un primer fluido; una o más segundas placas que comprenden al menos un segundo canal configurado para guiar un segundo fluido; y
una o más placas intermedias dispuestas entre la primera y segunda placas, comprendiendo la una o más placas intermedias microcanales;
en donde las placas primera, segunda e intermedia están unidas entre sí mediante unión por difusión;
en donde cada una de las placas primera, segunda e intermedia están provistas de una pluralidad de orificios de comunicación, en donde los orificios de comunicación provistos en las placas primera, segunda e intermedia están acoplados para formar canales de fuga dispuestos para recibir el fluido que escapa de uno o más de dichos primeros o segundos canales, en donde los canales de fuga permiten la comunicación de fluido a través de toda la altura del bloque intercambiador de calor; y
en donde los microcanales de una o más placas intermedias están dispuestos para recibir el fluido que escapa de uno o más de dichos primero o segundo canales y permitir el flujo del fluido que escapa hacia los canales de fuga.
2. El bloque intercambiador de calor de la reivindicación 1, en donde:
los canales de fuga están configurados para guiar un tercer fluido, en donde el tercer fluido es cualquier composición del primer fluido, el segundo fluido o un fluido diferente tanto para el primero como el segundo fluido.
3. El bloque intercambiador de calor de la reivindicación 1 o 2, en donde:
las placas primera y segunda están dispuestas en una disposición apilada alternativamente.
4. El bloque intercambiador de calor de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde:
los canales de fuga de las placas primera, segunda e intermedia están en comunicación fluida entre sí.
5. El bloque intercambiador de calor de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, que comprende, además:
un primer conducto colector; y
un segundo conducto colector,
en donde los conductos colectores primero y segundo están sellados al elemento intercambiador de calor.
6. El bloque intercambiador de calor de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde:
un sensor configurado para detectar la fuga del primer o segundo fluido en un canal de fuga.
7. El bloque intercambiador de calor de la reivindicación 6, en donde:
el sensor está configurado para detectar cambios de presión y/o temperatura.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DKPA201700309 | 2017-05-18 | ||
| PCT/DK2018/050109 WO2018210392A1 (en) | 2017-05-18 | 2018-05-16 | Double wall printed circuit heat exchanger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2886916T3 true ES2886916T3 (es) | 2021-12-21 |
Family
ID=62684567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES18732650T Active ES2886916T3 (es) | 2017-05-18 | 2018-05-16 | Intercambiador de calor de circuito impreso de doble pared |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3625510B1 (es) |
| ES (1) | ES2886916T3 (es) |
| WO (1) | WO2018210392A1 (es) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3745072A1 (en) * | 2019-05-29 | 2020-12-02 | Nissens Cooling Solutions A/S | A dual media safety heat exchanger |
| CN112097552A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-12-18 | 中国原子能科学研究院 | 一种复合式的紧凑型换热器芯体 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5462113A (en) * | 1994-06-20 | 1995-10-31 | Flatplate, Inc. | Three-circuit stacked plate heat exchanger |
| SE504799C2 (sv) * | 1995-08-23 | 1997-04-28 | Swep International Ab | Trekrets-värmeväxlare |
| US9163882B2 (en) * | 2011-04-25 | 2015-10-20 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Plate heat exchanger with channels for ‘leaking fluid’ |
-
2018
- 2018-05-16 ES ES18732650T patent/ES2886916T3/es active Active
- 2018-05-16 EP EP18732650.9A patent/EP3625510B1/en active Active
- 2018-05-16 WO PCT/DK2018/050109 patent/WO2018210392A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3625510A1 (en) | 2020-03-25 |
| EP3625510B1 (en) | 2021-07-28 |
| WO2018210392A1 (en) | 2018-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2886916T3 (es) | Intercambiador de calor de circuito impreso de doble pared | |
| ES2355639T3 (es) | Accesorio de pestaña con un puerto de detección de fugas. | |
| US4177858A (en) | Heat exchanger | |
| JP4533795B2 (ja) | プレートフィン式熱交換器 | |
| CN201141488Y (zh) | 一种多层真空绝热管的法兰连接结构 | |
| BR112013005597B1 (pt) | junta tubular | |
| ES2743230T3 (es) | Placa para instalación de intercambio de calor e instalación de intercambio de calor | |
| ES2842965T3 (es) | Intercambiador de calor | |
| CN205690939U (zh) | 一种管壳式换热器 | |
| KR100873898B1 (ko) | 태양열 집열기용 헤더 유니트 | |
| ES2660126T3 (es) | Conexión roscada para empalmar un sensor a un tubo de pared doble | |
| WO2015023320A2 (en) | Waste heat recovery boiler apparatus | |
| JPS5927191A (ja) | ヒ−トパイプ排熱回収装置 | |
| CN114144633B (zh) | 管束热交换器 | |
| ES2702644T3 (es) | Intercambiador de calor de placas en particular para un calentador alimentado con combustible | |
| CN214371730U (zh) | 接管以及夹套封闭结构 | |
| CN214694342U (zh) | 一种舱体的对接结构及沉积炉 | |
| JP5111165B2 (ja) | 流体道構造 | |
| ES2922901T3 (es) | Tubo para transporte de fluidos y sistema de acoplamiento | |
| KR101422148B1 (ko) | 연도용 폐열회수장치 | |
| CN217208964U (zh) | 一种防泄漏安全型化工气体运输管道 | |
| WO2016056349A1 (ja) | 熱交換器 | |
| JPH0229438Y2 (es) | ||
| ES2773981T3 (es) | Dispositivo de intercambio de calor para la recuperación de energía a partir de humos de combustión | |
| KR101202666B1 (ko) | 보호케이스를 갖는 판형 열교환기 |