ES3047809T3 - Heat transfer plate for plate heat exchanger and plate heat exchanger with the same - Google Patents

Heat transfer plate for plate heat exchanger and plate heat exchanger with the same

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ES3047809T3
ES3047809T3 ES18200292T ES18200292T ES3047809T3 ES 3047809 T3 ES3047809 T3 ES 3047809T3 ES 18200292 T ES18200292 T ES 18200292T ES 18200292 T ES18200292 T ES 18200292T ES 3047809 T3 ES3047809 T3 ES 3047809T3
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Abstract

Una placa de transferencia de calor (10) para un intercambiador de calor de placas (100) incluye: un cuerpo de placa (11) que tiene un primer lado (111) y un segundo lado (112) opuesto al primer lado (111); una ranura de junta (12) formada en el cuerpo de placa (11), hundida desde el cuerpo de placa (11) en una dirección desde el primer lado (111) hacia el segundo lado (112), y que tiene una pared inferior (120), teniendo la pared inferior (120) un cuerpo de pared inferior (121); y un hueco (20, 20') formado en al menos un segmento (125, 125') del cuerpo de pared inferior (121) en una dirección de longitud del cuerpo de pared inferior (121), deprimido desde el cuerpo de pared inferior (121) en la dirección desde el primer lado (111) hacia el segundo lado (112), y que se extiende a lo largo del segmento (125, 125') del cuerpo de pared inferior (121) de la ranura de junta (12). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Placa de transferencia de calor para intercambiador de calor de placas e intercambiador de calor de placas con dichas placas
[0005] Campo técnico
[0007] Formas de realización de la presente divulgación se refieren a una placa de transferencia de calor para un intercambiador de calor de placas y a un intercambiador de calor de placa.
[0009] Antecedentes
[0011] La FIG. 1 muestra una construcción típica de un intercambiador de calor de placas 100'. El intercambiador de calor de placas 100' comprende una pluralidad de placas de transferencia de calor 10' apiladas unas sobre otras. Las placas de transferencia de calor 10' están formadas con patrones tales que los trayectos de flujo se forman entre cada conjunto de placas de transferencia de calor vecinas 10'. Unas aberturas 21 y 22 están formadas en las placas de transferencia de calor 10' para formar unas entradas y unas salidas para los fluidos de que discurren por estos trayectos de flujo. Unas juntas 60' están situadas entre las placas de transferencia de calor 10' dentro de unos surcos de junta 12' formados en las placas de transferencia de calor. La junta está dispuesta en una porción del borde de la placa de transferencia de calor para sellar los trayectos de flujo en un área alrededor de las aberturas para sellar pares de aberturas, de manera que solo dos de ellas tengan acceso de flujo sobre el trayecto de flujo formado en un lado de la placa de transferencia de calor, mientras que las otras dos están selladas respecto de aquél. El documento EP 1722184 se considera como la técnica anterior más próxima en la reivindicación 1 y divulga una estructura de acoplamiento de una placa de transferencia de calor y una junta para su uso en una placa tipo intercambiador de calor, en el que una ranura de junta, formada a lo largo de la circunferencia exterior de los respectivos fluidos de paso de flujo y de la placa de transferencia de calor, y la junta destinada a quedar insertada dentro de la ranura de junta, presentan una estructura de acoplamiento de encaje dentado. El documento DE 10029999 divulga un intercambiador de calor formado por placas dispuestas en serie con unas zonas de flujo entre placas adyacentes. Cada placa presenta una ranura de estanqueidad y una junta. La base de la ranura está corrugada, formando un rebajo de anchura mayor aunque inferior a la anchura del surco de estanqueidad. Una junta presenta una parte inferior con aproximadamente la misma forma que la base de la ranura de estanqueidad y una superficie de estanqueidad aproximadamente con la misma forma que la base de la placa adyacente. El documento EP 2626661 divulga un intercambiador de calor que comprende una pila de placas de intercambiador de calor (1, 1a, 1b, 1 c) conformadas por una lámina metálica que presenta un patrón estructurado tridimensional (2, 3), presentando cada placa de intercambiador de calor (1,1 a, 1b, 1 c) un surco (10), estando una junta (9) que está dispuesta en dicho surco (10) y que descansa sobre una placa de intercambiador de calor adyacente (1 a), presentando dicha ranura (10) una superficie interna inferior (11), presentando dicha parte inferior de superficie interna (11) al menos una prominencia (14, 15) dirigida hacia dicha placa de intercambiador de calor adyacente (1a). Lo que se pretende es minimizar el riesgo de fugas. Con este fin, en la zona de dicha prominencia (14, 15) dicha junta (9) está comprimida en más de una zona de dicha prominencia (14, 15).
[0013] Especialmente, en las áreas de las aberturas, las presiones son altas, pero la junta está dispuesta solo en un lado de la placa de transferencia de calor, mientras que el otro lado queda sin soporte, formando así una sección debilitada.
[0014] Como se muestra en la FIG. 2, estas secciones debilitadas de las áreas de altas presiones pueden estar deformadas.
[0015] La presente divulgación proporciona una placa de transferencia de calor para un intercambiador de calor de placas y un intercambiador de calor de placas que, al menos parcialmente, alivian la deformación de la placa de transferencia de calor y de la ranura de junta en uso.
[0017] De acuerdo con la presente invención, se proporciona un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la reivindicación 1.
[0019] De acuerdo con una disposición no reivindicada, el rebajo está dispuesto en una porción media del al menos un segmento en la dirección de la anchura del al menos un segmento del cuerpo de pared inferior.
[0021] De acuerdo con una disposición no reivindicada, el rebajo comprende un primer rebajo y un segundo rebajo, al menos un segmento comprende un primer segmento y un segundo segmento, el primer rebajo y el segundo rebajo están formados sobre el primer segmento y sobre el segundo segmento, respectivamente, y el primer rebajo es más profundo que el segundo rebajo.
[0023] De acuerdo con formas de realización de la presente divulgación, la placa de transferencia de calor comprende además: una abertura de entrada formada en el cuerpo de placa para formar un orificio de entrada del intercambiador de calor de placas; y una abertura de salida forma en el cuerpo de placa para formar un orificio de salida del intercambiador de calor de placas. El primer segmento está en un área alrededor de la abertura de entrada y de la abertura de salida, y el segundo segmento se extiende en una dirección desde la abertura de entrada hasta las aberturas de salida a lo largo de una porción de borde del cuerpo de placa.
[0024] De acuerdo con formas de realización de la presente divulgación, el primer segmento comprende una porción circular y una porción de conexión que conecta la porción circular con el segundo segmento.
[0025] De acuerdo con formas de realización de la presente divulgación, el cuerpo de pared inferior comprende el al menos un segmento y el otro segmento es esencialmente plano.
[0026] De acuerdo con formas de realización de la presente divulgación, cada una de las juntas presenta un cuerpo de junta con una superficie superior, y una prominencia que sobresale de una porción media, en una dirección de la anchura de la superficie superior, y que se extiende a lo largo de una dirección longitudinal del cuerpo de junta.
[0027] De acuerdo con formas de realización de la presente divulgación, el rebajo comprende dos rebajos respectivamente dispuestos sobre dos lados del al menos un segmento en una dirección de la anchura del al menos un segmento, y separados uno de otro en la dirección de la anchura del al menos un segmento por una distancia predeterminada, y una parte superior de la prominencia de cada una de las juntas presenta una anchura inferior a la distancia predeterminada.
[0028] De acuerdo con una disposición no reivindicada, el rebajo está dispuesto sobre una porción intermedia del al menos un segmento en una dirección de la anchura del al menos un segmento del cuerpo de pared inferior, y una parte superior de la prominencia de cada una de las juntas presenta una anchura inferior al rebajo.
[0029] Estos y otros objetivos, características y ventajas de la presente divulgación se pondrán de manifiesto a la luz de la descripción detallada de sus formas de realización, según se ilustran en los dibujos que se acompañan.
[0030] Breve descripción de los dibujos
[0031] La FIG. 1 es una vista esquemática de un intercambiador de calor de placas de la técnica anterior;
[0032] la FIG. 2 es una vista esquemática de una ranura de junta y de una junta del intercambiador de calor de placas de la técnica anterior de la FIG. 1;
[0033] la FIG. 3 es una vista esquemática de una parte de un intercambiador de calor de placas de acuerdo con formas de realización de la presente divulgación;
[0034] la FIG. 4 es una vista en sección esquemática, tomada a lo largo de la línea AA de la FIG. 3, de una ranura de junta y de una junta del intercambiador de calor de placas de acuerdo con una forma de realización de la presente invención reivindicada;
[0035] la FIG. 5 es una vista en sección de tamaño parcialmente aumentado de la ranura de junta de la FIG. 4; la FIG. 6 es una vista en sección esquemática que muestra las ranuras de junta de las placas de transferencia de calor apiladas del intercambiador de calor de placas de la FIG. 3 y las juntas entre ellas;
[0036] la FIG. 7 es una vista en sección esquemática, tomada a lo largo de la línea AA de la FIG. 3, de una ranura de junta y de una junta del intercambiador de calor de placas de acuerdo con una disposición que no cae bajo el alcance de las reivindicaciones;
[0037] la FIG. 8 es una vista en sección esquemática de tamaño parcialmente aumentado de la ranura de junta de la FIG. 7;
[0038] la FIG. 9A es una vista en sección esquemática, tomada a lo largo de la línea AA de la FIG. 3, de una ranura de junta y de una junta del intercambiador de calor de placas de acuerdo con otra forma de realización adicional de la presente divulgación; y
[0039] la FIG. 9B es una vista en sección esquemática, tomada a lo largo de la línea BB de la FIG. 3, de una ranura de junta y de una junta del intercambiador de calor de placas de acuerdo con otra forma de realización adicional de la presente divulgación.
[0040] Descripción detallada
[0041] Con referencia a la FIG. 3, en ella se muestra un intercambiador de calor de placas 100 de acuerdo con formas de realización de la presente divulgación. Con referencia a las FIGS. 2 a 9B, el intercambiador de calor de placas 100 comprende: una pluralidad de placas de transferencia de calor 10 las cuales están apiladas unas encima de otras; y unas juntas 60 dispuestas en las ranuras de junta 12 de algunas de la pluralidad de las placas de transferencia de calor 10.
[0042] Con referencia a las FIGS. 4 y 7, cada una de las juntas 60 presenta un cuerpo de junta 61 con una superficie superior 62 y una prominencia 63. La prominencia 63 sobresale de una porción media en una dirección de la anchura de la superficie superior 62, y se extiende a lo largo de una dirección longitudinal del cuerpo de junta 61. La prominencia 63 puede presentar una sección ahusada.
[0043] En una forma de realización, con referencia a las FIGS. 3 a 6, la placa de transferencia de calor 10 comprende un cuerpo de placa 11 que presenta un primer lado 111 y un segundo lado 112 opuesto al primer lado 111. La placa de transferencia de calor 10 comprende además una ranura de junta 12. La ranura de junta 12 está formada sobre el cuerpo de placa 11, está rehundida en el cuerpo de placa 11 en una dirección desde el primer lado 111 hasta el segundo lado 112 y presenta una pared inferior 120 con un cuerpo de pared inferior 121. La placa de transferencia de calor 10 comprende además un rebajo 20. El rebajo 20 está formado sobre al menos un primer segmento 125 (Fig. 3) del cuerpo de pared inferior 121 en una dirección longitudinal del cuerpo de pared inferior 121, está rehundido en el cuerpo de pared inferior 121 en la dirección desde el primer lado 111 hasta el segundo lado 112 y se extiende a lo largo del primer segmento 125 del cuerpo de pared inferior 121 de la ranura de junta 12.
[0045] En la FIG. 3, el primer segmento 125 del cuerpo de pared inferior 121 donde se forma el rebajo 20, se indica mediante líneas de trazo continuo, mientras que el otro segmento del cuerpo de pared inferior 121 donde no se forma ningún rebajo 20, se indica mediante líneas de trazo discontinuos. El otro segmento del cuerpo de pared inferior puede ser esencialmente plano.
[0047] Con referencia a la FIG. 4, el rebajo 20 puede comprender dos rebajos 20. Los dos rebajos 20 están respectivamente dispuestos sobre dos lados 31, 32 del al menos un primer segmento 125 en una dirección de la anchura del al menos un primer segmento 125 y están separados uno de otro en la dirección de la anchura del al menos un primer segmento 125 por una distancia predeterminada. Por ejemplo, una parte superior de la prominencia 63 de cada una de las juntas 60 puede presentar una anchura inferior a la distancia predeterminada de manera que la parte superior de la prominencia 63 quede ajustada en una depresión 30 formada sobre la pared inferior 120 mediante los dos rebajos 20.
[0048] En una forma de realización relacionada con cualquiera de las formas de realización indicadas en las figuras, la junta, en su superficie inferior 64, presenta una forma que no refleja el (los) rebajo(s) 20, 20'. En una forma de realización, la superficie inferior es esencialmente plana. Cuando se sitúan presionadas entre dos placas de transferencia de calor 10, la superficie inferior 64 está deformada dentro del (de los) rebajo(s) 20, 20'.
[0050] En una disposición que no cae bajo el alcance de las reivindicaciones, con referencia a las FIGS. 7 a 8, en lugar de los dos rebajos 20 mostrados en la FIG. 4, el rebajo 20' está dispuesto sobre la porción media 33 del al menos un segmento 125 en una dirección de la anchura del al menos un segmento 25 del cuerpo de pared inferior 121. Por ejemplo, una parte superior de la prominencia 63 de cada una de las juntas 60 puede presentar una anchura menor a la del rebajo 20'.
[0052] En las formas de realización un segundo segmento 125' del cuerpo de pared inferior 121 si la pared inferior 120 es diferente a la del primer segundo segmento 125. En una forma de realización el cuerpo de pared inferior 121 del segundo segmento 125' de la pared inferior 120 es esencialmente plano. En otras formas de realización generales, una sección del cuerpo de pared inferior 121 de la pared inferior 120 donde no se forma ningún rebajo, puede ser esencialmente plana.
[0054] En otra forma de realización, con referencia a las FIGS. 3, 4, 9A y 9B, el rebajo 20 comprende un primer rebajo 20 y un segundo rebajo 20, el al menos un segmento 125, 125' comprende un primer segmento 125 tal como se indica mediante las líneas de trazo continuo mostradas en la FIG. 3, y un segundo segmento 125' tal como se indica mediante las líneas de trazo discontinuo mostradas en la FIG. 3, el primer rebajo 20 y el segundo rebajo 20 están formados sobre el primer segmento 125 y el segundo segmento 125', respectivamente, y el primer rebajo 20 es más profundo que el segundo rebajo 20. Como alternativa, con referencia a las FIGS. 3, 7, 9A y 9B, el rebajo 20' comprende un primer rebajo 20' y un segundo rebajo 20', el al menos un segmento 125, 125' comprende un primer segmento 125 tal como se indica mediante las líneas de trazo continuo mostradas en la FIG. 3, y un segundo segmento 125' tal como se indica por las líneas de trazo discontinuo mostradas en la FIG. 3, el primer rebajo 20' y el segundo rebajo 20' están formados sobre el primer segmento 125 y el segundo segmento 125', respectivamente, y el primer rebajo 20' es más profundo que el segundo rebajo 20'.
[0056] Con referencia a las FIGS. 1 y 3, la placa de transferencia de calor 10 comprende además una abertura de entrada 21 formada en el cuerpo de placa 11 para formar un orificio de entrada del intercambiador de calor de placas 100; y una abertura de salida 22 formada en el cuerpo de placa 11 para formar un orificio de salida del intercambiador de calor de placas 100. En una forma de realización relevante respecto de cualquiera de las formas de realización precedentes, el primer segmento 125 es un área alrededor de la abertura de entrada 21 y la abertura de salida 22, y el segundo segmento 125' se extiende en una dirección desde la abertura de entrada 21 hasta las aberturas de salida 22 a lo largo de una porción de borde del cuerpo de placa 11. Por ejemplo, el segundo segmento 125' se extiende en una dirección longitudinal de la placa de transferencia de calor 10. El primer segmento 125 puede comprender una junta de estanqueidad 1251 y una primera porción de conexión 1252 que conecte la porción de estanqueidad 1251 con el segundo segmento 125'. La porción de estanqueidad 1251 está situada para sellar una abertura a partir del trayecto de flujo formado en el respectivo lateral de la placa de transferencia de calor 10 y, de esta manera, puede ser formada en la circunferencia de dicha abertura, y que posiblemente, es circular. El segmento 15 del cuerpo de pared inferior 121 donde se forma el rebajo 12 puede ser ajustado de acuerdo con una estructura específica y una presión funcional de un intercambiador de calor de placas y no está limitado a las formas de realización descritas.
[0057] En una forma de realización relevante respecto de cualquiera de las formas de realización precedentes, el primer segmento 125 comprende además una porción de semiestanqueidad 1253 situada en relación con unas entrada o salida de aberturas activas relativas al trayecto de flujo formado en el respectivo lado de la placa de transferencia de calor 10 y, de esta manera, pueden estar formadas en una parte de la circunferencia de dicha abertura, y son posiblemente semicirculares. Una segunda porción de conexión 1254 puede conectar la porción de semiestanqueidad 1253 con el segundo segmento 125'.
[0059] La primera 1252 y / o la segunda 1254 porciones de conexión pueden ser rectas, curvadas, dobladas, ondulantes, y pueden llegar hasta el interior de la parte de la pared inferior 120 extendiéndose un cuerpo de pared inferior 121 por el borde largo de la placa de transferencia de calor 10 desde una entrada hasta una salida.
[0061] Con la placa de transferencia de calor 10 y el intercambiador de calor de placas 100 de acuerdo con las formas de realización de la presente divulgación, la porción de la placa de transferencia de calor 10 en la que la ranura de junta 12 está formada, se ve reforzada por la formación de los rebajos 20 y 20', aliviando de esta manera la deformación de la porción de la placa de transferencia de calor 10 y, con ello, evitando posibles fugas de fluido.
[0063] Aunque en la presente memoria se han descrito los principios de la presente divulgación, se debe entender, por parte de los expertos en la materia que la presente descripción se ha realizado únicamente a modo de ejemplo y no como limitación respecto del alcance de la divulgación. Se contemplan otras formas de realización dentro del alcance de la presente divulgación además de las formas de realización ejemplares mostradas y descritas en la presente memoria. Se considera que las modificaciones y sustituciones serán calificadas como dentro del alcance de la presente divulgación por parte del experto en la materia.

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES
1. - Un intercambiador de calor de placas (100) que comprende:
una pluralidad de placas de transferencia de calor (10), las cuales están apiladas unas sobre otras; y unas juntas (60) dispuestas en las ranuras de junta (12) de algunas de la pluralidad de placas de transferencia de calor (10),
en el que las placas de transferencia de calor (10) comprende:
un cuerpo de placa (11) que presenta un primer lado (111) y un segundo lado (112) opuesto al primer lado (111);
una ranura de junta (12) formada sobre el cuerpo de placa (11), rehundido desde el cuerpo de placa ( I I ) en una dirección desde el primer lado (111) hasta el segundo lado (112), y una pared inferior (120), presentando la pared inferior (120) un cuerpo de pared inferior (121); y
una abertura de entrada (21) formada en el cuerpo de placa (11) que forma un orificio de entrada del intercambiador de calor de placas (100); y
una abertura de salida (22) formada en el cuerpo de placa (11) para formar un orificio de salida del intercambiador de calor de placas (100), y:
en el que la ranura de junta (12) incluye al menos un primer segmento (125) y un segundo segmento (125'), el primer segmento (125) está situado en un área de alrededor de la abertura de entrada (21) y de la abertura de salida (22), y el segundo segmento (125') se extiende en una dirección desde la abertura de entrada (21) hasta dichas aberturas de salida (22) a lo largo de una porción del borde del cuerpo de placa (11), en el que, en el intercambiador de calor de placas (100) una junta está dispuesta solo en un lado de la placa de transferencia de calor en el primer segmento (125), mientras que el otro lado se mantiene sin soporte,
en el que
dos rebajos (20) están formados sobre el primer segmento (125) del cuerpo de pared inferior (121) en una dirección longitudinal del cuerpo de pared inferior (121) respectivamente dispuesto sobre dos lados (31, 32) del primer segmento (125), en una dirección en anchura del primer segmento (125), y separados el uno del otro en la dirección de la anchura del primer segmento (125) y rehundido a partir del cuerpo de pared inferior (121) en la dirección que discurre desde el primer lado ( I I I ) hasta el segundo lado (112), y que se extiende a lo largo del primer segmento (125) del cuerpo de pared inferior (121) de la ranura de junta (12), estando el intercambiador de calor de placascaracterizado porque:
dicho segundo segmento (125') del cuerpo de pared inferior (121) de la pared inferior (120) es diferente al del primer segmento (125), en el que no se forma ningún rebajo (20) en el cuerpo de pared inferior (121) del segundo segmento (125') de la pared inferior (120) que es esencialmente plano.
2. - El intercambiador de calor de placas (100) de la reivindicación 1, en el que:
el primer segmento (125) comprende una porción circular (1251) y una porción de conexión (1252) que conecta la porción circular (1251) al segundo segmento (125').
3. - El intercambiador de calor de placas (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que:
cada una de las juntas (60) presenta un cuerpo de junta (61) con una superficie superior (62), y una prominencia (63) que sobresale de una porción media, en la dirección de la anchura de la superficie superior (62), de la superficie superior (62), y que se extiende a lo largo de la dirección longitudinal del cuerpo de junta (61).
4. - El intercambiador de calor de placas (100) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que:
los dos rebajos (20) están separados uno del otro en la dirección de la anchura del primer segmento (125) por una distancia predeterminada, y
una parte superior de la prominencia (63) de cada una de las juntas (60) presenta una anchura inferior a la distancia predeterminada.
5. - El intercambiador de calor de placas (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
en el que la junta insertada en dicha ranura de junta (12) presenta, en su superficie inferior (64), una forma que no refleja los rebajos (20).
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