PT1559981E - Permutador de calor de placas de transferência de calor perfiladas circulares - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

Permutador de calor de placas de transferência de calor perfiladas circulares 5 A invenção refere-se a um permutador de calor de placas de transferência de calor perfiladas circulares com aberturas de passagem para a transferência de calor entre fluidos que se encontram num estado de agregação igual ou diferente, compostas respetivamente por um conjunto de 10 placas, que é constituído por pelo menos dois pares de placas de transferência de calor unidas, formadas por duas placas de transferência de calor soldadas de forma estanque nas aberturas de passagem e por duas chapas de fecho com aberturas de passagem para um fluido em 15 circulação pelo conjunto de placas, que limitam de ambos os lados os pares de placas de transferência de calor unidas, sendo que os pares de placas de transferência de calor adjacentes e as chapas de fecho limitadoras estão soldados de forma estanque aos gases na periferia 20 exterior, formando uma câmara de pressão autónoma e uma caixa resistente à pressão com aberturas de passagem dispostas do lado do invólucro, para um segundo fluido que circula pelo conjunto de placas do lado do invólucro e aberturas de passagem no lado frontal com tubagens de 25 ligação que podem ser soldadas nas aberturas de passagem das chapas de fecho.

Nestes permutadores de calor, a entrada do segundo fluido do lado do invólucro no interior da caixa cilíndrica é 30 demasiado problemática para, por um lado, evitar em grande medida ou até mesmo completamente um desvio do fluxo entre o conjunto de placas e a parede interna da caixa cilíndrica, que reduziria significativamente a 1 eficiência do permutador de calor, e, por outro lado, formar uma área de entrada do lado do invólucro, que garantisse uma alimentação tanto quanto possível máxima e uniforme da superfície de transferência de calor 5 projetada do conjunto de placas com a entrada do fluido do invólucro.

Para evitar o mais possível um desvio deve-se prever a colocação de placas defletoras ajustáveis entre o perímetro externo do conjunto de placas e a parede 10 interna da caixa e comprimir os vedantes de borracha contra a superfície externa do conjunto de placas e contra a superfície interna da caixa do permutador de calor, para vedar a zona de entrada em relação à parte restante da superfície de revestimento do conjunto de 15 placas. Em determinadas condições térmicas, as juntas de borracha podem, por um lado, tornar-se frágeis e sofrer rotura, com as consequentes fugas, e, por outro lado, não ser adequadas para todos os domínios de aplicação, como por exemplo para gamas de alta pressão e alta 20 temperatura, que constituem aplicações preferenciais dos permutadores de calor. A WO 0216852 AI mostra um permutador de calor do tipo acima mencionado, em que na periferia do conjunto de placas estão previstas aberturas de passagem para o 25 fluido de transferência de calor que entra pelo lado do invólucro da caixa, que apresentam uma estrutura tubular interna da caixa e estão parcialmente ligadas ao conjunto de placas. Pelo menos duas das aberturas de passagem que têm uma estrutura tubular interna estão dispostas no lado 30 oposto ao conjunto de placas, que se apoiam na parede interna da caixa circundante. As áreas das aberturas de passagem, que apresentam uma estrutura tubular interna e formam a área de entrada e saída do fluxo, estão ligadas a tubagens que entram nos apoios de entrada e saída da 2 caixa circundante, em que pelo menos um dos tubos está vedado através de juntas metálicas com segurança contra fugas em relação à parede interna do apoio de entrada e/ou salda. Com a área de entrada do fluxo do lado do

5 invólucro assim formada é possível evitar um desvio entre a parede interna da caixa e o conjunto de placas, mas para as aplicações em situções de alta pressão é necessário que as áreas das aberturas de passagem, que estão ligadas à periferia do conjunto de placas, estejam 10 apoiadas através de medidas adicionais contra a parede interna da caixa para obter uma estabilidade de pressão apropriada do permutador de calor. Para tal, a WO 0216852, por exemplo, sugere o enchimento adicional destas áreas com um fluido de transferência de calor não 15 circulante. Além disso, devido à sua configuração compacta, estas aberturas de passagem criadas para a zona de entrada do fluxo do lado do invólucro não podem ser ajustadas, de forma economicamente variável, a cada área de aplicação e de potência, a fim de criar as condições 20 necessárias para que, em cada caso de aplicação previsto, existam sempre as condições de circulação máximas na área de entrada do fluxo do lado do invólucro do permutador de calor, que se sabe serem necessárias para a circulação uniforme no conjunto de placas e, consequentemente, para 25 um aproveitamento ótimo da superfície de transferência de calor prevista no projeto. Se este objetivo tiver de ser alcançado com as aberturas de passagem segundo a WO 0216852, terão de ser criadas aberturas de passagem específicas para cada aplicação. Contudo, a criação de 30 aberturas de passagem específicas para cada caso é tecnicamente dispendiosa e, portanto, envolve custos elevados. A EP 07 60 078 BI apresenta um permutador de calor de placas composto por vários módulos de placas unidas, que 3 estão ligados numa estrutura entre placas estruturais espaçadas por meio de pernos de aperto e em que a placa de transferência de calor exterior adjacente está soldada a módulos contíguos à volta das aberturas de passagem. Um permutador de calor de placas com esta configuração não é adequado para aplicações em condições de alta pressão e para a circulação no conjunto de placas do lado do invólucro. A EP 08 68 642 BI apresenta um permutador de calor de placas, em que as placas de transferência de calor perfiladas unidas entre si estão permanentemente ligadas ao conjunto de placas por brazagem através das aberturas de passagem. As placas estão providas de pelo menos uma abertura, que forma um canal com elemento de fixação no conjunto de placas brazadas, através do qual passa um perno de aperto para a fixação do permutador de calor de placas a um elemento de suporte ou uma placa de fixação, em que o perno de aperto serve simultaneamente para fixação do conjunto de placas brazadas, para absorver os diferenciais de pressão que surjam.

Um permutador de calor de placas com esta configuração também é totalmente inadequado para aplicações em alta pressão e numa gama de temperaturas de - 200° a +900°. Mas a solução da brazagem completa também não permite a circulação de um fluido do lado do invólucro.

Por isso, o objeto da presente invenção é aperfeiçoar o permutador de calor acima mencionado, a fim de poder fabricá-lo com custos razoáveis numa configuração compacta, com juntas metálicas e sem desgaste, para funcionar em condições de alta pressão e numa gama de temperaturas de -200 ° C a -900 0 C na aplicação prevista com módulos Standard pré-fabricados e com uma otimização do fluxo que permita o aproveitamento máximo da 4 superfície de transferência de calor de projeto, com circulação no conjunto de placas do lado do invólucro, para a transferência de calor.

De acordo com a invenção, esse objetivo pode ser 5 alcançado da seguinte forma: - o conjunto de placas é delimitado de ambos os lados por uma placa de aperto do conjunto de placas com um diâmetro superior ao diâmetro do conjunto de placas, que é 10 ajustada ao diâmetro interno do invólucro da caixa - o conjunto de placas é fixado através de pelo menos quatro pernos de aperto, que passam pela periferia das placas de transferência de calor e estão soldados às placas de aperto do conjunto; 15 - os pernos de aperto estão posicionados na periferia de um ângulo de abertura pré-determinado do lado do invólucro, ao qual estão fixadas, com um conjunto de placas de passagem múltipla, uma ou mais divisórias de revestimento adicionais; 20 - as áreas entre os pernos de aperto, que estão situadas fora do ângulo de abertura, estão cobertas cada uma delas por uma chapa lateral que está fixada nos pernos de aperto adjacentes e apresentam uma forma adaptada à periferia das placas de transferência de calor do 25 conjunto de placas; - as chapas laterais estão instaladas nas extremidades com articulações em forma de U, que estão apoiadas de modo estanque contra o diâmetro interno do revestiento da caixa; 30 - os ângulos de abertura do lado do invólucro estão vedados em relação às áreas do conjunto de placas, que estão cobertas pelas chapas laterais, através de uma 5 junta metálica; o conjunto de placas está incorporado numa posição estável através das articulações em forma de U das chapas laterais no invólucro da caixa e o invólucro da caixa está vedado aos gases através de placas terminais com tubagens de ligação que ao mesmo tempo -fixam o conjunto de placas lateralmente na caixa.

Através da combinação de caracteristicas da invenção são criadas a condições para que o permutador de calor possa ser fabricado a preços económicos com módulos Standard pré-fabricados como um permutador de calor compacto com juntas metálicas e sem desgaste, tanto numa forma de execução totalmente soldada como com uma caixa dotada de juntas metálicas, que pode ser utilizada sem problemas numa vasta gama de aplicações industriais, como por exemplo no setor de refrigeração e ar condicionado, na tecnologia de centrais, na tecnologia residencial, na antiga tecnologia de processos, etc., a uma temperatura de serviço de - 200°C a + 900°C. Através das placas de aperto do conjunto, que limitam de ambos os lados o conjunto de placas, constituído por pares de placas de transferência de calor soldadas com estanquicidade aos gases e chapas de fecho, e que estão soldadas entre si pelos pernos de aperto, são obsorvidas tanto a pressão no interior do conjunto de placas como a pressão do lado do invólucro através do fluido em circulação e eventuais golpes de aríete resultantes de aumentos de pressão de curta duração através das placas de fixação do conjunto e dos pernos de aperto. Portanto, as costuras de soldadura de ligação e de vedação entre as placas de transferência de calor e as chapas de fecho são substancialmente despressurizadas, o que permite excluir fugas por rebentamento das costuras de soldadura devido à carga de pressão permanente no conjunto de placas ou a um possível aumento de pressão, por exemplo através de picos de 6 pressão inevitáveis, mesmo quando o permutador de calor é utilizado em situações de alta pressão.

Graças à configuração do ângulo de abertura da área de entrada do fluxo do lado do invólucro, através do posicionamento dos pernos de aperto na placa de aperto do conjunto de placas, que limitam a área de entrada do fluxo e da cobertura com juntas metálicas da parte restante da periferia do conjunto de placas por meio da chapa lateral, criam-se as condições para que, ao fabricar um permutador de calor, a área de entrada do lado do invólucro possa ser ajustada, de forma muito económica, às condições de circulação ótimas do fluido do invólucro, que garantem para a aplicação pré-definida uma circulação uniforme do lado do invólucro e, consequentemente, um aproveitamento máximo da superfície de transferência de calor prevista no projeto. Além disso, através do aperto do conjunto de placas com os pernos de aperto em ligação com a articulação em U das extremidades da chapa lateral em sobreposição que, depois da montagem, se apoiam de forma estanque contra o diâmetro interno do invólucro da caixa, a montagem do permutador de calor é muito simplificada, o que permite a sua execução a preços muito baixos. De facto, através do apoio com juntas metálicas com articulações em forma de U da chapa lateral contra os diâmetros internos do invólucro da caixa ao mesmo tempo evita-se o desvio do lado do invólucro e o conjunto das placas auto-posiciona-se de forma estável no invólucro da caixa.

Segundo uma forma de execução preferida da invenção, a vedação metálica do ângulo de abertura do lado do invólucro é executada com uma malha metálica tipo gaze, que é inserida de forma estanque na área entre os pernos de aperto e sob as chapas laterais em faixas, nos entalhes entre pares de placas de transferência de calor 7 adjacentes. Desta forma pode evitar-se eficazmente o desvio do lado do invólucro na periferia do conjunto de placas e executar a vedação com material impermeabilizante de elevada resistência térmica e química, que é fixado na sua posição pelas chapas laterais.

Segundo uma outra forma de execução preferencial da invenção, as zonas vedadas entre os pernos de aperto em relação aos ângulos de abertura do lado do invólucro são escoadas através de uma chapa em pente, que é inserida nos entalhes dos pares de placas de transferência de calor adjacentes e fixada ao longo do comprimento dos pernos de aperto e que se apoia contra a parede interior do invólucro da caixa. De forma vantajosa, estas chapas em pente têm uma forma de pente que é ajustada ao contorno dos entalhes entre os pares de placas de transferência de calor. Com estas chapas em pente, por um lado, a vedação das entalhes vedados entre cada dois pares de placas de transferência de calor adjacentes tem um apoio adicional e a vedação metálica inserida nos entalhes é mantida claramente na posição pré-definida em relação à área de entrada do fluxo, o que permite evitar eficazmente um desvio do lado do invólucro na periferia do conjunto de placas se o fluido que entrar do lado do invólucro tiver a forma de gás e, por outro lado, se a largura das chapas em pente for devidamente planeada cria-se um apoio adicional contra a parede interior do invólucro da caixa, reforçando-se, por conseguinte, a estabilidade da posição do conjunto das placas no invólucro da caixa.

Segundo uma outra forma de execução preferencial da invenção, as placas de aperto do conjunto de placas na área entre os pernos de aperto, que ficam cobertas pelas chapas laterais, são reduzidas aproximadamente até ao 8 diâmetro do conjunto de placas.

Desse modo, após a inserção das juntas metálicas nos entalhes dos pares de placas de transferência de calor, as chapas laterais podem ser colocadas e fixadas lateralmente na parte retirada das placas de aperto do conjunto; os elementos em pente podem igualmente ser posicionados e fixados nos pernos de aperto antes da soldadura.

Segundo uma outra forma de execução preferencial da invenção, cada chapa lateral é composta por duas chapas laterais parciais, sendo que uma das chapas laterais parciais apresenta uma extremidade retilínea, que está parcialmente coberta de modo uniforme pela outra chapa lateral parcial, cuja extremidade em forma de Z fica apoiada contra o diâmetro interno do invólucro da caixa. Com a constituição das chapas laterais em duas partes e a disposição proposta na área periférica coberta do conjunto de placas, bem como a configuração em forma de Z da extremidade livre de uma das duas chapas laterais parciais, que se apoia contra o diâmetro interno do invólucro da caixa, a junta metálica inserida fica totalmente coberta e posicionada de forma estável na zona periférica coberta do conjunto de placas, evitando-se assim um desvio do lado do invólucro. Além disso, desse modo criam-se as condições para que, graças à configuração das chapas laterais em duas partes, se possa alterar a largura e adaptar as chapas laterais à superfície a cobrir na montagem. Assim, o ângulo de abertura do lado do invólucro da zona de entrada do fluxo pode ser ajustado no fabrico, de forma exata, exclusivamente através da alteração do posicionamento dos pernos de aperto limitadores nas placas de aperto do conjunto, à aplicação prevista do permutador de calor, de modo a obter a circulação máxima através do fluido do 9 revestimento e o aproveitamento ótimo da superfície de transferência de calor projetada do conjunto de placas para a transferência de calor. A execução do permutador de calor sem manutenção permite 5 a soldadura, com vantagem, do invólucro da caixa às placas terminais. Desse modo, é possível obter um permutador de calor compacto estanque aos gases, totalmente soldado, em que a possibilidade de roturas e fugas esteja totalmente excluída. 10 Naturalmente, se for necessário, também se pode soldar uma das placas terminais ao invólucro da caixa e ligar uma das placas terminais ao invólucro da caixa, de forma estanque aos gases e amovível. Porém, neste caso, é recomendável a instalação de juntas metálicas entre a 15 união amovível da placa terminal e o invólucro da caixa.

Para mais pormenores sobre a invenção consultar a descrição detalhada seguinte e os desenhos anexos que ilustram formas de execução preferenciais. 20 Os desenhos apresentam

Na Fig. 1: uma representação esquemática de um permutador de calor totalmente soldado com duas tubagens de ligação do lado das placas e dois suportes do invólucro; 25

Na Fig. 2: uma representação esquemática de um conjunto de placas em corte parcial com pernos de aperto e placa de ligação na parte frontal; 30 A Fig. 3: uma representação esquemática da secção A-A da fig. 1; 10

Na Fig. 4: uma representação esquemática de uma vista parcial B da Fig. 3; 5 A Fig. 5: uma representação esquemática de uma placa de aperto do conjunto de placas em vista lateral, com uma chapa lateral fechada e uma chapa lateral dividida em duas partes. 10 0 permutador de calor é essencialmente composto por um conjunto de placas 1 com as chapas de fecho 19,19a, as placas de aperto do conjunto de pacas 3, 3a, os pernos de aperto 4 - 4x, as chapas laterais 6, 6a ou as chapas laterais parciais 6b, 6c e 6d, 6e, os elementos em pente 15 5 - 5c, as juntas metálicas 11 e o invólucro da caixa 12 com as duas placas terminais 13, 13a, bem como pelo menos dois apoios do invólucro 14,14a fixados na caixa 12 e pelo menos duas tubagens de ligação 23 e 23a do lado das placas fixadas nas placas terminais 13,13a. 20

Na forma de execução ilustrada, a caixa 21 é um recipiente sob pressão totalmente soldado, constituído pelo invólucro da caixa 12 e as duas placas terminais 13; 13a, com as aberturas de passagem 25; 25a que estão 25 soldadas em todo o perímetro ao invólucro da caixa 12. Na abertura de passagem 25 da placa terminal 13 está prevista a tubagem de ligação 23 do lado da placa e na abertura de passagem 25a da placa terminal 13a a tubagem de ligação 23a do lado da placa, que entram 30 respetivamente nas placas terminais 13; 13a e na placa de aperto do conjunto de placas 3, 3a e estão ligadas em todo o perímetro à placa terminal 13; 13a. 11

No invólucro da caixa 12 estão previstas as aberturas de passagem LD i—1 15a do lado do invólucro, às quais estão soldados de forma estanque aos gases os apoios do 5 invólucro 14; 14a para o fluido do invólucro. 0 conjunto de placas 1 é composto por uma série de placas de transferência de calor perfiladas circulares 2 - 2x unidas entre si, que foram termicamente designadas para a 10 finalidade prevista, e pelas chapas de fecho 19, 19a, que fecham o conjunto de placas 1 nas extremidades.

As placas de transferência de calor 2 - 2x estão soldadas de forma estanque aos gases em todo o perímetro das 15 aberturas de passagem aos pares de placas de transferência de calor 16; 16a e os pares de placas de transferência de calor respetivamente adjacentes 16; 16 estão conjuntamente soldados entre si às chapas de fecho 19; 19a na periferia exterior. 20

As chapas de fecho 19; 19a estão construídas com aberturas de passagem, que formam, conjuntamente com as aberturas de passagem das placas de transferência de calor 2 - 2x, os canais de passagem 24; 24a através do 25 conjunto de placas 1. Nas aberturas de passagem das placas de fecho 19; 19a estão soldadas de forma estanque aos gases as extremidades das tubagbens de ligação do lado das placas 23, 23a que atravessam a placa de aperto do conjunto de placas 3; 3a e a placa terminal 13; 13a da 30 caixa 21. 0 conjunto de placas 1 está limitado de ambos os lados 12 pelas placas de aperto do conjunto de placas 3; 3a com as aberturas de passagem 20; 20a, que estão fixadas com os pernos de aperto 4 - 4x. Os pernos de aperto 4 - 4x estão adjacentes na periferia do conjunto de placas 1 e 5 soldados de ambos os lados às placas de aperto do conjunto de placas 3; 3a, com um pré-esforço pré- determinado do conjunto de placas.

Como está ilustrado na Fig. 3, os pernos de aperto 4, 4b 10 ou os pernos de aperto 4a, 4c estão posicionados nas placas de aperto do conjunto de placas 3; 3a, nas zonas terminais do ângulo de abertura a; al da zona de circlação do fluxo do lado do invólucro do conjunto de placas 1 para o fluido de revestimento. Assim, os ângulos 15 de abertura do lado do invólucro a; al podem ser ajustados antes da soldadura dos pernos de aperto 4, 4b e 4a 4 c num permutador de calor, em termos económicos e individuais, à potência projetada e às condições técnicas do fluxo do fluido de revestimento utilizado. Desse modo 20 criam-se as condições para que a superfície de revestimento disponível do conjunto de placas 1 receba uniformemente o fluido de revestimento de modo que cada permutador de calor possa ser concebido para o respetivo caso de aplicação e a superfície de transferência de 25 calor projetada do conjunto de placas 1 seja termicamente utilizada de forma ótima.

Os pernos de aperto 4d e 4e que se encontram na periferia do conjunto de placas 1 estão deslocados 90° em relação 30 ao centro do ângulo de abertura a; al e os pernos de aperto 4f - 4 x estão situados na zona dos ângulos de abertura a, al e soldados às placas de fixação do 13 conjunto 3; 3a para maior estabilização do conjunto de placas 1. Neste caso concreto, os pernos de aperto 4f; 4 x são retangulares e também servem para definir a extremidade retilínea 18 da chapa lateral parcial 6c; 6F 5 na periferia do conjunto de placas 1.

As zonas na periferia do conjunto de placas 1, que estão situadas entre os pernos de aperto 4, 4b e 4a, 4c, estão dotadas de juntas metálicas em relação aos ângulos de 10 abertura a; al da zona de circulação do fluxo do lado do invólucro, para evitar um desvio do lado do invólucro na periferia do conjunto de placas 1. Para essa finalidade são inseridas de forma estanque nos entalhes 22, entre cada par de placas de transferência de calor adjacentes 15 16, 16a, as juntas metálicas 8 sob a forma de faixas, que são constituídas de preferência por uma malha metálica tipo gaze e se estendem a toda a zona entre os parafusos de aperto 4, 4b ou 4a, 4c. 20 As juntas metálicas 8 estão posicionadas de forma estável em relação aos ângulos de abertura a; al da zona de circlação do fluxo do lado do invólucro através das chapas em pente 5, 5a ou 5b, 5C, que entram nos entalhes 22 dos pares de placas de transferência de calor 16, 16a 25 e se estendem ao longo do comprimento do conjunto de placas 1. Estas chapas em pente 5; 5a; 5b; 5c estão posicionadas do lado que não está em contacto com os ângulos de abertura a; al, paralelamente aos pernos de aperto 4; 4a; 4b; 4c, e estão soldadas aos pernos de 30 aperto e; 4a; 4b; 4c. De forma vantajosa, as chapas em pente 5; 5a; 5b; 5c apresentam um contorno que corresponde à forma dos entalhes 22. Assim, as chapas em pente 5-5 c apoiam ao mesmo tempo a vedação da área de 14 fluxo do lado do invólucro. De forma vantajosa, as chapas em pente 5-5-c têm uma largura que, após a montagem do permutador de calor, se apoia na parede interna da caixa 21. Assim, é possivel melhorar ainda mais a posição de 5 pressão estável do conjunto de placas 1 na caixa 21. A zona entre os pernos de aperto 4, 4b e 4a, 4c e ao longo do comprimento do conjunto de placas 1, que está vedada com as juntas metálicas 8 inseridas nas entalhes 10 22, está coberta pelas chapas laterais parciais 6b, 6c ou 6d, 6e, como ilustrado na Fig. 5, do lado esquerdo, ou as chapas laterais numa peça única 6; 6a, como está ilustrado na Fig. 5, do lado esquerdo, que estão soldadas nos pernos de aperto 4; 4a; 4b; 4c adjacentes e 15 posicionam as juntas metálicas 8 nos entalhes 22 entre os pares de placas de transferência de calor 16, 16a adjacentes do lado do invólucro, de forma estável mesmo a alta pressão. 20 A extremidade das chapas laterais 6; 6a ou das chapas laterais parciais 6b; 6c; 6d; 6e que está adjacente aos pernos de aperto 4; 4a; 4b; 4c está provida de articulações em U tipo coberturas 7, 7a ou 7b, 7c, que após a montagem se apoiam de forma estanque na parede 25 interna do invólucro da caixa 12. Estas articulações em forma de U 7, 7a ou 7b, 7c das chapas laterais 6, 6a ou das chapas laterais parciais 6b - 6e permitem o posicionamento e a pressão estáveis do conjunto de placas 1 na caixa 21 e as juntas metálicas 8 nos entalhes 22 são 30 simultaneamente colocadas sob pressão pelas chapas laterais 6, 6a ou as chapas laterais parciais 6b - 6e e, portanto, comprimidas de forma estanque nos entalhes 22. 15

Conforme ilustrado na Fig. 3 e no lado esquerdo da Fig. 5, as chapas laterais parciais 6c e 6e apresentam cada uma delas uma extremidade retilínea 18, que está coberta pelos pernos de aperto 4f; 4x e parcialmente por uma 5 chapa lateral parcial 6d; 6b, provida de um terminal 17 em forma de Z. 0 terminal 17 em forma de Z das chapas laterais parciais 6d; 6b está distanciado do conjunto de placas 1 de modo a, depois da montagem, ficar apoiado de forma estanque à parede interna do invólucro da caixa 12, 10 formando um outro ponto de apoio do conjunto de placas 1 contra a parede interna do invólucro da caixa 12, o que melhora a estabilidade da posição e da pressão do conjunto de placas 1. Com a configuração das chapas laterais parciais 6d, 6e ou 6b, 6c, segundo a qual uma 15 das duas chapas laterais parciais combinadas 6d; 6e ou 6b; 6c apresenta uma extremidade retilínea 18, que está coberta pela outra chapa lateral parcial 6d; 6c ou 6b; 6c, as chapas laterais parciais 6d, 6e ou 6b, 6c são individualmente ajustáveis à área a cobrir, que é 20 determinada pelo ângulo de abertura (X; al selecionado da zona de circulação do fluxo.

Como se vê na Fig. 3 e está ilustrado na Fig. 2, a forma de execução descrita do permutador de calor contempla 25 várias passagens. Para tal, no canal de passagem 24a do conjunto de placas 1 está inserida uma passagem de placas metálica 9 e do lado do invólucro uma divisória metálica do revestimento 10. A divisória metálica do revestimento 10 apresenta entalhes do lado voltado para o conjunto de 30 placas 1 e está instalada no ponto de união de duas placas de transferência de calor 16, 16a e vedada de forma estanque através das juntas metálicas 6 incorporadas nos entalhes 22 dos pares de placas de 16 transferência de calor adjacentes 16, 16a, no perímetro do conjunto de placas 1 e fixada de forma estanque em relação à parde interna do invólucro da caixa 12 com uma junta metálica 11. 5 0 permutador de calor proposto pela invenção, totalmente vedado com juntas metálicas, praticamente não necessita de manutenção sendo, por conseguinte adequado para a construção compacta num modelo totalmente soldado para 10 aplicações em condições de pressão e temperatura elevadas. Contudo, graças à sua forma de execução especial, também pode ser concebido individualmente, a preços muito razoáveis, com módulos Standard pré-fabricados, para cada aplicação, com vista a um 15 aproveitamento ótimo da superfície de transferência de calor projetada. 17

Claims (9)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Permutador de calor de placas de transferência de calor perfiladas circulares (2- 2x) com aberturas de 5 passagem para a transferência de calor entre fluidos que se encontrem num estado de agregação igual ou diferente, composto por - um conjunto de placas (1), formado por um mínimo de 10 dois pares de placas de transferência de calor (16, 16a), compostas cada uma delas por duas placas de transferência de calor, soldadas de forma estanque as gases nas aberturas de passagem (2 - 2x) , e por duas chapas de fecho (19, 19a) com aberturas de passagem para um fluido 15 que circula pelo conjunto de placas (1), que limitam de ambos os lados os pares de placas de transferência de calor (16,16a), sendo que os pares de placas de transferência de calor (16, 16a) respetivamente adjacentes e as chapas de fecho delimitadoras (19, 19a) 20 estão soldados de forma estanque aos gases na periferia exterior a uma câmara de pressão autónoma e - uma caixa resistente à pressão (21) com aberturas de passagem (25, 25a) dispostas do lado do invólucro para um 25 segundo fluido, que circula pelo conjunto de placas (1) do lado do invólucro, e aberturas de passagem frontais (25,25a) com tubagens de ligaçãon (23, 23a), que podem ser soldadas nas aberturas de passagem das chapas de fecho (19, 19a), caracterizado pelo facto de 1 30 - o conjunto de placas (1) ser delimitado de ambos os lados por uma placa de aperto do conjunto de placas (3 ou 3a) com aberturas de passagem (20 ou 20a) , que tem um diâmetro superior ao diâmetro do conjunto de placas (1) e está ajustada ao diâmetro interno do invólucro da caixa (12) ; - o conjunto de placas (1) estar fixado com pelo menos quatro pernos de aperto (4 - 4x), que estão na periferia das placas de transferência de calor (2 - 2x) , soldados às placas de aperto do conjunto de placas (3, 3a); os pernos de aperto (4, 4a ou 4b, 4c) estarem posicionados na periferia de um ângulo de abertura pré-determinado do lado do invólucro (CC; al) ao qual estão fixadas, se se tratar de um conjunto de placas de várias passagens (1), mais uma ou várias divisórias de revestimento (10); - as áreas entre os pernos de aperto (4, 4b e 4a, 4c) estarem cobertas cada uma delas por uma chapa lateral (6 ou 6a), que estão fixadas nos pernos de aperto (4,4b; 4a, 4c) subjacentes e apresentam uma forma adaptada à periferia das placas de transferência de calor (2 - 2x) do conjunto de placas (1); as chapas laterais (6; 6a) estarem dotadas de articulações em forma de U nas extremidades (7,7a), que se apoiam de forma estanque contra o diâmetro interno do invólucro da caixa (12); 2 - o ângulo de abertura (OC; OCl) do lado do invólucro estar vedado com juntas metálicas (8) em relação às áreas do conjunto de placas (1), que estão cobertas pelas chapas laterais (6; 6a); 5 - o conjunto de placas (1) sobre as articulações em forma de U (7, 7a) da chapa lateral (6, 6a) estar inserido no invólucro da caixa (12), numa posição estável, e o invólucro da caixa (12) estar fechado e estanque aos 10 gases através das placas terminais (13 ou 13a) com tubagens de ligação (23, 23a), que ao mesmo tempo fixam o conjunto de placas (1) lateralmente na caixa (21) .
2. 2. Permutador de calor segundo a reivindicação 1, 15 caracterizado pelo facto de a vedação metálica (8) do ângulo de abertura do lado do invólucro (a; al) ser constituída por uma malha metálica tipo gaze, que está inserida de forma estanque na área entre os pernos de aperto (4; 4b; 4a; 4c) em faixas, nos entalhes (22 - 22x) 20 de pares de placas de transferência de calor adjacentes (16 - 16x), e estar coberta pelas chapas laterais (6; 6a) .
3. 3. Permutador de calor segundo as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo facto de cada uma das zonas vedadas entre os pernos de aperto (4, 4b; 4a, 4c) serem escoadas, em relação aos ângulos de abertura (a; al) do lado do invólucro, através de uma chapa em pente (5; 5a; 5b; 5c), que está incorporada nos entalhes (22 - 22x) de pares de 30 placas de transferência de calor (16 - 16x) e fixada ao longo do comprimento dos pernos de aperto (4; 4b; 4a; 4c) aos pernos de aperto (4; 4b; 4a; 4c). 3
4. 4. Permutador segundo a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de as chapas em pente (5, 5a, 5b, 5c) apresentarem uma forma em pente, que está adaptada ao contorno dos entalhes (22 - 22x) entre os pares de placas de transferência de calor (16 - 16x).
5. 5. Permutador de calor segundo as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de as placas de aperto do conjunto de placas (3, 3a) na zona entre os pernos de aperto (4, 4b ou 4a, 4c) serem reduzidas aproximadamente até ao diâmetro do conjunto de placas (1).
6. 6. Permutador de calor segundo uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de as chapas laterais (6; 6a) serem compostas por duas chapas laterais parciais (6b, 6c ou 6d, 6e) , em que uma das chapas laterais parciais (6b ou 6c ou 6d ou 6e) apresenta uma extremidade retilínea (18), que está coberta parcialmente de modo uniforme pela outra chapa lateral parcial (6b ou 6c e/ou 6d ou 6e) , cuja extremidade em forma de Z (17) se apoia contra o diâmetro interno do invólucro da caixa (12).
7. 7. Permutador de calor segundo uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de o invólucro da caixa (12) estar soldado às placas terminais (13,13a).
8. 8. Permutador de calor segundo uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de uma das placas terminais (13; 13a) estar soldada ao invólucro da 4 caixa (12) e uma das placas terminais (13; 13a) estar ligada com estanquicidade aos gases e de forma amovível ao invólucro da caixa (12).
9. 9. caracter terminal metálica a reivindicação 8, amovível da placa através de juntas Permutador de calor segundo izado pelo facto de a ligação (13 ou 13a) estar vedada s com o invólucro da caixa. 5