PT2417413E - Permutador de calor melhorado - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

Permutador de calor melhorado A presente invenção relaciona-se com um permutador de calor melhorado.

Em particular, a invenção relaciona-se com um permutador de calor para permutar calor entre, pelo menos, dois fluidos guiados através do permutador de calor, onde o permutador de calor é do tipo composto por placas paralelas, as quais estão ligadas através de paredes de ligação para definir câmaras providenciadas com uma entrada e uma salda. Uma entrada ou salda está situada nas paredes de ligação.

Ambos os fluidos são enviados através de câmaras adjacentes, as quais são separadas entre si através de uma placa acima mencionada, de modo a que o calor possa ser transferido de um fluido para outro através da placa acima mencionada, a qual é composta por um material condutor de calor, tal como cobre ou alumínio.

De modo a promover a transferência de calor, são providas faixas com aletas de arrefecimento nas câmaras entre as placas paralelas, as quais são também compostas por um material condutor de calor e as quais têm de melhorar a superfície de contacto entre um fluido que flui e o material condutor de calor do permutador de calor na forma conhecida.

As ditas aletas de arrefecimento guiam o fluxo ao longo de um certo comprimento das câmaras numa direção preferida, em particular, onde a forma das aletas de arrefecimento forçam o fluxo a realizar um movimento em zig-zag ao longo da direção preferida acima mencionada.

Dependendo do espaço disponível para o permutador de calor e o local do fornecimento e descarga dos fluidos, as entradas e saldas acima mencionadas podem ser providenciadas em diferentes locais.

Uma primeira possibilidade é guiar o fluido numa linha reta através de uma câmara, onde a entrada e a saída estão situadas na extensão da direção preferida das aletas de arrefecimento.

Outra possibilidade é alterar localmente a direção do fluxo do fluido uma ou várias vezes enquanto flui através de uma câmara, por exemplo quando, devido à falta de espaço ou por outras razões, uma entrada ou uma saída tem de ser posicionada lateralmente em relação a uma direção do fluxo através das faixas com aletas de arrefecimento, e como resultado, a direção do fluxo do fluido tem de ser, deste modo, uma curva em gancho na saída ou na entrada.

De modo a guiar a dita alteração na direção do fluxo, são usados perfis de guia, os quais em algumas formas de realização conhecidas de permutadores de calor são formados por faixas com aletas de arrefecimento, as quais se ligam em ângulos retos, onde as faixas são chanfradas num ângulo preferencial de 45° e são unidos de modo a alterar o fluxo em ângulos corretos. A entrada e/ou saída lateral têm de ser suficientemente largas de modo a obter uma boa orientação, onde, por exemplo, no caso de uma união chanfrada de 45°, a entrada ou saída é igualmente larga como a largura do permutador de calor medida numa direção transversal à direção longitudinal das aletas de arrefecimento.

Isto implica que o comprimento de tais permutadores de calor vai aumentar juntamente com a largura, resultando num permutador de calor significativamente grande.

Em outras formas de realização conhecidas, é utilizado um perfil de guia especialmente provido na forma de uma placa de metal fina pregueada, a qual é dobrada em ângulos retos ao longo de linhas de dobra sucessivas paralelas, de modo a formar um perfil com uma série de bordos e sulcos paralelos sucessivos como se fossem definidos por paredes paralelas formadas por placas dobradas, as quais estão alternativamente ligadas no topo ou na parte inferior por faixas dobradas da placa de metal e onde, nas paredes, as passagens são providas em distâncias regulares entre si. Os ditos perfis de guia estendem-se ao longo da totalidade da largura do permutador de calor entre duas paredes opostas do permutador de calor e liga-se, deste modo, a uma extremidade, a uma entrada ou saída numa parede acima mencionada, enquanto o perfil de guia também se liga em ângulos retos às faixas com aletas de arrefecimento com uma parede lateral, de modo que o fluido que flui nos perfis de guia na direção longitudinal é divergido em ângulos retos na direção da direção preferida das aletas de arrefecimento.

No entanto, uma desvantagem de tais perfis é que são difíceis de produzir e não são firmes. Como resultado de tal, são facilmente deformáveis quando transportados ou processados.

Como resultado, tais perfis de guia têm de ser colocados novamente na sua forma antes da utilização através de cilindragem e prensagem adicionais ou qualquer outra operação para achatar os perfis de guia.

Tal operação adicional é desvantajosa pois aumenta os custos de operação e pelo facto de o perfil de guia ser enfraquecido devido a pequenas rachas, as quais podem possivelmente ocorrer, as quais têm um efeito negativo na resistência geral do permutador de calor.

Adicionalmente, parece que após a cilindragem ou prensagem acima mencionados, a altura do perfil de guia ainda não é totalmente igual em todos os locais, de modo que em certos locais, o perfil de guia entra em contacto com as placas paralelas definindo a câmara na qual o perfil de guia foi provido, enquanto em outros locais não existe contacto ou apenas um contacto parcial, o que resulta num ponto fraco nestes locais dada a liberdade de movimento das placas nesse local. A presente invenção visa remediar uma ou várias das desvantagens acima mencionadas e/ou outras desvantagens.

Para este efeito, a invenção relaciona-se com um permutador de calor do tipo acima mencionado, onde, pelo menos, um perfil de guia foi provido nestas câmaras para guiar o fluxo através das câmaras de acordo com um percurso selecionado, que altera a direção, pelo menos localmente, entre a entrada e a saída, caracterizado pelo facto de que o perfil de guia é um perfil tubular extrudado compreendendo duas paredes paralelas com as quais os perfis tubulares entram em contacto com as placas acima mencionadas e, as quais, são ligadas uma à outra através de duas paredes laterais e uma ou várias paredes divisórias, as quais dividem internamente o perfil tubular extrudado em dois ou vários compartimentos, estendendo-se na direção da extrusão do perfil tubular, e em que uma ou várias passagens para guiar um fluido são providenciadas nas paredes divisórias e/ou paredes laterais. A utilização de tal perfil tubular extrudado é vantajosa pelo facto de que é fácil de fabricar, com pequenas tolerâncias, as quais são tipicamente mais pequenas do que um décimo de um milímetro para perfis extrudados, os quais são grandes o suficiente para obter bom contacto de suporte entre a parede em questão do perfil de guia em si e uma placa adjacente, a qual providencia uma separação entre dois níveis sucessivos do permutador de calor.

Outra vantagem é que o perfil extrudado tem uma resistência à dobra significativa, o que é vantajoso para a resistência geral do permutador de calor.

Outra vantagem de um permutador de calor de acordo com a invenção é que tal permutador de calor pode também ser aplicado sob condições de alta pressão, e que tal permutador de calor é muito menos passível de ser danificado no caso de pressões de pico ocasionais e/ou acidentais.

Além disso, uma operação adicional de cilindragem ou prensagem já não é necessária para ajustar a altura imediatamente antes da montagem do permutador de calor.

Apesar de ser necessário movimento adicional no caso da invenção para aplicar as passagens nas paredes divisórias e laterais, isto pode também ser realizado anteriormente.

Ainda outra vantagem é que o perfil tubular, dependendo do local onde as passagens são providenciadas nas paredes divisórias e/ou laterais, pode ser usado para diferentes efeitos, tais como para defletir o fluxo em ângulos retos de acordo com uma direção diagonal, fazendo o fluxo regressar na direção oposta uma ou várias vezes, ou fazendo o fluxo divergir ou convergir se o perfil tubular for usado como coletor de entrada ou saída.

Isto torna a utilização de tal perfil tubular muito adequada em aplicações onde o permutador de calor é usado para permutar calor entre dois fluidos numa condição gasosa, tal como entre ar e ar, bem como em aplicações para permutar calor entre um meio gasoso e um agente de arrefecimento na forma de um gás ou um liquido.

Para ambas as aplicações, pode ser aplicado um permutador de calor em separado, adaptado para essa finalidade para a aplicação em questão, quer uma aplicação como um permutador de calor gás/gás, ou uma aplicação como permutador de calor gás/agente de arrefecimento.

No entanto, uma combinação de ambos os tipos de permutadores de calor num único permutador de calor combinado é também possível.

Uma aplicação prática do mesmo é encontrada na secagem de ar comprimido proveniente de um compressor, onde um duplo permutador de calor é usado com uma primeira parte para permutar calor entre dois fluidos gasosos, por exemplo, ar e ar, e uma segunda parte para permutar calor entre um dos fluidos gasosos acima mencionados e um agente de arrefecimento numa forma gasosa ou numa forma líquida.

Nesta aplicação, o ar comprimido é sucessivamente guiado entre as duas partes do permutador de calor, onde, na segunda parte, o calor é permutado com um agente de arrefecimento proveniente de um dispositivo de arrefecimento externo como é conhecido, por exemplo, através da Patente Belga número 1.016.649. O que torna a dita aplicação interessante é que o mesmo perfil tubular extrudado pode ser aplicado em ambas as partes do permutador de calor, resultando em custos de produção menores do que no caso dos permutadores de calor conhecidos, onde os diferentes tipos de perfis de guia são usados.

Graças a uma seleção adequada das placas e dimensões, uma distribuição favorável dos meios pode ser obtida à medida que fluem através das câmaras do permutador de calor, onde uma distribuição favorável, uniforme, da taxa de fluxo pode ser providenciada em toda a largura do permutador de calor, por exemplo.

De modo a melhor explicar as caracteristicas da invenção, as seguintes formas de realização preferidas de um permutador de calor melhorado de acordo com a invenção são descritas apenas através de exemplo, sem serem de modo algum limitativas, com referência aos desenhos em anexo, nos quais: a figura 1 representa esquematicamente um permutador de calor de acordo com a invenção; as figuras 2 e 3 representam as secções de acordo com as linhas II-II e III-III na figura 1 respetivamente, onde certos elementos foram omitidos; a figura 4 é um desenho em perspetiva da parte indicada pela seta F4 na figura 2; a figura 5 mostra uma secção de acordo com a linha V-V na figura 4; as figuras 6 e 7 mostram vistas análogas como aquelas nas figuras 4 e 5, mas para um perfil de base extrudado que serviu para fabricar a parte, a qual é representada nas figuras 4 e 5; a figura 8 mostra uma secção análoga como na figura 5, mas para a parte indicada por F8 na figura 3; as figuras 9 e 10 representam secções como aquelas nas figuras 2 e 3 respetivamente, mas para outra forma de realização do permutador de calor; a figura 11 mostra a parte indicada pela seta Fll na figura 9 em perspetiva e com omissões parciais; as figuras 12 e 13 mostram vistas análogas àquelas nas figuras 2 e 3, mas para ainda outra forma de realização de um permutador de calor de acordo com a invenção; a figura 14 é uma vista em corte em perspetiva da parte indicada por F14 na figura 12. O permutador de calor 1, representado na figura 1, consiste neste caso de três níveis 2, 3 e 4 os quais são definidos por e separados entre si através de placas paralelas 5.

No nível superior e inferior, 2 e 4 respetivamente, as câmaras 6 são definidas pelas placas 5 acima mencionadas, as quais são ligadas nos seus bordos laterais pelas paredes de ligação 7 na direção longitudinal e uma parede de ligação 8 na largura.

Estas câmaras 6 são, como mostrado na secção da figura 2, providas com uma entrada lateral 9a na parede de ligação 7, por um lado, e com uma saída 10a que se estende ao longo da largura B do permutador de calor 1, por outro lado.

Oposto a esta entrada 9a é provido um perfil de guia 11 nestas câmaras 6, o qual, visto em perspetiva e como uma secção nas figuras 4 e 5, é mantido entre a entrada 9a e a parede de ligação oposta 7 da câmara 6 com as suas extremidades, e estende-se deste modo ao longo de toda a largura B da câmara 6 e com a sua direção de extrusão no prolongamento do fluido que flui para o interior ou aquele que flui para fora. 0 perfil de guia 11 acima mencionado é realizado com base num perfil tubular extrudado 12 como representado nas figuras 6 e 7, cujo perfil tubular 12 é formado por duas paredes paralelas planas ou principalmente planas 13 com as quais o perfil de guia 11 entra em contacto com as placas paralelas 5 definindo os níveis 2, 3 e 4, cujas paredes 13 são ligadas através de duas paredes laterais 14 e por paredes divisórias, neste caso três paredes divisórias 15, as quais dividem o perfil tubular 12 internamente em vários compartimentos 16, os quais se estendem na direção da extrusão no comprimento do perfil tubular 12. 0 perfil de guia 11, como representado nas figuras 4 e 5, é formado ao providenciar adicionalmente o perfil tubular 12 com passagens 17 em ambas as paredes laterais 14 e nas paredes divisórias 15, onde estas passagens 17 são igualmente distribuídas ao longo de todo o comprimento L do perfil tubular 12 em questão.

As ditas passagens 17 podem, por exemplo, ser formadas através de perfuração ou fresagem. 0 perfil tubular 12 estende-se com a sua largura D ao longo de toda a largura I da entrada 9a e serve como perfil de guia 11 para fazer curvar um fluido, o qual é introduzido na câmara 6 através da entrada lateral 9a acima mencionada em ângulos retos, e guia deste modo o fluxo através das passagens 17 na direção longitudinal do permutador de calor I para a saída 10a, como representado através das setas P.

No fluxo por detrás do perfil de guia 11 são providas faixas com aletas de arrefecimento 18, as quais guiam o fluxo de acordo com uma direção preferida, onde as aletas de arrefecimento se ligam em ângulos retos a uma parede lateral 14 do perfil tubular 12 acima mencionado, e estende-se ao longo de toda a largura B até perto da saída 10a acima mencionada, onde apenas uma parte destas aletas de arrefecimento 18 é representada na figura 2.

As aletas de arrefecimento têm, habitualmente, uma forma que dirige o fluxo na direção preferida acima mencionada de acordo com um movimento zig-zag, como esquematicamente representado na figura 2 através de uma linha ponteada P'. O fluido, o qual é guiado através das câmaras 6 irá absorver deste modo calor de, ou dispensar calor para o nível 3 intermédio, no qual duas câmaras 19 e 20 são definidas, as quais são separadas uma da outra através de uma partição diagonal 21 e das paredes de ligação 7 e 8 ao longo dos bordos das placas 5. A primeira câmara 19 no dito nível 3 é deste modo provida com uma entrada lateral 9b numa extremidade e com uma saída 10b diametralmente oposta, onde de forma oposta à dita entrada 9b e à dita saída 10b é provido um perfil de guia II como representado na figura 4, o qual se estende ao longo da largura B do permutador de calor 1. O espaço da câmara 19 entre ambos os perfis tubulares 12 é preenchido com faixas com aletas de arrefecimento 18. A segunda câmara 20, por outro lado, é provida com uma entrada 9c e uma saída 10c em dois cantos ao longo da mesma parede de ligação 7, e é cheia com uma série de perfis de guia 11 lateralmente adjacentes, neste caso quatro perfis de guia 11 adjacentes, como mostrado na figura 8.

Os ditos guias de perfil 11 são mantidos com as suas extremidades entre duas paredes de ligação 7 opostas da câmara 20, e estendem-se no comprimento ao longo de toda a largura B do permutador de calor 1.

As paredes de ligação 7 servem, deste modo, como paredes de paragem, que vedam os perfis de guia 11 nas extremidades, exceto na entrada 9c e na saída 10c, que deixam um compartimento 16 aberto na extremidade. Não é excluído que a entrada 9c e a saída 10c sejam providas em duas paredes opostas 7, em vez de na mesma parede 7.

Os perfis de guia 11 na câmara 20 são compostos pelo mesmo tipo de perfil de base tubular extrudada 12, como mostrado na figura 6, mas onde, neste caso, as paredes divisórias 15 são deixadas na totalidade, exceto nas extremidades onde as paredes divisórias 15 foram parcialmente fresadas, de modo a formar passagens 17 entre os compartimentos 16.

Nas suas paredes laterais adjacentes 14, os perfis de guia 11 são também providos com uma passagem 17 num lado, de modo que o fluido possa fluir através de um perfil para o perfil adjacente 11 seguinte.

As ditas passagens 17 nas extremidades nas paredes divisórias 15 são alternativamente providas de acordo com um padrão cruzado, de cada vez numa extremidade, de modo a que um fluido que seja introduzido numa extremidade de um compartimento 16 tenha de seguir um percurso tipo labirinto através dos sucessivos compartimentos 16, em que a direção de fluxo nas passagens 17 nas extremidades das paredes divisórias 15 é invertido, como mostrado através das setas R na figura 3. 0 permutador de calor 1 é construído usando materiais condutores de calor, tais como alumínio ou cobre, e é unido pelo facto de que são providas placas paralelas 5 com uma camada de fusão, em que, após a montagem, o permutador de calor 1 é colocado num banho quente ou num forno quente, de modo a derreter a camada de fusão, e é subsequentemente solidificado num ambiente mais fresco. 0 permutador de calor 1 é ainda soldado ao longo dos seus bordos e é provido com coletores para fornecer e descarregar fluidos, cujos coletores não são representados nas figuras para simplificação. 0 funcionamento do permutador de calor 1 é muito simples e do seguinte modo.

Um primeiro fluido é guiado na direção das setas P através das câmaras 6 no nível superior e inferior, 2 e 4 respetivamente.

Um segundo fluido é guiado simultaneamente através da primeira câmara 19 do nível intermédio 3, na direção das setas Q na figura 3. 0 fluxo Q na primeira câmara 19 do nível intermédio 3 corre significativamente no sentido oposto do fluxo P nos níveis adjacentes 2 e 4.

Se a temperatura do fluido num nível for diferente da temperatura no nível adjacente, existirá uma transferência de calor de um nível para o outro. 0 calor é deste modo transferido através das aletas de arrefecimento 18 e as placas 5 entre os níveis 2, 3, e 4, onde as aletas de arrefecimento 18 são concebidas para aumentar a superfície de contacto, e deste modo a superfície de transferência de calor, com o fluido, de modo a promover uma rápida e eficiente transferência de calor. 0 fluido que flui através do nível superior e inferior 2 e 4 ultrapassa, deste modo, a zona do nível intermédio 3, onde a segunda câmara 20 está situada neste nível. A dita segunda câmara 20 é concebida para guiar um líquido de refrigeração, por exemplo, na forma do Freon que é proveniente de um dispositivo de arrefecimento, por exemplo. O dito líquido de refrigeração segue, deste modo, um movimento em zig-zag para e de movimentos através dos compartimentos 16 do perfil tubular 12, como representado através das setas R na figura 3, onde a direção de fluxo é invertida de cada vez numa passagem 17 na extremidade do perfil tubular 12.

Consequentemente, existe uma transferência de calor adicional nesta zona entre o fluido no nível superior e inferior 2 e 4, por um lado, e o agente de refrigeração na segunda câmara 20 do nível intermédio 3, por outro lado.

Como os perfis de guia 11 são perfis extrudados, podem ser produzidos através de uma simples extrusão com tolerâncias de achatamento muito elevadas inferiores a uma décima de milímetro, como resultado do que, as placas 5 entram em contacto com a última ao longo da totalidade ou praticamente a totalidade da superfície das paredes planas 13 dos perfis tubulares 12, o que é favorável para a pressão rutura de um permutador de calor 1 de acordo com a invenção.

Apesar de os perfis de guia 11 nas figuras serem representados com paredes planas 13, não é excluído que estas paredes sejam providas com ranhuras locais, por exemplo, na forma de sulcos ou semelhante.

As figuras 9 e 10 mostram secções de um permutador de calor alternativo de acordo com a invenção, que representa algumas diferenças comparado com a forma de realização acima descrita das figuras 1 a 3.

Uma primeira diferença consiste em que, no nível superior e inferior 2 e 4, respetivamente, existe uma curva em ângulos retos na entrada 9a, bem como na saída 10a.

Neste caso, isto é realizado através de um perfil de guia 11, o qual é representado na figura 11 e o qual é construído em redor do mesmo tipo de perfil tubular extrudado 12, como representado na figura 6 e como usado para os perfis de guia 11 descritos acima, mas onde as passagens 17 nas paredes divisórias 15 e nas paredes laterais 14 são selecionadas de modo que a taxa do fluxo, o qual é guiado através da zona com as aletas de arrefecimento 18, é distribuída de forma tão uniforme quanto possível ao longo da largura B do permutador de calor 1. A dita distribuição é representada esquematicamente nas figuras 9 e 10 pelas setas V, cujo comprimento é uma medida para a velocidade do fluxo.

Como se torna claro a partir de uma comparação com as setas V acima mencionadas nas ditas figuras 9 e 10 com as correspondentes setas V nas figuras 2 e 3, uma distribuição ainda mais uniforme do fluxo é obtida no caso da forma de realização nas figuras 9 e 10, do que no caso da forma de realização nas figuras 2 e 3.

Isto é obtido pois as passagens 17 nas paredes divisórias 15 e nas paredes laterais 14 do perfil tubular 12 não são providas ao longo de todo o comprimento, mas apenas ao longo de um comprimento limitado do perfil tubular 12, e em que o comprimento ao longo do qual as passagens 17 são providas, aumenta a partir da parede lateral 14 do perfil tubular 12, o qual é adjacente a uma parede de ligação 8 da câmara 19 na direção da parede lateral 14, a qual é dirigida para a câmara 19.

Por outras palavras, as passagens 17 são distribuídas de forma que o perfil tubular 12 é dividido em duas zonas 22 e 23, as quais são principalmente separadas de acordo com uma linha geométrica X-X', a qual liga dois cantos diagonalmente opostos de um perfil tubular 12 e o qual difere entre si, em que a zona 22 não é providenciada com tais passagens 17, enquanto a zona 23 é.

Uma segunda diferença é que, próximo à segunda câmara 20 no nível intermédio 3, é providenciado um perfil tubular 12 adicional no qual não são necessariamente providas passagens 17, e o qual não tem outra função que não suportar o perfil de guia 11 acima e abaixo, que forma a saída 10a das câmaras 6 no nível superior e inferior 2 e 4. 0 funcionamento de tal permutador de calor 1 é análogo àquele da forma de realização já descrita. É claro que nas formas de realização precedentes dos permutadores de calor de acordo com a invenção, os permutadores de calor 1 descritos são permutadores de calor 1 duplos com uma primeira parte na qual o calor é transferido entre dois fluidos, tais como ar/ar, e uma segunda parte na qual o calor é transferido para um dos ditos fluidos e um agente de arrefecimento, tal como Freon.

No entanto, ambas as partes podem também ser criadas como permutadores de calor separados, os quais podem ser aplicados em separado ou combinados.

Um exemplo do mesmo é representado nas figuras 12 e 13, o qual mostra uma variante de um único permutador de calor 1 de acordo com a invenção para o permutador de calor entre dois gases.

As entradas e saídas 9a e 10a nos níveis 2 e 4, e as entradas e saídas 9b e 10b no nível intermédio 3 são, neste caso, providas nas extremidades do permutador de calor 1, em particular nas paredes 8 em vez de nas paredes de ligação 7 do permutador de calor 1.

Neste caso, é utilizado um perfil de guia 11, como representado na figura 14, o qual é também baseado no mesmo tipo de perfil de base tubular 12 extrudado de acordo com a figura 6, no qual as passagens 17 são providas, o que torna possível usar o perfil de guia 11 como um coletor de entrada ou saída. 0 perfil de guia 11 é deste modo atravessado na direção diagonal de uma parede lateral 14 para a outra parede lateral 14, onde o perfil de guia 11 é adjacente a uma parede de ligação com uma parede lateral 14, a qual é provida com uma entrada 9 ou uma saída 10, e onde a superfície de fluxo total das passagens 17 nas paredes laterais 14 e nas paredes divisórias 15 aumenta a partir da parede lateral 14 oposta à entrada ou saída 9 ou 10 na direção da outra parede lateral 14.

Deste modo, o fluxo que entra é dividido, por exemplo, ao longo de todo o comprimento B do permutador de calor 1, começando a partir de uma entrada 9 com dimensões inferiores, por exemplo, uma entrada 9 que se estende cerca de metade do comprimento do permutador de calor 1. Da mesma forma, na saída 10, o fluxo pode ser canalizado ao longo de toda a largura B do permutador de calor 1 para uma saída 10 com dimensões inferiores.

Deste modo, a saída 10b no nível intermédio 3 pode ser providenciada, por exemplo, a metade da largura B do permutador de calor 1, enquanto a entrada 9a do nível acima e inferior 2 e 4 pode ser providenciada na outra metade da largura do permutador de calor 1.

Todos os exemplos acima dos permutadores de calor 1 devem tornar claro que podem ser montados diferentes tipos de permutadores de calor 1, começando do mesmo tipo de perfil tubular extrudado 12 o qual, dependendo de que padrões as passagens 17 foram providas, pode providenciar diferentes funções para guiar o fluido através do permutador de calor 1 e pode ser flexivelmente ajustado à situação específica incorporada onde, por exemplo, as placas para o fornecimento e descarga de fluidos e o espaço disponível incorporado são fixos.

Apesar de as figuras abaixo representarem sempre um permutador de calor 1 com três níveis, a invenção pode também ser aplicada aos permutadores de calor 1 com mais ou menos níveis. É claro que a invenção é também aplicável a alguns permutadores de calor 1 nos quais o calor é permutado entre apenas dois fluidos, por exemplo, ar/ar ou ar/agente de arrefecimento.

Apesar de as figuras representarem de cada vez um único perfil tubular 12, não é excluído aplicar vários perfis tubulares 12 de forma contínua, onde nas paredes laterais adjacentes 14, deverão ser preferencialmente providenciadas correspondentes passagens 17, de modo a que os fluidos possam ser guiados de um perfil tubular 12 para o outro perfil tubular 12. A presente invenção não é de forma alguma restrita às realizações descritas como um exemplo e representadas nos desenhos em anexo; pelo contrário, um dito permutador de calor 1, de acordo com a invenção, pode ser realizado de todas as formas e dimensões, enquanto permanecendo dentro do âmbito da invenção, como definido pelas reivindicações.

Claims (18)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Permutador de calor (1) melhorado para permutar calor entre, pelo menos, dois fluidos, os quais são guiados através do permutador de calor (1), onde o permutador de calor (1) é do tipo que é providenciado com placas paralelas (5), as quais são ligadas uma à outra através de paredes de ligação (7, 8) definindo as câmaras (6), as quais são providenciadas com uma entrada (9) e uma saída (10), cada uma numa parede de ligação (7, 8) acima mencionada, para guiar o fluido acima mencionado através das câmaras (19, 20), e onde estas câmaras (19, 20) são providenciadas em, pelo menos, um perfil de guia (11) para guiar o fluxo através das câmaras (19, 20) de acordo com um percurso selecionado, o qual altera a direção, pelo menos, localmente entre a entrada (9) e a saída (10), caracterizado pelo facto de que o perfil de guia (11) é um perfil tubular extrudado (12) compreendendo duas paredes paralelas (13) através das quais os perfis tubulares (12) entram em contacto com as placas (5) acima mencionadas, e as quais estão ligadas uma à outra através de duas paredes laterais (14) e uma ou várias paredes divisórias (15), as quais dividem internamente o perfil tubular extrudado (12) em dois ou vários compartimentos (16), estendendo-se na direção da extrusão do perfil tubular (12), e em que uma ou várias passagens (17) para guiar um fluido são providas nas paredes divisórias (15) e/ou paredes laterais (14).
2. 2. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que o perfil de guia (11) faz com que a direção do fluxo se altere diagonalmente.
3. 3. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de que o perfil tubular extrudado (12) é um perfil que é providenciado com uma série de passagens (17) para este efeito, as quais são providenciadas nas paredes divisórias (15) e em, pelo menos, numa parede lateral (14) a uma distância entre si.
4. 4. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo facto de que o perfil tubular (12) é provido com uma extremidade oposta a uma entrada (9) ou uma saída (10) de uma câmara (6) e com a sua direção de extrusão no prolongamento do fluido que flui para dentro ou o fluido que flui para fora, e com a parede lateral (14) providenciada com passagens (17) dirigidas para a câmara (6) .
5. 5. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo facto de que as paredes divisórias (15) e a parede lateral (14) com passagens (17) são providas com as ditas passagens (17) apenas ao longo de um comprimento limitado.
6. 6. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de que as passagens (17) nas paredes divisórias (15) e na parede lateral (14) são distribuídas de modo a que o perfil tubular (12) seja dividido em duas zonas (22, 23), as quais são principalmente separadas de acordo com uma linha X-X' diagonal geométrica, que liga dois cantos diagonalmente opostos do perfil, onde numa zona (22) as paredes divisórias (15) e a parede lateral (14) não têm passagens (17) , enquanto na outra zona (23) as partições (15) e a parede lateral (14) são providas com passagens (17) a uma distância entre si.
7. 7. Permutador de calor (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que o perfil de guia (11) funciona como coletor de entrada ou coletor de saída, que guia o fluxo de forma alargada na entrada (9), e de forma estreita, respetivamente, na saída (10) .
8. 8. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de que o perfil tubular (12) está a ser fixo pelas suas extremidades entre duas paredes de ligação (7, 8) opostas da câmara (6), na qual o perfil tubular (12) foi providenciado, e em que as passagens (17) são providas em ambas as paredes laterais (14) e em todas as paredes divisórias (15), onde o perfil tubular (12) é adjacente com uma parede lateral (14) a uma parede de ligação (8), a qual é provida com uma entrada (9) ou com uma saída (10), e em que a superfície de fluxo total das passagens (17), numa parede lateral (14) ou numa parede divisória (15), aumenta a partir da parede lateral (14) oposta à entrada (9) ou à saída (10) na direção da outra parede lateral (14).
9. 9. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de que a entrada ou saída (9, 10) acima mencionada está situada numa extremidade do perfil tubular (12), e em que a parede lateral (14), a qual se encontra na direção oposta à entrada ou saída (9, 10), é provida com passagens (17) uniformemente distribuídas ao longo de todo o seu comprimento.
10. 10. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de que a entrada ou saída acima mencionada (9, 10) estende-se cerca de metade do comprimento do perfil tubular (12).
11. 11. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo facto de que é um permutador de calor (1) para permutar calor entre dois meios gasosos, por exemplo, ar e ar.
12. 12. Permutador de calor (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de que o perfil de guia (11) provoca que a direção do fluxo altere uma ou várias vezes durante a sua passagem (17) através da câmara (6).
13. 13. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo facto de que o perfil tubular extrudado (12) é provido com uma passagem (17) numa parede divisória (15) e/ou numa parede lateral (14) em, pelo menos, uma extremidade, e onde as extremidades neste perfil são seladas por uma parede de paragem, onde uma entrada (9) e uma saída (10) para o fluido são providas na forma de uma passagem (17) acima mencionada na parede lateral (14) ou a passagem (17) uma parede de paragem numa extremidade de um compartimento (16) do perfil.
14. 14. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto de que o perfil tubular (12) é fixo nas suas extremidades entre duas paredes de ligação (7, 8) opostas da câmara (6), na qual o perfil tubular (12) foi provido, e em que estas paredes de ligação (7, 8) servem como paredes de paragem, quer seja ou não providas com uma entrada (9) ou uma saída (10) oposta a uma extremidade de um compartimento (16) do perfil tubular (12) .
15. 15. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de que a câmara (6) é cheia com perfis tubulares (12) paralelos, os quais são adjacentes entre si com as suas paredes laterais (14) e onde a entrada (9) de um perfil liga à saída (10) de um perfil adjacente.
16. 16. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pelo facto de que é um permutador de calor (1) para permutar calor entre um gás e um agente de arrefecimento.
17. 17. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 11 e 16, caracterizado pelo facto de que é um duplo permutador de calor (1), com uma primeira parte para permutar calor entre dois fluidos gasosos, por exemplo, ar e ar, e uma segunda parte para permutar calor entre um dos fluidos gasosos acima mencionados e um agente de arrefecimento na forma gasosa ou líquida.
18. 18. Permutador de calor (1) melhorado de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo facto de que é um permutador de calor (1) para secar ar comprimido, o qual é sucessivamente guiado através de ambas as partes do permutador de calor (1) e onde, na segunda parte, o calor é permutado com um agente de arrefecimento que é proveniente de um dispositivo de arrefecimento externo.