PT2957851T

PT2957851T - Placa de transferência de calor e permutador de calor de placas compreendendo uma tal placa de transferência de calor

Info

Publication number: PT2957851T
Application number: PT141729285T
Authority: PT
Inventors: Lomgren Fredrik
Original assignee: Alfa Laval Corp Ab
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2017-07-14
Also published as: AR100901A1; ES2632609T3; BR112016028028B1; WO2015193057A1; PL2957851T3; RU2653608C1; JP2017518477A; KR20170018926A; CN106662412B; HUE035381T2; SI2957851T1; EP2957851A1; US9816763B2; KR101892402B1; CA2950460C; CA2950460A1; JP6401308B2; SA516380532B1; BR112016028028A2; AU2015276525A1

Description

DESCRIÇÃO

PLACA DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR E PERMUTADOR DE CALOR DE PLACAS COMPREENDENDO UMA TAL PLACA DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

CAMPO TÉCNICO A invenção refere-se a uma placa de transferência de calor de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 e da respetiva conceção. 0 documento WO 2014/067757 divulga uma tal placa de transferência de calor. A invenção também se refere a um permutador de calor de placas que compreende uma tal placa de transferência de calor.

ESTADO DA TÉCNICA ANTERIOR

As placas de transferência de calor, ou PHE (sigla inglesa de Plate Heat Exchanger) , consistem tipicamente em duas placas de extremidade, entre as quais uma série de placas de transferência de calor estão dispostas de uma maneira alinhada, isto é, numa pilha ou pacote. Canais de fluxo paralelos estão formados entre as placas de transferência de calor, um canal entre cada par de placas de transferência de calor. Dois fluidos com temperaturas iniciais diferentes podem fluir através de cada segundo canal para transferir calor de um fluido para o outro, fluidos esses que entram e saem dos canais através de orifícios de portas de entrada e saída nas placas de transferência de calor.

Tipicamente, uma placa de transferência de calor compreende duas áreas de extremidade e uma área de transferência de calor intermédia. As áreas de extremidade compreendem os orifícios de portas de entrada e saída e uma área de distribuição estampada com um padrão de distribuição de projeções e depressões, tais como cristas e vales, em relação a um plano de referência da placa de transferência de calor. Do mesmo modo, a área de transferência de calor está estampada com um padrão de transferência de calor de projeções e depressões, tais como cristas e vales, em relação ao referido plano de referência. As cristas e vales dos padrões de distribuição e transferência de calor de uma placa de transferência de calor estão dispostos para contactar, em áreas de contacto, uma placa de transferência de calor adjacente superior e inferior, respetivamente, dentro das respetivas áreas de distribuição e transferência de calor. A tarefa principal da área de distribuição das placas de transferência de calor é distribuir um fluido que entra no canal por uma largura da placa de transferência de calor antes de o fluido alcançar a área de transferência de calor, e recolher o fluido e orientá-lo para fora do canal depois de passar pela área de transferência de calor. Pelo contrário, a tarefa principal da área de transferência de calor é transferir calor. Uma vez que a área de distribuição e a área de transferência de calor têm tarefas principais diferentes, o padrão de distribuição difere normalmente do padrão de transferência de calor. 0 padrão de distribuição é tal que oferece uma resistência de fluxo relativamente fraca e uma baixa queda de pressão, o que está tipicamente associado a uma conceção de padrão de distribuição mais "aberta", como um chamado padrão tipo "chocolate", oferecendo relativamente poucas áreas de contacto, embora amplas, entre placas de transferência de calor adj acentes . 0 padrão de transferência de calor é tal que oferece uma resistência de fluxo relativamente forte e uma alta queda de pressão que estão tipicamente associadas a uma conceção de padrão de transferência de calor mais "denso", como o chamado padrão em "espinha-de-peixe", oferecendo mais áreas de contacto, embora mais pequenas, entre placas de transferência de calor adjacentes.

As localizações e a densidade das áreas de contacto entre duas placas de transferência de calor adjacentes dependem não só da distância entre, mas também da direção de, as cristas e os vales de ambas as placas de transferência de calor. A título de exemplo, se as duas placas de transferência de calor contiverem padrões semelhantes mas invertidos de cristas e vales retos e equidistantes, conforme ilustrado na Figura la, na qual as linhas contínuas correspondem a cristas da placa de transferência de calor inferior e as linhas tracejadas correspondem a vales da placa de transferência de calor superior, cristas e vales esses que estão dispostos para contactarem uns com os outros, então as áreas de contacto entre as placas de transferência de calor (pontos de interseção) estarão localizadas em linhas retas equidistantes imaginárias (tracejadas-pontilhadas) que são perpendiculares a um eixo central longitudinal L das placas de transferência de calor. Pelo contrário, conforme ilustrado na Figura lb, se as cristas da placa de transferência de calor inferior forem menos "acentuadas” que os vales da placa de transferência de calor superior, as áreas de contacto entre as placas de transferência de calor estarão, em vez disso, localizadas em linhas retas equidistantes imaginárias que não são perpendiculares ao eixo central longitudinal. Como outro exemplo, uma distância menor entre as cristas e vales corresponde a mais áreas de contacto. Como exemplo final, ilustrado na Figura 1c, cristas e vales "mais acentuados" correspondem a uma distância maior entre as linhas retas equidistantes imaginárias e a uma distância menor entre as áreas de contacto dispostas na mesma linha reta equidistante imaginária.

Na transição entre a área de distribuição e a área de transferência de calor, isto é, onde o padrão de placas muda, a resistência de um pacote de placas de transferência de calor pode ser ligeiramente reduzida em comparação com a resistência do restante pacote de placas devido a uma distribuição irregular das áreas de contacto. Quanto mais dispersas forem as áreas de contacto na transição, menor poderá ser a resistência, uma vez que as áreas de contacto, localmente, poderão estar muito afastadas umas das outras, o que poderá resultar em cargas altas em áreas de contacto individuais. Consequentemente, pacotes de placas de placas de transferência de calor com padrões semelhantes mas invertidos de cristas e vales acentuados e dispostos de maneira densa são tipicamente mais resistentes na transição do que pacotes de placas de placas de transferência de calor com padrões divergentes de cristas e vales menos acentuados e dispostos de maneira menos densa.

Um permutador de calor de placas pode compreender um ou mais tipos diferentes de placas de transferência de calor, consoante a respetiva aplicação. Tipicamente, a diferença entre os tipos de placas de transferência de calor reside na conceção das respetivas áreas de transferência de calor, sendo as restantes placas de transferência de calor essencialmente semelhantes. A título de exemplo, pode haver dois tipos de placas de transferência de calor diferentes, um com um padrão de transferência de calor "acentuado", o chamado padrão theta baixo, que está tipicamente associado a uma capacidade de transferência de calor relativamente baixa, e um com um padrão de transferência de calor menos "acentuado", o chamado padrão theta alto, que está tipicamente associado a uma capacidade de transferência de calor relativamente alta. Um pacote de placas contendo apenas placas de transferência de calor theta baixo pode ser relativamente resistente, uma vez que está associado a um número relativamente grande de áreas de contacto, dispostas à mesma distância da transição entre as áreas de distribuição e transferência de calor (para fins ilustrativos, compare com uma transição entre uma área de acordo com a Figura la e uma área de acordo com a Figura 1c). Por outro lado, um pacote de placas contendo placas de transferência de calor theta alto e theta baixo dispostas de maneira alternada pode ser relativamente fraco, uma vez que está associado a um número menor de áreas de contacto dispostas à mesma distância da transição (para fins ilustrativos, compare com uma transição entre uma área de acordo com a Figura la e uma área de acordo com a Figura 1b).

Uma solução para o problema referido anteriormente é apresentada no pedido de patente WO 2014/067757 do próprio requerente, cujo conteúdo é incorporado deste modo no presente documento por referência. Com referência às Figuras 2a e 2b, retiradas do documento WO 2014/067757, a solução passa por proporcionar uma área de transição 2 entre uma área de distribuição 4 e uma área de transferência de calor 6 de uma placa de transferência de calor 8, independentemente do tipo de placa, isto é, do aspeto de um padrão de área de transferência de calor. Deste modo, uma transição para a área de distribuição será a mesma, independentemente dos tipos de placas de transferência de calor que um pacote de placas contém. A Figura 2a ilustra uma parte da placa de transferência de calor 8 propriamente dita, enquanto que a Figura 2b contém uma ampliação de uma parte C da parte de placa da Figura 2a e ilustra esquematicamente o contacto entre a placa de transferência de calor 8 e uma placa de transferência de calor adjacente. A área de transição 2 está providenciada com um chamado padrão em "espinha-de-peixe" de cristas 10 e vales (não ilustrados). As cristas 10 estão dispostas para contactar, em áreas de contacto, os vales de uma área de transição semelhante mas invertida da referida placa de transferência de calor adjacente. 0 padrão dentro da área de transição 2 é tal que as cristas 10 e vales são acentuados e estão dispostos de maneira densa. Conforme referido anteriormente, padrões mais acentuados e mais densos podem estar tipicamente associados a áreas de contacto dispostas mais próximo umas das outras ao longo de uma largura da placa de transferência de calor. Além disso, o declive das cristas 10 e vales dentro da área de transição 2 varia tal que as cristas e vales se tornam menos acentuados numa direção a partir de um lado comprido 12 para outro outro lado comprido 14 da placa de transferência de calor 8 . Na medida em que as cristas 10 e vales "divergem” desta forma, a área de transição 2 contribui consideravelmente mais para uma distribuição regular de fluido ao longo de uma largura da placa de transferência de calor do que contribuiria se, em vez disso, as cristas e vales fossem igualmente acentuadas. A área de transição 2 tem forma de crescente. Mais particularmente, uma linha limítrofe 16 entre a área de transição 2 e a área de distribuição 4, vista a partir da área de transferência de calor 6, é convexa e estende-se tal que um número máximo de áreas de contacto 18 dentro da área de distribuição 4 está disposto à mesma distância da linha limítrofe 16, e um número máximo de áreas de contacto 20 dentro da área de transição 2 está disposto à mesma distância da linha limítrofe 16. Isto torna um pacote de placas contendo a placa de transferência de calor 8 relativamente resistente na transição entre a área de transição 2 e a área de distribuição 4. Para além disso, uma linha limítrofe 22 entre a área de transição 2 e a área de transferência de calor 6 é também convexa vista a partir da área de transferência de calor. Possui uma extensão semelhante a uma linha limítrofe (não ilustrada) entre duas subãreas transversais da área de transferência de calor para permitir o fabrico de placas de transferência de calor de tamanhos diferentes contendo números diferentes de subãreas de transferência de calor utilizando uma ferramenta modular. Como mostrado claramente na Figura 2b, poucas áreas de contacto 24 da área de transferência de calor 6 estão dispostas à mesma distância da linha limítrofe 22, e poucas áreas de contacto 20 dentro da área de transição 2 estão dispostas à mesma distância da linha limítrofe 22. Isto poderá tornar o pacote de placas relativamente fraco na transição entre a área de transição 2 e a área de transferência de calor 6.

RESUMO É um objeto da presente invenção providenciar uma placa de transferência de calor que permita a criação de um pacote de placas que seja mais resistente na transição para a área de transferência de calor em comparação com a técnica anterior. 0 conceito básico da invenção é aumentar o número de áreas de contacto dispostas à mesma distância de uma linha limítrofe entre as áreas de transição e transferência de calor da placa de transferência de calor através de uma extensão adequada da linha limítrofe e de um padrão adequado dentro da área de transição. Deste modo, num pacote de placas contendo a placa de transferência de calor, pode obter-se uma distribuição mais regular da carga na transição, o que melhora a resistência do pacote de placas. É outro objeto da presente invenção providenciar um permutador de calor de placas compreendendo uma tal placa de transferência de calor. A placa de transferência de calor e o permutador de calor de placas para alcançar os objetos referidos anteriormente estão definidos nas reivindicações em anexo e serão analisados a seguir. É de salientar que o termo "área de contacto" é utilizado no presente documento para as áreas de uma placa de transferência de calor individual dentro da qual a placa de transferência de calor está disposta para contactar uma placa de transferência de calor adjacente e para as áreas de contacto real mútuo entre duas placas de transferência de calor adj acentes.

Uma placa de transferência de calor de acordo com a invenção apresenta um plano de extensão central e um primeiro e segundo lados compridos . Compreende uma área de distribuição, uma área de transição e uma área de transferência de calor dispostas de maneira consecutiva ao longo de um eixo central longitudinal da placa de transferência de calor. A área de transição é contígua à área de distribuição ao longo de uma primeira linha limítrofe e à área de transferência de calor ao longo de uma segunda linha limítrofe. A área de transferência de calor, a área de distribuição e a área de transição estão providenciadas com um padrão de transferência de calor, um padrão de distribuição e um padrão de transição, respetivamente. 0 padrão de transição difere do padrão de distribuição e do padrão de transferência de calor e compreende projeções de transição e depressões de transição em relação ao plano de extensão central. A área de transição compreende uma primeira subãrea, uma segunda subárea e uma terceira subárea dispostas de maneira consecutiva entre as primeira e segunda linhas limítrofes. As primeira, segunda e terceira subáreas são contíguas ao longo de uma quinta e sexta linhas limítrofes, respetivamente, estendendo-se entre e ao longo de projeções de transição adjacentes entre as projeções de transição. A primeira subárea é a mais próxima do primeiro lado comprido, enquanto que a terceira subárea é a mais próxima do segundo lado comprido. Uma linha reta imaginária estende-se entre dois pontos de extremidade de cada projeção de transição com um ângulo αη o mais pequeno, n = 1,2, 3... em relação ao eixo central longitudinal. 0 ângulo o:n mais pequeno para pelo menos uma parte principal das projeções de transição dentro da primeira subárea é essencialmente igual a um primeiro ângulo αχ. Dentro da segunda subárea o ângulo an mais pequeno varia entre as projeções de transição tal que o ângulo oínmais pequeno para pelo menos uma parte principal das projeções de transição dentro da segunda subárea é maior do que o referido primeiro ângulo «i e aumenta numa direção a partir do primeiro lado comprido para o segundo lado comprido. A placa de transferência de calor é tal que pelo menos uma parte principal da segunda linha limítrofe é reta e essencialmente perpendicular ao eixo central longitudinal da placa de transferência de calor. Além disso, o ângulo an mais pequeno para um primeiro conjunto das projeções de transição dentro da terceira subárea é essencialmente igual ao referido primeiro ângulo «i. A quinta linha limítrofe entre as primeira e segunda subáreas, vista a partir do primeiro lado comprido da placa de transferência de calor, está localizada mesmo antes das primeiras duas projeções de transição consecutivas dentro da área de transição, estando ambas associadas a um ângulo αη o mais pequeno maior do que o primeiro ângulo ou referido anteriormente. Além disso, a sexta linha limítrofe entre as segunda e terceira subáreas, vista a partir da quinta linha limítrofe, está localizada mesmo antes das primeiras duas projeções de transição consecutivas dentro da área de transição, estando ambas associadas a um ângulo an o mais pequeno igual ao primeiro ângulo ou. 0 facto de as quinta e sexta linhas limítrofes se estenderem entre e ao longo de projeções de transição adjacentes das projeções de transição significa que cada uma das projeções de transição estará localizada, na totalidade, dentro de uma subárea específica.

No caso de uma projeção de transição reta, a linha reta imaginária correspondente estender-se-á ao longo de toda a projeção de transição. Tal não será o caso de uma projeção de transição não reta.

Todas as projeções de transição dentro da segunda subárea podem estar associadas a ângulos diferentes, ou algumas, mas não todas, as projeções de transição podem estar associadas ao mesmo ângulo. A área de transição da placa de transferência de calor pode estar disposta para contactar uma área de transição de uma placa de transferência de calor adjacente providenciada com um padrão semelhante mas invertido. Então, as primeira, segunda e terceira subáreas de uma área de transição contactarão pelo menos as terceira, segunda e primeira subáreas, respetivamente, da outra área de transição. A interface exata entre as duas áreas de transição depende das localizações e extensões das quinta e sexta linhas limítrofes.

Na medida em que pelo menos uma parte principal da segunda linha limítrofe é reta e essencialmente perpendicular ao eixo central longitudinal da placa de transferência de calor, pode obter-se um número relativamente grande de áreas de contacto dentro da área de transferência de calor, dispostas à mesma distância da segunda linha limítrofe, particularmente se a placa de transferência de calor estiver disposta para contactar outra placa de transferência de calor de acordo com a invenção providenciada com o mesmo padrão de transferência de calor, invertido.

Na medida em que as primeira e terceira subáreas compreendem, ambas, projeções de transição tendo um ângulo o mais pequeno igual ao referido primeiro ângulo aL, pode obter-se um número relativamente grande de áreas de contacto das primeira e terceira subãreas da área de transição dispostas à mesma distância da segunda linha limítrofe. Tal é independentemente de a placa de transferência de calor estar disposta para contactar outra placa de transferência de calor de acordo com a invenção, providenciada com o mesmo padrão de transferência de calor ou com um padrão de transferência de calor diferente. A placa de transferência de calor pode ser tal que pelo menos uma parte principal das projeções de transição do referido primeiro conjunto de projeções de transição dentro da terceira subárea se estende a partir da segunda linha limítrofe. Deste modo, pode obter-se um número relativamente grande de áreas de contacto da terceira subárea da área de transição, perto de, ou mesmo essencialmente sobre, a segunda linha limítrofe. Isto permite uma otimização da resistência, na transição para a área de transferência de calor, de um pacote de placas contendo a placa de transferência de calor. A placa de transferência de calor pode ser projetada de tal maneira que o ângulo αη o mais pequeno para um segundo conjunto das projeções de transição dentro da terceira subárea seja maior do que o referido primeiro ângulo a:1. Isto pode contribuir para a orientação de fluido na direção do segundo lado comprido da placa de transferência de calor, o que, por sua vez, resulta numa distribuição mais regular de fluido ao longo de uma largura da placa de transferência de calor. Além disso, pelo menos uma parte principal das projeções de transição do referido segundo conjunto pode estender-se a partir da primeira linha limítrofe. Deste modo, pode obter-se um número relativamente grande de áreas de contacto da terceira subárea da área de transição, perto de, ou mesmo essencialmente sobre, a primeira linha limítrofe. Isto permite uma otimização da resistência, na transição para a área de distribuição, de um pacote de placas contendo a placa de transferência de calor.

Cada uma de pelo menos uma parte principal das projeções de transição dentro da terceira subárea que se estende a partir da segunda linha limítrofe pode estar ligada a uma respetiva uma das projeções de transição dentro da terceira subárea que se estende a partir da primeira linha limítrofe. Deste modo, podem obter-se cristas contínuas que se estendem da primeira para a segunda linha limítrofe, o que, por sua vez, permite uma orientação controlada de fluido através da área de transição. Uma ou mais projeções que se estendem a partir da segunda linha limítrofe podem estar ligadas à mesma projeção que se estende a partir da primeira linha limítrofe de modo a formar uma "mono crista" ou uma crista ramificada. Além disso, as cristas poderiam estar formadas integralmente. A conceção da área de transição da placa de transferência de calor pode ser tal que a distância mais curta entre as linhas retas imaginárias de duas projeções de transição adjacentes, estendendo-se uma ao longo da outra, dentro da terceira subárea é essencialmente constante dentro de uma parte principal da terceira subárea. Deste modo, pode obter-se um número relativamente grande de áreas de contacto espaçadas de maneira regular da terceira subárea da área de transição, dispostas à mesma distância da segunda linha limítrofe. A área de transferência de calor pode ser adjacente à terceira subárea da área de transição ao longo de 10-40% da segunda linha limítrofe. Um tal intervalo permite uma placa de transferência de calor tendo um número relativamente grande de áreas de contacto da terceira subárea da área de transição à mesma distância da segunda linha limítrofe mas ainda com uma área de transição relativamente estreita, isto é, uma área de transferência de calor relativamente grande. Uma linha limítrofe mais curta entre a área de transferência de calor e a terceira subárea está tipicamente associada a um número menor de áreas de contacto e a uma área de transição mais estreita, e vice-versa.

Uma parte central da primeira linha limítrofe pode ser arqueada e convexa quando vista a partir da área de transferência de calor, tal que a parte central da primeira linha limítrofe coincide com um contorno de uma oval imaginária. Além disso, a primeira linha limítrofe pode desviar-se do contorno da oval imaginária fora da parte central. Na medida em que a primeira linha limítrofe não tem de ser convexa em toda a sua extensão, a extensão da área de distribuição adjacente ao segundo lado comprido da placa de transferência de calor pode ser tal que contribui para a orientação de fluido na direção do segundo lado comprido da placa de transferência de calor, como será analisado mais detalhadamente a seguir. Por sua vez, isto resulta numa distribuição mais regular de fluido ao longo da largura da placa de transferência de calor.

Uma segunda parte exterior da primeira linha limítrofe, que se estende a partir da parte central da primeira linha limítrofe na direção do segundo lado comprido da placa de transferência de calor, pode estender-se na direção da segunda linha limítrofe. Isto pode significar que um ponto de extremidade distai da segunda parte exterior da primeira linha limítrofe está mais próximo da segunda linha limítrofe do que um ponto de extremidade da mesma ligado a uma parte central da mesma. Por sua vez, isto pode implicar um aumento da extensão da área de distribuição adjacente ao segundo lado comprido da placa de transferência de calor, o que pode prolongar um "tempo de permanência", dentro da área de distribuição, de um fluido.

Além disso, a segunda parte exterior da primeira linha limítrofe pode estender-se a uma distância de, e essencialmente paralelamente a, uma quarta linha limítrofe que delimita a área de distribuição. Isto pode resultar numa distribuição relativamente regular de áreas de contacto entre a segunda parte exterior da primeira linha limítrofe e a quarta linha limítrofe. A parte central da primeira linha limítrofe pode ocupar 40-90% da largura da placa de transferência de calor, intervalo esse que permite uma otimização no que se refere a uma distribuição regular de fluido ao longo da largura da placa. 0 permutador de calor de placas de acordo com a presente invenção compreende uma placa de transferência de calor conforme descrita anteriormente.

Ainda outros objetivos, características, aspetos e vantagens da invenção serão aparentes a partir da seguinte descrição detalhada, assim como dos desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A invenção será agora descrita mais detalhadamente com referência aos desenhos esquemáticos em anexo, nos quais Figuras la-lc - ilustram áreas de contacto entre pares de padrões de placa de transferência de calor diferentes, Figuras 2a-2b - vistas em planta de uma placa de transferência de calor de acordo com a técnica anterior, Figura 3 - vista frontal de um permutador de calor de placas de acordo com a invenção,

Figura 4 - vista lateral do permutador de calor de placas da Figura 3,

Figura 5 - vista em planta de uma placa de transferência de calor de acordo com a invenção,

Figura 6 - ampliação de uma parte da placa de transferência de calor da Figura 5,

Figura 7 - ampliação de uma parte da placa de transferência de calor da Figura 6 e ilustra esquematicamente áreas de contacto da placa de transferência de calor,

Figura 8 - corte esquemático de projeções de distribuição de um padrão de distribuição da placa de transferência de calor,

Figura 9 - corte esquemático de depressões de distribuição do padrão de distribuição da placa de transferência de calor,

Figura 10 - corte esquemático de projeções de transição e depressões de transição de um padrão de transição da placa de transferência de calor, e

Figura 11 - corte esquemático de projeções de transferência de calor e depressões de transferência de calor de um padrão de transferência de calor da placa de transferência de calor.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Com referência às Figuras 3 e 4, é mostrado um permutador de calor de placas 2 6 semi - soldado. Compreende uma primeira placa de extremidade 28, uma segunda placa de extremidade 30 e uma série de placas de transferência de calor dispostas entre as primeira e segunda placas de extremidade 28 e 30, respetivamente. As placas de transferência de calor são todas do mesmo tipo. Uma delas é indicada 32 e ilustrada mais detalhadamente na Figura 5 . As placas de transferência de calor estão dispostas num pacote de placas 34 com um lado frontal (ilustrado na Figura 5) de uma placa de transferência de calor virado para um lado dianteiro de uma primeira placa de transferência de calor vizinha e um lado traseiro (não ilustrado) da referida uma placa virado para um lado traseiro de uma segunda placa de transferência de calor vizinha, rodando as referidas primeira e segunda placas vizinhas 180 graus em torno de um eixo central horizontal x.

As placas de transferência de calor estão soldadas entre si, aos pares, para formar cassetes, as quais estão separadas umas das outras por juntas (não mostradas) . As placas de transferência de calor, juntamente com as juntas e soldaduras, formam canais paralelos dispostos para receber dois fluidos para transferir calor de um fluido para o outro. Para essa finalidade, um primeiro fluido é disposto para fluir em cada segundo canal e um segundo fluido é disposto para fluir nos canais restantes. 0 primeiro fluido entra e sai do permutador de calor de placas 26 através da entrada 36 e da saída 38, respetivamente. Do mesmo modo, o segundo fluido entra e sai do permutador de calor de placas 2 6 através da entrada 40 e da saída 42, respetivamente. Para que o pacote de placas 34 seja estanque, as placas de transferência de calor devem ser pressionadas umas contra as outras para que as juntas vedem entre as placas de transferência de calor. Para essa finalidade, o permutador de calor de placas 26 compreende uma série de meios de aperto 44 dispostos para pressionar as primeira e segunda placas de extremidade 28 e 30, respetivamente, uma contra a outra. A conceção e funcionamento dos permutadores de calor de placas semi-soldados são conhecidos e não serão descritos detalhadamente no presente documento. A placa de transferência de calor 32 será agora descrita mais detalhadamente com referência às Figuras 5, 6 e 7,as quais ilustram a placa de transferência de calor integral, uma parte A da placa de transferência de calor e uma parte C da parte A da placa de transferência de calor, respetivamente, e às Figuras 8, 9, 10 e 11, as quais ilustram cortes de projeções e depressões da placa de transferência de calor. A placa de transferência de calor 32 é uma chapa essencialmente retangular de aço inoxidável. Possui um plano de extensão central c-c (ver a Figura 4) paralelo ao plano de figura das Figuras 5, 6 e 7 e ao eixo central longitudinal y da placa de transferência de calor 32, e um primeiro lado comprido 46 e um segundo lado comprido 48. A placa de transferência de calor 32 compreende adicionalmente uma primeira área de extremidade 50, uma segunda área de extremidade 52 e uma área de transferência de calor 54 disposta entre as mesmas. Por sua vez, a primeira área de extremidade 50 compreende um orifício de porta de entrada 56 para o primeiro fluido e um orifício de porta de saída 58 para o segundo fluido dispostos para comunicação com a entrada 36 e a saída 42, respetivamente, do permutador de calor de placas 26. Do mesmo modo, por sua vez, a segunda área de extremidade 52 compreende um orifício de porta de entrada 60 para o segundo fluido e um orifício de porta de saída 62 para o primeiro fluido dispostos para comunicação com a entrada 40 e a saída 38, respetivamente, do permutador de calor de placas 26. Doravante no presente documento, será descrita apenas a primeira uma das primeira e segunda áreas de extremidade, uma vez que as estruturas das primeira e segunda áreas de extremidade são iguais mas parcialmente invertidas (áreas de transição não invertidas) relativamente ao eixo central horizontal x. A primeira área de extremidade 50 compreende uma área de distribuição 64 e uma área de transição 66. Uma primeira linha limítrofe 68 separa as áreas de distribuição e transição e a área de transição 66 é adjacente à área de transferência de calor 54 ao longo de uma segunda linha limítrofe 70. As terceira e quarta linhas limítrofes 72 e 74, respetivamente, que se estendem a partir de um ponto de ligação 76 para respetivos primeiro e segundo pontos de extremidade 78, 80 da segunda linha limítrofe 70, através de respetivos primeiro e segundo pontos de extremidade 82, 84 da primeira linha limítrofe 68, delimitam a área de distribuição 64 e a área de transição 66 da restante primeira área de extremidade 50. As terceira e quarta linhas limítrofes são semelhantes mas invertidas relativamente ao eixo central longitudinal y. A área de distribuição estende-se a partir de uma primeira linha limítrofe 68 entre os orifícios de portas de entrada e saída 56 e 58, respetivamente.

Com referência particularmente à Figura 6, a segunda linha limítrofe 70 é reta e perpendicular ao eixo central longitudinal y da placa de transferência de calor 32 . A primeira linha limítrofe 68 compreende uma parte central 68a que é arqueada e convexa quando vista a partir da área de transferência de calor 54. Mais particularmente, a parte central 6 8a coincide com um contorno de uma oval imaginária (não ilustrada) e ocupa 62% de uma largura w da placa de transferência de calor 32. Além disso, a primeira linha limítrofe 68 compreende uma primeira parte exterior 68b e uma segunda parte exterior 68c que se estendem a partir de um respetivo ponto de extremidade 86 e 88 da parte central 68a. As primeira e segunda partes exteriores são semelhantes mas invertidas relativamente ao eixo central longitudinal y. Uma respetiva primeira secção 68b' e 68c' das primeira e segunda partes de linha exterior 68b e 68c estende-se na direção dos primeiro e segundo lados compridos 46 e 48, respetivamente, e na direção da segunda linha limítrofe 70. Como se pode ver nas figuras, as primeira e segunda secções de linha 68b' e 68c' estendem-se essencialmente paralelamente às terceira e quarta linhas limítrofes 72 e 74, respetivamente, delimitando a área de distribuição 54. Além disso, uma respetiva segunda secção 68b!! e 68c" das primeira e segunda partes de linha exterior 68b e 68c estende-se na direção dos primeiro e segundo lados compridos 46 e 48, respetivamente, e paralelamente à segunda linha limítrofe 70.

Com referência particularmente à Figura 7, a área de distribuição 54 está estampada com um padrão de distribuição de projeções de distribuição 90 alongadas (quadriláteros contínuos) e depressões de distribuição 92 (quadriláteros tracejados) em relação ao plano de extensão central c-c. Apenas algumas destas projeções e depressões de distribuição são ilustradas nas figuras. As projeções de distribuição 90 estão dispostas ao longo de linhas de projeções imaginárias 94, cada uma das quais de estende essencialmente paralelamente a uma parte respetiva da quarta linha limítrofe 74, parte respetiva essa que se estende a partir do ponto de ligação 76. A Figura 8 ilustra um corte das projeções de distribuição 90 feito essencialmente perpendicularmente às respetivas linhas de projeções imaginárias 94. Do mesmo modo, as depressões de distribuição 92 estão dispostas ao longo de linhas de depressões imaginárias 96, cada uma das quais se estende essencialmente paralelamente a uma parte respetiva da terceira linha limítrofe 72, parte respetiva essa que se estende a partir do ponto de ligação 76. A Figura 9 ilustra um corte das depressões de distribuição 92 feito essencialmente perpendicularmente à respetiva linha de depressão imaginária 96 .

As projeções de distribuição 90 da placa de transferência de calor 32 estão dispostas para contactar, ao longo de toda a sua extensão, projeções de distribuição respetivas dentro da segunda área de extremidade de uma placa de transferência de calor superior, enquanto que as depressões de distribuição 92 estão dispostas para contactar, ao longo de toda a sua extensão, depressões de distribuição respetivas dentro da segunda área de extremidade de uma placa de transferência de calor subjacente. 0 padrão de distribuição é o chamado padrão de "chocolate".

Como mostrado claramente na Figura 7, a projeção de distribuição 90 ao longo de cada uma das linhas de projeção imaginárias 94, e as depressões de distribuição 92 ao longo de cada uma das linhas de depressão imaginárias 96, dispostas em maior proximidade da primeira linha limítrofe 68, estão dispostas perto, e a uma distância essencialmente igual, da parte central 68a, da primeira parte exterior 68b e da segunda parte exterior 68c, respetivamente.

Com referência à Figura 5, a área de transição 66 está estampada com um padrão de transição de projeções de transição 98 e depressões de transição 100 dispostas de maneira alternada (das quais apenas algumas são ilustradas) na forma de cristas e vales, respetivamente, em relação ao plano de extensão central c-c. A Figura 10 ilustra um corte das projeções de transição 98 e das depressões de transição 100 feito essencialmente perpendicularmente à extensão das mesmas. Seguidamente, o raciocínio centrar-se-á nas projeções de transição (devido às semelhanças entre as projeções de transição e as depressões de transição, um raciocínio correspondente, centrado nas depressões de transição, seria supérfluo).

Cada uma das projeções de transição 98 estende-se ao longo de uma linha que é semelhante a uma parte respetiva da quarta linha limítrofe 74, conforme será analisado mais detalhadamente a seguir. Além disso, cada uma das projeções de transição 98 está associada a um ângulo αη o mais pequeno, n = 1,2, 3. . ., medido entre o eixo central longitudinal y e uma linha reta imaginária 102, que se estende entre dois pontos de extremidade 104 e 106 de cada projeção de transição 98 (ilustrado para duas das projeções de transição na Figura 5). Aqui, o ângulo an mais pequeno é medido a partir da linha reta imaginária 102 para o eixo central longitudinal y no sentido dos ponteiros do relógio. Um ângulo o maior correspondente seria aqui medido, em vez disso, no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio.

Além disso, com referência à Figura 6, a área de transição 66 está dividida numa primeira subárea 66a, numa segunda subárea 66b e numa terceira subárea 66c, sendo as primeira e terceira subáreas adjacentes aos primeiro e segundo lados compridos 46 e 48, respetivamente, da placa de transferência de calor 32, e estando a segunda subárea disposta entre as primeira e terceira subáreas. A primeira e segunda subáreas 6 6a e 6 6b, respetivamente, são contíguas uma à outra ao longo de uma quinta linha limítrofe 108 que se estende entre e ao longo das projeções de transição 98a e 98b, enquanto que a segunda e terceira subáreas 66b e 66c, respetivamente, são contíguas uma à outra ao longo de uma sexta linha limítrofe 110 que se estende entre e ao longo das projeções de transição 98c, 98d e 98e.

Cada uma das projeções de transição 98 dentro da primeira subárea 66a estende-se da primeira linha limítrofe 68 para a segunda linha limítrofe 70 e ao longo de uma linha que é semelhante a uma parte reta superior respetiva da quarta linha limítrofe 74. Consequentemente, as projeções de transição 98 dentro da primeira subárea 66a são paralelas e estão associadas ao mesmo ângulo o mais pequeno, um primeiro ângulo oíi .

Cada uma das projeções de transição 98 dentro da segunda subárea 66b estende-se da primeira linha limítrofe 68 para a segunda linha limítrofe 70 e ao longo de uma linha que é semelhante a uma parte curva intermédia respetiva da primeira linha limítrofe 74. 0 padrão de transição é "divergente" dentro da segunda subárea 66b, o que significa que as projeções de transição 98 são não paralelas. Mais particularmente, o ângulo an mais pequeno, o qual, para todas as projeções de transição 98 dentro da segunda subárea 66b é maior do que o primeiro ângulo oíi o mais pequeno referido anteriormente, varia entre as projeções de transição 98 e aumenta numa direção a partir do primeiro lado comprido 4 6 para um segundo lado comprido 4 8 da placa de transferência de calor 32. Por outras palavras, as projeções de transição 98 dentro da segunda subárea 66b são mais acentuadas mais próximo do primeiro lado comprido do que mais próximo do segundo lado comprido. A terceira subárea 66c compreende um primeiro conjunto de projeções de transição, cada uma das quais se estende a partir da segunda linha limítrofe 70 e na mesma direção, e com a mesma distância mútua, que as projeções de transição 98 dentro da primeira subárea 66a. Isto significa que o padrão de transição é parcialmente o mesmo dentro das primeira e terceira subáreas da área de transição 66. Consequentemente, as projeções de transição 98 do primeiro conjunto são paralelas e estão associadas ao mesmo ângulo o mais pequeno, o primeiro ângulo oíi. Além disso, a terceira subárea 66c compreende um segundo conjunto de projeções de transição, cada uma das quais se estende a partir da primeira linha limítrofe 68 e ao longo de uma linha que é semelhante a uma parte inferior respetiva da primeira linha limítrofe 74, parte inferior essa que apresenta partes curvas e retas. As projeções de transição 98 dentro do segundo conjunto são não paralelas e são todas menos acentuadas do que as projeções de transição dentro da segunda subárea 6 6b. 0 ângulo an mais pequeno, o qual, para todas as projeções de transição 98 do segundo conjunto, é maior do que o primeiro ângulo oíi mais pequeno, varia entre as projeções de transição 98 do segundo conjunto e aumenta numa direção a partir do primeiro lado comprido 46 para um segundo lado comprido 48 da placa de transferência de calor 32.

Cada uma das projeções de transição dentro do primeiro conjunto está ligada a uma projeção respetiva das projeções de transição dentro do segundo conjunto para formar cristas contínuas que se estendem a partir da primeira para a segunda linha limítrofe 68 e 70, respetivamente. Como mostrado claramente na Figura 6, algumas das projeções de transição do primeiro conjunto estão ligadas a, mais particularmente integralmente formadas com, uma mesma projeção de transição do segundo conjunto, resultando numa crista ramificada. Além disso, algumas das projeções de transição do segundo conjunto estão ligadas a, mais particularmente integralmente formadas com, apenas uma projeção de transição do primeiro conjunto, resultando em "mono" cristas. Um comprimento de cada uma das projeções de transição dentro da terceira subárea 6 6c é tal que uma distância mais curta entre duas projeções de transição adjacentes, estendendo-se uma ao longo da outra, das projeções de transição 98 é essencialmente constante dentro da terceira subárea. A quinta linha limítrofe 108 entre as primeira e segunda subáreas 66a e 66, vista a partir do primeiro lado comprido 46 da placa de transferência de calor 32, está localizada mesmo antes das primeiras duas projeções de transição consecutivas dentro da área de transição, estando ambas associadas a um ângulo cxn o mais pequeno maior do que o primeiro ângulo «i referido anteriormente. Além disso, a sexta linha limítrofe 110 entre a segunda e a terceira subáreas 66b e 66c, vista a partir da quinta linha limítrofe 108, esta localizada mesmo antes das primeiras duas projeções de transição consecutivas dentro da área de transição, estando ambas associadas a um ângulo αη o mais pequeno igual ao primeiro ângulo a:1.

Conforme ilustrado na Figura 7, as projeções de transição 98 compreendem essencialmente áreas de contacto de transição de forma pontual 112 dispostas para contacto com áreas de contacto de transição de forma pontual respetivas de projeções de transição 114 dentro da segunda área de extremidade de uma placa de transferência de calor superior. Do mesmo modo, as depressões de transição 100 (ilustradas apenas nas Figuras 5 e 10) compreendem essencialmente áreas de contacto de transição de forma pontual, dispostas para contacto com áreas de contacto de transição de forma pontual respetivas de depressões de transição dentro da segunda área de extremidade de uma placa de transferência de calor subjacente (não ilustrada). 0 padrão de transição é um chamado padrão em "espinha-de-peixe". A área de contacto de transição 112 de cada projeção de transição 98 disposta em maior proximidade da primeira linha limítrofe 68 estão dispostas perto, e a uma distância essencialmente igual, da parte central 68a, da primeira parte exterior 68b e da segunda parte exterior 68c, respetivamente, da primeira linha limítrofe 68. A área de transferência de calor 54 é adjacente à primeira subárea 6 6a, a segunda subárea 66b e a terceira subãrea 66c ao longo de aproximadamente 27%, 46% e 27%, respetivamente, da segunda linha limítrofe 70. Consequentemente, ao longo de aproximadamente 54% (2 x 27%) da segunda linha limítrofe 70 e adjacente à mesma, o padrão de transição é semelhante. Conforme descrito a título de introdução, padrões invertidos semelhantes de corrugações retas resultam em áreas de contacto dispostas em linhas retas equidistantes.

Como mostrado claramente na Figura 7, a área de contacto de transição 112 de cada projeção de transição 98 que está mais próxima da segunda linha limítrofe 70 está disposta numa linha de contacto imaginária 116 dentro das primeira e terceira subáreas 66a e 66c, respetivamente, da área de transição 66, linha de contacto 116 essa que é paralela à primeira linha limítrofe 70. (Ma realidade, as áreas de contacto de transição mais próximas que estão localizadas em último dentro da primeira subárea e em primeiro dentro da terceira subárea, conforme visto a partir do primeiro lado comprido 46, estão dispostas ligeiramente fora da linha de contacto 116. Isto é uma consequência de a projeção de transição 98d (ver a Figura 6) ser relativamente curta, e o seu efeito é negligenciável.)

Além disso, dentro da segunda subãrea 66b da área de transição 66, pelo menos algumas das áreas de contacto de transição 112 que estão mais próximas da segunda linha limítrofe 70 estão dispostas fora da linha de contacto imaginária 116. No entanto, a distribuição destas áreas de contacto de transição mais próximas é relativamente pequena e, consequentemente, a resistência da placa de transferência de calor, dentro da segunda subárea, continua a ser suficiente. Naturalmente, se se considerar que as projeções de transição dentro da segunda subárea 66b correspondem ao segundo conjunto de projeções de transição (que se estendem a partir da primeira linha limítrofe 68) dentro da terceira subárea 66c, a segunda subárea 66b poderia compreender também uma pluralidade de projeções de transição retas paralelas associadas a um ângulo an o mais pequeno igual ao primeiro ângulo a;L correspondente ao primeiro conjunto de projeções de transição (que se estendem a partir da segunda linha limítrofe 70) dentro da terceira subárea 66c. Então, as áreas de contacto de transição mais próximas poderiam estar dispostas numa linha reta ao longo de toda a largura da placa. No entanto, tal resultaria numa área de transição consideravelmente mais comprida (comprimento medido ao longo do eixo y), em detrimento do tamanho da área de transferência de calor.

Com referência às Figuras 5 e 11, a área de transferência de calor 54 está estampada com um padrão de transferência de calor de projeções de transferência de calor 118 e depressões de transferência de calor 120 essencialmente retas e dispostas de maneira alternada, na forma de cristas e vales, respetivamente, em relação ao plano de extensão central c-c. As depressions 120 são mostradas apenas na Figura 11, que ilustra o corte das projeções de transferência de calor 118 e das depressões de transferência de calor 120 feito perpendicularmente à extensão das mesmas. 0 padrão de transferência de calor dentro de uma primeira metade 122 da placa de transferência de calor e o padrão de transferência de calor dentro de uma segunda metade 124 da placa de transferência de calor são semelhantes mas invertidas relativamente ao eixo central longitudinal y. Além disso, as projeções e depressões de transferência de calor dentro da primeira metade 122 e, consequentemente, também da segunda metade 124, são paralelas.

Com referência à Figura 7, as projeções de transferência de calor 118 compreendem áreas de contacto 126 de transferência de calor de forma essencialmente pontual dispostas para contacto com áreas de contacto de transferência de calor de forma pontual respetivas de projeções de transferência de calor 128 de uma placa de transferência de calor superior. Do mesmo modo, as depressões de transferência de calor 120 compreendem áreas de contacto de transferência de calor de forma essencialmente pontual dispostas para contacto com áreas de contacto de transferência de calor de forma pontual respetivas de depressões de transferência de calor de uma placa de transferência de calor subjacente (não ilustrada). 0 padrão de transferência de calor é um chamado padrão em "espinha-de-peixe".

Uma vez mais, padrões invertidos semelhantes de corrugações retas resultam em áreas de contacto dispostas em linhas retas equidistantes. Em conformidade, como mostrado claramente na Figura 7, a área de contacto 12 6 de transferência de calor de cada projeção de transição de calor 118 (e a área de contacto de transferência de calor de cada depressão de transição de calor 120) que está em maior proximidade da segunda linha limítrofe 70 está disposta numa linha de contacto imaginária 130 paralela à primeira linha limítrofe 70 e próxima da mesma.

Como explicado anteriormente, o permutador de calor de placas 26 está disposto para receber dois fluidos para transferir calor de um fluido para o outro. Com referência à Figura 5 e à placa de transferência de calor 32, o primeiro fluido flui através do orifício de porta de entrada 56 para o lado traseiro (não visível) da placa de transferência de calor 32, ao longo de um lado traseiro através das áreas de distribuição e transição da primeira área de extremidade, da área de transferência de calor e das áreas de transição e distribuição da segunda área de extremidade e de volta através do orifício de porta de saída 62 . Do mesmo modo, o segundo fluido flui através de um orifício de porta de entrada de uma placa de transferência de calor superior, orifício de porta de entrada esse que está alinhado com o orifício de porta de entrada 60 da placa de transferência de calor 32, para o lado dianteiro da placa de transferência de calor 32. Então, o segundo fluido flui ao longo de um lado dianteiro através das áreas de distribuição e transição da segunda área de extremidade, da área de transferência de calor e das áreas de transição e distribuição da primeira área de extremidade e de volta através de um orifício de porta de saída da placa de transferência de calor superior, orifício de porta de saída esse que está alinhado com o orifício de porta de saída 58 da placa de transferência de calor 32.

Como referido anteriormente, a finalidade principal da área de distribuição é distribuir fluido de maneira regular ao longo da largura da placa de transferência de calor, enquanto que a finalidade principal da área de transferência de calor é transferir calor. A finalidade principal da área de transição é fazer com que a placa de transferência de calor seja relativamente resistente na transição entre as áreas de distribuição e transferência de calor. Com a área de transição de acordo com o documento WO 2014/067757, as áreas de contacto da área de distribuição mais próxima da primeira linha limítrofe, tal como as áreas de contacto da área de transição mais próxima da primeira linha limítrofe, estão dispostas a uma distância igual da primeira linha limítrofe, o que é vantajoso para a resistência da placa. No entanto, as áreas de contacto da área de transição mais próxima da segunda linha limítrofe, tal como as áreas de contacto da área de transferência de calor mais próxima da segunda linha limítrofe, estão dispostas a distâncias diferentes da segunda linha limítrofe, o que pode estar associado a uma menor resistência da placa. A área de transição de acordo com a presente invenção oferece uma solução para este problema. Na medida em que a segunda linha limítrofe é tornada reta e perpendicular a um eixo central longitudinal da placa, as áreas de contacto da área de transferência de calor mais próxima da segunda linha limítrofe estarão dispostas a uma distância igual da segunda linha limítrofe, pelo menos quando duas placas de transferência de calor com padrões de transferência de calor (pelo menos parcialmente) semelhantes são combinadas. Além disso, na medida em que as primeira e terceira subãreas da área de transição compreendem padrões semelhantes próximo da segunda linha limítrofe, uma parte principal das áreas de contacto das primeira e terceira subáreas de transição estará disposta a uma distância igual da segunda linha limítrofe.

Para obter padrões semelhantes dentro das primeira e terceira subáreas de transição, algumas (o primeiro conjunto) das projeções de transição dentro da terceira subárea foram tornadas relativamente acentuadas. Uma vez que um padrão acentuado está associado a uma resistência de fluxo relativamente baixa, e um fluido tende a escolher um caminho ao longo da placa que ofereça a resistência de fluxo mais baixa, a área de distribuição foi "prolongada" na direção dos primeiro e segundo lados compridos 4 6 e 48 da placa de transferência de calor. Com referência à Figura 6, estes "prolongamentos" consistem nas secções da área de distribuição que se estendem entre a terceira linha limítrofe 72 e a primeira parte exterior 68b da primeira linha limítrofe 68, e a quarta linha limítrofe 74 e a segunda parte exterior 68c da primeira linha limítrofe 68, respetivamente. 0 fluido será orientado através destes "prolongamentos" na direção dos primeiro e segundo lados compridos 46, 48 da placa de transferência de calor, o que reduzirá a "fuga" de fluido para dentro da área de transição 66 próxima do ponto de extremidade 88 da parte central 68a da primeira linha limítrofe 68. Isto melhora a distribuição de fluido ao longo da largura da placa. A modalidade descrita anteriormente da presente invenção deve ser encarada apenas como exemplo. Um especialista na técnica compreende que a modalidade analisada pode ser variada e combinada de diversas maneiras sem se desviar do conceito inventivo. A título de exemplo, os padrões de distribuição, transição e transferência de calor especificados anteriormente são apenas exemplificativos. Naturalmente, a invenção é aplicável relativamente a outros tipos de padrões. Por exemplo, as projeções de transição não têm de se estender ao longo de linhas que sejam semelhantes às respetivas partes da quarta linha limítrofe. A terceira área pode compreender cristas mais ou menos "ramificadas", e essas cristas podem apresentar o mesmo número ou diferentes números de "ramificações". Além disso, uma projeção de transição pode compreender partes retas e curvas. A primeira linha limítrofe que se estende entre as áreas de transição e transferência de calor não tem de se estender de acordo com o referido anteriormente. Por exemplo, as primeira e segunda partes exteriores da primeira linha limítrofe poderiam estender-se de inúmeras maneiras diferentes. Além disso, a primeira linha limítrofe poderia ser reta e paralela à segunda linha limítrofe, ou ter outra forma, como uma forma ondulada ou dentada. 0 permutador de calor de placas descrito anteriormente é do tipo de contra-fluxo paralelo, isto é, a entrada e a saída de cada fluido estão dispostas na mesma metade do permutador de calor de placas e os fluidos fluem em direções opostas através dos canais entre as placas de transferência de calor. Naturalmente, o permutador de calor de placas poderia, alternativamente, ser do tipo de fluxo diagonal e/ou do tipo de fluxo paralelo. 0 permutador de calor de placas referido anteriormente compreende apenas um tipo de placa. Naturalmente, o permutador de calor de placas poderia, alternativamente, compreender dois ou mais tipos diferentes de placas de transferência de calor dispostas de maneira alternada. Além disso, as placas de transferência de calor poderiam ser feitas de outros materiais diferentes do aço inoxidável. A presente invenção poderia ser utilizada juntamente com outros tipos de permutadores de calor de placas diferentes dos semi-soldados, tais como permutadores de calor de placas totalmente soldadas, (totalmente) vedadas e herméticas, e brasadas.

Na modalidade descrita anteriormente, a segunda linha limítrofe é reta em toda a sua extensão. Em modalidades alternativas, partes da segunda linha limítrofe poderiam desviar-se de uma extensão reta. A título de exemplo, para impedir a flexão da placa de permutador de calor ao longo da segunda linha limítrofe, uma ou mais das projeções de transição poderiam cruzar a segunda linha limítrofe e ligar-se a uma respetiva uma das projeções de transferência de calor.

Na modalidade descrita anteriormente, a primeira subárea 66a da área de transição 66 está disposta para contactar a terceira subárea de uma área de transição superior. Além disso, a segunda subárea 66b está disposta para contactar a segunda e a terceira subáreas da área de transição superior enquanto que a terceira subárea 66c está disposta para contactar as primeira e segunda subáreas da área de transição superior. Naturalmente, a localização e extensão das quinta e sexta linhas limítrofes podem ser diferentes do descrito anteriormente em modalidades alternativas, o que pode alterar a interface entre a área de transição 66 e a área de transição superior.

Na modalidade descrita anteriormente, as projeções de transição (e depressões de transição) dentro da primeira subárea têm uma série de características comuns, por exemplo, o facto de todas elas serem retas e estarem associadas ao mesmo ângulo αη o mais pequeno. Estas características comuns definem a conceção geral das projeções de transição dentro da primeira subãrea. Naturalmente, uma ou mais das projeções de transição dentro da primeira subárea poderiam não apresentar uma (ou mais) destas características comuns, por exemplo, estar associadas a ângulos diferentes, desde que uma parte principal das projeções de transição tivessem esta característica comum.

Um raciocínio correspondente ao referido anteriormente é válido para as projeções de transição dentro da segunda subãrea. Por exemplo, uma característica comum das projeções de transição da segunda subãrea é o facto de estarem associadas a um ângulo oín o mais pequeno respetivo, que aumenta ou é constante numa direção a partir do primeiro para o segundo lado comprido da placa de transferência de calor. Naturalmente, uma ou mais das projeções de transição dentro da segunda subárea poderiam estar associadas a um ângulo αη o mais pequeno que se desviasse deste "comportamento", desde que uma parte principal das projeções de transição não estivessem associadas a um tal desvio.

Naturalmente, um raciocínio correspondente ao referido anteriormente é válido também para as projeções de transição dentro da terceira subárea. A partir do primeiro lado comprido da placa de transferência de calor, se houver duas projeções de transição consecutivas que não apresentam uma característica comum da primeira subãrea, tal poderá significar que essas projeções de transição consecutivas estão dispostas dentro da segunda subãrea.

As projeções de transição individuais ou projeções de transição ligadas (cristas contínuas dentro da terceira subãrea) não têm todas de se estender da primeira para a segunda linha limítrofe.

Finalmente, na modalidade descrita anteriormente, os primeiros pontos de extremidade das primeira e segunda linhas limítrofes, assim como os segundos pontos de extremidade das primeira e segunda linhas limítrofes estão dispostos à mesma distância do lado comprido respetivo. De acordo com uma modalidade alternativa, os primeiro e segundo pontos de extremidade da primeira linha limítrofe poderiam, alternativamente, estar dispostos a uma distância maior dos lados compridos respetivos do que os primeiro e segundo pontos de extremidade da segunda linha limítrofe, para criar uma área de transição com uma largura cónica. É de salientar que uma descrição de detalhes não relevantes para a presente invenção foi omitida e que as figuras são apenas esquemáticas e não desenhadas à escala. É de salientar também que algumas das figuras foram mais simplificadas do que outras. Consequentemente, alguns componentes podem ser ilustrados numa figura mas omitidos noutra figura.

DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente referidos na descrição • WO 2014067757 A [0001] [0008] [0059]

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Placa de transferência de calor (32) tendo um plano de extensão central (c-c), um primeiro lado comprido (46) e um segundo lado comprido (48) e compreendendo uma área de distribuição (64) , uma área de transição (66) e uma área de transferência de calor (54) dispostas de maneira consecutiva ao longo de um eixo central longitudinal (y) da placa de transferência de calor, a área de transição (66) sendo contígua à área de distribuição (64) ao longo de uma primeira linha limítrofe (68) e sendo contígua à área de transferência de calor (54) ao longo de uma segunda linha limítrofe (70), a área de transferência de calor, a área de distribuição (64) e a área de transição (66) estando providenciadas com um padrão de transferência de calor, um padrão de distribuição e um padrão de transição, respetivamente, sendo o padrão de transição diferente do padrão de distribuição e do padrão de transferência de calor e compreendendo projeções de transição (98) e depressões de transição (100) em relação ao plano de extensão central, a área de transição (66) compreendendo uma primeira subárea (66a), uma linha reta imaginária (102) estendendo-se entre dois pontos de extremidade (104, 106) de cada projeção de transição (98) com um ângulo αη o mais pequeno, n = 1, 2, 3... em relação ao eixo central longitudinal (y), caracfcerizada por a área de transição compreender adicionalmente uma segunda subárea (6 6b) e uma terceira subárea (66c), estando as primeira, segunda e terceira subáreas dispostas de maneira consecutiva entre as primeira e segunda linhas limítrofes (68, 70) e sendo contíguas umas às outras ao longo das quinta e sexta linhas limítrofes (108, 110), respetivamente, estendendo-se entre e ao longo de projeções de transição (98a, 98b, 98c, 98d, 98e) adjacentes de projeções de transição (98), estando a primeira subárea (66a) em maior proximidade do primeiro lado comprido (46) e estando a terceira subárea (66c) em maior proximidade do segundo lado comprido (48) , o ângulo αη ο mais pequeno para pelo menos uma parte principal das projeções de transição (98) dentro da primeira subárea (66a) sendo essencialmente igual a um primeiro ângulo oíi, e o ângulo αη o mais pequeno variando entre as projeções de transição (98) dentro da segunda subárea (66b), tal que o ângulo αη o mais pequeno para pelo menos uma parte principal das projeções de transição (98) dentro da segunda subárea (66b) é maior do que o referido primeiro ângulo ou e aumenta numa direção a partir do primeiro lado comprido (46) para o segundo lado comprido (48) , na qual pelo menos uma parte principal da segunda linha limítrofe (70) é reta e essencialmente perpendicular ao eixo central longitudinal (y) da placa de transferência de calor (32) , e o ângulo αη o mais pequeno para um primeiro conjunto de projeções de transição (98) dentro da terceira subárea (66c) é essencialmente igual ao referido primeiro ângulo a1# estando a quinta linha limítrofe (108) entre as primeira e segunda subãreas (66a, 66b), vista a partir do primeiro lado comprido (46) da placa de transferência de calor (32) , localizada mesmo antes das primeiras duas projeções de transição consecutivas dentro da área de transição (66) estando ambas associadas a um ângulo αη o mais pequeno maior do que o referido primeiro ângulo ou, e estando a sexta linha limítrofe (110) entre a segunda e a terceira subáreas (66b, 66c) , vista a partir da quinta linha limítrofe (108), localizada mesmo antes das primeiras duas projeções de transição consecutivas dentro da área de transição (66) estando ambas associadas a um ângulo αη o mais pequeno igual ao referido primeiro ângulo ou.
2. Uma placa de transferência de calor (32) de acordo com a reivindicação 1, na qual pelo menos uma parte principal das projeções de transição (98) do referido primeiro conjunto de projeções de transição dentro da terceira subárea (66c) se estende a partir da segunda linha limítrofe (70).
3. Uma placa de transferência de calor (32) de acordo com a reivindicação 2, na qual o ângulo an mais pequeno para um segundo conjunto de projeções de transição (98) dentro da terceira subãrea (66c) é maior do que o referido primeiro ângulo ai, estendendo-se pelo menos uma parte principal das projeções de transição do referido segundo conjunto a partir da primeira linha limítrofe (68).
4. Uma placa de transferência de calor (32) de acordo com a reivindicação 3, na qual cada uma de pelo menos uma parte principal das projeções de transição (98) dentro da terceira subãrea (66c) que se estende a partir da segunda linha limítrofe (70) está ligada a uma respetiva uma das projeções de transição dentro da terceira subãrea que se estende a partir da primeira linha limítrofe (68).
5. Uma placa de transferência de calor (32) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual a distância mais curta entre as linhas retas imaginárias (102) de duas projeções de transição adjacentes, estendendo-se uma ao longo da outra (98), dentro da terceira subãrea (66c) é essencialmente constante dentro de uma parte principal da terceira subãrea.
6. Uma placa de transferência de calor (32) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual a área de transferência de calor (54) é adjacente à terceira subãrea (66c) da área de transição (66) ao longo de 10-40% da segunda linha limítrofe (70) .
7. Uma placa de transferência de calor (32) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual a parte central (68a) da primeira linha limítrofe (68) é arqueada e convexa quando vista a partir da área de transferência de calor (54) , tal que a parte central (68a) da primeira linha limítrofe (68) coincide com um contorno de urn oval imaginária, desviando-se a primeira linha limítrofe (68) do contorno da oval imaginária fora da parte central (68a).
8. Uma placa de transferência de calor (32) de acordo com a reivindicação 7, na qual uma segunda parte exterior (68c) da primeira linha limítrofe (68), que se estende a partir da parte central (68a) da primeira linha limítrofe na direção do segundo lado comprido (48) da placa de transferência de calor, estende-se na direção da segunda linha limítrofe (70).
9. Uma placa de transferência de calor (32) de acordo com a reivindicação 8, na qual a segunda parte exterior (68c) da primeira linha limítrofe (68) se estende a uma distância de, e essencialmente paralelamente a, a quarta linha limítrofe (74) que delimita a área de distribuição (64).
10. Uma placa de transferência de calor (32) de acordo com qualquer uma das reivindicações 7-9, na qual a parte central (68a) da primeira linha limítrofe (68) ocupa 40-90% da largura (w) da placa de transferência de calor.
11. Um permutador de calor de placas (26) compreendendo uma placa de transferência de calor (32) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.