WO2016142561A1 - Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre - Google Patents
Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016142561A1 WO2016142561A1 PCT/ES2016/070066 ES2016070066W WO2016142561A1 WO 2016142561 A1 WO2016142561 A1 WO 2016142561A1 ES 2016070066 W ES2016070066 W ES 2016070066W WO 2016142561 A1 WO2016142561 A1 WO 2016142561A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- tube
- outer tube
- welded
- exchanger
- tubes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/12—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically the surrounding tube being closed at one end, e.g. return type
Definitions
- the invention falls within the field of thermal engineering, and in particular for the areas in which high temperature fluids are used, which therefore manifest significant expansion effects from the assembly to the operating situation.
- the invention is applied to an exchanger having a closing plate which has to be hermetically traversed by a pair of concentric tubes selected from metallic or plastic; susceptible of being welded metallic, in the first case, or being welded or adhered by resins or other plastic means, in the second case.
- a heat exchange fluid enters the inner tube, until it reaches its edge, where it pours against the firm plug of the outer tube boundary, whereby the fluid flow returns to the exchanger's closing plate, through the annular enclosure existing between the outer face of the inner tube and the inner face of the outer tube that in turn receives from its outer face the thermal effect object of the heat exchange to be carried out in said apparatus.
- each penetration is of two concentric tubes, interior and exterior, the outer tube being welded to at least one of the faces of the exchanger closing plate, around the entire circumference of the cavity or decking made in said plate, the welding being carried out as a circular continuous bead between the edge of said burner and the circular crown of the cylindrical surface of the outer tube identified as an area where to fix said tube to said closing plate, being a part of both outer and inner tubes outside of the internal space of the exchanger, and in part of that protruding length of the outer tube, two parallel incisions of transverse character are made, without affecting the inner tube, and two other parallel longitudinal incisions, from which the piece is extracted of outer tube separated from the rest by the four aforementioned incisions, leaving a lateral opening at whose edges from the tube the four corresponding sides of a hollow parallelepiped piece are welded, of the same material as the outer tube, and emerging therefrom radially, the output current flowing from said piece from the annular space between the two tubes, said channel being
- Figure 1 a shows a diagram of the longitudinal elevation of the elements that make up the problem posed, and said figure is in line with Figure 1 b, which is the scheme of the front elevation of said components, which are essentially the concentric tubes and the exchanger closing plate.
- Figure 2 shows a longitudinal plan section of the exchanger plate penetrated by the concentric tubes attached to said plate directly and indirectly, being free to dilate.
- Figure 3a shows the longitudinal straight section of the assembly presented in this application, and Figure 3b, which is in line with Figure 3a, shows the front elevation of the assembly.
- a circular hole, or burr, is made in the exchanger's closing plate, with a diameter that is equal to the outer diameter of the outer tube that has to cross that physical boundary, plus a diametral length that is between the fifth part and the third part of the thickness of the circular bead of the welding material, which will be metallic for the metal tubes, will be of a covalent nature, or of resins, for the plastic tubes.
- This weld is applied to the circular area (18) identified on the outer tube to apply the weld there.
- the part of said tube that is outside the exchanger ends at an open end or mouth, where the inner tube is housed with its adjustment and separation parts with respect to the outer tube, which are not object of the invention, and can be crowns of rings, or twisted wires helically.
- a lateral opening is opened, which in its base version is formed by four through, complete incisions perpendicular to each other, two transverse, and two longitudinal, although the Side opening can acquire any practicable shape with a drill, a saw or other sharp object, and in particular it can be round, if practiced with a drill.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre, en el que el más exterior de los tubos concéntricos se suelda a la fogonadura por la que atraviesa la placa de cierre del intercambiador, y el extremo exterior de dicho tubo se cierra con un tapón soldado, y en un punto del tubo cercano a ese extremo, se practican cuatro cortes que delimitan un trozo de la pared del tubo, que se extrae, soldándose en ese hueco de pared una pieza paralelepipédica que constituye el colector de salida radial desde el intercambiador de calor, quedando el tubo interior incólume, pero soldado al cierre del extremo del tubo exterior justo junto a la tapa anular que bloquea el movimiento del fluido en su seno, y lo dirige hacia la salida radial.
Description
DISPOSITIVO DE PENETRACIÓN DE TUBOS CONCÉNTRICOS EN INTERCAMBIADOR DE CALOR CON DILATACIÓN LIBRE
DESCRIPCIÓN
SECTOR DE LA TÉCNICA
La invención se encuadra en el campo de la ingeniería térmica, y en particular para los ámbitos en que se usan fluidos a alta temperatura, que por tanto manifiestan efectos importantes de dilatación desde la situación de montaje a la de operación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Existe una patente, la ES 2440088 B2, cuyo primer inventor es el mismo autor de esta solicitud, que se puede considerar un precedente directo, por presentar muchas de las características que ha de cumplir un intercambiador de calor de dilatación libre, incluyendo la condición esencial de que los tubos sean concéntricos, teniendo el exterior de ellos su extremo confín cerrado por una placa o cúspide soldada, atornillada o hecha firme con el tubo exterior por otro procedimiento estanco, pero no incluye una solución de penetración como la aquí propuesta, para que los tubos pasen del exterior del intercambiador al interior atravesando su placa de cierre.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención se aplica a un intercambiador que tiene una placa de cierre la cual ha de ser atravesada de manera hermética por un par de tubos concéntricos seleccionados entre metálicos o plásticos; susceptibles de ser soldados metálicamente, en el primer caso, o ser soldados o adheridos por resinas u otros medios plásticos, en el segundo caso.
Por dentro del tubo interior entra un fluido de intercambio térmico, hasta llegar a su confín, donde vierte contra el tapón firme del confín del tubo exterior por lo cual el flujo de fluido retorna hacia la placa de cierre del intercambiador, a través del recinto anular existente entre la cara exterior del tubo interior y la cara interior
del tubo exterior que recibe a su vez por su cara exterior el efecto térmico objeto del intercambio de calor a realizar en dicho aparato.
Lo propio de la invención es que cada penetración es de dos tubos concéntricos, interior y exterior, soldándose el tubo exterior a al menos una de las caras de la placa de cierre del intercambiador, alrededor de toda la circunferencia de la oquedad o fogonadura practicada en dicha placa, efectuándose la soldadura como cordón continuo circular entre el borde de dicha fogonadura y la corona circular de la superficie cilindrica del tubo exterior identificada como área donde fijar dicho tubo a dicha placa de cierre, quedando una parte de ambos tubos exterior e interior fuera del recinto interno del intercambiador, y en parte de esa longitud sobresaliente del tubo exterior se le practican al tubo dos incisiones paralelas de carácter transversal, sin afectar al tubo interior, y otras dos incisiones longitudinales paralelas, a partir de las cuales se extrae el trozo de tubo exterior separado del resto por las cuatro incisiones antedichas, quedando una apertura lateral a cuyas aristas del tubo se sueldan los cuatro lados correspondientes de una pieza paralelepipédica hueca, del mismo material que el tubo exterior, y que emerge del mismo en sentido radial, fluyendo por dicha pieza la corriente de salida desde el espacio anular entre ambos tubos, siendo canalizada dicha corriente hacia la salida del sistema merced al colector de escape que está en continuidad física con la pieza paralelepipédica, quedando finalizado el tubo exterior por su extremo de fuera mediante una tapa de forma anular embutida en el espacio anular entre ambos tubos. Dicha tapa va soldada tanto al tubo exterior por su boca o extremo, como al tubo interior sobre la corona circular de la superficie cilindrica de dicho tubo interior identificada como área donde fijar dicho tubo a dicha tapa anular de cierre del tubo exterior.
EXPLICACIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 a muestra un esquema del alzado longitudinal de los elementos que componen el problema planteado, y dicha figura va en consonancia con la figura 1 b, que es el esquema del alzado frontal de dichos componentes, que en esencia son los tubos concéntricos y la placa de cierre del intercambiador.
La figura 2 muestra un corte longitudinal en planta de la placa del intercambiador penetrada por los tubos concéntricos asidos a dicha placa directa e indirectamente, quedando libres para dilatar.
La figura 3a muestra la sección recta longitudinal del montaje presentado en esta solicitud, y la figura 3b, que está en consonancia con la figura 3a, muestra el alzado frontal del montaje.
Para facilitar la comprensión de las figuras de la invención, y de sus modos de realización, a continuación se relacionan los elementos relevantes de la misma:
1 . Placa de cierre del intercambiador de calor.
2. Tubo exterior.
3. Espacio anular de movimiento del fluido entre la superficie exterior del tubo interior (4) y la superficie interior del tubo exterior(2) .
4. Tubo interior.
5. Espacio interior del tubo interior.
6. Oquedad o fogonadura practicada en la placa de cierre (1 ) por la que pasan los tubos.
7. Tapón firme en el confín del tubo exterior (2)
8. Soldadura del tubo exterior con la placa de cierre.
9. Soldadura del tubo interior al tubo exterior por su extremo libre o boca, que se cierra con la pieza anular (1 1 ).
10. Apertura lateral en el tubo exterior (2).
1 1 . Pieza anular que cierra el espacio anular (3) entre el tubo interior y el exterior.
12. Flujo radial de salida del fluido por la apertura lateral (10).
13. Pieza paralelepipédica que confina el flujo (12).
14. Colector de escape.
15. Efecto físico de intercambio térmico que se produce en la superficie externa del tubo exterior (2).
16. Incisiones transversales en el tubo exterior (2) cerca de su extremo libre o boca.
17. Incisiones longitudinales en el tubo exterior (2) cerca de su extremo libre o boca.
18. Área circular del tubo exterior (2) donde fijar dicho tubo a la placa de cierre (1 ) mediante la soldadura (8).
19. Área circular del tubo interior (4) donde fijar dicho tubo al tubo exterior y a la pieza anular de cierre (1 1 ) mediante la soldadura (9).
MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
Se practica un agujero circular, o fogonadura, en la placa de cierre del intercambiador, con un diámetro que sea igual al diámetro exterior del tubo exterior que ha de atravesar esa frontera física, más una longitud diametral que esté entre la quinta parte y la tercera parte del espesor del cordón circular de aportación del material de soldadura, que será metálico para los tubos metálicos, será de naturaleza covalente, o de resinas, para los tubos plásticos. Esa soldadura se aplica al área circular (18) identificada sobre el tubo exterior para aplicar ahí la soldadura.
La parte de dicho tubo que queda fuera del intercambiador acaba en un extremo abierto o boca, por donde se aloja el tubo interior con sus piezas de ajuste y separación respecto del tubo exterior, las cuales no son objeto de la invención, y pueden ser coronas de anillos, o cables enroscados helicoidalmente. Antes de meter el tubo interior, en el tubo exterior, cerca de su boca, se abre una apertura lateral, que en su versión de base está formada por cuatro incisiones pasantes, completas perpendiculares entre sí, dos transversales, y dos longitudinales, aunque la apertura lateral puede adquirir cualquier forma practicable con un taladro, una sierra u otro objeto punzante, y en particular puede ser redondo, si se practica con un taladro. Y en dicha apertura lateral se ajusta un conector o pieza hermética del mismo material que el tubo exterior, y de sección recta que encaje con la forma de la apertura, a cuyos bordes se suelda. Análogamente, a dicha pieza (13) se le suelda por su otro extremo el colector de salida (14).
La operación de dejar listo el dispositivo concluye con la penetración del tubo interior en el exterior, según se ha adelantado, antes de lo cual se sitúa en la boca del tubo exterior una pieza metálica anular (1 1 ) que queda embutida entre ambos tubos concéntricos, y se suelda a ambos por la soldadura (9) que se aplica al área del tubo interior identificada al efecto, que queda así soldado a la pieza anular (1 1 ) y al tubo exterior (2).
Una vez descrita de forma clara la invención, se hace constar que las realizaciones particulares anteriormente descritas son susceptibles de modificaciones de detalle siempre que no alteren el principio fundamental y la esencia de la invención.
Claims
REIVINDICACIONES
1 - Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre, existiendo una placa de cierre (1 ) del intercambiador, y un par de tubos concéntricos (2 y 4) seleccionados entre metálicos o plásticos; susceptibles de ser soldados metálicamente, en el primer caso, o ser soldados o adheridos por resinas u otros medios plásticos, en el segundo caso; entrando por dentro del tubo interior (4) un fluido de intercambio térmico, hasta llegar a su confín, donde vierte contra el tapón firme (7) del confín del tubo exterior (2) por lo cual el flujo de fluido retorna hacia la placa (1 ) del intercambiador, a través del recinto anular (3) existente entre la cara exterior del tubo interior (4) y la cara interior del tubo exterior (2) que recibe a su vez por su cara exterior el efecto térmico (15) objeto del intercambio de calor a realizar en dicho aparato que requiere penetraciones dobles de entrada/salida, caracterizado dicho dispositivo porque cada penetración es de dos tubos concéntricos, interior y exterior, soldándose el tubo exterior (2) a al menos una de las caras de la placa de cierre (1 ) del intercambiador, alrededor de toda la circunferencia de la oquedad o fogonadura (6) practicada en dicha placa (1 ), efectuándose la soldadura como cordón continuo circular (8) entre el borde de dicha fogonadura (6) y la corona circular de la superficie cilindrica del tubo exterior (2) identificada como área (18) donde fijar dicho tubo a dicha placa de cierre (1 ) quedando una parte de ambos tubos exterior e interior (2 y 4) fuera del recinto interno del intercambiador, y en parte de esa longitud sobresaliente del tubo exterior (2) se le practican al tubo dos incisiones paralelas de carácter transversal (16), sin afectar al tubo interior, y otras dos incisiones longitudinales paralelas (17), a partir de las cuales se extrae el trozo de tubo exterior separado del resto por las cuatro incisiones antedichas (16 y 17), quedando una apertura lateral (10) a cuyas aristas del tubo se sueldan los cuatro lados correspondientes de una pieza paralelepipédica hueca (13), del mismo material que el tubo exterior (2), y que emerge del mismo en sentido radial, fluyendo por dicha pieza (13) la corriente de salida (12) desde el espacio anular (3) entre ambos tubos, siendo canalizada dicha corriente (12) hacia la salida del sistema merced al colector de escape (14) que está en continuidad física con la pieza paralelepipédica (13), quedando finalizado el tubo exterior (2) por su extremo de fuera mediante una tapa de forma anular (1 1 ) embutida en el espacio anular entre ambos tubos, la cual tapa va soldada tanto al tubo exterior
por su boca o extremo, como al tubo interior (4) sobre la corona circular de la superficie cilindrica de dicho tubo interior (4) identificada como área (19) donde fijar dicho tubo a dicha tapa anular (1 1 ) de cierre del tubo exterior (2).
2 - Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre, según reivindicación 1 , caracterizado porque la apertura lateral (10) practicada en el tubo exterior (2) tiene una forma seleccionada entre las que se realizan con una herramienta de corte al efecto, bien metálico o bien plástico, y la pieza de captación y conducción (13) del flujo radial de salida (12) tiene la misma forma y tamaño que la apertura practicada.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201530295A ES2535210B2 (es) | 2015-03-09 | 2015-03-09 | Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre |
| ESP201530295 | 2015-03-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016142561A1 true WO2016142561A1 (es) | 2016-09-15 |
Family
ID=53002866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/ES2016/070066 WO2016142561A1 (es) | 2015-03-09 | 2016-02-04 | Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2535210B2 (es) |
| WO (1) | WO2016142561A1 (es) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0376579A2 (en) * | 1988-12-22 | 1990-07-04 | Ngk Insulators, Ltd. | One-end closed ceramic double tube and method of manufacturing the same |
| WO2006059215A1 (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Groppalli S.R.L. | A device for recovery of flue-gas heat of a domestic boiler |
| DE102008056810A1 (de) * | 2008-11-11 | 2010-05-20 | Pierburg Gmbh | Kühlvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine |
-
2015
- 2015-03-09 ES ES201530295A patent/ES2535210B2/es active Active
-
2016
- 2016-02-04 WO PCT/ES2016/070066 patent/WO2016142561A1/es active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0376579A2 (en) * | 1988-12-22 | 1990-07-04 | Ngk Insulators, Ltd. | One-end closed ceramic double tube and method of manufacturing the same |
| WO2006059215A1 (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Groppalli S.R.L. | A device for recovery of flue-gas heat of a domestic boiler |
| DE102008056810A1 (de) * | 2008-11-11 | 2010-05-20 | Pierburg Gmbh | Kühlvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2535210A1 (es) | 2015-05-06 |
| ES2535210B2 (es) | 2015-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2021108101A (ru) | Соединительный узел и способ | |
| BR112016030166A2 (pt) | Trocador de calor | |
| RU2016130039A (ru) | Труба теплообменника и отопительный котел, имеющий такую трубу теплообменника | |
| ES2574329B1 (es) | Tapón de estanqueidad para cerramiento de orificios en paredes y similares | |
| ES2168646T3 (es) | Dispositivo mezclador y de dispensacion. | |
| BRPI0410043A (pt) | aparelho, sistemas e métodos para plugar um tubo em alta temperatura | |
| BR112015026518A2 (pt) | elemento de osmose, aparelho de osmose, instalação de osmose e método para gerar energia usando uma instalação de osmose | |
| ES2862225T3 (es) | Intercambiador de calor higiénico | |
| BR112017017684A2 (pt) | permutador de calor de casco e tubo | |
| ES2535210B2 (es) | Dispositivo de penetración de tubos concéntricos en intercambiador de calor con dilatación libre | |
| ES200895U (es) | Cambiador termico a base de revestimiento y tuberias. | |
| BR0102689A (pt) | Tubulação de polìmero composto para aquecedor de água | |
| BR112018015465A2 (pt) | trocador de calor com tanques, tubos e retentor | |
| ES2632483T3 (es) | Válvula de toma de muestras | |
| ES2298904T3 (es) | Accesorio para tuberias. | |
| BR112018017252A2 (pt) | conjunto de limitador de microfluxo e métodos de fabricação do mesmo | |
| ES2474591T3 (es) | Válvula | |
| AR103774A1 (es) | Permutador térmico para calentar un fluido de perforación | |
| ES2794843T3 (es) | Cabeza de lanza de soplado | |
| CN110645702A (zh) | 应用于发热模组的水道管及发热模组 | |
| ES2640254T3 (es) | Dispositivo para la extracción de una corriente parcial de un medio gaseoso que circula en un canal de ventilación de un sistema de aire acondicionado | |
| ES2956264T3 (es) | Procedimiento para producir un perfil de plástico | |
| ES2941089A1 (es) | Dispositivo para realizar un injerto en una conduccion | |
| BR102017015983A2 (pt) | Processo para soldar, um com o outro, dois componentes, de preferência, de um sistema de gás de escape de um motor de combustão interna, por meio de soldagem por resistência | |
| CN208464245U (zh) | 冷冻消融治疗用除湿装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16761132 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16761132 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |