ES2610365T3

ES2610365T3 - Placa intercambiadora de calor e intercambiador de calor de placas que comprende una placa intercambiadora de calor de este tipo

Info

Publication number: ES2610365T3
Application number: ES12190496.5T
Authority: ES
Inventors: Johan Nilsson; Magnus Hedberg
Original assignee: Alfa Laval Corporate AB
Current assignee: Alfa Laval Corporate AB
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: KR101686370B1; EP2728293B1; JP2015532972A; BR112015008859A2; CN203443451U; CN103791756B; CA2885297C; CN103791756A; EP2728293A1; RU2606466C2; DK2728293T3; AR093268A1; BR112015008859B1; AU2013339692A1; KR20150079853A; US20150247682A1; CA2885297A1; WO2014067758A1; US9759494B2; RU2015115893A

Abstract

Una placa intercambiadora de calor (4, 6, 8) que tiene un eje central vertical (y) que divide la placa intercambiadora de calor en una mitad izquierda y una mitad derecha (20, 22) delimitadas por un primer y un segundo lados largos (24, 26) respectivamente, un eje central horizontal (x) que divide la placa intercambiadora de calor en una mitad superior y una inferior (28, 30) delimitadas por un primer y un segundo lados cortos (32, 34), respectivamente, y un orificio de puerto (36, 38, 42, 44) con un punto de referencia (80) que coincide con un punto central (C) de un círculo imaginario máximo (82) que puede caber en el orificio de puerto, estando dispuesto el orificio de puerto dentro de la mitad izquierda y la mitad superior, en donde el orifico de puerto tiene una forma definida por un número de puntos de esquina (66, 68, 70) de una figura geométrica plana imaginaria (72), de los que al menos uno está desplazado con respecto a un arco (92) del círculo y el mismo número de líneas (74, 76, 78) que conectan los puntos de esquina, en donde un primer punto de esquina (66) de los puntos de esquina es el que está dispuesto más cerca de una transición (84) entre el primer lado corto y el primer lado largo y a una primera distancia (d1) del punto de referencia, un segundo (68) de los puntos de esquina es el que está dispuesto más próximo al primer punto de esquina en sentido horario y a una segunda distancia (d2) del punto de referencia y un tercero (70) de los puntos de esquina es el que está dispuesto más próximo al primer punto de esquina en sentido antihorario y a una tercera distancia (d3) del punto de referencia, teniendo el orificio de puerto (36, 38, 42, 44) un eje de simetría (s) solo que se extiende a través del primer punto de esquina (66) y del punto de referencia (80), caracterizada por que dichas líneas (74, 76, 78) que conectan los puntos de esquina son líneas curvas que no tienen partes rectas.

Description

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DESCRIPCION

Placa intercambiadora de calor e intercambiador de calor de placas que comprende una placa intercambiadora de calor de este tipo

Campo tecnico

La invencion se refiere a una placa intercambiadora de calor de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1. La invention se refiere tambien a un intercambiador de calor de placas que comprende una placa intercambiadora de calor de este tipo.

Antecedentes de la tecnica

Los intercambiadores de calor de placas consisten normalmente en dos placas de extremo entre las que se disponen una serie de placas de transferencia de calor de forma alineada. En un tipo de PHE bien conocidos, los denominados intercambiadores de calor de placas con junta de estanqueidad, las juntas se disponen entre las placas de transferencia de calor. Las placas de extremo, y por lo tanto las placas de transferencia de calor, se presionan una hacia la otra, por lo que las juntas se sellan entre las placas de transferencia de calor. Las juntas definen canales de flujo paralelos entre las placas de transferencia de calor a traves de los que pueden fluir alternativamente dos fluidos a temperaturas inicialmente diferentes para transferir calor de un fluido a otro.

Los fluidos entran y salen de los canales a traves de puertos de entrada y salida, respectivamente, que se extienden a traves del intercambiador de calor de placas y se forman por orificios de puerto alineados respectivos en las placas de transferencia de calor. Los puertos de entrada y salida se comunican con entradas y salidas, respectivamente, del intercambiador de calor de placas. Equipos tales como bombas son necesarios para alimentar los dos fluidos a traves del intercambiador de calor de placas. Cuanto mas pequenos sean los puertos de entrada y salida, mayor sera la caida de presion de los fluidos dentro del PHE y el equipo mas potente y, por lo tanto, se requiere de un costoso equipo para el correcto funcionamiento del PHE. Naturalmente, el diametro de los puertos de entrada y salida podria hacerse mas grande con el fin de disminuir la caida de presion de los fluidos y permitir el uso de un equipo menos potente. Sin embargo, la ampliation del diametro de los puertos de entrada y salida significa aumentar el diametro de los orificios de puerto en las placas de transferencia de calor. A su vez, esto podria dar lugar a que se sebe sacrificar la valiosa superficie de transferencia de calor de la placa de transferencia de calor que esta normalmente asociada con una eficacia de transferencia de calor reducida del intercambiador de calor de placas.

Un intercambiador de calor de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 se conoce a partir del documento US 3.862.661.

Sumario

Un objetivo de la presente invencion es proporcionar una placa intercambiadora de calor que este asociada con una caida de presion relativamente baja y, por lo tanto, puede utilizarse tambien en conexion con equipos perifericos relativamente menos potentes. El concepto basico de la invencion es proporcionar a la placa intercambiadora de calor al menos un orificio de puerto no circular en lugar de uno circular convencional. El orificio de puerto se puede adaptar al diseno de la misma placa intercambiadora de calor y el area del orificio de puerto se puede agrandar sacrificando la superficie de la placa intercambiadora de calor que no contribuye considerablemente a la prestacion de transferencia de calor de la placa intercambiadora de calor. Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar un intercambiador de calor de placas que comprende dicha placa intercambiadora de calor. La placa intercambiadora de calor y el intercambiador de calor de placas para conseguir los objetivos anteriores se definen en las reivindicaciones adjuntas y se describen a continuation.

Una placa intercambiadora de calor de acuerdo con la presente invencion tiene un eje central vertical que divide la placa intercambiadora de calor en una mitad izquierda y una mitad derecha delimitadas por un primer y un segundo lado largo, respectivamente, y un eje central horizontal que divide la placa intercambiadora de calor en una mitad superior y una mitad inferior delimitadas por un primer y un segundo lado corto, respectivamente. Ademas, la placa intercambiadora de calor tiene un orificio de puerto con un punto de referencia que coincide con un punto central del circulo imaginario mas grande que puede caber en el orificio de puerto. El orificio de puerto se dispone dentro de la mitad izquierda y la mitad superior de la placa intercambiadora de calor. La placa intercambiadora de calor se caracteriza por que un orifico de puerto tiene una forma definida por un numero de puntos de esquina de una figura geometrica plana imaginaria, de la que al menos un punto de esquina esta desplazado con respecto a un arco del circulo y el mismo numero de lineas completamente curvas que conectan estos puntos de esquina. Un primer punto de esquina de los puntos de esquina es el que esta dispuesto mas cerca de una transition entre el primer lado corto y el primer lado largo y a una primera distancia del punto de referencia. El segundo de los puntos de esquina es el que esta dispuesto mas proximo al primer punto de esquina en sentido horario y a una segunda distancia del punto de referencia. Ademas, el tercero de los puntos de esquina es el que esta dispuesto mas proximo al primer punto de esquina en sentido antihorario y a una tercera distancia del punto de referencia. El orificio de puerto tiene un eje de

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simetria solo que se extiende a traves del primer punto de esquina y del punto de referencia.

El termino "placa intercambiadora de calor", tal como se utiliza en la presente memoria, pretende incluir tanto las placas de extremo como las placas de transferencia de calor del intercambiador de calor de placas, incluso si el foco de la presente invencion esta en las placas de transferencia de calor.

La figura geometrica plana puede ser de muchos tipos diferentes, por ejemplo un triangulo, un cuadrangulo, un pentagono y asi sucesivamente. Por lo tanto, el numero de puntos de esquina o puntos de extremo, y por lo tanto iineas curvas, puede diferir de ser dos y mas.

Por lineas completamente curvas se entienden lineas que no tienen partes rectas. Por lo tanto, el orificio de puerto tendra un contorno sin partes rectas. Esto es beneficioso ya que dara lugar a tensiones de flexion relativamente bajas alrededor del orificio de puerto. Un fluido que fluye a traves del orificio del orificio se esfuerza por doblar el orificio del orificio en una forma circular. De este modo, si el orificio de puerto tuviera porciones rectas, esto daria lugar a tensiones de flexion relativamente altas en la placa intercambiadora de calor.

Cada una de las lineas curvas conecta dos de los puntos de esquina.

Puesto que al menos uno de los puntos de esquina esta desplazado con respecto al arco del circulo imaginario, el orificio de puerto no sera circular.

La caracteristica de que el segundo y tercer punto de esquina estan mas proximos al primer punto de esquina en sentido horario y en sentido antihorario, respectivamente, expresa el posicionamiento relativo del primer, segundo y tercer puntos de esquina siguiendo el contorno del orificio de puerto.

Al hablar de la primera, segunda y tercera distancia entre el punto de referencia y del primer, segundo y tercer punto de esquina, respectivamente, se trata de la distancia mas corta que esta a la vista.

Como se ha mencionado anteriormente el orificio de puerto es simetrico, lo que puede facilitar la fabricacion de la placa intercambiadora de calor.

De acuerdo con una realization de la placa intercambiadora de calor de la invencion, el numero de puntos de esquina y lineas curvas es igual a tres. En relation con ello, la figura geometrica plana correspondiente podria ser un triangulo. Esta realizacion es adecuada para muchas placas intercambiadoras de calor convencionales con una forma esencialmente rectangular y los orificios de puerto dispuestos en las esquinas de la placa intercambiadora de calor.

Las lineas curvas pueden ser concavas o abombadas hacia fuera como se ve desde el punto de referencia del orificio de puerto. Un diseno de este tipo permite un area de orificio de puerto relativamente grande que se asocia con una caida de presion relativamente baja.

De acuerdo con la invencion, la primera distancia entre el primer punto de esquina y el punto de referencia puede ser menor que la segunda distancia entre el segundo punto de esquina y el punto de referencia y/o la tercera distancia entre el tercer punto de esquina y el punto de referencia. De este modo, la forma del orificio de puerto se puede adaptar al diseno del resto de la placa intercambiadora de calor. Mas en particular, dependiendo del diseno de la placa intercambiadora de calor, puede haber mas espacio para desplazar el segundo y tercer puntos de esquina para aumentar el area del orificio de puerto que para desplazar el primer punto de esquina.

Finalmente, la mitad superior de la placa intercambiadora de calor puede comprender una segunda area provista de un segundo patron de ondulacion y una tercera area provista de un tercer patron de ondulacion. Las areas segunda y tercera se disponen sucesivamente a lo largo del eje central vertical de la placa intercambiadora de calor siendo la segunda area la mas proxima al primer lado corto y siendo la segunda area adyacente a la tercera area a lo largo de una segunda linea de limite. El segundo y tercer patrones de ondulacion difieren entre si. Ademas, una cuarta linea recta imaginaria se extiende desde el punto de referencia, a traves de uno de los puntos de esquina y hasta un punto de extremo de la segunda linea de limite que es la que esta dispuesta mas proxima al primer lado largo. Este diseno es adecuado para muchas placas intercambiadoras de calor convencionales, ya que permite un ensanchamiento del orificio de puerto de una manera que minimiza el efecto sobre la capacidad de transferencia de calor de la placa intercambiadora de calor. Esto se ilustrara en la section de description detallada con referencia a los dibujos.

El intercambiador de calor de placas de acuerdo con la presente invencion comprende una placa intercambiadora de calor como se ha descrito anteriormente.

Otros objetivos, caracteristicas, aspectos y ventajas de la invencion seran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada, asi como de los dibujos.

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Breve descripcion de los dibujos

La invencion se describira a continuation con mas detalle con referencia a los dibujos esquematicos adjuntos, en los que

la Figura 1 es una vista frontal de un intercambiador de calor de placas,

la Figura 2 es una vista lateral del intercambiador de calor de placas de la Figura 1,

la Figura 3 es una vista en planta de una placa de transferencia de calor, y

la Figura 4 es una vista esquematica de una parte de la placa de transferencia de calor de la Figura 3. Descripcion detallada

Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, se muestra un intercambiador de calor de placas 2 con juntas. El mismo comprende placas intercambiadoras de calor en forma de una primera placa de extremo 4, una segunda placa de extremo 6 y un numero de placas de transferencia de calor dispuestas entre la primera y segunda placas de extremo 4 y 6, respectivamente. Las placas de transferencia de calor son de dos tipos diferentes. Sin embargo, las partes de las placas de transferencia de calor a las que esta relacionada la presente invencion son similares en todas las placas de transferencia de calor. Por lo tanto, la diferencia entre los dos tipos de placas de transferencia de calor no se describira adicionalmente en la presente memoria. Una de las placas de transferencia de calor, denotada con el numero de referencia 8, se ilustra con mas detalle en la Figura 3. Los diferentes tipos de placas de transferencia de calor se disponen alternativamente en un paquete de placas 9 con un lado frontal (ilustrado en la Figura 3) de una placa de transferencia de calor orientada hacia el lado posterior de una placa de transferencia de calor vecina. Cada segunda placa de transferencia de calor se hace girar 180 grados, en relation con una orientation de referencia (ilustrada en la Figura 3), alrededor de una direction normal del plano de la Figura 3.

Las placas de transferencia de calor estan separadas entre si por juntas (no mostradas). Las placas de transferencia de calor junto con las juntas forman canales paralelos dispuestos para recibir dos fluidos para transferir calor de un fluido al otro. Con este fin, un primer fluido se dispone para fluir en cada segundo canal y un segundo fluido se dispone para fluir en los canales restantes. El primer fluido entra y sale del intercambiador de calor de placas 2 a traves de la entrada 10 y la salida 12, respectivamente. De manera similar, el segundo fluido entra y sale del intercambiador de calor de placas 2 a traves de la entrada 14 y la salida 16, respectivamente. Para que los canales sean a prueba de fugas, las placas de transferencia de calor deben estar presionadas una contra la otra, por lo que las juntas se sellan entre las placas de transferencia de calor. Con este fin, el intercambiador de calor de placas 2 comprende un numero de medios de apriete 18 dispuestos para presionar la primera y la segunda placas de extremo 4 y 6, respectivamente, una hacia la otra.

La placa de transferencia de calor 8 se describira a continuacion con mas detalle con referencia a las Figuras 3 y 4. La placa de transferencia de calor 8 es una lamina esencialmente rectangular de acero inoxidable. Tiene un plano de extension central c-c (vease Figura 2) paralelo al plano de las Figuras 3 y 4, a un eje central vertical y, y a un eje central horizontal x de la placa de transferencia de calor 8. El eje central vertical y divide la placa de transferencia de calor 8 en una primera mitad 20 y una segunda mitad 22 que tiene un primer lado largo 24 y un segundo lado largo 26, respectivamente. El eje central horizontal x divide la placa de transferencia de calor 8 en una mitad superior 28 y una mitad inferior 30 que tiene un primer lado corto 32 y un segundo lado corto 34, respectivamente. La mitad superior 28 de la placa de transferencia de calor 8 comprende un orificio de puerto de entrada 36 para el primer fluido y un orificio de puerto de salida 38 para el segundo fluido conectado a la entrada 10 y a la salida 16 respectivamente del intercambiador de calor de placas 2. Analogamente, la mitad inferior 30 de la placa de transferencia de calor 8 comprende un orificio de puerto de entrada 42 para el segundo fluido y un orificio de puerto de salida 44 para el primer fluido conectado a la entrada 14 y la salida 12, respectivamente, del intercambiador de calor de placas 2. A continuacion, solo se describira la mitad superior 28 del intercambiador de calor de placas 2, ya que las estructuras de las mitades superior e inferior, cuando se trata de las partes de las placas de transferencia de calor a las que se refiere la presente invencion, son las mismas pero invertidas especularmente.

Los orificios de puerto de entrada y salida 36 y 38 de la mitad superior 28 se disponen dentro de la primera y segunda mitades 20 y 22, respectivamente. Ademas, son similares pero invertidos especularmente, por lo que solo uno de ellos, el puerto de entrada 36, se describira adicionalmente a continuacion. La mitad superior 28 de la placa de transferencia de calor 8 comprende tambien una primera area 46, una segunda area 48, una tercera area 50 y cuartas areas 52a y 52b. Las areas primera, segunda y tercera 46, 48 y 50, respectivamente, se disponen sucesivamente a lo largo del eje central vertical y, se observan desde el primer lado corto 32. La primera area 46 se extiende entre los puertos de entrada y salida 36 y 38 y se une a la segunda area 48 a lo largo de una primera linea de limite 54. Ademas, la primera area 46 esta provista de un primer patron de ondulacion 56 en forma de un patron de distribution de salientes y depresiones en relacion con el plano de extension central c-c. La segunda area 48 se une a la tercera area 50 a lo largo de una segunda linea de limite 58. Ademas, esta provista de un segundo patron de ondulacion 60 en forma de un patron de transition de salientes y depresiones en relacion con el plano de extension central c-c. La tercera area 50 esta provista de un tercer patron de ondulacion 62 en forma de un patron de transferencia de calor de salientes y depresiones en relacion con el plano de extension central c-c. Las cuartas areas 52a y 52b se extienden desde uno de los puertos de entrada y salida 36 y 38 hacia las areas primera y

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segunda 46 y 48. Ademas, las cuartas areas 52a y 52b estan provistas de los cuartos patrones de ondulacion 64a y 64b (similares pero invertidos especularmente) en forma de patrones adiabaticos de salientes y depresiones en relacion con el plano de extension central c-c. La tarea principal de la primera area 46 es esparcir un fluido a traves de toda la anchura de la placa de transferencia de calor 8. La tarea principal de la tercera area 50 es transferir calor desde un fluido en un lado de la placa de transferencia de calor 8 a un fluido en el otro lado de la placa de transferencia de calor. La segunda area 48 tiene tanto una funcion de dispersion como una funcion de transferencia de calor. La tarea principal de las cuartas areas 52a y 52b es guiar un fluido entre los puertos de entrada y salida 36 y 38 y las areas primera y segunda 46 y 48, es decir, son simplemente areas para el transporte de fluido. Las areas anteriores y los patrones de ondulacion no se describiran en detalle en la presente memoria. En cambio, se hace referencia a la solicitud de patente, en tramitacion junto con la presente, del solicitante "Placa de transferencia de calor e intercambiador de calor de placas que comprende dicha placa de transferencia de calor", presentada en la misma fecha que la presente solicitud e incorporada en la presente memoria.

El orificio de puerto de entrada 36 se ilustra esquematicamente en la Figura 4. Tiene una forma definida por el primer, segundo y tercer puntos de esquina 66, 68 y 70, respectivamente, de un triangulo imaginario 72 (iineas discontinuas). Ademas, estos puntos de esquina se conectan por una primera, segunda y tercera lineas completamente curvas 74, 76 y 78, respectivamente, que son concavas segun se observa desde dentro del orificio de puerto de entrada. Un punto de referencia 80 del orificio de puerto de entrada 36 coincide con un punto central C de un circulo imaginario mas grande 82 (lineas fantasma) que se puede disponer en el orificio de puerto de entrada. El primer punto de esquina 66 se situa mas proximo a una transicion 84 entre el primer lado corto 32 y el primer lado largo 24 de la placa de transferencia de calor 8. Ademas, se dispone sobre una primera linea recta imaginaria 86 que se extiende desde el punto de referencia 80 y sobre una primera distancia d1 desde el punto de referencia. El segundo punto de esquina 68 se situa mas proximo al primer punto de esquina en sentido horario. Ademas, se dispone sobre una segunda linea recta imaginaria 88 que se extiende desde el punto de referencia 80 y sobre una segunda distancia d2 desde el punto de referencia. El tercer punto de esquina 70 se situa mas proximo al primer punto de esquina en sentido antihorario. Ademas, se dispone sobre una tercera linea recta imaginaria 90 que se extiende desde el punto de referencia 80 y sobre una tercera distancia d3 desde el punto de referencia.

Para las distancias primera, segunda y tercera anteriores las siguientes relaciones son validas: d2 = d3 y d2 > d1. Ademas, un primer angulo al entre la primera y segunda lineas rectas imaginarias es menor que un segundo angulo a2 entre la segunda y tercera lineas rectas imaginarias y esencialmente igual a un tercer angulo a3 entre la segunda y primera lineas rectas imaginarias. En otras palabras, para el primer, segundo y tercer angulos son validas las siguientes relaciones: al = a3 y al < a2. En este ejemplo especifico, al = a3 = 115 grados. Ademas, la primera linea curvada 74 que conecta el primer y segundo puntos de esquina 66 y 68 es esencialmente uniforme a la tercera linea curvada 78 que conecta el tercer y cuarto puntos de esquina 70 y 66. En total, esto significa que el orificio de puerto de entrada 36 es simetrico con un eje de simetria s que se extienden a traves del primer punto de esquina 66 y del punto 80 de referencia.

Como resulta evidente a partir de las Figuras y de la descripcion anterior, el orificio de puerto de entrada 36 no tiene una forma circular convencional. En su lugar, tiene una forma definida por una serie de puntos de esquina, aqui tres, de los que al menos uno, aqui todos, estan desplazados con respecto a un arco 92 del circulo 82, y el mismo numero de lineas curvas (aqui, por tanto tres) que conectan estos puntos de esquina. Si el orificio de puerto de entrada era circular, preferentemente tendria una forma correspondiente al circulo 82. Desde un punto de vista de la caida de presion, con referencia a las descripciones previas a este respecto, seria preferible un orificio de puerto de entrada aun mas grande. Sin embargo, el diseno del resto de la placa de transferencia de calor 8, limita el tamano posible del orificio de puerto de entrada. Por ejemplo, un orificio de puerto de entrada circular mas grande significaria que un contorno del orificio de puerto de entrada estaria dispuesto mas proximo al primer lado corto 32 y/o del primer lado largo 24 lo que podria dar lugar a problemas de resistencia de la placa de transferencia de calor 8. Ademas, un orificio de puerto de entrada circular mas grande tambien podria significar que el area entre el orificio de puerto de entrada y la primera area 46 (Figura 3), donde una junta se dispone normalmente como es bien conocido en la tecnica, podria ser demasiado estrecha para la disposition de la junta. Un area intermedia estrecha de este tipo tambien podria causar problemas al presionar la placa de transferencia de calor con los patrones de ondulacion mencionados anteriormente. Naturalmente, la primera area 46 de la placa de transferencia de calor 8 se podria desplazar mas abajo sobre la placa de transferencia de calor para dar cabida a un orificio de puerto de entrada circular 36 mas grande. Sin embargo, esto estaria normalmente asociado con una tercera area mas pequena 50 y, por tanto una capacidad de transferencia de calor empeorada de la placa de transferencia de calor.

Como se ha descrito anteriormente e ilustrado en las figuras, el area del orificio de puerto de entrada se puede aumentar sin tener que modificar el diseno del resto de la placa de transferencia de calor. Al permitir que el orificio de puerto de entrada ocupe mas de las cuartas areas adiabaticas 52a y 52b de la placa de transferencia de calor 8 que un orificio de puerto de entrada circular con una forma correspondiente al circulo 82, un orificio de puerto de entrada mas grande asociado con una menor caida de presion puede realizarse. Puesto que son solo las cuartas areas adiabaticas las que se ven afectadas por este alargamiento, la capacidad de distribution y la transferencia de calor de la placa de transferencia de calor 8 permanecen esencialmente inalteradas. Mas particularmente, la mayor parte del espacio para la ampliation del orificio de puerto de entrada existe en una direction que coincide con una cuarta linea recta imaginaria 94 que se extiende desde el punto de referencia 80 hasta un punto extremo 96 de la

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segunda lmea de limite 58 que es la mas proxima al primer lado largo 24 de la placa de transferencia de calor 8. Por lo tanto, la placa de transferencia de calor 8 se disena de tal manera que el tercer punto de esquina 70 se dispone sobre esta cuarta linea recta imaginaria 94. Ademas, puesto que el contorno del orificio de puerto de entrada 36 carece de porciones rectas, las tensiones de flexion alrededor del orificio de puerto de entrada seran relativamente bajas.

Se debe hacerse hincapie en que una descripcion correspondiente a la indicada anteriormente es valida para todos los orificios de puerto de entrada y de salida de la placa de transferencia de calor.

Otra ventaja con el orificio de puerto de entrada no circular descrito anteriormente se refiere a juntas y filtros. Como se describe a modo de introduccion, en un intercambiador de calor de placas con juntas, las juntas se utilizan para definir y sellar los canales entre las placas de transferencia de calor. Normalmente, las juntas se extienden a lo largo de una periferia de las placas de transferencia de calor para encerrar todos los orificios de puerto de entrada y salida y alrededor de los orificios de puerto de entrada y salida individuales. Las juntas pueden comprender medios de agarre dispuestos para acoplarse con un borde de las placas de transferencia de calor para asegurar las juntas a las placas de transferencia de calor. En relacion con algunas aplicaciones del intercambiador de calor de placas, por ejemplo, en aplicaciones asociadas con el tratamiento de fluidos contaminados de alguna manera, se utilizan insertos de filtro para evitar que contaminaciones entren en los canales entre las placas de transferencia de calor. Estos insertos de filtro tienen normalmente la forma de un cilindro circular y se extienden a traves de los puertos de entrada y/o salida del intercambiador de calor de placas, es decir, a traves de los puertos de entrada y salida de las placas de transferencia de calor. Si, como es convencional, los puertos de entrada y de salida de las placas de transferencia de calor son circulares, entonces los medios de agarre de las juntas pueden interferir con los insertos de filtro. Sin embargo, si los orificios de puerto de entrada y de salida tienen una forma como se ha descrito anteriormente, las juntas se pueden adaptar de tal manera que los medios de agarre de juntas se acoplen con la placa de transferencia de calor en los puntos de esquina de los puertos de entrada y salida. Por lo tanto, no hay riesgo de interferencia entre las juntas y los insertos de filtro cilindricos circulares.

La realization descrita anteriormente de la presente invention solo debe ser vista como un ejemplo. Una persona experta en la materia se dara cuenta de que la realizacion descrita se puede variar de diversas maneras sin desviarse de la conception inventiva.

Las placas de extremo 4 y 6 del intercambiador de calor de placas 2 anteriormente descrito se disenan convencionalmente con entradas y salidas circulares. Sin embargo, tambien las placas de extremo podrian estar provistas de entradas y salidas no circulares similares a los puertos de entrada y de salida descritos anteriormente.

Ademas, la forma del orificio de puerto de entrada se define por una figura geometrica plana imaginaria en forma de triangulo, tres puntos de esquina y tres lineas curvas. Naturalmente, podrian utilizarse otras figuras geometricas planas imaginarias, y tambien otro numero de puntos de esquina y lineas curvas, para definir el orificio de puerto de entrada en las realizaciones alternativas.

El orificio de puerto de entrada descrito anteriormente es simetrico con un eje de simetria s. Por supuesto, el orificio de puerto de entrada podria ser completamente asimetrico o incluso mas simetrico con mas de un eje de simetria. Como ejemplo, las lineas curvas podrian ser uniformes/no uniformes y/o la distancia al punto de referencia para todos los puntos de esquina podria ser igual/diferente. Ademas, las lineas curvas no necesitan ser concavas. Una o mas de las lineas curvas pueden tener otras formas.

La mitad superior de la placa de transferencia de calor anterior comprende una primera, segunda, tercera y cuartas areas provistas de primer, segundo, tercer y cuarto patrones de ondulacion. Naturalmente, la invencion es igualmente aplicable en relacion con una placa de transferencia de calor con una mitad superior que comprende mas o menos areas. Como ejemplo, la mitad superior de la placa de transferencia de calor podria comprender segundas, terceras y cuartas areas, con segundos, terceros y cuartos patrones de ondulacion diferentes, solamente, extendiendose la segunda area desde la tercera area entre los orificios de puerto de entrada y de salida 36 y 38. Por ejemplo, la segunda area podria estar provista de un patron de distribution, la tercera area podria estar provista de un patron de transferencia de calor y las cuartas areas podrian proporcionarse con patrones adiabaticos mientras que el patron de transition podria omitirse.

El intercambiador de calor de placas descrito anteriormente es de tipo contraflujo paralelo, es decir, la entrada y la salida para cada fluido se disponen en la misma mitad del intercambiador de calor de placas y los fluidos fluyen en direcciones opuestas a traves de los canales entre las placas de transferencia de calor. Naturalmente, el intercambiador de calor de placas podria ser de tipo flujo diagonal y/o flujo conjunto.

Dos tipos diferentes de placas de transferencia de calor estan comprendidas en el intercambiador de calor de placas anterior. Naturalmente, el intercambiador de calor de placas podria comprender alternativamente solamente un tipo de placa o mas de dos tipos de placas diferentes. Ademas, las placas de transferencia de calor podrian fabricarse de otros materiales distintos del acero inoxidable.

Por ultimo, la presente invencion podria utilizarse en relacion con otros tipos de intercambiadores de calor de placas que aquellos con juntas, tales como intercambiadores de calor de placas que comprenden placas de transferencia de calor unidas permanentemente.

5 Se debe hacer hincapie en que el primer, segundo, tercer, etc. atributos se utilizan aqui solo para distinguir entre especies del mismo tipo y no para expresar ningun tipo de orden mutuo entre las especies.

Se debe hacer hincapie en que se ha omitido una descripcion de detalles no relevantes para la presente invencion y que las figuras son solo esquematicas y no estan dibujadas a escala. Tambien se debe decir que algunas de las 10 Figuras han sido mas simplificadas que otras. Por lo tanto, algunos componentes pueden ilustrarse en una Figura, pero dejados fuera en otra Figura.

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REIVINDICACIONES

1. Una placa intercambiadora de calor (4, 6, 8) que tiene un eje central vertical (y) que divide la placa intercambiadora de calor en una mitad izquierda y una mitad derecha (20, 22) delimitadas por un primer y un segundo lados largos (24, 26) respectivamente, un eje central horizontal (x) que divide la placa intercambiadora de calor en una mitad superior y una inferior (28, 30) delimitadas por un primer y un segundo lados cortos (32, 34), respectivamente, y un orificio de puerto (36, 38, 42, 44) con un punto de referencia (80) que coincide con un punto central (C) de un circulo imaginario maximo (82) que puede caber en el orificio de puerto, estando dispuesto el orificio de puerto dentro de la mitad izquierda y la mitad superior, en donde el orifico de puerto tiene una forma definida por

un numero de puntos de esquina (66, 68, 70) de una figura geometrica plana imaginaria (72), de los que al menos

uno esta desplazado con respecto a un arco (92) del circulo y

el mismo numero de lineas (74, 76, 78) que conectan los puntos de esquina,

en donde un primer punto de esquina (66) de los puntos de esquina es el que esta dispuesto mas cerca de una transicion (84) entre el primer lado corto y el primer lado largo y a una primera distancia (d1) del punto de referencia, un segundo (68) de los puntos de esquina es el que esta dispuesto mas proximo al primer punto de esquina en sentido horario y a una segunda distancia (d2) del punto de referencia y un tercero (70) de los puntos de esquina es el que esta dispuesto mas proximo al primer punto de esquina en sentido antihorario y a una tercera distancia (d3) del punto de referencia, teniendo el orificio de puerto (36, 38, 42, 44) un eje de simetria (s) solo que se extiende a traves del primer punto de esquina (66) y del punto de referencia (80), caracterizada por que dichas lineas (74, 76, 78) que conectan los puntos de esquina son lineas curvas que no tienen partes rectas.
2. Una placa intercambiadora de calor (4, 6, 8) de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el numero de puntos de esquina (66, 68, 70) y lineas curvas (74, 76, 78) es igual a tres.
3. Una placa intercambiadora de calor (4, 6, 8) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las lineas curvas (74, 76, 78) son concavas vistas desde el punto de referencia (80) del orificio de puerto.
4. Una placa intercambiadora de calor (4, 6, 8) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la primera distancia (d1) entre el primer punto de esquina (66) y el punto de referencia (80) es mas pequena que la segunda distancia (d2) entre el segundo punto de esquina (68) y el punto de referencia.
5. Una placa intercambiadora de calor (4, 6, 8) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la primera distancia (d1) entre el primer punto de esquina (66) y el punto de referencia (80) es mas pequena que la tercera distancia (d3) entre el tercer punto de esquina (70) y el punto de referencia.
6. Una placa intercambiadora de calor (8) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la mitad superior (28) de la placa intercambiadora de calor comprende una segunda area (48) provista de un segundo patron de ondulacion (60) y una tercera area (50) provista de un tercer patron de ondulacion (62), estando las areas segunda y tercera dispuestas sucesivamente a lo largo del eje central vertical (y) de la placa intercambiadora de calor siendo la segunda area la mas proxima al primer lado corto (32), estando la segunda area contigua a la tercera area a lo largo de una segunda linea de limite (58) y difiriendo los patrones de ondulacion segundo y tercero entre si, y en donde una cuarta linea recta imaginaria (94) se extiende desde el punto de referencia (80), a traves de uno de los puntos de esquina (66, 68, 70) y hasta un punto de extremo (96) de la segunda linea de limite que es la que esta dispuesta mas proxima al primer lado largo (24).
7. Un intercambiador de calor de placas (2) que comprende una placa intercambiadora de calor (4, 6, 8) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.