ES2275594T3 - HEAT EXCHANGER. - Google Patents
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Abstract
Condensador evaporativo que comprende un intercambiador de calor que comprende una pluralidad de pares de tubos (9, 10), consistiendo cada par en un tubo (9) interior dispuesto coaxialmente a un tubo (10) exterior de modo que dejan un espacio (18) en el que puede fluir un fluido, estando fijados los tubos (9) interiores en sus extremos a una primera placa (7) tubular terminal y a una segunda placa (7'') tubular terminal, estando fijados los tubos (10) exteriores en sus extremos a una primera placa (8) tubular intermedia y a una segunda placa (8'') tubular intermedia, estando dispuestas las placas tubulares sustancialmente en ángulos rectos a los tubos, estando rodeadas lateralmente las placas (7, 8, 7'', 8'') tubulares por carcasas (14, 15, 13) para crear una primera cámara (24) entre la primera placa (7) tubular terminal y la primera placa (8) tubular intermedia, una cámara (25) intermedia entre las dos placas (8, 8'') tubulares intermedias, y una segunda cámara (23) entre la segunda placa (8'')tubular intermedia y la segunda placa (7'') tubular terminal, caracterizado porque por encima de dicha primera placa (7) tubular terminal se prevén medios (52) de succión para aspirar aire desde dichos conductos (9) interiores y medios (55, 53) de entrada para enviar el fluido a dichos conductos (9) interiores.Evaporative condenser comprising a heat exchanger comprising a plurality of pairs of tubes (9, 10), each pair consisting of an inner tube (9) coaxially arranged to an outer tube (10) so that they leave a space (18) in which a fluid can flow, the inner tubes (9) being fixed at their ends to a first terminal tubular plate (7) and a second terminal tubular plate (7 ''), the outer tubes (10) being fixed in their ends to a first intermediate tubular plate (8) and a second intermediate tubular plate (8 ''), the tubular plates being arranged substantially at right angles to the tubes, the plates (7, 8, 7 '', 8 being laterally surrounded) '') tubular by housings (14, 15, 13) to create a first chamber (24) between the first terminal tubular plate (7) and the first intermediate tubular plate (8), an intermediate chamber (25) between the two plates (8, 8``) intermediate tubular, and a second chamber (23) between the follow nda intermediate tubular plate (8 '') and the second terminal tubular plate (7 ''), characterized in that above said first tubular terminal plate (7) suction means (52) are provided for sucking air from said ducts (9 ) interiors and inlet means (55, 53) for sending the fluid to said interior ducts (9).
Description
Intercambiador de calor.Heat exchanger.
La presente invención se refiere a un intercambiador de calor, es decir, a un aparato en el que se produce la transferencia o intercambio de calor entre fluidos a diferentes temperaturas, separados por paredes de conducción. La presente invención se refiere en particular a un intercambiador de calor de haz de tubos particularmente adecuado para emplearse como un dispositivo de evaporación, condensación o condensación evaporativa.The present invention relates to a heat exchanger, that is, to an apparatus in which it is produced heat transfer or exchange between fluids at different temperatures, separated by conduction walls. The present invention relates in particular to a heat exchanger of tube bundle particularly suitable for use as a evaporation, condensation or condensation device evaporative
Actualmente hay disponibles en el mercado varios tipos de intercambiadores de calor. Los intercambiadores de calor de la técnica anterior presentan varios inconvenientes.There are currently several available on the market types of heat exchangers. Heat exchangers There are several drawbacks of the prior art.
Se usan ampliamente los intercambiadores de calor con bobinas de tubo en las que circula el fluido que va a enfriarse o el refrigerante. Dichos intercambiadores de calor presentan el inconveniente de que los tubos, además de ser complejos en su fabricación, son difíciles de limpiar e inspeccionar.The heat exchangers are widely used heat with tube coils in which the fluid that is going to circulate cool or coolant. Such heat exchangers they have the disadvantage that the tubes, besides being complex in their manufacture, they are difficult to clean and to inspect.
Además, los intercambiadores de calor de la técnica anterior requieren generalmente un intercambiador separado para enfriar de manera secundaria el fluido refrigerante que debe recircularse desde el intercambiador de calor en el sistema de refrigeración para la alimentación de refrigerante. Dicho intercambiador de calor separado implica por consiguiente una mayor complejidad y costes adicionales.In addition, the heat exchangers of the prior art generally require a separate exchanger to cool the coolant that must be secondary recirculate from the heat exchanger in the system refrigeration for refrigerant feed. Saying separate heat exchanger therefore implies greater complexity and additional costs.
Otro inconveniente de los intercambiadores de calor conocidos es que carecen de versatilidad. De hecho, los intercambiadores de calor estructuralmente diferentes se usan generalmente para actuar como condensadores, evaporadores y condensadores por evaporación.Another drawback of the exchangers of Known heat is that they lack versatility. In fact, the structurally different heat exchangers are used generally to act as condensers, evaporators and evaporation condensers.
El documento EP 031 919 da a conocer un intercambiador de calor de haz de tubos de espacio anular que presenta una superficie de transferencia de calor enormemente aumentada. Dicho intercambiador de calor comprende primeros tubos en los que fluye el medio principal y segundos tubos que actúan como flotadores de este medio y en los que fluye el medio secundario.EP 031 919 discloses a annular space tube beam heat exchanger which It has a huge heat transfer surface increased Said heat exchanger comprises first tubes in which the main medium and second tubes that act as floats of this medium and in which the medium flows secondary.
El documento WO 90/12992 da a conocer un intercambiador de calor de camisa y tubo recto en el que se ajustan dos conjuntos de tubos encajados unos en otros. En el espacio entre los tubos se alimenta una circulación de líquido, o alternativamente, una circulación de vapor-gas, que libera o recibe calor.WO 90/12992 discloses a jacket and straight tube heat exchanger in which they fit two sets of tubes embedded in each other. In the space between the tubes are fed a liquid circulation, or alternatively, a vapor-gas circulation, which releases or receives heat.
Un objeto de la presente invención es eliminar los inconvenientes de la técnica anterior, proporcionando un condensador evaporativo que comprende un intercambiador de calor que es versátil, práctico, económico y fácil de fabricar.An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art, providing a evaporative condenser comprising a heat exchanger that It is versatile, practical, economical and easy to manufacture.
Este objeto se consigue según la invención con las características enumeradas en la reivindicación 1 independiente adjunta.This object is achieved according to the invention with the features listed in independent claim 1 attached.
Las realizaciones ventajosas de la invención son evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes.Advantageous embodiments of the invention are evident from the dependent claims.
El intercambiador de calor según la invención proporciona una pluralidad de pares de tubos, consistiendo cada par en un tubo interior dispuesto coaxialmente a un tubo exterior, de modo que deja un espacio o separación en el que puede fluir un fluido.The heat exchanger according to the invention provides a plurality of pairs of tubes, each pair consisting in an inner tube arranged coaxially to an outer tube, of so that it leaves a space or separation in which a fluid.
Los tubos interiores tienen sus extremos fijados a una primera placa tubular terminal y a una segunda placa tubular terminal. Los tubos exteriores tienen sus extremos fijados a una primera placa tubular intermedia y a una segunda placa tubular intermedia. Los pares de tubos se disponen sustancialmente en paralelo entre sí y las placas tubulares se disponen sustancialmente en ángulos rectos con respecto a los tubos y en paralelo entre sí.The inner tubes have their ends fixed to a first terminal tubular plate and a second tubular plate terminal. The outer tubes have their ends fixed to a first intermediate tubular plate and a second tubular plate intermediate. The pairs of tubes are arranged substantially in parallel to each other and the tubular plates are arranged substantially at right angles to the tubes and in parallel to each other.
Las placas tubulares están rodeadas lateralmente por carcasas para crear una primera cámara entre la primera placa tubular terminal y la primera placa tubular intermedia, una cámara intermedia entre las dos placas tubulares intermedias, y una segunda cámara entre la segunda tubular placa intermedia y la segunda placa tubular terminal.The tubular plates are surrounded laterally by housings to create a first camera between the first plate tubular terminal and the first intermediate tubular plate, a chamber intermediate between the two intermediate tubular plates, and a second chamber between the second tubular intermediate plate and the second tubular terminal plate.
De esta manera, cuando el intercambiador tiene que funcionar como un evaporador, el fluido que ha de enfriarse pasa por los tubos o conductos interiores y el refrigerante entra en la segunda cámara, pasa por los espacios entre los tubos o conductos exteriores y los conductos interiores en los que se evapora y abandona la primera cámara. La cámara intermedia, por otro lado, se usa para refrigerar de manera secundaria el fluido refrigerante que se enviará al sistema de refrigeración.In this way, when the exchanger has to function as an evaporator, the fluid to be cooled passes through the inner tubes or ducts and the refrigerant enters the second chamber passes through the spaces between the tubes or outer ducts and inner ducts where evaporate and leave the first chamber. The intermediate chamber, by on the other hand, it is used to secondaryly cool the fluid refrigerant to be sent to the cooling system.
Cuando el intercambiador de calor tiene que funcionar como un condensador, un fluido refrigerante pasa a los tubos o conductos interiores, un gas caliente entra en la primera cámara y pasa a los espacios entre los tubos interiores y los tubos exteriores en los que se condensa, el líquido condensado se recoge en la segunda cámara y se envía para su uso. La cámara intermedia se usa para refrigerar el aceite del compresor de refrigeración.When the heat exchanger has to function as a condenser, a refrigerant fluid passes to the inner tubes or ducts, a hot gas enters the first chamber and passes to the spaces between the inner tubes and the tubes outside where it condenses, the condensed liquid is collected in the second chamber and sent for use. Intermediate chamber It is used to cool the oil in the refrigeration compressor.
Cuando el intercambiador de calor debe funcionar como un condensador evaporativo, los tubos se disponen ventajosamente en vertical y las placas tubulares, en horizontal. Así, mediante la gravedad o mediante boquillas de inyección, se envía un líquido a los conductos interiores y, mediante un ventilador dispuesto por encima de la primera placa tubular terminal, se succiona el aire de los tubos interiores. De esta manera, el agua fluye en la periferia de arriba hacia abajo en los tubos o conductos interiores y el aire fluye axialmente en los conductos interiores, a contracorriente de abajo hacia arriba.When the heat exchanger must work as an evaporative condenser, the tubes are arranged advantageously in vertical and tubular plates, in horizontal. Thus, by gravity or by injection nozzles, sends a liquid to the inner ducts and, through a fan arranged above the first tubular plate terminal, the air is sucked from the inner tubes. This way, water flows in the periphery from top to bottom in the inner tubes or ducts and air flows axially in the inner ducts, countercurrent from the bottom up.
De esta manera, se evapora parte del agua y el cambio de estado de líquido a vapor contribuye a disminuir la temperatura dentro del conducto interior. Un gas caliente entra en la primera cámara, pasa a los espacios entre los tubos interiores y los tubos exteriores en los que se condensa y el fluido de condensación se recoge en la segunda cámara y se envía para su uso. En este caso, también se usa la cámara intermedia como depósito de refrigerante para el aceite del compresor de refrigeración.In this way, part of the water evaporates and the change of state from liquid to vapor contributes to decrease the temperature inside the inner duct. A hot gas enters the first chamber passes into the spaces between the inner tubes and the outer tubes in which it condenses and the fluid from Condensation is collected in the second chamber and sent for use. In this case, the intermediate chamber is also used as a storage tank. refrigerant for refrigeration compressor oil.
Las ventajas del intercambiador de calor según la invención resultan evidentes a partir de esta descripción.The advantages of the heat exchanger according to The invention is evident from this description.
En primer lugar, la disposición particular de los tubos interiores y los tubos exteriores permite la inspección completa de dichos tubos y hace que las operaciones de limpieza y desincrustación sean extremadamente sencillas.First, the particular provision of the inner tubes and the outer tubes allows inspection complete of said tubes and makes cleaning operations and descaling be extremely simple.
Además, esta disposición de los tubos no implica excesivas dificultades de construcción, con el consiguiente ahorro en los costes de construcción, por lo que pueden usarse materiales más fuertes y más caros para los tubos, tales como acero inoxidable y titanio.In addition, this arrangement of the tubes does not imply excessive construction difficulties, with consequent savings in construction costs, so materials can be used stronger and more expensive for tubes, such as stainless steel and titanium
Además, en el intercambiador de calor según la invención, la provisión de la cámara intermedia que actúa como depósito refrigerante de fluido para el sistema de refrigeración ahorra el uso de un intercambiador de calor adicional para enfriar el fluido que debe enviarse al sistema de refrigeración.In addition, in the heat exchanger according to the invention, the provision of the intermediate chamber that acts as refrigerant fluid reservoir for the cooling system saves the use of an additional heat exchanger for cooling the fluid that must be sent to the cooling system.
Además, el intercambiador de calor según la invención es extremadamente versátil, puesto que puede aplicarse a un evaporador, a un condensador o a un condensador evaporativo.In addition, the heat exchanger according to the invention is extremely versatile, since it can be applied to an evaporator, a condenser or an evaporative condenser.
Otras características de la invención estarán más claras por a la descripción detallada que sigue, con referencia a realizaciones de la misma, meramente ejemplares y por tanto no limitativas, ilustradas en los dibujos adjuntos, en los que:Other features of the invention will be clearer for the detailed description that follows, with reference to realizations of it, merely exemplary and therefore not limiting, illustrated in the accompanying drawings, in which:
la figura 1 es una vista longitudinal parcialmente seccionada que ilustra un intercambiador de calor en una configuración de evaporador y condensador;Figure 1 is a longitudinal view partially sectioned illustrating a heat exchanger in an evaporator and condenser configuration;
la figura 2 es una vista, similar a la figura 1, que ilustra un intercambiador de calor en una configuración de condensador evaporativo según la invención.Figure 2 is a view, similar to Figure 1, illustrating a heat exchanger in a configuration of evaporative condenser according to the invention.
El intercambiador de calor según la invención se describirá ahora con ayuda de las figuras.The heat exchanger according to the invention is He will now describe with the help of the figures.
Con referencia a la figura 1, se describirá un intercambiador de calor designado en conjunto con el número de referencia 100. El intercambiador 100 de calor comprende una pluralidad de tubos 9 interiores fijados en sus extremos por expansión o soldadura, respectivamente, a una primera placa 7 tubular terminal superior y a una segunda placa 7' tubular terminal inferior.With reference to figure 1, a heat exchanger designated in conjunction with the number of reference 100. The heat exchanger 100 comprises a plurality of inner tubes 9 fixed at their ends by expansion or welding, respectively, to a first plate 7 upper terminal tubular and a second 7 'tubular terminal plate lower.
Externa y coaxialmente a los tubos 9 se disponen tubos 10 exteriores de diámetro interior mayor que el diámetro exterior de los tubos 9, de modo que dejan un espacio o separación 18 toroidal dentro de la que puede contenerse un aleteado 20 para aumentar la turbulencia del flujo de fluido que pasa a lo largo del espacio 18. Los tubos 10 exteriores están fijados en sus extremos, mediante soldadura, a una primera placa 8 tubular intermedia, dispuesta por debajo de la placa 7 tubular superior, y una segunda placa 8' tubular intermedia dispuesta por encima de la placa 7' tubular inferior y por debajo de la primera placa 8 tubular intermedia.Externally and coaxially to the tubes 9 are arranged outer tubes 10 of inner diameter greater than the diameter outside of the tubes 9, so that they leave a space or separation 18 toroidal within which a fin 20 can be contained to increase the turbulence of the fluid flow that passes along the space 18. The outer tubes 10 are fixed at their ends, by welding, to a first intermediate tubular plate 8, arranged below the upper tubular plate 7, and a second 8 'intermediate tubular plate arranged above the 7' plate tubular bottom and below the first tubular plate 8 intermediate.
Dispuesta entre la placa 7 tubular superior y la primera placa 8 tubular intermedia hay una carcasa 14 superior cilíndrica que define una cámara 24 cilíndrica superior en la que se contienen las partes superiores de los tubos 9 interiores. En la carcasa 14 se prevé un orificio 33 de paso, que se comunica con un conducto 3 que sobresale externamente desde la carcasa 14 para la salida/entrada de un fluido desde/hacia la cámara 24.Arranged between the upper tubular plate 7 and the first intermediate tubular plate 8 there is an upper housing 14 cylindrical defining an upper cylindrical chamber 24 in which they contain the upper parts of the inner tubes 9. In the housing 14 is provided a through hole 33, which communicates with a conduit 3 protruding externally from the housing 14 for the outflow / inlet of a fluid from / to the chamber 24.
Dispuesta entre la primera placa 8 tubular intermedia y la segunda placa 8' tubular intermedia hay una carcasa 15 intermedia cilíndrica que define una cámara 25 intermedia cilíndrica en la que se contienen los tubos 10 exteriores coaxialmente a los tubos 9 interiores. En la carcasa 15 intermedia se prevén dos orificios 34 y 35 de paso que se comunican con los respectivos conductos 4 y 5 que sobresalen hacia fuera desde la carcasa 15 intermedia para la salida/entrada de un líquido desde/hacia la cámara 25.Arranged between the first tubular plate 8 intermediate and the second intermediate 8 'tubular plate there is a housing Cylindrical intermediate 15 defining an intermediate chamber 25 cylindrical in which the outer tubes 10 are contained coaxially to the inner tubes 9. In intermediate housing 15 two holes 34 and 35 are provided that communicate with the respective ducts 4 and 5 protruding outward from the intermediate housing 15 for the exit / inlet of a liquid from / to the camera 25.
Dispuesta entre la segunda placa 8' tubular intermedia y la placa 7' tubular inferior hay una carcasa 13 inferior cilíndrica que define una cámara 23 inferior cilíndrica en la que se contienen las partes inferiores de los tubos 9 interiores. En la carcasa 13 inferior se prevé un orificio 36 de paso que se comunica con un conducto 6 que sobresale hacia fuera desde la carcasa 13 inferior para la salida/entrada de un fluido desde/hacia la cámara 23.Arranged between the second 8 'tubular plate intermediate and the bottom 7 'tubular plate there is a housing 13 cylindrical bottom defining a cylindrical bottom chamber 23 in the one that contains the lower parts of the tubes 9 interiors In the lower housing 13 a hole 36 of step that communicates with a duct 6 protruding outward from the lower housing 13 for the exit / inlet of a fluid from / to the camera 23.
Por encima de la placa 7 tubular superior se prevé una pared 12 cilíndrica superior sobre la que se monta una placa 11 de techo, de modo que se delimita una cámara final superior. Mediante una partición 42, la cámara final superior está dividida en una primera cámara 40 final superior y una segunda cámara 41 final superior. La placa 11 de techo tiene dos orificios 31 y 32 de paso que respectivamente ponen dos conductos 1 y 2 exteriores en comunicación con la primera cámara 40 final superior y la segunda cámara 41 final superior. Los conductos 1 y 2 sobresalen hacia arriba desde la placa 11 superior para la entrada/salida de fluido hacia/desde las cámaras 40 y 41 finales superiores.Above the upper tubular plate 7 is provides a cylindrical upper wall 12 on which a ceiling plate 11, so that an end chamber is delimited higher. By a partition 42, the upper end chamber is divided into a first chamber 40 upper end and a second chamber 41 upper end. The ceiling plate 11 has two holes 31 and 32 step that respectively put two ducts 1 and 2 exteriors in communication with the first upper end camera 40 and the second upper final chamber 41. Ducts 1 and 2 protrude upward from top plate 11 for the fluid inlet / outlet to / from the final 40 and 41 chambers superior.
Por debajo de la placa 7' inferior se dispone una pared 12' inferior cilíndrica soportada por una placa 11' base de modo que se define una cámara 43 final inferior.Below the bottom 7 'plate is arranged a cylindrical bottom wall 12 'supported by a base plate 11' so that a lower end chamber 43 is defined.
Ahora se describirá con referencia a la figura 1, el funcionamiento del intercambiador 100 de calor como evaporador.It will now be described with reference to the figure 1, the operation of heat exchanger 100 as evaporator.
El fluido que debe enfriarse, que por ejemplo puede ser un líquido, se introduce a través de conducto 1 de entrada en la primera cámara 40 final superior, desde la que entra en los tubos 9 interiores, en los que se somete a un primer enfriamiento. El fluido que debe enfriarse sale entonces de los tubos 9 interiores hacia la cámara 43 final inferior y, a través de presión, entra en otros tubos 9 interiores, cuyo extremo superior se abre hacia la segunda cámara 41 final superior. De esta manera, el fluido que debe enfriarse se somete a un segundo enfriamiento y sale a la segunda cámara 41 superior. El fluido enfriado abandona la segunda cámara 41 final superior a través del conducto 2 de salida y pasa a su utilización.The fluid to be cooled, for example it can be a liquid, it is introduced through conduit 1 of entry into the first chamber 40 upper end, from which it enters in the inner tubes 9, in which it undergoes a first cooling. The fluid to be cooled then leaves the inner tubes 9 towards the lower end chamber 43 and, through pressure, enters other inner tubes 9, whose upper end opens to the second upper final chamber 41. In this way, the fluid to be cooled undergoes a second cooling and Exits to the second upper chamber 41. The cooled fluid leaves the second upper end chamber 41 through outlet duct 2 and goes to use.
El fluido refrigerante, que procede de un sistema de refrigeración, pasa a través del conducto 6 de entrada y se deja pasar hacia la cámara 23 inferior. El fluido refrigerante pasa desde la cámara 23 inferior hacia los espacios 18 entre los tubos 9 interiores y los tubos 10 exteriores. Mediante aleteados 20, el flujo del fluido refrigerante se hace turbulento y hay un mayor intercambio de calor entre el fluido refrigerante y las paredes de los tubos interiores que se han calentado por el fluido que ha de enfriarse que circula dentro de los tubos 9 interiores. De esta manera, el fluido refrigerante empieza a evaporarse, eliminando el calor de las paredes de los tubos 9 interiores y ayudando así al enfriamiento del fluido que ha de enfriarse mediante intercambio térmico con las paredes de los tubos 9 interiores.The cooling fluid, which comes from a cooling system, passes through the inlet duct 6 and It is allowed to pass into the lower chamber 23. Cooling fluid passes from the lower chamber 23 to the spaces 18 between the inner tubes 9 and outer tubes 10. By fins 20, the flow of the cooling fluid becomes turbulent and there is a greater heat exchange between the cooling fluid and the walls of the inner tubes that have been heated by the fluid to be cool circulating inside the inner tubes 9. This way, the refrigerant fluid begins to evaporate, eliminating the heat of the walls of the inner tubes 9 and thus helping the cooling of the fluid to be cooled by exchange thermal with the walls of the inner tubes 9.
El fluido refrigerante evaporado que abandona los espacios 18 va a la cámara 24 superior que también sirve para retener las gotas de líquido del fluido refrigerante que no se ha evaporado. El vapor abandona la cámara 24 a través del conducto 3 de salida y vuelve al compresor de refrigeración.The evaporated cooling fluid that leaves the spaces 18 goes to the upper chamber 24 which also serves to retain liquid droplets from the coolant that has not been evaporated. Steam leaves chamber 24 through conduit 3 output and return to the refrigeration compressor.
La cámara 25 intermedia puede usarse como depósito para el líquido refrigerante procedente del condensador del sistema de refrigeración. El líquido refrigerante procedente del sistema de refrigeración se introduce, mediante el conducto 4, en la cámara 25 intermedia en la que está en contacto con la superficie exterior de los tubos 10 exteriores que tienen una temperatura igual a la temperatura de evaporación inferior del fluido refrigerante que entra en el espacio 18, por tanto se enfría el líquido dentro de la cámara 25 intermedia.The intermediate chamber 25 can be used as coolant reservoir from the condenser of the cooling system. The coolant from the cooling system is introduced, through conduit 4, into the intermediate chamber 25 in which it is in contact with the surface outside of the outer tubes 10 having a temperature equal to the lower evaporation temperature of the fluid refrigerant entering space 18, therefore the liquid inside the intermediate chamber 25.
El líquido enfriado se hace salir de la cámara 25 intermedia a través del conducto 5 de salida y se envía al sistema de refrigeración.The cooled liquid is removed from the chamber 25 intermediate through the outlet duct 5 and is sent to the refrigeration system.
Este enfriamiento del líquido de refrigeración en la cámara 25 intermedia es muy importante porque aumenta la variación de entalpía del líquido refrigerante y, por consiguiente, la eficacia del compresor de refrigeración.This cooling liquid cooling in the intermediate chamber 25 it is very important because it increases the enthalpy variation of the coolant and, consequently, The efficiency of the refrigeration compressor.
Para lograr esto, los intercambiadores de calor de la técnica anterior se conectan a sistemas de refrigeración de condensación de aire o de condensación por evaporación en los que se instala un depósito de contención para el líquido refrigerante. Dicho depósito se conecta a un intercambiador de calor adicional en el que se instala también un control termostático para hacer que se expanda parte del refrigerante. Esto da como resultado complicaciones estructurales adicionales y costes adicionales para el intercambiador separado y el depósito de contención para el líquido refrigerante.To achieve this, heat exchangers prior art connect to refrigeration systems of condensation of air or condensation by evaporation in which install a containment tank for the coolant. Said tank is connected to an additional heat exchanger in which also installs a thermostatic control to make it expand part of the refrigerant. This is the result additional structural complications and additional costs to the separate exchanger and the containment tank for the coolant
Ahora se describirá el funcionamiento del intercambiador 100 de calor como condensador. En este caso se introduce un gas caliente en el conducto 3, que entra en la cámara 24 superior y en los espacios 18, en los que se condensa por el contacto con los tubos 9 de refrigeración. El líquido condensado se recoge entonces en la cámara 23 inferior desde la que sale a través del conducto 6 para su uso.The operation of the 100 heat exchanger as condenser. In this case it introduces a hot gas into conduit 3, which enters the chamber 24 superior and in spaces 18, in which it is condensed by the contact with the cooling tubes 9. The condensed liquid is then picks up in the lower chamber 23 from which it leaves through of conduit 6 for use.
En este caso, un fluido refrigerante entra en el conducto 1, por ejemplo agua fría procedente del sistema de refrigeración, que circula por el interior de los tubos 9 interiores, de modo que enfría la pared de los tubos interiores. De esta manera, se produce un intercambio de calor entre el gas caliente que circula en los espacios o separaciones 18 y las paredes de los tubos 9 interiores, lo que provoca la condensación del gas caliente que circula en los espacios 18.In this case, a refrigerant fluid enters the duct 1, for example cold water from the system cooling, which circulates inside the tubes 9 interiors, so that the wall of the inner tubes cools. From this way, there is a heat exchange between the gas hot circulating in spaces or separations 18 and the walls of the inner tubes 9, which causes condensation of the hot gas circulating in spaces 18.
En aquellos sistemas en los que se usa un compresor de refrigeración helicoidal es necesario enfriar el aceite usado en el mismo. En este caso puede enfriarse el aceite en la cámara 25 intermedia. De hecho, las paredes de los conductos 10 exteriores se enfrían gradualmente cada vez más hacia la parte inferior, puesto que el gas caliente en los espacios 18 se condensa a medida que fluye hacia abajo.In those systems where a helical cooling compressor it is necessary to cool the oil used in it. In this case the oil can be cooled in the intermediate chamber 25. In fact, the walls of the ducts 10 outside gradually cool more and more towards the part lower, since the hot gas in spaces 18 condenses as it flows down.
En este caso, el intercambiador de calor según la invención también evita el uso de un intercambiador de calor adicional para enfriar el aceite en el compresor de refrigeración helicoidal, requerido en los intercambiadores de la técnica anterior.In this case, the heat exchanger according to The invention also avoids the use of a heat exchanger additional to cool the oil in the refrigeration compressor helical, required in the technique exchangers previous.
Con referencia a la figura 1 se ha ilustrado a modo de ejemplo un intercambiador 100 de calor en el que el haz 9 y 10 de tubos se dispone verticalmente y las placas 7, 8, 7' y 8' tubulares se disponen horizontalmente, sin embargo, puede preverse un intercambiador de calor en el que el haz 9 y 10 de tubos se disponga horizontalmente o inclinado y las placas 7, 8, 7' y 8' tubulares se dispongan verticalmente o inclinadas, sin por ello alejarse del alcance de la invención.With reference to figure 1, it has been illustrated by way of example a heat exchanger 100 in which the beam 9 and 10 tubes are arranged vertically and plates 7, 8, 7 'and 8' Tubular are arranged horizontally, however, it can be provided a heat exchanger in which the beam 9 and 10 of tubes is arrange horizontally or inclined and plates 7, 8, 7 'and 8' Tubular are arranged vertically or inclined, without thereby move away from the scope of the invention.
Con referencia a la figura 2, se describirá ahora un intercambiador de calor según la invención. Dicho intercambiador de calor se designa en conjunto por el número de referencia 300 y se aplica a un condensador evaporativo, designado en conjunto por el número de referencia 200.With reference to figure 2, it will be described now a heat exchanger according to the invention. Saying heat exchanger is jointly designated by the number of reference 300 and applies to an evaporative condenser, designated together by reference number 200.
En esta realización del intercambiador de calor, se usan los mismos números de referencia para referirse a partes iguales o similares a las descritas ya en la primera realización. El intercambiador 300 de calor es esencialmente similar al intercambiador 100 de calor descrito en la primera realización. En el intercambiador 300 de calor, se eliminan la pared 12 superior, la pared 42 de partición o división, la placa 11 de techo, la pared 12' inferior y la placa 11' base.In this embodiment of the heat exchanger, the same reference numbers are used to refer to parts same or similar to those described already in the first embodiment. He heat exchanger 300 is essentially similar to heat exchanger 100 described in the first embodiment. In the heat exchanger 300, the upper wall 12 is removed, partition or partition wall 42, ceiling plate 11, wall 12 'bottom and 11' base plate.
En el condensador 200 evaporativo, se monta una carcasa 50 cilíndrica que define una cámara 51 cilíndrica sobre la placa 7 superior del intercambiador 300 de calor. Un ventilador 52 centrífugo o helicoidal que puede generar un flujo de aire desde abajo hacia arriba en la cámara 51 se monta dentro de la cámara 51 cilíndrica. La carcasa 50 cilíndrica tiene un orificio 54 de paso que se comunica con un conducto 53 para la entrada de un fluido hacia la cámara 51.In the evaporative condenser 200, a cylindrical housing 50 defining a cylindrical chamber 51 on the upper plate 7 of heat exchanger 300. A fan 52 centrifugal or helical that can generate an air flow from bottom up on camera 51 is mounted inside camera 51 cylindrical The cylindrical housing 50 has a through hole 54 which communicates with a conduit 53 for the entry of a fluid towards camera 51.
De nuevo, en la cámara 51 cilíndrica se prevén boquillas 55 de suministro cerca de las bocas de entrada de los tubos 9 interiores, de modo que pueda introducirse un fluido de manera uniforme en los tubos 9.Again, cylindrical chamber 51 is provided supply nozzles 55 near the inlet nozzles of the inner tubes 9, so that a fluid of uniform way in the tubes 9.
Por debajo de la placa 7' inferior del intercambiador 300 de calor se prevé un depósito 60 de contención para un fluido, preferiblemente en forma líquida y en particular agua. El depósito 60 está conectado mediante un conducto 62 hidráulico al conducto 53 de entrada de la cámara 51. Se prevé una bomba 63 para permitir el flujo de agua en el conducto 62 hidráulico desde abajo hacia arriba, es decir, desde el depósito 60 hacia el conducto 53 de entrada de la cámara 51. El conducto 62 hidráulico puede conectarse también con las boquillas 55 de suministro.Below the bottom 7 'plate of the heat exchanger 300 is provided a containment tank 60 for a fluid, preferably in liquid form and in particular Water. The tank 60 is connected by a conduit 62 hydraulic to chamber 53 inlet duct 51. A pump 63 to allow water flow in the duct 62 hydraulic from bottom to top, that is, from tank 60 towards the inlet duct 53 of the chamber 51. The duct 62 hydraulic can also be connected with the nozzles 55 of supply.
Ahora se describirá el funcionamiento del condensador 200 evaporativo. El agua procedente del depósito 60 a través del conducto 62 se deja entrar en el conducto 53 de entrada y/o las boquillas 55 de suministro. El agua del conducto 53 de entrada entra en la cámara 51 y cae por la gravedad al interior de los tubos 9 interiores, o bien el agua de las boquillas 55 de suministro se introduce y se distribuye de manera uniforme en los tubos 9. El agua de los tubos 9 cae hacia el depósito 60 donde se recoge y se hace circular de nuevo.The operation of the 200 evaporative condenser. Water from reservoir 60 a through the duct 62, the inlet duct 53 is allowed to enter and / or the supply nozzles 55. Water duct 53 of entrance enters chamber 51 and falls by gravity into the inner tubes 9, or the water of the nozzles 55 of supply is introduced and distributed evenly in the tubes 9. The water in the tubes 9 falls into the reservoir 60 where collect and circulate again.
El ventilador 52 aspira el aire de abajo hacia arriba en la cámara 51, por tanto el aire se aspira también dentro del tubo 9. En consecuencia, se produce un flujo de agua que fluye periféricamente, de arriba hacia abajo, dentro de cada tubo 9 interior, y se produce un flujo de aire que fluye axialmente, a contracorriente, de abajo hacia arriba dentro de cada tubo 9 interior. El aire entra por tanto en el tubo 9 desde debajo de la placa 7' tubular inferior y sale de los tubos 9 en la cámara 51, en la que se aspira por el ventilador 52.Fan 52 sucks the air from below to above in chamber 51, therefore the air is also sucked inside of tube 9. Consequently, a flow of flowing water occurs peripherally, from top to bottom, inside each tube 9 inside, and an axially flowing air flow occurs, at countercurrent, from bottom to top inside each tube 9 inside. The air therefore enters the tube 9 from below the bottom 7 'tubular plate and leaves the tubes 9 in the chamber 51, in the one that is sucked by the fan 52.
Dentro de los tubos 9, el agua, en contacto directo con el aire, se evapora parcialmente, eliminando calor y enfriando las paredes de los tubos 9. En consecuencia, se enfría el gas caliente que se introduce desde el conducto 3 a la cámara 24 superior, y que pasa por los espacios 18, por el intercambio térmico con los tubos 9 interiores. Así, se condensa el gas caliente en el espacio 18 y se recoge el líquido condensado en la cámara 23 inferior, desde la que sale a través del conducto 6 y se envía para su uso.Inside the tubes 9, the water, in contact Direct with the air, it partially evaporates, eliminating heat and by cooling the walls of the tubes 9. Consequently, the hot gas that is introduced from conduit 3 to chamber 24 superior, and passing through spaces 18, by thermal exchange with the inner tubes 9. Thus, the hot gas condenses on the space 18 and the condensed liquid is collected in the chamber 23 bottom, from which it exits through conduit 6 and is sent to its use.
La cámara 25 intermedia del condensador 200 evaporativo, al igual que en la realización anterior del condensador, puede usarse como depósito de aceite y refrigerador para el sistema de refrigeración de compresor helicoidal.The intermediate chamber 25 of the condenser 200 evaporative, as in the previous embodiment of condenser, can be used as oil tank and refrigerator for the helical compressor cooling system.
Pueden realizarse numerosas variaciones y modificaciones de los detalles dentro del alcance de un experto en la técnica de las presentes realizaciones de la invención sin por ello alejarse del alcance de la invención, que se exponen en las reivindicaciones adjuntas.Numerous variations can be made and modifications of the details within the scope of an expert in the technique of the present embodiments of the invention without by this move away from the scope of the invention, which are set forth in the attached claims.
Claims (10)
en su interior.3. Evaporative condenser according to claim 1 or 2, characterized in that in said spaces (18) fin arrangements (20) are arranged to increase the turbulence of the flowing flow
inside.
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