ES2388156A1 - Gas heat exchanger, in particular for the exhaust gases of an engine - Google Patents
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Abstract
Description
INTERCAMBIADOR DE CALOR PARA GASES, EN ESPECIAL DE LOS GASES DE ESCAPE DE UN MOTOR HEAT EXCHANGER FOR GASES, ESPECIALLY OF EXHAUST GASES OF AN ENGINE
- La The
- presente invención se refiere a un Present invention be refer to a
- intercamintercam
- biador de calor para gases, en especial de los swimmer from hot for gases, in special from the
- gases gas
- de escape de un motor. from escape from a engine.
- La The
- invención se aplica especialmente en invention be apply especially in
intercambiadores de recirculación de gases de escape de un motor (EGRC), para aplicaciones de gasolina y diesel. one-engine exhaust gas recirculation exchangers (EGRC), for gasoline and diesel applications.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION
La función principal de los intercambiadores EGR es el intercambio de calor entre los gases de escape y el fluido refrigerante, con el fin de enfriar los gases. The main function of the EGR exchangers is the exchange of heat between the exhaust gases and the cooling fluid, in order to cool the gases.
Actualmente, los intercambiadores de calor EGR son ampliamente usados para aplicaciones Diesel con el fin de reducir las emisiones. Currently, EGR heat exchangers are widely used for diesel applications in order to reduce emissions.
El mercado tiende a reducir el tamaño de los motores, y a la aplicación de los intercambiadores de calor EGR no solo en aplicaciones de alta presión (HP) sino también en los de baja presión (LP); ambas tienen un impacto en el diseño de los intercambiadores de calor EGR. Los fabricantes de vehículos demandan intercambiadores de calor EGR con mayores rendimientos y, a la vez, el espacio disponible para colocar el intercambiador y sus componentes es cada vez más pequeño y más difícil de integrar. The market tends to reduce the size of the engines, and to the application of EGR heat exchangers not only in high pressure (HP) applications but also in low pressure (LP) applications; both have an impact on the design of EGR heat exchangers. Vehicle manufacturers demand EGR heat exchangers with higher yields and, at the same time, the space available to place the exchanger and its components is getting smaller and harder to integrate.
Paralelamente, la recirculación de los gases de escape enfriados está emergiendo como una tecnología prometedora para afrontar el incremento de demanda de la economía del combustible sin comprometer el rendimiento de los motores de encendido por inyección turbocompresor. At the same time, the recirculation of the cooled exhaust gases is emerging as a promising technology to meet the increased demand for fuel economy without compromising the performance of turbocharged injection ignition engines.
La reducción del tamaño en particular es una estrategia prometedora para disminuir el consumo de The reduction in size in particular is a promising strategy to reduce the consumption of
- combustible fuel
- de los motores de combustión interna. Sin from the engines from combustion internal Without
- embargo, embargo,
- la reducción de tamaño de los motores the reduction from size from the engines
- turbocompresores turbochargers
- necesita tener en cuenta los posibles needs to to have in bill the possible
problemas de autoencendido y las limitaciones térmicas del 5 material para evitar el daño del motor. self-ignition problems and thermal limitations of the material to avoid engine damage.
Para ello, generalmente se usan dos estrategias: la primera consiste en retrasar el tiempo de ignición para limitar la presión en el cilindro y el autoencendido, y la segunda consiste en la inyección de un exceso de To do this, two strategies are generally used: the first is to delay the ignition time to limit the pressure in the cylinder and the self-ignition, and the second consists in the injection of excess
1 O combustible en la mezcla para limitar la velocidad de combustión a través de la dilución y para limitar el incremento de la temperatura de los gases de escape. Los inconvenientes que presenta son un aumento del consumo de combustible y el incremento de emisiones de CO y de HC. 1 Or fuel in the mixture to limit the rate of combustion through dilution and to limit the increase in the temperature of the exhaust gases. The drawbacks it presents are an increase in fuel consumption and an increase in CO and HC emissions.
15 Una solución alternativa y eficiente que está emergiendo como una tecnología prometedora para limitar los problemas de autoencendido a través de la dilución es la recirculación de los gases de escape enfriados (EGR) . El sistema EGR tiene un gran potencial para mejorar la 15 An alternative and efficient solution that is emerging as a promising technology to limit self-ignition problems through dilution is the recirculation of cooled exhaust gases (EGR). The EGR system has great potential to improve the
20 economía del combustible. 20 fuel economy.
La configuración actual de los intercambiadores EGR en el mercado (para aplicaciones Diesel) se corresponde con un intercambiador de calor metálico fabricado generalmente de acero inoxidable o aluminio. The current configuration of the EGR exchangers on the market (for Diesel applications) corresponds to a metal heat exchanger generally made of stainless steel or aluminum.
25 Básicamente, hay dos tipos de intercambiadores de calor EGR: un primer tipo consiste en una carcasa en cuyo interior se dispone un haz de tubos paralelos para el paso de los gases, circulando el refrigerante por la carcasa, exteriormente a los tubos, y el segundo tipo Basically, there are two types of EGR heat exchangers: a first type consists of a housing inside which a parallel tube bundle is arranged for the passage of gases, the refrigerant circulating through the housing, externally to the tubes, and the second type
3 O consta de una serie de placas paralelas que constituyen las superficies de intercambio de calor, de manera que los gases de escape y el refrigerante circulan entre dos placas, en capas alternadas, pudiendo incluir aletas para el mejorar el intercambio de calor. 3 O consists of a series of parallel plates that constitute the heat exchange surfaces, so that the exhaust gases and the refrigerant circulate between two plates, in alternating layers, and may include fins to improve heat exchange.
En el caso de intercambiadores de calor de haz
In the case of beam heat exchangers
de tubos, la unión entre los tubos y la carcasa puede ser de diferentes tipos. Generalmente, los tubos están fijados por sus extremos entre dos placas de soporte acopladas en cada extremo de la carcasa, presentando ambas placas de soporte una pluralidad de orificios para la colocación de los respectivos tubos. of tubes, the union between the tubes and the housing can be of different types. Generally, the tubes are fixed at their ends between two support plates coupled at each end of the housing, both support plates having a plurality of holes for the placement of the respective tubes.
Dichas placas de soporte están fijadas a su vez a unos medios de conexión con la línea de recirculación, que pueden consistir en una conexión en V o bien en un reborde periférico de conexión o brida, dependiendo del diseño de la línea de recirculación donde está ensamblado el intercambiador. El reborde periférico puede estar ensamblado junto con un depósito de gas, de manera que el depósito de gas es una pieza intermedia entre la carcasa y el reborde, o bien el reborde puede estar ensamblado directamente a la carcasa. Said support plates are in turn fixed to connection means with the recirculation line, which may consist of a V-connection or a peripheral connection flange or flange, depending on the design of the recirculation line where it is assembled. the exchanger The peripheral flange may be assembled together with a gas tank, so that the gas tank is an intermediate piece between the housing and the flange, or the flange may be assembled directly to the housing.
En ambos tipos de intercambiadores EGR, la mayor parte de sus componentes son metálicos, de modo que están ensamblados por medios mecánicos y después soldados en horno o soldados por arco o láser para asegurar una adecuada estanqueidad requerida para esta aplicación. In both types of EGR exchangers, most of its components are metallic, so that they are assembled by mechanical means and then welded in an oven or welded by arc or laser to ensure adequate sealing required for this application.
En algunos casos, el intercambiador EGR también puede incluir algunos componentes fabricados de plástico, los cuales pueden realizar una única o varias funciones fabricados en una única pieza, como por ejemplo, la carcasa de plástico que integra los tubos del circuito del fluido refrigerante y los soportes de sujeción al entorno motor. In some cases, the EGR exchanger may also include some components made of plastic, which can perform a single or several functions made in a single piece, such as the plastic housing that integrates the refrigerant fluid circuit tubes and support brackets to the motor environment.
La mayoría de intercambiadores EGR existentes en el mercado son de acero inoxidable y en contadas ocasiones en aluminio. The majority of existing EGR exchangers in the market are made of stainless steel and rarely in aluminum.
Sin embargo, en algunas aplicaciones se puede encontrar una mezcla de ambos materiales. Se conoce algunas soluciones en las que el acero inoxidable es usado para el haz del intercambiador, es decir, para el haz de
However, in some applications you can find a mixture of both materials. Some solutions are known in which stainless steel is used for the exchanger beam, that is, for the beam of
tubos en contacto con los gases de escape, y en la que el aluminio es usado para la carcasa en contacto con el fluido de refrigeración. tubes in contact with the exhaust gases, and in which aluminum is used for the housing in contact with the cooling fluid.
El uso de aluminio es una solución preferida para el intercambiador, principalmente por las siguientes razones: La conductividad del aluminio es mucho mayor que la de acero inoxidable. Si se comparan las eficiencias de un mismo intercambiador realizado The use of aluminum is a preferred solution for the exchanger, mainly for the following reasons: The conductivity of aluminum is much greater than that of stainless steel. If you compare the efficiencies of the same exchanger made
- en in
- los dos materiales, se observa que los the two materials, be observe that the
- rendimientos yields
- son mayores en el caso del They are greater in he case of the
- intercambiador de exchanger
- aluminio. aluminum.
- Menor Minor
- peso. El intercambiador fabricado de weight. He exchanger manufactured from
aluminio es mucho más ligero que el de acero inoxidable. Esta ventaja es muy importante para el usuario debido al impacto en el consumo de combustible. Menor coste. La materia prima de aluminio es más barata que la de acero inoxidable. Aluminum is much lighter than stainless steel. This advantage is very important for the user due to the impact on fuel consumption. Lower cost. Aluminum raw material is cheaper than stainless steel.
No obstante, los intercambiadores EGR de aluminio presentan algunos inconvenientes, que no permiten su uso en algunos casos, siendo necesario reemplazarlo por acero inoxidable. Algunos de los inconvenientes son: However, aluminum EGR exchangers have some drawbacks, which do not allow their use in some cases, being necessary to replace it with stainless steel. Some of the disadvantages are:
Corrosión: En las aplicaciones de Diesel, la corrosión es el problema principal para no usar intercambiadores de aluminio. En este caso, el gas de escape tiene un pH ácido, entre 2 y 3.5, y junto con los componentes ácidos que condensan dentro de los intercambiadores de calor, pueden provocar problemas de corrosión y picaduras en los intercambiadores. Sin embargo, en los motores de gasolina los condensados que se generan son menos ácidos, lo cual indica que este tipo de corrosión por picadura es aproximadamente 250°C en trabajo continuo y de 300°C en picos (en temperatura de pared). Estos valores de temperatura de pared implican una temperatura de entrada de los gases entre 550°C y 600°C. Este hecho hace posible el uso de intercambiadores de aluminio en aplicaciones diesel, pero en motores de gasolina la temperatura de entrada de los gases puede alcanzar en los intercambiadores hasta 850°C, lo cual no hace posible su uso.
Corrosion: In Diesel applications, corrosion is the main problem for not using aluminum exchangers. In this case, the exhaust gas has an acidic pH, between 2 and 3.5, and together with the acidic components that condense inside the heat exchangers, they can cause corrosion problems and pitting in the exchangers. However, in the gasoline engines the condensates that are generated are less acidic, which indicates that this type of pitting corrosion is approximately 250 ° C in continuous work and 300 ° C in peaks (in wall temperature). These wall temperature values imply a gas inlet temperature between 550 ° C and 600 ° C. This fact makes possible the use of aluminum exchangers in diesel applications, but in gasoline engines the inlet temperature of the gases can reach in the exchangers up to 850 ° C, which does not make its use possible.
- improbable. unlikely.
- Temperatura: Temperature:
- Tal como se ha mencionado Such how be he has mentioned
- anteriormente, previously,
- el aluminio presenta una he aluminum presents a
- limitación limitation
- en la temperatura de trabajo. La in the temperature from job. The
- temperatura temperature
- máxima para el aluminio es de maximum for he aluminum is from
La patente GB2073395A se refiere a un intercambiador de calor que comprende ambos materiales, es decir, acero inoxidable y aluminio. El intercambiador es del tipo de placas apiladas y aletas, de modo que los componentes del circuito de los gases de escape a enfriar son de acero inoxidable, mientras que el circuito del fluido refrigerante está fabricado de canales de aluminio. GB2073395A refers to a heat exchanger comprising both materials, that is, stainless steel and aluminum. The exchanger is of the type of stacked plates and fins, so that the components of the exhaust gas circuit to be cooled are made of stainless steel, while the refrigerant fluid circuit is made of aluminum channels.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION
El objetivo del intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor de la presente invención es solventar los inconvenientes que presentan los intercambiadores conocidos, proporcionando un intercambiador de calor que presenta las ventajas de combinar el acero inoxidable y el aluminio manteniendo un adecuado rendimiento y coste de producción. The objective of the gas heat exchanger, especially the exhaust gases of an engine of the present invention, is to solve the drawbacks of known exchangers, by providing a heat exchanger that has the advantages of combining stainless steel and aluminum. maintaining adequate performance and production cost.
El intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor, objeto de la
The heat exchanger for gases, especially the exhaust gases of an engine, object of the
presente invención, se caracteriza por el hecho de que comprende una primera parte dispuesta en la entrada de gases fabricada de un primer metal, y una segunda parte dispuesta a continuación de dicha primera parte a lo largo del flujo de gases, fabricada de un segundo metal que presenta una temperatura de fusión inferior a la de dicha The present invention is characterized by the fact that it comprises a first part disposed in the gas inlet made of a first metal, and a second part disposed next to said first part along the gas flow, made of a second metal which has a melting temperature lower than said
- primera first
- parte, y siendo dicha primera parte capaz de part, Y being bliss first part able from
- reducir reduce
- la temperatura de los gases antes de su paso por the temperature from the gas before from its He passed by
- dicha bliss
- segunda parte. second part.
- De From
- este modo, en la primera parte se consigue East mode, in the first part be get
enfriar suficientemente la temperatura de los gases hasta un valor compatible con las propiedades térmicas del material de la segunda parte. sufficiently cool the temperature of the gases to a value compatible with the thermal properties of the material of the second part.
Ventajosamente, la primera parte es de acero inoxidable y la segunda parte es de aluminio. Advantageously, the first part is stainless steel and the second part is aluminum.
Algunas de las principales ventajas del intercambiador de calor de la invención combinado con acero inoxidable en la primera parte y con aluminio en la segunda parte se describen a continuación: Some of the main advantages of the heat exchanger of the invention combined with stainless steel in the first part and with aluminum in the second part are described below:
Las especificaciones de los fabricantes de vehículos demandadas actualmente se basan en la eficiencia y la compacidad de los intercambiadores EGR. Un intercambiador de aluminio puede alcanzar estos requisitos, es decir, alta eficiencia en un pequeño volumen, pero debido a las características de los gases de escape (temperatura y composición) no siempre es posible su uso. El intercambiador de calor combinado de la invención resuelve estos problemas beneficiándose de las propiedades de los intercambiadores de aluminio. El intercambiador de calor combinado de la invención es mucho más compacto que un intercambiador fabricado totalmente de acero inoxidable. Como resultado, se resuelven los problemas de integración del motor para los fabricantes de vehículos, siendo posible integrar un intercambiador EGR en un espacio donde un intercambiador de calor de acero inoxidable no cabe debido a la gran longitud que necesita para alcanzar las especificaciones de los fabricantes de vehículos. El intercambiador de calor combinado de la invención es mucho más ligero que un intercambiador de calor de acero inoxidable con la misma eficiencia, debido al uso de una parte
The specifications of the manufacturers of currently demanded vehicles are based on the efficiency and compactness of the EGR exchangers. An aluminum exchanger can meet these requirements, that is, high efficiency in a small volume, but due to the characteristics of the exhaust gases (temperature and composition) its use is not always possible. The combined heat exchanger of the invention solves these problems by benefiting from the properties of the aluminum exchangers. The combined heat exchanger of the invention is much more compact than an exchanger made entirely of stainless steel. As a result, the problems of engine integration for vehicle manufacturers are resolved, and it is possible to integrate an EGR exchanger into a space where a stainless steel heat exchanger does not fit due to the large length it needs to reach the manufacturers specifications vehicular. The combined heat exchanger of the invention is much lighter than a stainless steel heat exchanger with the same efficiency, due to the use of a part
- de from
- aluminio. aluminum.
- El He
- intercambiador de calor combinado de la exchanger from hot combined from the
- invención invention
- es más barato que un intercambiador de is plus cheap that a exchanger from
- acero steel
- inoxidable equivalente, debido al uso de stainless equivalent, due to the use from
- una a
- parte de aluminio. part of aluminum.
- El He
- intercambiador de calor combinado de la exchanger from hot combined from the
invención incluye una unión optimizada, tal como se explicará más adelante, entre las respectivas partes de acero inoxidable y de aluminio, obteniéndose unas ventajas de coste en comparación con un intercambiador de acero inoxidable. The invention includes an optimized joint, as will be explained later, between the respective stainless steel and aluminum parts, obtaining cost advantages compared to a stainless steel exchanger.
Según una realización de la invención, la primera parte comprende un reborde o brida de conexión. According to an embodiment of the invention, the first part comprises a connection flange or flange.
Según otra realización de la invención, la primera parte está fabricada como un haz destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración alrededor. According to another embodiment of the invention, the first part is manufactured as a beam intended for the circulation of gases with heat exchange with a cooling fluid around.
En la primera parte de acero inoxidable, se pueden usar diferentes tecnologías para el haz. In the first part of stainless steel, different technologies can be used for the beam.
Preferentemente, la segunda parte está fabricada como un segundo haz destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de
Preferably, the second part is manufactured as a second beam intended for the circulation of gases with heat exchange with a fluid of
refrigeración alrededor. En la segunda parte de aluminio, se pueden usar diferentes tecnologías para enfriar los gases. Ventajosamente, ambas partes a modo de haz están 5 alojadas en al menos una carcasa. cooling around. In the second part of aluminum, different technologies can be used to cool the gases. Advantageously, both beam-like parts are housed in at least one housing.
De manera similar al haz del intercambiador, la carcasa externa también puede fabricarse de diferentes maneras usando diferentes materiales y/o diferentes tipos de uniones. Similar to the exchanger beam, the outer shell can also be manufactured in different ways using different materials and / or different types of joints.
10 Según una primera realización de la carcasa, el intercambiador incluye una primera carcasa de acero inoxidable que alberga el primer haz, y una segunda carcasa de aluminio que alberga el segundo haz. La unión de ambas carcasas puede llevarse a cabo 10 According to a first embodiment of the housing, the exchanger includes a first stainless steel housing that houses the first beam, and a second aluminum housing housing the second beam. The union of both housings can be carried out
15 de diferentes maneras. Una primera opción consiste en que ambas carcasas están unidas mediante un único reborde o brida de conexión, perteneciente a la primera carcasa de acero inoxidable. 15 in different ways. A first option is that both housings are joined by a single flange or connecting flange, belonging to the first stainless steel housing.
20 Preferentemente, la segunda carcasa de aluminio es susceptible de ser unida directamente al único reborde mediante soldadura en horno. Este tipo de unión posiblemente es la mejor solución desde un punto de vista económico. 20 Preferably, the second aluminum housing is capable of being directly attached to the single flange by oven welding. This type of union is possibly the best solution from an economic point of view.
25 Una segunda opción consiste en que ambas carcasas están unidas mediante dos rebordes o bridas de 25 A second option is that both housings are joined by two flanges or flanges of
conexión, pertenecientes cada uno a una carcasa. connection, each belonging to a housing.
Preferiblemente, dichos dos rebordes están unidos mediante elementos de tornillería, con una junta de 3 O estanqueidad entremedio. Este tipo de unión es muy Preferably, said two flanges are joined by fasteners, with a 3 O gasket in between. This type of union is very
sencillo. simple.
Según una realización, cada haz lleva asociado su propio circuito del fluido refrigerante independiente, incluyendo cada circuito sus respectivos tubos de entrada According to one embodiment, each beam is associated with its own independent refrigerant fluid circuit, each circuit including its respective inlet tubes.
35 y salida de fluido refrigerante.
35 and cooling fluid outlet.
- Según According
- otra realización, ambos haces comparten el other realization, both of them you do share he
- mismo same
- circuito del fluido refrigerante. En este caso, circuit of the fluid refrigerant. In East case,
- dicho saying
- circuito debe ser redefinido para permitir el circuit must be redefined for allow he
transporte del fluido refrigerante desde una carcasa a la otra. Por tanto, se pueden tomar diferentes soluciones: transport of the cooling fluid from one housing to the other. Therefore, different solutions can be taken:
Una primera opción consiste en que el intercambiador incluye un conducto externo sensiblemente semicircular que conecta ambas carcasas para el paso del fluido refrigerante desde una carcasa a la otra, siendo dicho conducto de acero inoxidable o de aluminio. A first option is that the exchanger includes a substantially semicircular external conduit that connects both housings for the passage of the refrigerant fluid from one housing to the other, said conduit being made of stainless steel or aluminum.
Una segunda opción consiste en que el intercambiador incluye una pieza a modo de tapa que conecta ambas carcasas para el paso del fluido refrigerante desde una carcasa a la otra, siendo dicha pieza de acero inoxidable o de aluminio. A second option is that the exchanger includes a cover-like part that connects both housings for the passage of the cooling fluid from one housing to the other, said part being made of stainless steel or aluminum.
Una tercera opción consiste en que el intercambiador incluye dos piezas unidas a modo de tapa que conectan ambas carcasas para el paso del fluido refrigerante desde una carcasa a la otra, siendo la primera pieza de acero inoxidable y la segunda pieza de aluminio. A third option is that the exchanger includes two pieces connected as a cover that connect both housings for the passage of the refrigerant fluid from one housing to the other, the first piece being stainless steel and the second piece of aluminum.
Preferentemente, la primera pieza está integrada en el reborde común de acero inoxidable situado entre ambas carcasas, y en el que la segunda pieza es susceptible de ser unida durante el proceso de soldadura en horno de la segunda carcasa al reborde común. Preferably, the first piece is integrated in the common stainless steel flange located between both housings, and in which the second piece is capable of being joined during the furnace welding process of the second housing to the common flange.
Según una segunda realización de la carcasa, el intercambiador incluye una única carcasa que alberga ambos primero y segundo haces, siendo común el circuito de fluido refrigerante. According to a second embodiment of the housing, the exchanger includes a single housing that houses both first and second beams, the refrigerant fluid circuit being common.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Con el fin de facilitar la descripción de cuanto se ha expuesto anteriormente se adjuntan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no
In order to facilitate the description of what has been stated above, some drawings are attached in which, schematically and only by way of example,
limitativo, se representa un caso práctico de realización del intercambiador de calor para gases de la invención, en los cuales: limiting, a practical case of realization of the gas heat exchanger of the invention, in which:
la figura 1 es una vista en alzado del Figure 1 is an elevation view of the
5 intercambiador de la invención, mostrando una primera realización de la unión de ambas carcasas mediante un único reborde; 5 exchanger of the invention, showing a first embodiment of the connection of both housings by a single flange;
la figura 2 es una vista en alzado del intercambiador de la invención, mostrando una segunda 10 realización de la unión de ambas carcasas mediante dos Figure 2 is an elevation view of the exchanger of the invention, showing a second embodiment of the connection of both housings by two
rebordes; y flanges; Y
las figuras 3 a 5 muestran una sección longitudinal del intercambiador, mostrando respectivamente diferentes variantes del elemento de unión entre ambas Figures 3 to 5 show a longitudinal section of the exchanger, showing respectively different variants of the connecting element between the two
15 carcasa para el paso del fluido refrigerante desde una carcasa a la otra. 15 housing for the passage of the cooling fluid from one housing to the other.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT
20 Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, el intercambiador de calor 1 para gases, en especial de los gases de escape de un motor, comprende una primera parte 2 dispuesta en la entrada de gases fabricada de acero inoxidable, y una segunda parte 3 dispuesta a continuación 20 Referring to Figures 1 and 2, the heat exchanger 1 for gases, especially the exhaust gases of an engine, comprises a first part 2 arranged in the gas inlet made of stainless steel, and a second part 3 arranged below
2 5 de dicha primera parte 2 a lo largo del f 1 uj o de gases, fabricada de aluminio. La segunda parte 3 de aluminio presenta una temperatura de fusión inferior a la de dicha primera parte 2 de acero inoxidable. Asimismo, dicha primera parte 2 es 2 5 of said first part 2 along the f 1 uj o of gases, made of aluminum. The second part 3 of aluminum has a melting temperature lower than that of said first part 2 of stainless steel. Also, said first part 2 is
30 capaz de reducir la temperatura de los gases antes de su paso por dicha segunda parte 3. De este modo, gracias a las propiedades térmicas del acero inoxidable de la primera parte 2 se consigue enfriar suficientemente la temperatura de los gases hasta 30 capable of reducing the temperature of the gases before passing through said second part 3. Thus, thanks to the thermal properties of the stainless steel of the first part 2, the temperature of the gases is sufficiently cooled to
35 un valor compatible con las propiedades térmicas del aluminio de la segunda parte 3.
35 a value compatible with the thermal properties of the aluminum of the second part 3.
La primera parte 2 de acero inoxidable se fabricará lo más pequeña posible pero siempre garantizando una temperatura de los gases de escape máxima en su salida de alrededor de 550°C. La segunda parte 3 de aluminio debe garantizar la temperatura de salida de los gases de escape requerida por el usuario, que dependiendo del motor puede estar entre 150°C y 200°C, o incluso menor. The first part 2 of stainless steel will be manufactured as small as possible but always guaranteeing a maximum exhaust gas temperature at its outlet of around 550 ° C. The second aluminum part 3 must guarantee the outlet temperature of the exhaust gases required by the user, which depending on the engine can be between 150 ° C and 200 ° C, or even lower.
Debido a que los intercambiadores de aluminio son más eficientes que los de acero inoxidable, el tamaño total del intercambiador de calor 1 de la invención es mucho más compacto y corto, en comparación con el tamaño necesario si se usara un único intercambiador de calor de acero inoxidable para alcanzar la misma eficiencia. Because the aluminum exchangers are more efficient than those of stainless steel, the total size of the heat exchanger 1 of the invention is much more compact and short, compared to the size needed if a single steel heat exchanger was used stainless to achieve the same efficiency.
Generalmente, la primera parte 2 está fabricada como un haz destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración alrededor; aunque también podría ser un reborde o brida de conexión (no representado) Generally, the first part 2 is manufactured as a beam intended for the circulation of gases with heat exchange with a cooling fluid around; although it could also be a flange or connection flange (not shown)
En dicha primera parte 2 de acero inoxidable, se pueden usar diferentes tecnologías para el haz de tubos, de modo que dichos tubos de gas pueden presentar una sección circular o también pueden ser planos con sección ovalada, es decir, que presenten dos caras opuestas más anchas y más próximas entre sí que las dos caras opuestas restantes. Por otra parte, los tubos de gas pueden presentar paredes lisas o bien pueden incluir nervios o corrugaciones a fin de mejorar el rendimiento térmico del intercambiador de calor. In said first stainless steel part 2, different technologies can be used for the tube bundle, so that said gas pipes can have a circular section or they can also be flat with an oval section, that is, they have two opposite faces wide and closer to each other than the remaining two opposite faces. On the other hand, the gas tubes can have smooth walls or they can include ribs or corrugations in order to improve the heat efficiency of the heat exchanger.
La segunda parte 3 está fabricada como un segundo haz destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración alrededor. The second part 3 is manufactured as a second beam intended for the circulation of gases with heat exchange with a cooling fluid around.
En dicha segunda parte 3 de aluminio, se pueden usar diferentes tecnologías para enfriar los gases, por
In said second aluminum part 3, different technologies can be used to cool the gases, by
ejemplo, se puede usar un haz de haz de tubos o bien un conjunto de placas apiladas y aletas. Asimismo, los tubos pueden ser extruídos, electrosoldados, o formados por plegado a partir de una plancha y luego soldados en horno. Dependiendo de la tecnología utilizada para los tubos, se pueden incluir aletas en el interior de dichos tubos. Además, el haz de aluminio puede ser fabricado en una única pieza mediante extrusión. For example, a bundle of tube bundles or a set of stacked plates and fins can be used. Also, the tubes can be extruded, welded, or formed by folding from an iron and then welded in the oven. Depending on the technology used for the tubes, fins can be included inside said tubes. In addition, the aluminum beam can be manufactured in a single piece by extrusion.
El uso de una u otra tecnología puede depender de diferentes factores. Por ejemplo, se pueden tener en cuenta los diferentes puntos: The use of one or another technology may depend on different factors. For example, the different points can be taken into account:
Los requisitos de los fabricantes de vehículos The requirements of vehicle manufacturers
basados en la eficiencia y caída de presión. based on efficiency and pressure drop.
- --
- El espacio disponible en el motor para integrar The space available in the engine to integrate
el intercambiador, así como la posición del the exchanger, as well as the position of the
mismo en dicho espacio. Same in that space.
La tecnología usada en ambos haces del The technology used in both beams of the
intercambiador para la unión de ambas partes. exchanger for the union of both parts.
Asimismo, ambas partes 2 y 3 a modo de haz están alojadas en al menos una carcasa externa 4 y 5. De manera similar al haz del intercambiador, la carcasa también puede fabricarse de diferentes maneras usando diferentes materiales y/o diferentes tipos de uniones. Likewise, both beam-like parts 2 and 3 are housed in at least one outer shell 4 and 5. Similar to the exchanger beam, the shell can also be manufactured in different ways using different materials and / or different types of joints.
Según una primera realización de la carcasa, el intercambiador 1 incluye una primera carcasa 4 de acero inoxidable que alberga el primer haz 2, y una segunda carcasa 5 de aluminio que alberga el segundo haz 3. According to a first embodiment of the housing, the exchanger 1 includes a first stainless steel housing 4 housing the first beam 2, and a second aluminum housing 5 housing the second beam 3.
La unión de ambas carcasas 4 y 5 puede llevarse a cabo de diferentes maneras. The union of both housings 4 and 5 can be carried out in different ways.
Una primera opción, mostrada en la figura 1, consiste en que ambas carcasas 4 y 5 están unidas mediante un único reborde o brida de conexión 6, perteneciente a la primera carcasa 4 de acero inoxidable. La segunda carcasa 5 de aluminio es susceptible de ser unida directamente al
A first option, shown in Figure 1, is that both housings 4 and 5 are joined by a single connecting flange or flange 6, belonging to the first stainless steel housing 4. The second aluminum housing 5 is capable of being attached directly to the
único reborde 6 mediante soldadura en horno. Este tipo de unión es la mejor solución. single flange 6 by oven welding. This type of joint is the best solution.
Como las temperaturas de soldadura en horno del acero inoxidable y del aluminio son completamente diferentes, la primera carcasa 4 fabricada de acero inoxidable debe ser soldada en horno primero, por lo que el reborde común 6 también está fabricado de acero inoxidable para garantizar el ensamblaje de los componentes. A continuación, la carcasa 5 de aluminio es soldada en horno al reborde 6 solidario de la carcasa 4 de acero inoxidable. As the welding temperatures of stainless steel and aluminum are completely different, the first housing 4 made of stainless steel must be welded first, so the common flange 6 is also made of stainless steel to ensure the assembly of the components. Next, the aluminum housing 5 is oven-welded to the flange 6 integral with the stainless steel housing 4.
Debe tenerse en cuenta que los espacios requeridos para soldar en horno estos materiales son It should be taken into account that the spaces required to weld these materials in the oven are
- bastante quite
- diferentes y la definición de las holguras different and the definition from the slacks
- también es diferente. It is also different.
- Una A
- segunda opción, mostrada en la figura 2, second option, shown in the figure 2,
consiste en que ambas carcasas 4 y 5 están unidas mediante dos rebordes o bridas de conexión 6 y 7, pertenecientes cada uno a una carcasa 4 y 5 . Dichos dos rebordes 6 y 7 centrales están unidos mediante elementos de tornillería 8, con una junta de estanqueidad entremedio. Este tipo de unión es el más sencillo. it consists in that both housings 4 and 5 are joined by two flanges or connecting flanges 6 and 7, each belonging to a housing 4 and 5. Said two central flanges 6 and 7 are connected by screws 8, with a seal in between. This type of union is the simplest.
Por otra parte, el circuito del fluido refrigerante puede ser el mismo para ambos haces 2 y 3, o bien cada haz 2 y 3 puede tener su propio circuito independiente, como se ha representado en las figuras 1 y 2, donde cada circuito incluye sus respectivos tubos de entrada 4a,5a y salida 4b,5b de fluido refrigerante. On the other hand, the refrigerant fluid circuit may be the same for both beams 2 and 3, or each beam 2 and 3 may have its own independent circuit, as shown in Figures 1 and 2, where each circuit includes its respective inlet tubes 4a, 5a and outlet 4b, 5b of cooling fluid.
En el caso en que el circuito del fluido refrigerante sea común para ambos haces 2 y 3, dicho circuito debe ser redefinido para permitir el transporte del fluido refrigerante desde una carcasa 4 a la otra 5. Por tanto, se pueden tomar diferentes soluciones: In the case where the refrigerant fluid circuit is common for both beams 2 and 3, said circuit must be redefined to allow the transport of the refrigerant fluid from one housing 4 to the other 5. Therefore, different solutions can be taken:
Una primera opción, mostrada en la figura 3, consiste en que el intercambiador 1 incluye un conducto
A first option, shown in Figure 3, is that the exchanger 1 includes a conduit
externo 9 sensiblemente semicircular que conecta ambas carcasas 4 y 5 para el paso del fluido refrigerante desde una carcasa 4 a la otra 5. Dicho conducto 9 puede ser de acero inoxidable o de aluminio. external 9 substantially semicircular that connects both housings 4 and 5 for the passage of the cooling fluid from one housing 4 to the other 5. Said conduit 9 can be made of stainless steel or aluminum.
5 Una segunda opción, mostrada en la figura 4, consiste en que el intercambiador 1 incluye una pieza 10 a modo de tapa que conecta ambas carcasas 4 y 5 para el paso del fluido refrigerante desde una carcasa 4 a la otra 5, pudiendo ser dicha pieza 10 de acero inoxidable o de 5 A second option, shown in Figure 4, is that the exchanger 1 includes a cover piece 10 that connects both housings 4 and 5 for the passage of the cooling fluid from one housing 4 to the other 5, which can be said piece 10 stainless steel or
1O aluminio. Una tercera opción, mostrada en la figura 5, consiste en que el intercambiador 1 incluye dos piezas 10 y 11 unidas a modo de tapa que conectan ambas carcasas 4 y 5 para el paso del fluido refrigerante desde una carcasa 4 a 1O aluminum A third option, shown in Figure 5, is that the exchanger 1 includes two pieces 10 and 11 connected as a cover that connect both housings 4 and 5 for the passage of the cooling fluid from a housing 4 to
15 la otra 5, siendo la primera pieza 10 de acero inoxidable y la segunda pieza 11 de aluminio. La primera pieza 10 está integrada en el reborde común 6 de acero inoxidable situado entre ambas carcasas 4 y 5, y en el que la segunda pieza 10 es susceptible de ser unida durante el proceso de soldadura 15 the other 5, being the first piece 10 of stainless steel and the second piece 11 of aluminum. The first piece 10 is integrated in the common flange 6 of stainless steel located between both housings 4 and 5, and in which the second piece 10 is capable of being joined during the welding process
20 en horno de la segunda carcasa 5 al reborde común 6. Opcionalmente, ambos haces 2 y 3 se alimentan con dos tipos de fluidos refrigerantes diferentes, a la misma o diferente temperatura: uno con un fluido refrigerante a alta temperatura (HT) y el otro con un 20 in oven of the second housing 5 to the common flange 6. Optionally, both beams 2 and 3 are fed with two different types of cooling fluids, at the same or different temperature: one with a high temperature (HT) refrigerant fluid and the another with a
25 fluido refrigerante a baja temperatura (LT) En esta 25 coolant at low temperature (LT) In this
aplicación pueden usarse en ambas carcasas tubos de conexión del fluido refrigerante de tipo estándar. application can be used in both housings connecting pipes of the refrigerant fluid of standard type.
Según una segunda realización de la carcasa, el intercambiador incluye una única carcasa (no representada) 30 que alberga ambos primer 2 y segundo 3 haces, siendo común According to a second embodiment of the housing, the exchanger includes a single housing (not shown) 30 which houses both first 2 and second 3 beams, being common
el circuito de fluido refrigerante. the refrigerant fluid circuit.
Dicha única carcasa puede ser fabricada de un solo material que cubre ambos haces del intercambiador. En este caso, la carcasa puede ser fabricada no solo de acero Said single housing can be made of a single material that covers both beams of the exchanger. In this case, the housing can be manufactured not only from steel
35 inoxidable o aluminio, sino que puede ser fabricada de
35 stainless or aluminum, but can be manufactured from
plástico. En algunos de estos casos, y dependiendo del plastic. In some of these cases, and depending on the
- tipo de kind of
- fabricación, por ejemplo por fundición de aluminio manufacturing, by example by foundry from aluminum
- o or
- inyección de plástico, la carcasa puede integrar injection from plastic, the Case may to integrate
- diferentes different
- funciones tal como soportes para fijar el functions such how brackets for pin up he
- intercambiador exchanger
- al entorno motor. to the environment engine.
Para simplificar el proceso de fabricación de la carcasa, ésta puede estar dividida en dos o más partes, según una división longitudinal o transversal, y luego ser unida una vez que ambos haces 2 y 3 han sido dispuestos en su interior. To simplify the manufacturing process of the housing, it can be divided into two or more parts, according to a longitudinal or transverse division, and then be joined once both beams 2 and 3 have been arranged inside.
Dicha carcasa puede incluir diferentes formas para proporcionar diferentes funciones como la integración de los tubos de entrada y salida del fluido refrigerante. Dichos tubos pueden estar dispuestos en las zonas de entrada y salida de gases en la carcasa o en el medio entre ambos haces. Otra función de la carcasa puede ser de soporte del haz mediante las placas de soporte. Said housing may include different ways to provide different functions such as the integration of the coolant fluid inlet and outlet tubes. Said tubes may be arranged in the gas inlet and outlet areas in the housing or in the middle between both beams. Another function of the housing can be to support the beam by means of the support plates.
La forma externa de la carcasa puede ser incrementada longitudinalmente o solo en algunas zonas para su adaptación a las dimensiones del respectivo haz o para proporcionar soporte a las placas de soporte. The external shape of the housing can be increased longitudinally or only in some areas for adaptation to the dimensions of the respective beam or to provide support for the support plates.
Las concepciones del intercambiador EGR aquí descritas pueden ser fácilmente aplicadas en configuraciones en ur", es decir, donde la entrada y salida de gases están dispuestas en extremos opuestos. The conceptions of the EGR exchanger described here can be easily applied in ur configurations ", that is, where the inlet and outlet of gases are arranged at opposite ends.
También pueden usarse las configuraciones en uu", es decir, donde la entrada y salida de gases están dispuestas adyacentes en un mismo extremo abierto, estando el extremo opuesto cerrado, y definiendo un paso de ida y un paso de retorno. En este caso, debe tenerse en cuenta que la entrada de gas debe ser siempre una parte de acero inoxidable, y que dicha parte de entrada de acero inoxidable debe ser suficientemente larga para enfriar los gases hasta una temperatura aceptable para el material de aluminio de la segunda parte.
The configurations can also be used in u ", that is, where the inlet and outlet of gases are arranged adjacently on the same open end, the opposite end being closed, and defining a forward passage and a return passage. In this case, It should be noted that the gas inlet must always be a stainless steel part, and that said stainless steel inlet part must be long enough to cool the gases to a temperature acceptable to the aluminum material of the second part.
Claims (17)
- 1. one.
- Intercambiador (1) de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor, caracterizado por el hecho de que comprende una primera parte (2) dispuesta en la entrada de gases fabricada de un primer metal, y una segunda parte (3) dispuesta a continuación de dicha primera parte ( 2) a lo largo del f 1 uj o de gases, fabricada de un segundo metal que presenta una temperatura de fusión inferior a la de dicha primera parte (2), y siendo dicha primera parte (2) capaz de reducir la temperatura de los gases antes de su paso por dicha segunda parte (3). Heat exchanger (1) for gases, especially the exhaust gases of an engine, characterized by the fact that it comprises a first part (2) arranged in the gas inlet made of a first metal, and a second part ( 3) arranged next to said first part (2) along the f 1 uj or gases, made of a second metal having a melting temperature lower than that of said first part (2), and said first part being (2) capable of reducing the temperature of the gases before passing through said second part (3).
- 2. 2.
- Intercambiador (1), según la reivindicación 1, en el que la primera parte (2) es de acero inoxidable y la segunda parte (3) es de aluminio. Exchanger (1) according to claim 1, wherein the first part (2) is stainless steel and the second part (3) is aluminum.
- 3. 3.
- Intercambiador (1), según la reivindicación 1 o 2, en el que la primera parte (2) comprende un reborde o brida de conexión. Exchanger (1) according to claim 1 or 2, wherein the first part (2) comprises a connecting flange or flange.
- o 2, en el que la primera parte (2) está fabricada como un primer haz (2) destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración alrededor. or 2, in which the first part (2) is manufactured as a first beam (2) intended for the circulation of gases with heat exchange with a cooling fluid around.
- o 2, en el que la segunda parte (3) está fabricada como un segundo haz (3) destinado a la circulación de los gases con intercambio de calor con un fluido de refrigeración alrededor. or 2, in which the second part (3) is manufactured as a second beam (3) intended for the circulation of gases with heat exchange with a cooling fluid around.
- o 5, en el que ambas partes (2, 3) a modo de haz están alojadas en al menos una carcasa (4,5). or 5, in which both parts (2, 3) as a beam are housed in at least one housing (4,5).
- 7. 7.
- Intercambiador (1), según la reivindicación 6, en el que incluye una primera carcasa (4) de acero inoxidable que alberga el primer haz (2), y una segunda carcasa (5) de aluminio que alberga el segundo haz (3). Exchanger (1) according to claim 6, wherein it includes a first stainless steel housing (4) housing the first beam (2), and a second aluminum housing (5) housing the second beam (3).
- 8. 8.
- Intercambiador (1), según la reivindicación 7, en el que ambas carcasas (6,7) están unidas mediante un único reborde o brida de conexión (6), perteneciente a la primera carcasa (4) de acero inoxidable. Exchanger (1) according to claim 7, wherein both housings (6.7) are joined by a single flange or connecting flange (6), belonging to the first stainless steel housing (4).
- 9. 9.
- Intercambiador (1), según la reivindicación 8, en el que la segunda carcasa (5) de aluminio es susceptible de ser unida directamente al único reborde (6) mediante soldadura en horno. Exchanger (1) according to claim 8, wherein the second aluminum housing (5) is capable of being directly attached to the single flange (6) by furnace welding.
- 11. eleven.
- Intercambiador (1) , según la reivindicación 10, en el que dichos dos rebordes (6,7) están unidos mediante elementos de tornillería (8) , con una junta de estanqueidad entremedio. Exchanger (1) according to claim 10, wherein said two flanges (6,7) are connected by means of fasteners (8), with a seal in between.
- 12. 12.
- Intercambiador ( 1) , según una de las reivindicaciones 6 a 11, en el que cada haz lleva asociado su propio circuito del fluido refrigerante independiente, incluyendo cada circuito sus respectivos tubos de entrada y salida de fluido refrigerante. Exchanger (1) according to one of claims 6 to 11, wherein each beam has its own independent refrigerant fluid circuit associated, each circuit including its respective refrigerant fluid inlet and outlet tubes.
13. Intercambiador ( 1) , según una de las
13. Exchanger (1), according to one of the
18. Intercambiador (1) , según la reivindicación 6, en el que ineluye una única carcasa que alberga ambos primero (2) y segundo (3) haces, siendo común el circuito de fluido refrigerante.
18. Exchanger (1) according to claim 6, wherein it inelutes a single housing that houses both first (2) and second (3) beams, the refrigerant fluid circuit being common.
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017050429A1 (en) * | 2015-09-23 | 2017-03-30 | Linde Aktiengesellschaft | Use of different materials in multi-part heat exchangers |
| US10815931B2 (en) | 2017-12-14 | 2020-10-27 | Cummins Inc. | Waste heat recovery system with low temperature heat exchanger |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080047533A1 (en) * | 2004-11-17 | 2008-02-28 | Zoltan Kardos | Cooler Device in a Vehicle |
| US20080302094A1 (en) * | 2007-06-05 | 2008-12-11 | Sung Il Yoon | Cooling apparatus of exhaust gas recirculation system and method using the same |
| US20090044789A1 (en) * | 2005-06-24 | 2009-02-19 | Behr Gmbh & Co. Kg | Device for recycling and cooling exhaust gas for an internal combustion engine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030070793A1 (en) * | 2001-10-15 | 2003-04-17 | Dierbeck Robert F. | Heat exchanger assembly with dissimilar metal connection capability |
| KR100774347B1 (en) * | 2006-11-08 | 2007-11-07 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for cooling exhaust gas |
-
2009
- 2009-09-14 ES ES200930689A patent/ES2388156B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-09-13 KR KR1020127009623A patent/KR101733617B1/en active IP Right Grant
- 2010-09-13 WO PCT/EP2010/063408 patent/WO2011029940A1/en active Application Filing
- 2010-09-13 IN IN2049DEN2012 patent/IN2012DN02049A/en unknown
- 2010-09-13 EP EP10752582A patent/EP2478205A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080047533A1 (en) * | 2004-11-17 | 2008-02-28 | Zoltan Kardos | Cooler Device in a Vehicle |
| US20090044789A1 (en) * | 2005-06-24 | 2009-02-19 | Behr Gmbh & Co. Kg | Device for recycling and cooling exhaust gas for an internal combustion engine |
| US20080302094A1 (en) * | 2007-06-05 | 2008-12-11 | Sung Il Yoon | Cooling apparatus of exhaust gas recirculation system and method using the same |
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