ES2903236T3 - Elemento de placa para un intercambiador de calor de placas - Google Patents

Abstract

Elemento de placa para un intercambiador de calor, que es una disposición (1) de al menos dos capas, con una capa (2), mediante la cual puede transferirse entalpía entre dos flujos de fluido separados por el elemento de placa (1), y al menos una capa (3, 4) perforada, caracterizado porque el elemento de placa (1) está formado como disposición de laminado (1), porque la capa que sirve para la transferencia de la entalpía entre los dos flujos de fluido separados por el elemento de placa (1) está formada como capa de membrana de plástico (2), porque la al menos una capa (3, 4) perforada está formada como capa de soporte (3, 4) hecha de un material perforado y deformable, y porque mediante la al menos un capa de soporte (3, 4) se le puede proporcionar al elemento de placa (1) una resistencia mecánica predeterminable y una estructura espacial y estas son mantenibles.

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento de placa para un intercambiador de calor de placas

La invención se refiere a un elemento de placa para un intercambiador de placas.

Los elementos de placa de este tipo son usuales en las más diversas formas y de un sinnúmero de diversos materiales. El documento EP-A-2053335 da a conocer un elemento de placa según el preámbulo de la reivindicación 1, es decir, un elemento de placa para un intercambiador de calor, que es una disposición de al menos dos capas, con una capa, mediante la que puede transferirse entalpía entre dos flujos de fluido separados por el elemento de placa, y al menos una capa perforada.

Los documentos US-A-20070151447, DE-A-102005003543, US-A-2012073791, US-A-2013233514 y GB-A-2417315 dan a conocer otros elementos de placa para un intercambiador de calor.

Partiendo de ello, la invención se basa en el objetivo de poner a disposición un elemento de placa para un intercambiador de calor de placas que, por un lado, pueda producirse con bajo esfuerzo, presente un peso comparativamente bajo y, sin embargo, disponga, aparte de las propiedades de intercambio de calor usuales, también de excelentes propiedades de intercambio de entalpía. Aparte de calor, respectivamente temperatura, sensible deben transferirse, respectivamente intercambiarse, también humedad, respectivamente vapor de agua, entre diferentes flujos de fluido.

Este objetivo se consigue según la invención por medio de un elemento de placa para un intercambiador de placas según la reivindicación 1.

Un elemento de placa de este tipo puede producirse con bajo esfuerzo con las propiedades deseadas.

La capa de membrana del elemento de placa según la invención puede configurarse ventajosamente como capa de membrana de plástico.

La al menos una capa de soporte del elemento de placa según la invención puede formarse con un esfuerzo comparativamente bajo como capa de tela tejida o tela no tejida, obteniéndose, por medio de la elección de los materiales mencionados, ventajosamente la estructura necesariamente perforada de la capa de soporte.

Para proveer el elemento de placa según la invención de la resistencia mecánica predeterminable y la estructura espacial deseada con bajo esfuerzo técnico-constructivo, es ventajoso si la al menos una capa de soporte del elemento de placa está formada de un material térmicamente deformable.

En una forma de fabricación ventajosa del elemento de placa según la invención, este está formado como disposición de laminado de tres capas con una capa de soporte adicional, que está dispuesta sobre el lado de la capa de membrana orientado opuesto a la primera capa de soporte y mediante la cual también pueden proporcionarse al elemento de placa una resistencia mecánica predeterminable y estructura espacial y estas son mantenibles.

Una unión de superficie completa, puntual, en franjas o en forma de rejilla de cada capa de soporte a la capa de membrana puede ser realizable por medio de propiedades de material de cada capa de soporte y/o de la capa de membrana. En este caso no se necesitan entonces medios de unión adicionales, como adhesivos o similares.

Sin embargo, alternativamente también es posible realizar la unión de superficie completa, puntual, en franjas o en forma de rejilla y adherente entre la capa de membrana de cada capa de soporte por medio de un agente de unión, preferiblemente por medio de un adhesivo hot melt.

Las capas de tela no tejida pueden configurarse ventajosamente de una tela no tejida de poliéster.

Esta tela no tejida de poliéster debería presentar convenientemente un peso que se encuentre entre 20 y 80, preferiblemente en aproximadamente 50 g/m2.

Para garantizar la permeabilidad de la tela no tejida de poliéster para líquido y con ello la evacuación de líquido a la capa de membrana es ventajoso si la tela no tejida de poliéster es ajustable higroscópicamente.

Esto puede lograrse convenientemente porque la tela no tejida de poliéster presenta un recubrimiento hecho de una zeolita y un agente ligante.

Las propiedades de transferencia de entalpia de la capa de membrana de plástico pueden realizarse con un esfuerzo comparativamente bajo si la capa de membrana de plástico está formada de un material de polímero o de poliuretano.

Convenientemente, los elementos de placa descritos precedentemente pueden plegarse, soldarse o pegarse en sus bordes, de modo que se los puede unir con un esfuerzo técnico-constructivo extremadamente bajo para formar un intercambiador de placas.

[0020] En un procedimiento según la invención para producir un elemento de placa para intercambiadores de calor de placas según la reivindicación 1 se realiza una disposición de laminado, que es de al menos dos capas, de una capa de membrana, preferiblemente de una capa de membrana de plástico, y al menos una capa de soporte, preferiblemente en cada caso una capa de tela no tejida a ambos lados de la capa de membrana de plástico, en una forma, según la cual esta disposición de laminado plana se provee, mediante un único paso de deformación, de la estructura espacial, portante y mantenible prevista para el elemento de placa. En este paso de deformación pueden utilizarse aquellas herramientas, que también se emplean en elementos de placa hechos de materiales conocidos del estado de la técnica. Es por ello que no son necesarias modificaciones costosas etc. de instalaciones de producción existentes.

Convenientemente, en el paso de deformación se crea simultáneamente una unión de adhesión entre cada capa de soporte y la capa de membrana. El esfuerzo para producir el elemento de placa según la invención puede ser, por consiguiente, comparativamente bajo.

La deformación que va acompañada del establecimiento de la unión de adhesión tiene lugar mediante prensado a 160 grados C como máximo. De este modo se garantiza que no se afecten las propiedades de transferencia de entalpía de la capa de membrana.

El ajuste higroscópico de las capas de soporte, respectivamente de tela no tejida, puede realizarse con un esfuerzo comparativamente bajo porque las capas de soporte, respectivamente de tela no tejida, se proveen de un recubrimiento, que está hecho de una zeolita y un agente ligante, mediante un procedimiento de inmersión o rociado.

Debido al ajuste higroscópico de las capas de soporte, respectivamente de tela no tejida, puede lograrse, siempre que se prevea un ajuste hidrófilo de las capas de soporte, respectivamente de tela no tejida, que agua depositada en las capas de soporte, respectivamente de tela no tejida, se distribuya uniformemente sobre la superficie de las capas de soporte, respectivamente de tela no tejida, por lo que en suma se mantiene la permeabilidad del elemento de placa.

A continuación, se explicará detalladamente la invención en base a una forma de fabricación tomando como referencia el dibujo, cuya única figura muestra una representación de principio de un elemento de placa según la invención que puede unirse a otros elementos de placa del mismo tipo para formar un intercambiador de calor de placas.

El elemento de placa 1 mostrado en la única figura no es a escala en esta figura, sino que está representado meramente como principio. En el ejemplo de fabricación, que se muestra en la figura, del elemento de placa 1 según la invención, este está formado como disposición de laminado 1 de tres capas.

Esta disposición de laminado 1 de tres capas incluye una capa de membrana de plástico 2 dispuesta centralmente en la disposición de laminado 1, una primera capa de tela no tejida 3 dispuesta, en la figura, encima de la capa de membrana de plástico 2 y una segunda capa de tela no tejida 4 dispuesta, en la figura, debajo de la capa de membrana de plástico 2.

Mediante la capa de membrana de plástico 2 puede transferirse entalpía entre dos flujos de fluido no mostrados en la figura, fluyendo uno de los flujos de fluido encima del elemento de placa 1 y el otro de los dos flujos de fluido debajo del elemento de placa 1.

La capa de membrana de plástico 2 está formada de un material de poliuretano en el ejemplo de fabricación representado.

La primera capa de tela no tejida 3 y la segunda capa de tela no tejida 4 están formadas de un material no tejido deformable térmicamente, de una tela no tejida de poliéster en el ejemplo de fabricación representado. La tela no tejida de poliéster tiene un peso de 50 g/m2. Aparte de ello, la tela no tejida de poliéster está configurada de manera higroscópicamente ajustable, estando para ello la tela no tejida de poliéster provista de un recubrimiento que se compone de una zeolita apropiada y un agente ligante.

Mediante las dos capas de tela no tejida 3, 4 se logra que el elemento de placa 1 obtenga una resistencia mecánica predeterminable y una estructura espacial. Esta resistencia mecánica y esta estructura espacial pueden mantenerse durante el tiempo de utilización del elemento de placa en un intercambiador de calor de placas.

Entre capa de membrana de plástico 2, por un lado, y las capas de tela no tejida 3, 4, por otro lado, está prevista una unión de adhesión de superficie completa. Está puede realizarse en el ejemplo de fabricación, que se muestra en la única figura, del elemento de placa 1 mediante propiedades de material de la tela no tejida de poliéster que forma las capas de tela no tejida 3, 4 y/o mediante propiedades de material de la capa de membrana de plástico 2.

Alternativamente es posible realizar esta unión de adhesión mediante un agente de unión, preferiblemente mediante un adhesivo hot melt.

Para producir un intercambiador de calor de placas hecho de los elementos de placa 1 descritos precedentemente, estos pueden plegarse y soldarse en sus bordes. De este modo se crean canales de flujo, que están separados unos de otros, para un flujo de fluido y para el otro flujo de fluido. A través de los elementos de placa 1 puede intercambiarse entalpía entre los flujos de fluido.

Para producir el elemento de placa 1 se realiza primeramente una disposición de laminado 1 plana de tres capas. En este caso se coloca sobre la capa de tela no tejida 4 inferior la capa de membrana de plástico 2, y sobre la capa de membrana de plástico 2 la capa de tela no tejida 1. Luego se realiza el elemento de placa 1 mediante un único paso de procedimiento que sirve tanto para la deformación, es decir, la creación de una estructura espacial para el elemento de placa 1, como para la unión de superficie completa entre la capa de membrana de plástico 2, por un lado, y las dos capas de tela no tejida 3, 4, por el otro. Para este paso de procedimiento pueden emplearse las mismas herramientas que también se utilizan en la producción de elementos de placa convencionales.

Además, en este paso de procedimiento no se excede una temperatura máxima que es de 160 grados C. De este modo se asegura que la capa de membrana de plástico 3 mantenga su permeabilidad de entalpía necesaria para el funcionamiento adecuado.

Para ajustar higroscópicamente las dos capas de tela no tejida 3, 4 se las provee de un recubrimiento hecho de una zeolita y un agente ligante, pudiendo producirse ese recubrimiento por medio de un procedimiento de inmersión o uno de rociado.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Elemento de placa para un intercambiador de calor, que es una disposición (1) de al menos dos capas, con una capa (2), mediante la cual puede transferirse entalpía entre dos flujos de fluido separados por el elemento de placa (1), y al menos una capa (3, 4) perforada, caracterizado porque el elemento de placa (1) está formado como disposición de laminado (1), porque la capa que sirve para la transferencia de la entalpía entre los dos flujos de fluido separados por el elemento de placa (1) está formada como capa de membrana de plástico (2), porque la al menos una capa (3, 4) perforada está formada como capa de soporte (3, 4) hecha de un material perforado y deformable, y porque mediante la al menos un capa de soporte (3, 4) se le puede proporcionar al elemento de placa (1) una resistencia mecánica predeterminable y una estructura espacial y estas son mantenibles.

2. Elemento de placa según la reivindicación 1, cuya capa de membrana (2) está formada como capa de membrana de plástico (2).

3. Elemento de placa según las reivindicaciones 1 o 2, cuya al menos una capa de soporte (3, 4) está formada como capa de tela tejida o no tejida (3, 4).

4. Elemento de placa según una de las reivindicaciones 1 a 3, cuya al menos una capa de soporte (3, 4) está formada de un material térmicamente deformable.

5. Elemento de placa según una de las reivindicaciones 1 a 4 que es una disposición de laminado (1) de tres capas con una capa de soporte (4) adicional, que está dispuesta sobre el lado de la capa de membrana (2) orientado opuesto a la primera capa de soporte (3) y mediante la cual puede proporcionarse al elemento de placa (1) una resistencia mecánica predeterminable y una estructura espacial y estas son mantenibles.

6. Elemento de placa según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que una unión de superficie completa, puntual, en franjas o en forma de rejilla de cada capa de soporte (3, 4) a la capa de membrana (2) es realizable mediante propiedades de material de cada capa de soporte (3, 4) y/o de la de membrana (2).

7. Elemento de placa según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que una unión de superficie completa, puntual, en franjas o en forma de rejilla de cada capa de soporte (3, 4) a la capa de membrana (2) es realizable mediante un agente de unión, preferiblemente de un adhesivo hot melt.

8. Elemento de placa según una de las reivindicaciones 3 a 7, en el que cada capa de tela no tejida (3, 4) está formada de una tela no tejida de poliéster.

9. Elemento de placa según la reivindicación 8, en el que la tela no tejida de poliéster presenta un peso entre 20 y 80, preferiblemente de 50 g/m2.

10. Elemento de placa según las reivindicaciones 8 o 9, en el que la tela no tejida de poliéster es ajustable higroscópicamente.

11. Elemento de placa según la reivindicación 10, en el que la tela no tejida de poliéster presenta para su ajuste higroscópico un recubrimiento hecho de una zeolita y un agente ligante.

12. Elemento de placa según una de las reivindicaciones 2 a 11, en el que la capa de membrana de plástico (2) está formada de un material de poliuretano o de un material de polímero.

13. Elemento de placa según una de las reivindicaciones 1 a 12, que en sus bordes puede plegarse y soldarse o pegarse, y, por consiguiente, puede unirse a otros elementos de placa (1) del mismo tipo para formar un intercambiador de calor de placas.

14. Procedimiento para producir un elemento de placa (1) para intercambiadores de calor de placas según la reivindicación 1, en el que se realiza una disposición de laminado de al menos dos capas hecha de una capa de membrana, preferiblemente de una capa de membrana de plástico (2), y de al menos una capa de soporte (3, 4), preferiblemente en cada caso una capa de tela no tejida (3, 4) a ambos lados de la capa de membrana de plástico (2), en forma plana y esta disposición de laminado (1) plana se provee, mediante un paso de deformación, de la estructura espacial, portante y mantenible.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que en el paso de deformación también se crea una unión de adhesión entre cada capa de soporte (3, 4) y la capa de membrana (3).

16. Procedimiento según las reivindicaciones 14 o 15, cuyo paso de deformación se lleva a cabo a una temperatura <160 grados C.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 16, en el que cada capa de soporte (3, 4) se provee de un recubrimiento, que está hecho de una zeolita y un agente ligante, mediante un procedimiento de inmersión o rociado.