BRPI1002702A2 - trocador de calor aperfeiçoado com tubos concêntricos - Google Patents
trocador de calor aperfeiçoado com tubos concêntricos Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI1002702A2 BRPI1002702A2 BRPI1002702-5A BRPI1002702A BRPI1002702A2 BR PI1002702 A2 BRPI1002702 A2 BR PI1002702A2 BR PI1002702 A BRPI1002702 A BR PI1002702A BR PI1002702 A2 BRPI1002702 A2 BR PI1002702A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- tube
- inlet
- outlet
- flange
- product
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- IHPYMWDTONKSCO-UHFFFAOYSA-N 2,2'-piperazine-1,4-diylbisethanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCN1CCN(CCS(O)(=O)=O)CC1 IHPYMWDTONKSCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000007990 PIPES buffer Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/12—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically the surrounding tube being closed at one end, e.g. return type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0042—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for foodstuffs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
TROCADOR DE CALOR APERFEIçOADO COM TUBOS CONCêNTRICOS. A invenção se refere a um trocador de calor com tubo concêntrico aperfeiçoado. Sendo que o trocador compreende um tubo cilíndrico (1) para circulação de um produto munido de uma entrada submetida a flange (11) e uma saída submetida a flange (12) do produto; sendo que um corpo oco (2) internamente concêntrico do tubo (1), no qual o fluido de troca circula, definindo internamente as rotas preferenciais do mesmo para um percurso externo e de retorno do fluido de troca e que tem uma entrada e uma saída do fluido de iroca dispostas em uma mesma extremidade de e na proximidade de uma extremidade do tubo; sendo que um conector de entrada submetido a flange (3) para introduzir o produto no tubo (1), um flange (3a), o qual se conecta a um flange de entrada (11a) da entrada (11) do tubo; sendo que um conector de saída submetido a flange (4) para extrair o produto do tubo (1), um flange (4a), o qual se conecta a um flange (12a) da saída (12) do tubo; sendo que um flange intermediário (5), conectado à extremidade do corpo oco que exibe a entrada e a saída do fluido e se projeta do tubo (1), que é munido de um orilicio de passagem (5c) para o produto a ser iratado e com uma embocadura de entrada (5a) e uma embocadura de saída (5b) para o fluido de troca conectado respectivamente à trajetória externa e de retomo do fluido de troca, sendo que o orificio de passagem (5c), a embocadura de entrada (5a) e a embocadura de saída (5b) não estão em conexão recíproca.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção: "TROCADOR DE CALOR APERFEIÇOADO COM TUBOS CONCÊNTRICOS"
A presente invenção refere-se a um trocador de calor que tem tubos concêntricos aperfeiçoados. Faz-se referência, especificamente, a trocadores de calor para tratamento térmico ou refrigerante de produtos de alimentícios fluidos, quer contendo pedaços sólidos ou não, mas, seja qual for o caso, que sejam suscetíveis a bombeamento, no qual o produto a ser tratado circula em tubos cilíndricos longos, nos quais, externamente, proporciona-se um revestimento de aquecimento/esfriamento, no qual circula o fluido de aquecimento ou resfriamento, comumente conhecido como fluido de troca. O fluido de troca é geralmente água quente ou água refrigerante. Nestes tipos de trocadores, um corpo axial oco é fornecido internamente nos tubos, nos quais o produto circula, no qual o fluido de troca do corpo axial oco é introduzido. Este corpo oco é normalmente configurado tal como para definir caminhos preferenciais, respectivamente para os percursos externos e de retorno do fluido de troca, e de tal modo a se obter a entrada e saída do fluido de troca dispostas na mesma extremidade do corpo oco, enquanto a outra extremidade do corpo é fechada. Em termos gerais, neste tipo de trocador o produto a ser tratado circula em uma cavidade de seção em forma de anel definida entre a parede interna do tubo cilíndrico para circulação do produto e a parede externa do corpo oco disposta na parte interna do tubo. Um revestimento é disposto externamente no tubo de circulação, de tal modo que o produto receba ou ceda calor tanto para dentro do tubo como para fora do tubo.
A fim de impedir o comprimento excessivo dos tubos nos quais o produto circula, os trocadores de calor, como podem ser vistos na Figura 1, são normalmente constituídos por várias porções retas, dispostas em série, que são atravessadas pelo produto que entra na primeira porção, sai do mesmo a fim de entrar na próxima, e assim por diante até o produto sair da porção final; estas porções entretanto podem cada uma alcançar muitos metros de comprimento. Uma conexão de entrada para o produto no aquecimento é fornecida, disposta no começo da primeira porção do próprio trocador de calor. Os conectores intermediários são fornecidos entre as várias porções do trocador de calor e são geralmente em formato de u como as porções de trocadores de calor são mantidas em paralelo uma a outra e os conectores carregam o produto a ser tratado de uma porção para a próxima. Estes conectores intermediários são munidos de flanges que permitem a conexão aos flanges correspondentes nos tubos de circulação de produto. As vedações em forma de anel são fornecidas entre os flanges, que garantem a vedação das conexões. Naturalmente no caso raro em que o aquecedor teve apenas uma porção, os conectores em formato de u poderiam não ser necessários (entendidas como a conexão de saída do tubo de uma porção e a conexão de entrada do próximo), mas poderia em vez disso ser um conector de entrada e um conector de saída para o produto ligado às extremidades do tubo cilíndrico. O fluido de troca que circula em vários revestimentos externos é inserido nos vários revestimentos, e passa de um invólucro para outro de forma não problemática pois a estrutura externa dos revestimentos não tem envolvimento com a trajetória do produto. A introdução e extração do fluido de troca no interior e de vários corpos ocos presentes nos tubos atravessados pelo produto é mais complexa, pois a estrutura dos corpos ocos é completamente interna no fluxo do produto e os tubos que carregam fluido de troca no interior dos corpos ocos têm que atravessar o fluxo do produto.
Para solucionar o problema os trocadores do tipo conhecido prolongam o corpo oco central até trazê-lo a sair da trajetória do produto a ser tratado; a saída do prolongamento se dá geralmente a partir dos conectores intermediários. Desta maneira o fluido de troca pode ser introduzido e extraído em ou do corpo central oco sem o que o fluido interfira com o fluxo do produto. Naturalmente, a zona de interferência entre o prolongamento do corpo oco e a parede do conector intermediário deve ser completamente vedada de forma a impedir o vazamento do produto. Isto pode ser obtido de forma muito simples através da fabricação de um orifício na parede de conector, no interior do qual o prolongamento do corpo oco intermediário é passada, e através de soldagem da parede externa do prolongamento para a borda periférica do orifício feito no conector.
A solução conhecida exibe algumas desvantagens. Durante o estágio de construção, não é muito fácil executar corretamente a soldagem entre o prolongamento do corpo oco e a parede do conector pois a parte interna do conector não é facilmente alcançável. Durante o funcionamento do aquecedor, o produto estagna, freqüentemente, em pontos mortos na zona de contato entre o prolongamento do corpo oco e a parede do conector; este precisa de operações de limpeza freqüentes da trajetória do produto, operações que poderiam ser menos freqüentes se o produto pudesse circular livremente e se não existissem zonas propensas a estagnação. Adicionalmente, quando se torna necessário substituir as vedações assegurando a vedação entre os flanges, que tem que ser feito de preferência freqüentemente, o corpo oco, que é soldado em uma única peça com o conector, tem que ser completamente extraído do tubo cilíndrico de tal modo a conseguir inserir a vedação em forma de anel a partir do lado livre do corpo oco, que fica na extremidade oposta à extremidade que se projeta a partir do conector, ou de tal modo a poder inserir vedação no flange conectado ao tubo cilíndrico. Tanto as operações de limpeza como as de substituição das vedações conduzem a uma remoção do corpo oco do tubo cilíndrico. Na medida em que o corpo oco exibe suportes que permitem a coaxialidade com o tubo, ele é inserido para ser mantido, esta remoção pode conduzir a uma instrumentação do lado interno do tubo cilíndrico. Finalmente, como os conectores em formato de u se conectam a até duas porções do trocador de calor, a fim de executar as operações de limpeza e de substituição das vedações em uma porção sozinha, é necessário remover os corpos ocos de ambas as porções do aquecedor e conectar-se a um conector em formato de u dos respectivos tubos cilíndricos.
O objetivo da presente invenção consiste em prevenir as desvantagens indicadas acima através do fornecimento de um trocador de calor cuja construção, limpeza, montagem e desmontagem seja simples a fim de executar a manutenção necessária. Uma vantagem da invenção é que ela permite uma fixação rápida, simples e segura dos elementos que a compõe.
Uma vantagem adicional da invenção é reduzir o número de operações de limpeza dentro dos tubos e dos conectores nos quais o produto a ser tratado circula.
Esses objetivos e vantagens e muito mais além são todos atingidos pela invenção da forma em que é caracterizada nas reivindicações em anexo.
As características e vantagens adicionais da presente invenção surgirão melhor a partir da descrição detalhada que segue de uma modalidade da invenção, ilustrada a título de exemplo não limitador nas Figuras dos desenhos em anexo, nos quais:
A Figura 1 é uma elevação vertical de um trocador de multi-porção da invenção;
A Figura 2 é uma seção de uma zona de conexão, de entrada ou de saída, entre o tubo cilíndrico, o conector e o corpo oco central de um trocador da invenção;
A Figura 3 é uma vista frontal de um flange intermediário do trocador da invenção. O trocador é de um tipo que compreende um tubo cilíndrico 1 para circulação do produto, que é munido de uma entrada para flange 11 e uma saída para flange 12 do produto. A entrada é munida de um flange llaea saída é munida de um flange 12a. Os flanges são conectados solidamente às extremidades respectivas do tubo, por exemplo, através de soldagem. O trocador exibe um conector de entrada submetido a flange 3, para introduzir o produto no tubo 1, e um conector de saída em flange 4 para extrair o produto do tubo 1. Tanto o conector de entrada quanto o conector de saída são munidos de flanges 3 a e 4a, respectivamente, que se conectam, respectivamente, ao flange lia da entrada 11 do tubo e ao flange 12a da saída 12 do tubo.
Como nestes trocadores, o tubo no qual o produto a ser tratado circula tem que ter um comprimento considerável, a fim de impedir de ter um único tubo que seja muito longo, estes trocadores, como podem ser vistos na Figura 1, são normalmente constituídos de várias porções retas, dispostas em série, que são atravessadas pelo produto que entra na primeira porção, sai da primeira porção a fim de entrar na segunda, e assim por diante até o produto sair da porção final. Cada uma dessas porções pode ter uns poucos metros de comprimento. Neste caso, entre as várias porções do trocador, as conexões intermediárias são fornecidas, geralmente em formato de u, que funciona como conectores de saída para um tubo e conectores de entrada para o próximo tubo. O seguinte refere-se tanto aos conectores de entrada como aos conectores de saída entendidos como membros independentes, ambos feitos em formato de u e tendo formas similares, por exemplo, toroidal oca ou cilíndrica oca, e conectados um ao outro em um ângulo de 90°.
Neste tipo de trocador, apresenta-se um corpo oco 2 que fica disposto concêntrica e internamente no tubo 1, o fluido de aquecimento circula internamente no corpo oco, geralmente constituído por um tubo cilíndrico. O corpo oco é configurado de tal modo que em seu interior sejam definidos caminhos obrigatórios, respectivamente, para o fluxo de saída e retorno do fluido de troca. A entrada e a saída do fluido de troca são dispostas também em uma mesma extremidade e em proximidade de uma extremidade do tubo 1. Normalmente, esta configuração é obtida, conforme ilustrado nas Figuras, através do entendimento do corpo oco com dois tubos concêntricos, dos quais o tubo externo 2a é aberto em uma extremidade e fechado na outra, enquanto que o tubo interno 2b exibe uma extremidade aberta na extremidade fechada do tubo externo e a outra extremidade, também aberta, que sai da extremidade aberta do tubo externo. Desta maneira, o fluido de troca flui no interior da coroa definida entre o tubo externo e o tubo interno até alcançar a extremidade fechada do tubo externo, entra no tubo externo e sai do corpo oco através da extremidade do tubo que projeta-se a partir da extremidade aberta do tubo externo; naturalmente o fluxo de fluido de troca pode também estar na direção oposta. Um revestimento de aquecimento/esfriamento 50 é também fornecido nestes trocadores, que envolve o tubo 1 (mais de um revestimento pode ser usado para revestir cada tubo 1 no caso de trocadores que têm mais de uma porção), no qual o fluido de troca flui; este revestimento é normalmente soldado para o lado externo do tubo 1 e é munido de embocaduras de entrada 51 e embocaduras de saída 52 do fluido de troca. Nestes trocadores, o produto recebe ou cede calor de ambos, o lado externo do tubo, da circulação de fluido no revestimento e do lado interno do tubo, a partir do fluido que circula no corpo oco; o fluido usado nestes trocadores é, normalmente, água.
O supracitado é parte da técnica conhecida na construção deste tipo de trocador.
No trocador da invenção, cada extremidade do corpo oco é fornecida em uma entrada e uma saída para o fluido, um flange intermediário 5 que está conectado solidamente, normalmente por soldagem, para o corpo oco que se projeta do tubo 1.
O flange 5 é munido de um orifício de passagem 5c para que o produto seja tratado; sendo que o flange é fornecido adicionalmente com uma embocadura de entrada 5 a e uma embocadura de saída 5b para o fluido de troca, que estão conectados respectivamente ao fluxo externo e ao fluxo de retorno do fluido de troca. O orifício de passagem 5c, a embocadura de entrada 5a e a embocadura de saída 5b não estão conectados uma na outra. O flange intermediário 5 exibe um eixo central 6 que é subdividido em duas zonas, separadas uma da outra, que são respectivamente conectadas ao percurso externo do fluido de troca, isto é, o tubo externo do corpo oco, e ao percurso de retorno do fluido de troca, isto é, o tubo interno do corpo oco. O eixo central 6 está conectado a uma coroa 7, cujo diâmetro interno é igual ao diâmetro interno do tubo 1, através de dois raios 7a e 7b.
A embocadura de entrada 5a e a embocadura de saída 5b para o fluido de troca são respectivamente supridas internamente com cada raio 7a e 7b; estas embocaduras são constituídas por orifícios radiais que se abrem, respectiva e internamente, no tubo externo e no tubo interno do corpo oco. As superfícies externas de dois raios 7a e 7b que entram em contato com o fluxo do produto a ser tratado são afuniladas e arredondadas.
A passagem 5c para o produto a ser tratado é fornecida em fendas vazadas que atravessa o flange intermediário em uma direção axial e que é delimitada pelo eixo central 6, pela coroa externa 7 e os raios 7a e 7b, o formato destes elementos define duas das fendas que têm a seção em formato de feijão.
O eixo central 6 é fechado no lado oposto ao lado que está voltado para o lado interno do tubo 1, por um revestimento de ogiva 10 que impede a saída do fluido de troca do tubo interno do corpo oco na direção da trajetória do produto a ser tratado. O formato de ogiva do revestimento, junto com o formato arredondado e afunilado dos raios, oferece uma baixa resistência ao fluxo do fluido, impede a ocorrência de turbulência excessiva e não conduz a tempos mortos, por conseguinte impedindo o produto de estagnar.
Pelo menos uma cavidade anular é fornecida para cada uma das superfícies laterais da coroa externa 7, cuja a cavidade anular fica disposta na proximidade do diâmetro interno da coroa 7, isto é, na adjacência imediata da superfície interna do tubo 1, sendo que a cavidade anular é destinada a receber um anel de vedação 8; para aplicações assépticas, conforme na modalidade ilustrada nas Figuras, duas cavidades em forma de anel concêntricas são fornecidas em cada uma das superfícies laterais da coroa 7, sendo que uma primeira cavidade está disposta na proximidade do diâmetro interno da coroa externa e a segunda cavidade está disposta a uma distância radial da primeira cavidade que é igual à cerca do dobro da largura de cada cavidade, todas destinadas a receber anéis de vedação. As vedações dobradas concêntricas garantem, como será explicado completamente no presente documento abaixo, uma grande vedação e permite, entre as ranhuras que contém as vedações, que uma ranhura em forma de anel adicional seja fornecida na qual um fluido asséptico pode circular (uma conformação conhecida como uma barreira asséptica). Para conter anéis de vedação, uma solução possível é também uma ranhura aberta, isto é, uma ranhura localizada diretamente na borda interna do flange, que permite que a vedação fique voltada para o produto. A espessura radial da coroa externa 7 e, portanto, o diâmetro externo do flange intermediário, é mantido em um mínino necessário para conter a cavidade anular e assegurar a resistência mecânica da coroa. Em outras palavras, pela razão que será explicada melhor no presente documento abaixo, é desejado que o diâmetro externo do flange intermediário seja tão pequeno quanto possível, maior que o diâmetro dos anéis de vedação.
Duas áreas planas 55 e 56 são moldadas sobre a superfície lateral do flange intermediário e na embocadura de entrada 5a e na embocadura 5b, na qual as áreas planas 55 e 56 são paralelas umas as outras. As áreas planas 55 e 56 permitem conexão fácil da embocadura de entrada 5a e da embocadura de saída 5b para entregar e descarregar tubos do fluido de troca, e permitir uma largura radial menor do flange intermediário.
Em uma modalidade preferida do trocador da invenção, os flanges dos conectores conectam-se aos flanges do tubo 1 por meio de quatro cavilhas atravessantes 9 que travam os flanges um no outro e que estão dispostos nos cantos de um quadrado. O flange intermediário 5, que está fixado entre os flanges mencionados acima e que, graças à presença dos anéis de vedação, assegura a vedação da conexão entre os conectores e o tubo 1, tem um diâmetro de tais dimensões que esteja contido internamente no perímetro ideal do quadrado nos cantos dos quais as cavilhas 9 são dispostas: isto permite ter um flange intermediário de dimensões radiais extremamente pequenas e em qualquer caso muito menor que as dimensões radiais dos flanges tanto dos conectores quanto do tubo 1. Em maior grau, η cavilhas (por exemplo, 6 ou 8) podem ser dispostas em cantos de um polígono, em cuja parte interna o perímetro ideal do diâmetro externo do flange intermediário pode estar contido.
Nos trocadores deste tipo tanto o tubo 1 quanto o corpo oco 2 são, conforme mencionados, de preferência longos (até 5 a 6 metros); a fim de manter o corpo oco concêntrico no interior do tubo 1, as abas 60 são fornecidas, solidamente conectadas à parede externa do corpo oco, que impede movimentos radiais do corpo oco no interior do tubo e geram turbulência na parte interna do tubo a fim de aperfeiçoar o coeficiente de permutação térmica. Estas abas exibem, por razões que serão explicadas mais completamente no presente documento abaixo, um perfil sem bordas.
A construção do trocador de calor da invenção é extremamente simples na medida em que todas as zonas que requerem soldagem são facilmente acessíveis.
A montagem do trocador é muito simples e será descrita com referência a uma única zona de conexão na qual há a entrada e a saída do fluido no e do corpo oco; todas as outras zonas de conexão destes tipos são idênticas.
O corpo central com o flange intermediário conectado a uma extremidade do mesmo é inserido, a partir da outra extremidade, internamente do tubo 1 até quando o flange intermediário entrar em contato com o flange do tubo. O fato de que as abas 60 do corpo oco exibem um perfil de ausência de bordas, impede, ou pelo menos, limita fortemente a possibilidade de instrumentação na superfície interna do tubo 1.
O conector de entrada (ou de saída) do produto é então aproximado para o flange intermediário e os dois são fixados juntos pelas cavilhas 9, os dois flanges do conector e do tubo abrangem o flange intermediário, cujos anéis de vedação asseguram a vedação da conexão. Os condutos de entrega e descarga são então conectados às embocaduras de entrada e de saída do flange intermediário; também, os condutos de entrega e descarga do fluido de troca são conectados à embocadura de entrada e à embocadura de saída do revestimento de aquecimento externo. Note que no caso de um trocador de multi-porção, as zonas de conexão nas quais a entrada e a saída do fluido no corpo oco estão presentes e serão todas localizadas em um mesmo lado e os conectores de saída de uma porção e os conectores de entrada de uma porção sucessiva terão o típico formato em u.
A conformação do trocador da invenção, que não exibe pontos mortos nos quais o produto a ser tratado pode estagnar, permite que o trocador funcione por longos períodos sem ter nenhuma necessidade de executar operações de limpeza freqüentes, que é algo que ocorre com trocadores de tipo conhecido.
A conformação do presente trocador é, especialmente, funcional quando é necessário executar a operação de substituição dos anéis de vedação de preferência freqüente. Para executar esta substituição basta desconectar os condutos de entrega e descarga do fluido de troca das embocaduras de entrada e de saída do flange intermediário, e desconectar os flanges do conector e do tubo através do desparafusamento das cavilhas 9, por conseguinte liberando o flange intermediário. Ao mover suavemente o flange intermediário, isto é, do corpo oco, em direção ao lado externo, o flange intermediário fica liberado do flange do tubo (a parede oposta já é livre após o desprendimento do conector), criando um pequeno espaço entre o flange intermediário e o flange do tubo. Dada a diferença limitada entre o diâmetro externo do flange intermediário e o diâmetro dos anéis de vedação, é possível, através da exploração da elasticidade natural dos anéis de vedação, alargar levemente os anéis de vedação e passá-los para o flange intermediário, posicionando-os então, na parede do flange conectado ao corpo oco. Não há uma necessidade de extrair completamente o corpo oco do tubo 1, como é necessário com os trocadores conhecidos a fim de poder inserir anéis de vedação a partir da extremidade livre do corpo oco. Além de realizar a substituição do anel de vedação muito mais rápido e fácil, isto impede instrumentação possível que pode ocorrer, não obstante o perfil sem bordas das abas 60 que reduz fortemente a possibilidade de qualquer maneira, seguindo o movimento do corpo oco do tubo. Com os trocadores que têm várias porções conectadas em série, a independência completa do corpo oco com o flange intermediário de cada porção, obtida pelo desprendimento do flange intermediário dos condutos de entrega e de descarga do flange de conexão, permite que qualquer operação seja executada em uma porção sem ter que fazer nada à porção conectada ao mesmo.
Claims (7)
1. Trocador de calor de tubo coneêntrieo aperfeiçoado, que compreende: pelo menos um tubo cilíndrico (1) para circulação de um produto a ser tratado, munido de uma entrada submetida ao flange (11) e uma saída submetida ao flange (12) do produto; um corpo oco (2) em cuja parte interna circula um fluido de troca, sendo que o corpo oco está disposto concêntrica e internamente no tubo (1) e configurado de tal modo a definir na parte interna do mesmo os caminhos compulsórios respectivos do mesmo para um percurso externo e de retorno do fluido de troca e tal como para ter uma entrada e uma saída do fluido de troca dispostas em uma mesma extremidade de e na proximidade de uma extremidade do tubo; um conector de entrada submetido a flange (3) para introduzir o produto no tubo 1, um flange (3a) do qual conecta-se a um flange de entrada (Ila) da entrada (11) do tubo; um conector de saída submetido a flange (4) para extrair o produto do tubo (1), um flange (4a) do qual se conecta a um flange (12a) da saída (12) do tubo; CARACTERIZADO pelo fato de que um flange intermediário (5) está conectado solidamente à extremidade do corpo oco munido de uma entrada e uma saída para o fluido, cujo flange intermediário (5) se projeta do tubo (1) e que é munido de um orifício de passagem (5c) para o produto a ser tratado e com uma embocadura de entrada (5a) e uma embocadura de saída (5b) para o fluido de troca, conectado respectivamente à trajetória de saída e de retorno do fluido de troca; o orifício de passagem (5c), a embocadura de entrada (5a) e a embocadura de saída (5b) não estando em uma conexão recíproca.
2. Trocador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o flange intermediário (5) exibe um eixo central (6) subdividido em duas zonas, separadas uma da outra e respectivamente conectadas a trajetória externa e de retorno do fluido de troca, sendo que o eixo central (6) está conectado a uma coroa externa (7) cujo diâmetro interno é igual ao diâmetro interno do tubo (1), por meio de dois raios (7a e 7b), em cuja parte interna a embocadura de entrada (5a) e a embocadura de saída (5b) para o fluido de troca são fornecidas; sendo que o orifício de passagem (5c) é fornecido em fendas vazadas delimitadas pelo eixo central (6), a coroa externa (7) e os raios (7a e 7b).
3. Trocador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma cavidade anular é fornecida em cada uma das superfícies laterais da coroa externa (7), cuja cavidade está disposta na proximidade de um diâmetro interno da coroa externa (7) e é destinado a alojar um anel de vedação (8); sendo que uma espessura radial da coroa externa (7) é mantida em um mínimo necessário para conter a cavidade anular e assegurar a resistência mecânica da coroa.
4. Trocador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos duas cavidades em forma de anel concêntricas são fornecidas em cada uma das superfícies laterais da coroa externa (7), cuja primeira cavidade é disposta na proximidade de um diâmetro interno da coroa externa (7), e cuja segunda cavidade está localizada a uma distância radial da primeira cavidade que é duas vezes a largura de cada cavidade, em que cada uma delas se destinada a alojar um anel de vedação (8); sendo que uma espessura radial da coroa externa (7) é mantida em um mínimo necessário para conter as cavidades em forma de anel e assegurar a resistência mecânica da coroa.
5. Trocador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que: o eixo central (6) está fechado em um lado oposto a um lado voltado para a direção do lado de dentro do tubo (1), por um revestimento de ogiva (10); sendo que as superfícies externas dos dois raios (7a e 7b) que entram em contato com um fluxo do produto a ser tratado são afuniladas arredondadas.
6. Trocador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que duas áreas planas reciprocamente paralelas (55 e 56) são moldadas sobre uma superfície lateral de um flange intermediário e na embocadura de entrada (5a) e na embocadura de saída (5b).
7. Trocador, de acordo com a reivindicação 1, sendo que os flanges dos conectores conectam-se com os flanges do tubo por meio de cavilhas atravessantes (9) que fixam os flanges um no outro e que estão dispostas nos cantos de um polígono, CARACTERIZADO pelo fato de que o flange intermediário (5) tem um diâmetro de dimensões tais que fiquem contidas no interior de um perímetro ideal do polígono em cujos cantos as cavilhas (9) estão localizadas. Trocador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo oco (2) é mantido em uma posição internamente concêntrica do tubo (1) por meio de abas (60), conectadas solidamente a uma parede externa do corpo oco e exibe um perfil com falta de bordas.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP09425322.6A EP2290313B1 (en) | 2009-08-07 | 2009-08-07 | An improved heat exchanger with concentric tubes |
| EP09425322.6 | 2009-08-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI1002702A2 true BRPI1002702A2 (pt) | 2012-04-03 |
| BRPI1002702B1 BRPI1002702B1 (pt) | 2020-11-24 |
Family
ID=41334516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI1002702-5A BRPI1002702B1 (pt) | 2009-08-07 | 2010-07-29 | trocador de calor aperfeiçoado com tubos concêntricos |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8579020B2 (pt) |
| EP (1) | EP2290313B1 (pt) |
| CN (1) | CN101995177B (pt) |
| AR (1) | AR078086A1 (pt) |
| BR (1) | BRPI1002702B1 (pt) |
| DK (1) | DK2290313T3 (pt) |
| ES (1) | ES2526927T3 (pt) |
| PL (1) | PL2290313T3 (pt) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150013949A1 (en) * | 2013-04-19 | 2015-01-15 | Roger Arnot | Heat-exchange apparatus for insertion into a storage tank, and mounting components therefor |
| US9956537B2 (en) | 2013-12-12 | 2018-05-01 | Council Of Scientific & Industrial Research | Tube in tube continuous glass-lined reactor |
| CN106767031A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 北京华誉能源技术股份有限公司 | 一种管道式换热器 |
| RU181266U1 (ru) * | 2017-12-25 | 2018-07-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Теплообменник "труба в трубе" |
| CN109682073B (zh) * | 2019-02-16 | 2021-06-08 | 陕西西咸新区沣西新城能源发展有限公司 | 一种热泵换热器 |
| CA3203864A1 (en) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | Alpha Tech Research Corp. | Pool type liquid metal cooled molten salt reactor |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2243593A (en) * | 1938-08-12 | 1941-05-27 | James P Zallea | Heat exchanger |
| US2267695A (en) * | 1939-09-26 | 1941-12-23 | Lummus Co | Heat exchanger |
| US2299307A (en) * | 1940-02-02 | 1942-10-20 | Cornell Machine Company | Method of and apparatus for treating materials |
| IT1184767B (it) * | 1985-04-23 | 1987-10-28 | Tycon Spa | Scambiatore di calore con tubi a baionetta smaltati esternamente |
| US5542467A (en) * | 1993-07-06 | 1996-08-06 | Societe E'etudes Et De Constructions Aero-Navales | Safety annular heat exchanger for incompatible fluids |
| AU2001232551A1 (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-20 | Hackman Wedholms Ab | A heat exchanger and use thereof |
| US7368139B1 (en) * | 2002-03-15 | 2008-05-06 | Bronnert Herve X | Aseptic processing system for fruit filling |
| DE102005053609A1 (de) * | 2005-11-10 | 2007-05-16 | Guenter Schierjott | Gaskühler |
-
2009
- 2009-08-07 ES ES09425322.6T patent/ES2526927T3/es active Active
- 2009-08-07 PL PL09425322T patent/PL2290313T3/pl unknown
- 2009-08-07 DK DK09425322.6T patent/DK2290313T3/en active
- 2009-08-07 EP EP09425322.6A patent/EP2290313B1/en active Active
- 2009-12-09 US US12/634,209 patent/US8579020B2/en active Active
-
2010
- 2010-07-29 AR ARP100102761A patent/AR078086A1/es active IP Right Grant
- 2010-07-29 BR BRPI1002702-5A patent/BRPI1002702B1/pt active IP Right Grant
- 2010-07-29 CN CN201010242060.6A patent/CN101995177B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101995177A (zh) | 2011-03-30 |
| CN101995177B (zh) | 2014-06-25 |
| PL2290313T3 (pl) | 2015-03-31 |
| US20110030933A1 (en) | 2011-02-10 |
| ES2526927T3 (es) | 2015-01-16 |
| AR078086A1 (es) | 2011-10-12 |
| EP2290313B1 (en) | 2014-10-08 |
| US8579020B2 (en) | 2013-11-12 |
| DK2290313T3 (en) | 2015-01-05 |
| EP2290313A1 (en) | 2011-03-02 |
| BRPI1002702B1 (pt) | 2020-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI1002702A2 (pt) | trocador de calor aperfeiçoado com tubos concêntricos | |
| ES2598857T3 (es) | Agitador para estabilizar productos aglutinantes líquidos no acabados destinados a fabricar objetos cerámicos | |
| EP2903142B1 (en) | Water-cooled electrical motor | |
| ES2560675T3 (es) | Rodillo y disposición de rodillos para una instalación de colada continua | |
| EP3037698A1 (en) | Channel switch valve | |
| ES2677706T3 (es) | Intercambiador de calor para la caldera de condensación | |
| WO2016075352A1 (es) | Intercambiador de calor de helices dobles | |
| KR101723458B1 (ko) | 다챔버 순환방식을 이용한 열교환기 | |
| CN203964718U (zh) | 旋转螺旋管式换热器 | |
| US20170130584A1 (en) | Vane unit and steam turbine | |
| CN102589122A (zh) | 套筒式双内胆多用途电热水器 | |
| CN104089502A (zh) | 旋转螺旋管式换热器 | |
| CN105276816A (zh) | 一种暖炉热交换盘管 | |
| KR20160131787A (ko) | 직접 접촉방식을 적용한 정수기 냉각장치 | |
| ES2404981A2 (es) | Conjunto valvular adaptado para conectar una red de suministro de agua con un circuito primario | |
| CN104864608B (zh) | 一种真空管太阳能热水器 | |
| CN215372963U (zh) | 水箱组件及热水器 | |
| CN223411718U (zh) | 一种磨煤机轴瓦冷却水管进口接头专用装置 | |
| RU2730272C2 (ru) | Нагреватель конвектора | |
| CN108955324A (zh) | 一种可转动的高效水暖暖气片 | |
| JP2012200662A (ja) | 流体混合装置および蒸気タービンプラント | |
| CN112820472B (zh) | 一种中高压悬链电缆生产线水冷却系统排水组件 | |
| ES2918223T3 (es) | Evaporador para una máquina de hielo | |
| US1795281A (en) | Valve for use with heated fluids | |
| US1669925A (en) | Roasting-furnace construction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B25A | Requested transfer of rights approved |
Owner name: GLENALTA S.P.A. (IT) |
|
| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: CFT S.P.A. (IT) |
|
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 24/11/2020, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |