ES2635247T3 - Evaporador sumergido que comprende un intercambiador de calor de placas y una carcasa cilíndrica en la que está dispuesto el intercambiador de calor de placas - Google Patents

Evaporador sumergido que comprende un intercambiador de calor de placas y una carcasa cilíndrica en la que está dispuesto el intercambiador de calor de placas Download PDF

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ES2635247T3 ES04020111.3T ES04020111T ES2635247T3 ES 2635247 T3 ES2635247 T3 ES 2635247T3 ES 04020111 T ES04020111 T ES 04020111T ES 2635247 T3 ES2635247 T3 ES 2635247T3
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Abstract

Un evaporador sumergido (14) que comprende un intercambiador de calor de placas (4) y una carcasa cilíndrica (6), estando dicho intercambiador de calor de placas (4) dispuesto en la carcasa (6), teniendo una forma parcialmente cilíndrica y teniendo al menos una conexión de entrada (24.1) y al menos una conexión de salida (24.2) para el fluido (26), donde el intercambiador de calor de placas está situado al nivel de una mitad inferior de la carcasa (12), en la que fluye un refrigerante principal (10) alrededor del intercambiador de calor de placas (4) y a través del mismo y el fluido (26) fluye a través del intercambiador de calor de placa (4), y en donde una parte más alta de la carcasa (6) se utiliza como un separador de líquido, en donde el intercambiador de calor de placas (4) está hecho con un contorno exterior que durante el funcionamiento sigue sustancialmente un contorno inferior de la carcasa (6) y un nivel de líquido del refrigerante principal (10), comprendiendo dicho intercambiador de calor de placas (4) placas (34), caracterizado por que las placas (34) están provistas de un patrón de ranuras de guía (36), en donde las ranuras de guía (36) de cada placa (34) en un borde superior (44) de las placas están apuntando en direcciones opuestas en lados respectivos de un plano central longitudinal vertical de la carcasa cilíndrica hacia una periferia interior de la carcasa (6) en el lado respectivo del plano central longitudinal vertical de la carcasa cilíndrica con un ángulo mayor de 0º y menor de 90º con relación al nivel del líquido.

Description

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DESCRIPCION
Evaporador sumergido que comprende un intercambiador de calor de placas y una carcasa cilindrica en la que esta dispuesto el intercambiador de calor de placas
La presente invencion se refiere a un evaporador sumergido que comprende un intercambiador de calor de placas y una carcasa, teniendo dicho intercambiador de calor de placas al menos una conexion de entrada y al menos una conexion de salida para un fluido, en el que el intercambiador de calor de placas se situa al nivel de la mitad inferior de la carcasa, en el que un refrigerante principal fluye alrededor del intercambiador de calor de placas y a traves del mismo y el fluido fluye a traves del intercambiador de calor de placas, y en el que la parte mas alta de la carcasa se utiliza como un separador de llquido.
El uso de un evaporador sumergido es un metodo conocido de transmision de calor entre dos medios separados. Uno de los metodos comunmente conocidos consiste en incorporar un intercambiador de calor de placas cillndrico en una carcasa cilindrica. Por encima de esta carcasa se monta un separador de llquido que normalmente tiene el mismo tamano que la carcasa que encierra el intercambiador de calor de placas. Esta solucion presenta, entre otros, el inconveniente de que se ocupa relativamente mucho espacio en altura al mismo tiempo que, debido a la altura de la unidad, existe una gran presion estatica que frena la evaporation, particularmente a temperaturas mas bajas, con lo cual se reduce la eficiencia. Ademas, se produce una perdida de presion entre el evaporador y el separador de llquido apartado, que tambien reduce la capacidad.
En el documento EP 0 758 073 se describe un dispositivo de refrigeration en un circuito refrigerante cerrado para enfriar un medio de transferencia de frio, en particular, una mezcla de agua/salmuera, en el circuito refrigerante de un compresor que aspira un refrigerante gaseoso desde un calderin de vapor, comprimiendo dicho refrigerante y suministrandolo a alta presion a un condensador, desde el que, tras la expansion de la presion, el refrigerante llquido se suministra a traves del espacio de llquido del calderin de vapor a un evaporador, en el que se extrae calor del medio de transferencia de frio a consecuencia de la evaporacion del refrigerante, y desde el que se suministra el refrigerante gaseoso una vez mas al espacio de vapor del calderin de vapor, estando la superficie de intercambio de calor del evaporador disenada como un intercambiador de calor de placas con los medios transportados en corrientes cruzadas y a contracorriente entre si y estando dispuesta en el espacio llquido del tambor de vapor, en el que la superficie de intercambio de calor del intercambiador de calor de placas esta sumergida en el tambor de vapor, disenado como un alojamiento resistente a la presion, de manera que la pieza de conexion de alimentation y la pieza de conexion de descarga esten dispuestas en un lado y la camara de desviacion para que el medio de transferencia de frio fluya horizontalmente a traves del intercambiador de calor de placas este dispuesta en el otro lado, fuera del alojamiento del calderin de vapor y definiendo unos conductos de caida para el refrigerante que se hace circular mediante una circulation natural a consecuencia de la gravedad, que se forman entre las dos paredes laterales del intercambiador de calor de placas y las paredes de alojamiento del calderin de vapor que son paralelas a las mismas.
En esta solucion, parte del intercambiador de calor se coloca fuera del calderin de vapor. Las diferentes partes del intercambiador de calor se someten a presiones diferentes; la parte situada en el exterior del calderin se somete a la presion atmosferica, mientras que la parte situada en el interior del calderin se somete a la presion de evaporacion que existe dentro del calderin. En funcion del medio refrigerante utilizado, la diferencia de presion puede ser muy alta. El intercambiador de calor tiene forma de caja, y esa forma deja mucho espacio no utilizado alrededor de la caja, especialmente debajo de la caja y a lo largo de los dos lados. Este espacio ocupa un gran volumen de medio refrigerante no utilizado. La resistencia del intercambiador de calor en forma de caja resulta insuficiente si se produce una gran diferencia de presion. En una realization, el volumen pasivo se reduce mediante unos volumenes de llenado colocados cerca de la parte inferior del calderin. La presion estatica alrededor del intercambiador de calor es relativamente alta debido al calderin en position vertical y la presion estatica reduce la evaporacion debido a que las burbujas de vapor formadas por evaporacion poseen unos tamanos reducidos.
En el documento US 4.437.322 se describe un montaje intercambiador de calor para un sistema de refrigeracion. El montaje es una construction de recipiente unico que tiene un evaporador, un condensador y un subenfriador instantaneo. Una placa situada en el interior de la cubierta separa el evaporador del condensador y el subenfriador instantaneo, y una partition dentro del recipiente separa el condensador del subenfriador instantaneo. El montaje intercambiador de calor incluye una cubierta cilindrica que tiene una pluralidad de tubos dispuestos en paralelo al eje longitudinal de la cubierta cilindrica.
Mediante la colocation de los tubos en el interior de la cubierta, no hay diferencia de presion sobre el intercambiador de calor, pero el intercambiador de calor tiene una superficie reducida ya que esta formada por tubos longitudinales. Sobre el intercambiador de calor existe unicamente un espacio limitado, y se puede aspirar una pequena cantidad de refrigerante llquido hacia el exterior del recipiente.
En el documento US 4,073,340 tambien se divulga un montaje intercambiador de calor. Un intercambiador de calor del tipo en forma de placa con una pila de placas de transferencia de calor con espaciado relativamente fino. Las placas del intercambiador de calor se disponen para definir conjuntos de conductos multiples de fluido a
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contracorriente para dos medios fluidos separados que se alternan entre si. Los conductos de un conjunto comunican con orificios de colector opuestos situados en lados opuestos de la matriz de nucleo. Los conductos del otro conjunto atraviesan la pila pasando mas alla de los colectores en una disposicion a contraflujo y estan conectados con las partes de entrada y salida de un alojamiento contenedor. Un montaje de dos placas dispuestas de manera opuesta establece colectores integrales para uno de los medios fluidos a traves de los orificios y el conducto de fluidos definido entre las placas. Una tercera placa unida a la misma define ademas un conducto para que el segundo medio fluido fluya entre las partes de entrada y salida del alojamiento. Los diversos conductos de fluidos pueden estar provistos de elementos de resistencia al flujo, tales como placas amortiguadoras, para mejorar la eficiencia de la transferencia de calor entre fluidos de contraflujo adyacentes. En cada conjunto de orificios alineados, se forman anillos, alternativamente grandes y pequenos, en disposicion anidada de manera que los orificios formados por placas adyacentes comunican los espacios interiores entre las placas. Tal construccion permite la comunicacion con los orificios alineados de canales de fluido alternos que estan cerrados al exterior entre las placas de intercambio de calor. En la fabricacion de una matriz de nucleo, las piezas se forman y se limpian y la aleacion de soldadura fuerte se deposita sobre las mismas a lo largo de las superficies que se van a unir. Despues se apilan las piezas en la configuracion anidada natural seguida de soldadura fuerte en un horno con una atmosfera controlada. La soldadura fuerte se lleva a cabo facilmente debido a la construccion de sellado de la disposicion anidada descrita.
Este intercambiador de calor esta disenado para un intercambio de calor de aire a gas. Si las placas se utilizan dentro de un evaporador, la forma de las placas da lugar a que la carcasa contenga un gran volumen de refrigerante no utilizado.
En el documento US 3,879,215 se divulga una caldera de vaclo para la cristalizacion del azucar por ebullicion continua de un jarabe de azucar espeso. La mezcla de jarabe y cristales en proceso de formation forman una masa cocida. La caldera comprende una carcasa cillndrica alargada horizontal y estanca al vapor dividida en compartimientos por particiones verticales. Las particiones consisten en discos verticales fijados transversalmente dentro de la caldera con un segmento menor que falta de la parte superior de cada disco a lo largo de una llnea horizontal, para proporcionar un espacio de vapor comun que se extiende por encima de los compartimientos de toda la longitud de la caldera. Las particiones alternadas estan provistas, respectivamente, con aberturas de subdesbordamiento y con vertederos de desbordamiento. Las aberturas de subdesbordamiento consisten en segmentos menores cortados a lo largo de una llnea horizontal a traves de la parte inferior de las particiones apropiadas. Los vertederos de desbordamiento se proporcionan por partes cortadas a lo largo de una llnea horizontal a traves de toda la anchura de las otras particiones. Los vertederos de las particiones mantienen el nivel de masa cocida en la caldera a una altura adecuada. Las particiones se extienden hasta una altura intermedia entre un eje longitudinal y la parte superior de la carcasa. Los compartimientos estan provistos de medios de calefaccion por vapor que comprenden una pluralidad de placas de calentamiento huecas y separadas, entre las que puede fluir la masa cocida. Las placas calefactoras son parcialmente circulares, siguen los lados de la carcasa cillndrica y tienen una forma similar a las particiones con partes recortadas en la parte superior y en la parte inferior pero ligeramente mas pequenas. El vapor se alimenta a las placas calefactoras por entradas y el vapor agotado fluye por las salidas condensadas.
La invention descrita en el documento WO 97/45689 se refiere a un intercambiador de calor que tiene una pila de placas y comprende una primera y una segunda placa que se disponen alternativamente en filas y entre las que se forman un primer y un segundo canal, estando estos canales conectados a traves de una primera y una segunda zona de conexion con una primera y una segunda abertura de conexion. Las primeras aberturas de conexion, las primeras zonas de conexion y los primeros canales estan totalmente separados de los segundos. La primera y segunda placa tiene cada una en ambos lados una pluralidad de canales principales sustancialmente rectas que estan alineadas en paralelo en cada placa. Los primeros canales y los segundos canales consisten en unos primeros y segundos canales principales y unos terceros y cuartos canales principales que forman entre si un primer angulo y estan formados en ambos lados de un primer plano de conexion y un segundo plano de conexion en forma de medios canales abiertos hacia el plano de conexion. Los cuartos canales principales y los segundos canales principales estan formados en un lado de una primera placa y segunda placa y los primeros canales principales y los terceros canales principales estan formados en el otro. Las placas son laminas de metal cuyos canales principales en ambos lados tienen forma de nervadura que aparecen en un lado de la lamina metalica como depresiones y en el otro como proyecciones en forma de rebabas. En un lado de la lamina metalica se proporciona una superficie de contacto a lo largo de la periferia y, en el otro, se proporcionan dos zonas de contacto, cada una conteniendo una abertura de un conducto, de manera que uniendo las laminas metalicas con los mismos lados o planos en cada caso, las superficies de contacto y las zonas de contacto siempre estan en contacto las unas con las otras alternativamente y estan firmemente conectadas entre si, particularmente soldadas de manera blanda o soldadas de manera dura entre si, para separar los primeros y segundos canales de manera estanca ante los escapes.
Estos problemas se han intentado resolver en otro tipo conocido en el que en la misma carcasa unica se incorporan un intercambiador de calor de placas y un separador de llquidos. Esto se divulga, por ejemplo, en el documento US 6,158,238. En este documento se describe un intercambiador de calor que esta construido con una carcasa cillndrica que tiene un diametro que es notablemente mayor que el diametro del intercambiador de calor de placas cillndrico integrado, por lo cual el intercambiador de calor de placas dispuesto en la parte inferior de la carcasa
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puede sumergirse en un refrigerante principal mientras todavla hay espacio para una funcion separadora de llquido. Esta solucion proporciona una presion estatica relativamente baja, y no tampoco aparecen problemas de calda de presion entre el evaporador y el separador de llquido a medida que se construyen juntos. Sin embargo, este tipo de intercambiador de calor de placa sumergida y carcasa tiene la gran desventaja de que se requiere un llenado de refrigerante principal muy grande y en muchos casos inaceptable, mientras que una gran parte del llenado se proporciona en realidad de manera unicamente pasiva e inutilmente entre la carcasa e intercambiador de calor de placas. La eficiencia del sistema en comparacion con las necesidades de espacio tampoco resulta optima ya que mediante este diseno se necesita una carcasa con un diametro que a menudo se encuentra dentro del intervalo 1,52 veces el diametro del intercambiador de calor de placas integrado.
Otra desventaja muy importante de los sistemas anteriores consiste en que el mezclado tiene lugar en el refrigerante principal entre el flujo dirigido hacia arriba que procede de la evaporacion del refrigerante principal y el refrigerante en estado llquido que esta volviendo a la parte inferior de la carcasa. Por ello, en la parte inferior de la carcasa puede darse una falta de refrigerante, por la cual se reduzca la eficiencia considerablemente.
El objetivo de la invention consiste en describir un intercambiador de calor de placas utilizado como un evaporador sumergido que puede funcionar con una capacidad notablemente aumentada en comparacion con los intercambiadores de calor de la tecnica anterior, en el que el intercambiador de calor no requiere mas espacio que en los evaporadores de la tecnica anterior, y ademas cuando se necesita un volumen de llenado de refrigerante principal considerablemente menor que en las unidades de la tecnica anterior.
Esto puede lograrse con un intercambiador de calor que esta hecho de un contorno exterior que sigue sustancialmente el contorno inferior de la carcasa y el nivel de llquido en funcionamiento del refrigerante principal cuyo intercambiador de calor de placas comprende placas, estando las placas provistas de un patron de ranuras de gula, en el que las ranuras de gula de cada placa en un borde superior de las placas estan apuntando en direcciones opuestas en lados respectivos de un plano central longitudinal vertical de la carcasa cillndrica hacia la periferia interior de la carcasa en el lado respectivo del plano central longitudinal vertical de la carcasa cillndrica con un angulo mayor que 0° y menor que 90° con relation al nivel. Con tal diseno del intercambiador de calor de placas, el tamano de todo el evaporador puede optimizarse de manera que se ocupe sustancialmente menos espacio que en los tipos de evaporador sumergido de la tecnica anterior con la misma capacidad. La razon principal de esto consiste en que el volumen interno se utiliza mejor. Ademas, un evaporador sumergido de este tipo tiene una presion estatica minima y una perdida de presion minima entre el evaporador y el separador de llquido y, por supuesto, un llenado sustancialmente menor que un evaporador tradicional con la misma capacidad. El intercambiador de calor de placas esta hecho con una forma que sigue el contorno interno de la carcasa. Normalmente, se trata de una carcasa cillndrica con una forma tradicional con extremos soldados o atornillados en la que se ajusta internamente un intercambiador de calor de placas que tiene una forma parcialmente cillndrica, por ejemplo, una forma semicillndrica y un diametro exterior que es de 5-15 mm menor que el diametro interior de la carcasa. Con este diseno, se logra un evaporador sumergido con un llenado de refrigerante principal notablemente reducido. Con el fin de obtener el maximo efecto del evaporador sumergido, se debe sumergir, tal como se indica, y con un evaporador sumergido segun la invencion, se requiere unicamente un volumen limitado ya que existe unicamente un volumen mlnimo de desperdicio, es decir, no se deben llenar grandes areas pasivas entre los lados del intercambiador de calor y la carcasa por el refrigerante principal. Segun la invencion, se construye un intercambiador de calor de placas con placas que tienen grabado un patron de ranuras de gula que apuntan hacia la periferia interior de la carcasa en el borde superior de las placas con un angulo mayor que 0° y menor que 90° con respecto al nivel, y preferentemente con un angulo de entre 20° y 80°. Con estas ranuras de gula se logra traer de vuelta el refrigerante no evaporado de forma mas rapida y mas optima a medida que el refrigerante es conducido hacia la periferia interior de la carcasa y despues fluye hacia abajo a lo largo de los lados de la carcasa y de vuelta hacia la parte inferior fondo del intercambiador de calor de placas. De esta manera, se mejora la action de separation de llquidos, puesto que se asegura, por ello, que el posible llquido transportado permanece en el separador de llquido/carcasa.
Las ranuras de gula podrlan apuntar hacia la periferia interior de la carcasa en el borde superior de las placas con un angulo de 60° con respecto al nivel.
En una realization de la invencion, el intercambiador de calor de placas se disena de manera que los lados longitudinales del intercambiador de calor de placas esten cerrados para el flujo entrante o saliente del refrigerante principal entre las placas del intercambiador de calor de placas, y porque en la parte inferior del intercambiador de calor de placas se proporciona al menos una abertura a traves de la cual el refrigerante principal fluye entre las placas del intercambiador de calor de placas. Con estos lados cerrados se consigue la ventaja de que el llquido transportado con el refrigerante evaporado puede volverse a llevar a la parte inferior del intercambiador de calor de placas sin mezclar el llquido refrigerante que se evapora y el refrigerante no evaporado en su camino de vuelta hacia la parte inferior del evaporador.
En una variante preferente de la invencion, se proporcionan placas de gula longitudinales que se extienden desde un area en la proximidad del lado superior del intercambiador de calor de placas y hacia abajo contra la parte inferior de la carcasa, en huecos longitudinales que aparecen entre el intercambiador de calor de placas y la carcasa, en la
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que la extension hacia abajo de las placas de gula tiene una magnitud tal que un area longitudinal en la parte inferior del intercambiador de calor de placas se mantenga libre de placas de gula, en la que el refrigerante principal puede fluir entre las placas del intercambiador de calor de placas. Mediante este diseno tambien se consigue que el llquido que fluye hacia abajo no se mezcle con llquido que fluye hacia arriba, por lo cual se incrementa considerablemente la eficiencia del intercambiador de calor en el evaporador sumergido.
Un intercambiador de calor de placas segun la invention puede adaptarse de manera que el fluido pueda fluir hacia y desde el intercambiador de calor de placas a traves de una conexion de entrada y una conexion de salida, respectivamente, en el borde superior de las placas. Alternativamente, el fluido puede fluir hacia y desde el intercambiador de calor de placas a traves de una conexion en la parte inferior de las placas y una conexion en el borde superior de las placas, respectivamente. Otra alternativa consiste en que el fluido pueda fluir hacia y desde el intercambiador de calor de placas a traves de una conexion en la parte inferior de las placas y dos conexiones en el borde superior de las placas, respectivamente. Con estas posibilidades de conexion, dicho evaporador sumergido puede adaptarse a muchas condiciones de funcionamiento diferentes, en las que las diferentes disposiciones de conexion pueden relacionarse con ventajas por diferentes razones. La direction del flujo se puede elegir libremente, en funcion de las condiciones de funcionamiento reales.
Finalmente, un intercambiador de calor de placas segun la invencion puede incluir un colector de suction dispuesto en la parte "seca" de la carcasa y se puede extender en la direccion longitudinal del evaporador con una longitud que corresponde sustancialmente a la longitud del intercambiador de calor de placas. Este colector tiene el efecto de que, debido a la succion uniforme de los gases, se mejora la action de separation de llquidos y el tamano de la carcasa puede mantenerse a un nivel mlnimo y, posiblemente, reducirse.
A continuation, se describe la invencion haciendo referencia a los dibujos, que sin limitation muestran una realization preferente de un evaporador sumergido segun la invencion, en los que:
la figura 1 muestra el tipo de evaporador sumergido de la tecnica anterior con un intercambiador de calor de
placas sumergido;
la figura 2 muestra una section transversal de un evaporador sumergido con un intercambiador de calor de
placas segun la invencion visto desde el extremo;
la figura 3 muestra un evaporador sumergido visto de lado;
la figura 4 muestra la position de las placas de gula;
la figura 5 muestra el posible diseno de las ranuras de gula en las placas del intercambiador de calor, y
la figura 6 muestra diferentes posibilidades de conexion para el fluido.
En la figura 1 se observa un evaporador sumergido 2 de la tecnica anterior con un intercambiador de calor de placas 4 sumergido. La carcasa 6 tiene un diametro que normalmente es de 1,5 a 2 veces mayor que el diametro del intercambiador de calor de placas 4 cillndrico, lo que es necesario, puesto que el intercambiador de calor de placas 4 cillndrico se debe cubrir con el llquido refrigerante principal 10 mientras que al mismo tiempo debe quedar espacio suficiente para la funcion de separacion de llquidos. Como consecuencia natural de la diferencia de diametro entre el intercambiador de calor de placas 4 y la carcasa 6 circundante, se proporciona un volumen relativamente grande en los lados 8 del intercambiador de calor, llenado con refrigerante principal 10. Sin embargo, este gran volumen tambien es necesario para asegurar que no se mezclen demasiado el refrigerante 10, que esta bajando hasta la parte inferior del evaporador 12, y el refrigerante 10 que se evapora entre las placas del intercambiador de calor de placas.
La figura 2 muestra un evaporador sumergido 14 con un intercambiador de calor de placas 4 segun la invencion, en el que se ve claramente que el intercambiador de calor 4 llena casi por entero la parte sumergida de la carcasa 6 y, de este modo, no requiere llenarlo tanto con refrigerante principal 10 como en la tecnica anterior. La seccion transversal mostrada en esta figura ilustra que el intercambiador de calor 4 tiene una seccion transversal semicillndrica, pero, por supuesto, puede hacerse con cualquier tipo concebible de seccion transversal cillndrica parcial o con otra forma que utilice de manera optima la forma real de la carcasa 6. Normalmente, el intercambiador de calor de placas 4 puede estar provisto de una parte inferior 16 recortada o plana tal como se representa en la figura 4.
En la figura 3 se observa la misma unidad que en la figura 2, pero aqul se muestra una seccion longitudinal de la unidad 14, es decir, en una vista lateral. En esta figura se observa un colector de succion 18 dispuesto en el interior de la carcasa 6 en la parte seca 20 constituida por el separador de llquido. Este colector 18 proporciona una utilization optimizada del refrigerante evaporado 10 y, de ese modo, un aumento en la eficacia. En el extremo de la carcasa 6 se observa la conduction de entrada de las conexiones 24 en las que el fluido 26 es conducido hacia el interior y el exterior, respectivamente, del intercambiador de calor de placas 4. La direccion del flujo puede elegirse libremente en funcion de diversas condiciones.
El intercambiador de calor de placas 4, como se ha mencionado anteriormente, puede estar equipado con placas de gula 28 entre los lados del intercambiador de calor 4 y de la carcasa 6. En la figura 4 aparece un ejemplo de colocation de placas de gula 28. Ademas se observa que la carcasa 6 puede reforzarse con uno o mas tirantes 30
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horizontales fijados entre las placas de extremo 22. Una solucion alternativa para asegurar que el refrigerante 10, que va de vuelta hacia la parte inferior 12 de la carcasa 6, no se mezcle con el refrigerante evaporado 10 ni sea transportado por el mismo, consiste en la soldadura de placas individuales 34 a lo largo de los lados 8 del intercambiador de calor de placas; alternativamente, las placas individuales pueden estar disenadas de manera que, cuando esten montadas, esten situadas muy cerca las unas de las otras, con lo que se obtiene el mismo efecto. Con esta solucion se asegura un conducto 32 entre el intercambiador de calor 4 y la carcasa 6, en el que el refrigerante 10 puede fluir libremente hacia la parte inferior 12 de la carcasa 6. En la parte inferior 12 del intercambiador de calor de placas hay, por supuesto, libre acceso entre las placas 34 de manera que el refrigerante principal 10 pueda fluir entre las placas 34 y evaporarse.
Las placas 34 individuales, de las que esta compuesto el intercambiador de calor de placas 4, tienen grabado normalmente un patron denominado ranuras de gula 36, vease la figura 5 y tienen el objetivo de asegurar una transferencia de calor mas optima as! como contribuir a que los refrigerantes 10 respectivos se conduzcan optimamente a traves del intercambiador de calor 4. En el borde superior 44 del intercambiador de calor de placas 34, estas ranuras 36 normalmente estan dirigidas contra la carcasa 6 con un angulo mayor que 0° y menor que 90°, y en la figura 5 el angulo es de aproximadamente 60° con respecto al nivel. Resulta evidente que este angulo puede variar, en funcion del diseno del resto del sistema. Ademas, esta claro que la direccion de la boca de estas ranuras de gula 36 no tiene necesariamente ninguna conexion con la manera en que estan disenadas las ranuras 36 en el area restante de las placas 34. Como se ha mencionado anteriormente, este diseno se determina a partir de los aspectos de la transmision de calor.
En la figura 6 se observan tres posibilidades diferentes para la conexion 24 de tuberlas para el fluido 26. La figura 6.1 muestra la entrada 24.1 en el lado derecho y la salida 24.2 en el lado izquierdo del intercambiador de calor de placas 4, y la figura 6.2 muestra la entrada 24.1 en la parte inferior 12 del intercambiador de calor de placas 4 y la salida 24.2 en la parte superior 44 en el medio. Finalmente, la figura 6.3 muestra la entrada 24.1 en la parte inferior 12 como se muestra en la figura 6.2, pero aqul hay dos conexiones de salida 24.2 en las esquinas del borde superior 44 del intercambiador de calor 4. Las posibilidades de conexion mostradas son solo ejemplos y no tienen que considerarse, de ninguna manera, como limitantes para la eleccion de la disposicion de conexion. El fluido puede ser de una sola fase, pero tambien puede ser, por ejemplo, un gas de condensacion.
La transmision de calor se produce desde el fluido 26 hacia el refrigerante principal 10, con lo que el refrigerante principal 10 se calienta a una temperatura por encima del punto de ebullicion del medio. Por lo tanto, se produce una ebullicion con la formacion de burbujas de vapor en el refrigerante principal 10. Estas burbujas de vapor se desplazan hacia arriba en los conductos formados entre las placas 34 del intercambiador de calor. Simultaneamente, las burbujas que se elevan dan lugar a un flujo de llquido ascendente, aumentando la eficiencia del evaporador. Al mismo tiempo, el flujo ascendente da lugar a un flujo descendente en los conductos 32, en los que el refrigerante principal 10 fluye hacia abajo, principalmente en forma llquida. De esta manera, se asegura un flujo eficiente alrededor y a traves de los conductos del evaporador.

Claims (6)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Un evaporador sumergido (14) que comprende un intercambiador de calor de placas (4) y una carcasa cilindrica (6), estando dicho intercambiador de calor de placas (4) dispuesto en la carcasa (6), teniendo una forma parcialmente cilindrica y teniendo al menos una conexion de entrada (24.1) y al menos una conexion de salida (24.2) para el fluido (26), donde el intercambiador de calor de placas esta situado al nivel de una mitad inferior de la carcasa (12), en la que fluye un refrigerante principal (10) alrededor del intercambiador de calor de placas (4) y a traves del mismo y el fluido (26) fluye a traves del intercambiador de calor de placa (4), y en donde una parte mas alta de la carcasa (6) se utiliza como un separador de llquido, en donde el intercambiador de calor de placas (4) esta hecho con un contorno exterior que durante el funcionamiento sigue sustancialmente un contorno inferior de la carcasa (6) y un nivel de llquido del refrigerante principal (10), comprendiendo dicho intercambiador de calor de placas (4) placas (34), caracterizado por que las placas (34) estan provistas de un patron de ranuras de gula (36), en donde las ranuras de gula (36) de cada placa (34) en un borde superior (44) de las placas estan apuntando en direcciones opuestas en lados respectivos de un plano central longitudinal vertical de la carcasa cilindrica hacia una periferia interior de la carcasa (6) en el lado respectivo del plano central longitudinal vertical de la carcasa cilindrica con un angulo mayor de 0° y menor de 90° con relacion al nivel del llquido.
  2. 2. Un evaporador sumergido segun la reivindicacion 1, caracterizado por que las ranuras de gula (36) apuntan hacia una periferia interior de la carcasa (6) en un borde superior (44) de las placas con un angulo de entre 20° y 80°.
  3. 3. Un evaporador sumergido segun la reivindicacion 2, caracterizado por que las ranuras de guia (36) apuntan hacia la periferia interior de la carcasa (6) en el borde superior (44) de las placas con un angulo de 60° con relacion al nivel.
  4. 4. Un evaporador sumergido segun una de las reivindicaciones 1-3, caracterizado por que los lados longitudinales del intercambiador de calor de placas (8) estan cerrados para la entrada o la salida del refrigerante principal (10) entre las placas (34) del intercambiador de calor de placas (4), y por que en la parte inferior (12) del intercambiador de calor de placas (4) hay provista al menos una abertura a traves de la cual fluye el refrigerante principal (10) entre las placas (34) del intercambiador de calor de placas.
  5. 5. Un evaporador sumergido segun cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado por que esta adaptado para que el fluido secundario (26) fluya hacia y desde el intercambiador de calor de placas (4) a traves de una conexion de entrada (24.1) y una conexion de salida (24.3), respectivamente, en un borde superior (44) de las placas.
  6. 6. Un evaporador sumergido segun cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por que esta adaptado para que el fluido (26) fluya hacia y desde el intercambiador de calor de placas (4) a traves de una conexion (24) en la parte inferior (12) de las placas (34) y una conexion (24) en un borde superior (44) de las placas, respectivamente.
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