ES2875467T3 - Torre de refrigeración con intercambiador de calor indirecto - Google Patents

Abstract

Un método de intercambio de calor que comprende las etapas de: proporcionar una sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105), conduciendo la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) una corriente de fluido dentro de una pluralidad de trayectorias, comprendiendo la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) una parte superior, una parte inferior, una entrada de aire y una salida de aire, distribuir un líquido evaporativo generalmente hacia abajo sobre y a través de la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) de modo que el intercambio de calor indirecto se produzca entre la corriente de fluido dentro de la pluralidad de trayectorias y el líquido evaporativo, mover aire entre la entrada de aire y la salida de aire de la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105), moviéndose el aire a través de las secciones de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) intercambiando calor y masa con el líquido evaporativo que se mueve a través de la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) y por lo tanto intercambiando indirectamente calor con la corriente de fluido dentro de la pluralidad de trayectorias en la sección indirecta, en donde la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) comprende un intercambiador de calor de placas, comprendiendo el intercambiador de calor de placas una serie de casetes de placas unidas adyacentes sustancialmente rectangulares (116; 136; 146) separadas entre sí y formando una disposición alternante de una primera serie de conductos de flujo de bucle cerrado y una segunda serie de conductos de flujo de bucle abierto, incluyendo cada casete de placas (116; 136; 146) en un extremo una parte respectiva de colector de entrada y en su otro extremo una parte respectiva de colector de salida, incluyendo las respectivas partes de colector de entrada y salida una abertura circular que tiene un elemento de reborde circundante y dispuestas de modo que cuando los casetes de placas están unidos conjuntamente para definir la serie de casetes de placas unidas, las respectivas partes de colector de entrada y salida en los casetes de placas están conectadas conjuntamente mediante los respectivos elementos de reborde de modo que las aberturas circulares para cada casete de placas en la serie de casetes de placas estén alineadas para definir un colector de entrada general y un colector de salida general para el montaje de casete de placas que incluye aberturas (118) conectadas operativamente a un pasadizo de fluido interno (122) dentro de cada casete de placas que define un conducto respectivo de flujo de bucle cerrado dentro del casete de placas de modo que la corriente de fluido pueda pasar del colector de entrada a través del interior del casete de placas y salir a través de las aberturas en cada casete de placas para entrar en el colector de salida, comprendiendo además la segunda serie de conductos de flujo de bucle abierto pasadizos (120) definidos por la separación entre los casetes de placas adyacentes y disponiéndose de modo que el líquido evaporativo pueda pasar sobre el exterior de los casetes de placas a través de la segunda serie de conductos de flujo de bucle abierto y de modo que el aire que se mueve a través de la sección indirecta pase a través de la segunda serie de conductos de flujo de bucle abierto, y en donde cada casete de placas en la serie de casetes de placas adyacentes incluye en ambos lados del casete de placas un patrón superficial mejorado para aumentar el área superficial de la placa y para aumentar la transferencia de calor sensible y latente del líquido evaporativo al aire que se mueve a través de la segunda serie de conductos de flujo en el intercambiador de calor de placas, comprendiendo además el método proporcionar una sección de intercambio de calor evaporativo directo, comprendiendo la sección de intercambio de calor directo una parte superior, una parte inferior, una entrada de aire, y una salida de aire, estando situada la sección de intercambio de calor indirecto generalmente encima o debajo de la sección de intercambio de calor directo.

Description

DESCRIPCIÓN

Torre de refrigeración con intercambiador de calor indirecto

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere generalmente a un aparato de intercambio de calor mejorado tal como un enfriador de fluido de circuito cerrado, calentador de líquido, condensador, evaporador, sistema de almacenamiento térmico, enfriador de aire o calentador de aire. Más específicamente, la presente invención se refiere a una combinación o combinaciones de secciones o componentes de intercambio de calor evaporativo directo e indirecto separados dispuestos para lograr una capacidad mejorada y

El documento de patente CN 201463419 desvela un método de intercambio de calor que comprende las etapas de proporcionar una sección de intercambio de calor indirecto que comprende un intercambiador de calor de placas usando una serie de casetes de placas adyacentes y una sección de intercambio de calor evaporativo directo.

La invención incluye el uso de un intercambiador de calor de placas como una sección de intercambio de calor indirecto. Cuando se compara con los intercambiadores de calor indirecto de circuito de bobina que comprenden circuitos individuales de tubos, se mejora el rendimiento de una sección de intercambio de calor indirecto que comprende un intercambiador de calor de placas. Tal sección de intercambio de calor indirecto se combina con una sección de intercambio de calor directo, que normalmente comprende una sección de relleno sobre el que se transfiere un líquido evaporativo tal como agua, normalmente en una operación de corriente descendente. Tales sección de intercambio de calor indirecto y sección de intercambio de calor directo combinadas conjuntamente proporcionan un rendimiento mejorado como un aparato de intercambio de calor general tal como un enfriador de fluido de circuito cerrado, calentador de fluido, condensador, evaporador, enfriador de aire o calentador de aire.

Parte del rendimiento mejorado de la sección de intercambio de calor indirecto que comprende un intercambiador de calor de placas es la capacidad de la sección de intercambio de calor indirecto como intercambiador de calor de placas de proporcionar intercambio de calor tanto sensible como latente con el líquido evaporativo que se transporta en corriente o de otro modo sobre y a través de la sección de intercambio de calor indirecto. Otra mejora importante es que los intercambiadores de calor de placas tendrán más área superficial en el mismo espacio físico que otros intercambiadores de calor indirecto evaporativo. Tales intercambiadores de calor indirecto comprenden bobinas serpentín.

De acuerdo con la presente invención son posibles diversas combinaciones de las disposiciones de intercambio de calor. Tales disposiciones podrían incluir una disposición en donde la sección de intercambio de calor indirecto esté ubicada físicamente encima de la sección de intercambio de calor directo o esté ubicada físicamente debajo de la sección de intercambio de calor directo. En tal disposición con una sección indirecta ubicada encima de la sección directa, se hace fluir o de otro modo se pulveriza un líquido evaporativo hacia abajo encima de la sección de intercambio de calor indirecto con tal líquido evaporativo, que generalmente es agua, saliendo a continuación de la sección indirecta para su transporte encima de la sección de intercambio de calor directo que generalmente comprende una disposición de relleno. En otra disposición de un aparato de intercambio de calor combinado, la sección de intercambio de calor indirecto está ubicada físicamente debajo de la sección de intercambio de calor directo. En otra disposición de un aparato de intercambio de calor combinado, dos o más secciones indirectas se sitúan en un solo enfriador de fluido de circuito cerrado o intercambiador de calor, cada una encima o debajo de una sección de intercambio de calor directo que también es parte de la presente invención. Además, debería entenderse que debido a las cargas de calor variables y las necesidades de intercambio de calor, el aparato intercambiador de calor o enfriador de fluido de la presente invención operaría cuando tanto el aire como un líquido evaporativo, tal como agua, se extraen o se suministran a través de ambas secciones de intercambio de calor indirecto y directo. Puede ser deseable hacer que el intercambiador de calor opere sin suministro de líquido evaporativo, en donde solo podría aspirarse aire a través de la sección de intercambio de calor indirecto. También es posible operar un intercambiador de calor combinado de acuerdo con la presente invención en donde solo podría suministrarse líquido evaporativo transversalmente o hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor indirecto y la sección de intercambio de calor directo, y en donde no se extraería aire mediante medios habituales tal como un ventilador.

En la operación de una sección de intercambio de calor indirecto, una corriente de fluido que pasa a través de las aberturas internas en el intercambiador de calor de placas se enfría, calienta, condensa o evapora en cualquiera o ambas de una operación de intercambio de calor sensible y una operación de intercambio de calor latente pasando un líquido de evaporativo tal como agua junto con aire en conductos entre pares de placas individuales o casetes en el intercambiador de calor indirecto. Tal intercambio de calor combinado da como resultado una operación más eficaz de la sección de intercambio de calor indirecto. El líquido evaporativo, que de nuevo es normalmente agua, que pasa transversalmente o hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor indirecto a continuación pasa, normalmente hacia abajo, transversalmente o a través de la sección de intercambio de calor directo que generalmente es un montaje de llenado. El calor en el líquido evaporativo pasa al aire que generalmente se extrae hacia abajo, hacia arriba o a través de la sección de intercambio de calor directo y hacia fuera desde el montaje de enfriador de fluido de circuito cerrado o intercambiador de calor mediante un sistema de movimiento de aire tal como un ventilador. El líquido evaporativo que se drena de la sección de intercambio de calor directo o indirecto se recoge generalmente en un sumidero y a continuación se bombea hacia arriba para redistribución a través de la sección de intercambio de calor evaporativo indirecto o directo. Por supuesto, como se explicó anteriormente, las secciones de intercambio de calor indirecto y directo pueden invertirse en donde, en la situación inversa, podría ubicarse una sección de intercambio de calor directo encima de una sección de intercambio de calor indirecto, el fluido evaporativo que sale de la sección indirecta podría recogerse en un sumidero y bombearse hacia arriba para su distribución a través de la sección de intercambio de calor directo.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de intercambio de calor mejorado, que podría ser un enfriador de fluido de circuito cerrado, calentador de fluido, condensador, evaporador, enfriador de aire o calentador de aire, que incluye una sección de intercambio de calor indirecto que comprende un intercambiador de calor de placas con más área superficial por volumen que otros intercambiadores de calor indirecto evaporativo y una sección de intercambio de calor directo.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un método de intercambio de calor de acuerdo con la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se enumeran diversas características opcionales y preferentes. El método se refiere al funcionamiento de un aparato de intercambio de calor mejorado que comprende una combinación de una sección de intercambio de calor indirecto y una sección de intercambio de calor directo. La sección de intercambio de calor indirecto proporciona un rendimiento mejorado al utilizar un intercambiador de calor de placas como sección de intercambio de calor indirecto. El intercambiador de calor de placas contiene más área superficial por unidad de volumen que otros intercambiadores de calor evaporativo indirecto. El intercambiador de calor de placas comprende uno o más grupos o casetes de intercambio de calor de placas combinados, cada uno de los cuales comprendido por un par de placas. Cada casete forma un conducto interno entre placas. Tales placas están diseñadas para permitir que una corriente de fluido pase a través de ellas dentro del casete, exponiendo la corriente de fluido a una gran área superficial en un lado de cada placa en el casete del intercambiador de calor. Fuera de cada placa se proporciona un espacio en donde puede pasar aire o un líquido evaporativo tal como agua, o una combinación de aire y un líquido evaporativo, para proporcionar un intercambio de calor tanto sensible como latente desde las superficies exteriores de las placas del intercambiador de calor de placas. Tal utilización de un intercambiador de calor de placas en el enfriador de fluido de circuito cerrado, calentador de fluido, condensador, evaporador, enfriador de aire o calentador de aire de la presente invención proporciona un rendimiento mejorado y también permite una operación combinada u operación alternativa en donde solo aire o solo un líquido evaporativo o una combinación de los dos puede pasar transversalmente o a través del exterior de las placas en el intercambiador de calor de placas.

En una realización, una sección de intercambio de calor directo se sitúa generalmente debajo de la sección de intercambio de calor indirecto de modo que se permita que el líquido evaporativo que cae de la sección de intercambio de calor indirecto pase transversalmente o a través del relleno y por lo tanto permita la extracción de calor de tal liquido evaporativo mediante un conducto de aire transversalmente o a través de la sección de intercambio de calor directo mediante un aparato que mueve aire tal como un ventilador. Tal líquido evaporativo se recoge en un sumidero en la parte inferior de un enfriador de fluido de circuito cerrado, calentador de fluido, condensador, evaporador, enfriador de aire o calentador de aire se bombea de nuevo para su distribución, normalmente de forma descendente, transversalmente o a través de la sección de intercambio de calor indirecto.

También es parte de la presente invención proporcionar un montaje en donde dos o más secciones de intercambio de calor indirecto se ubican encima de dos o más secciones de intercambio de calor directo en una sola torre de refrigeración o unidad de intercambio de calor. También forma parte de la presente invención invertir la colocación de las secciones de intercambio de calor indirecta y directa en donde la sección de intercambio de calor directo podría ubicarse encima de la sección indirecta. Por lo tanto, un líquido evaporativo podría pasar inicialmente de forma descendente a través de la sección de llenado de intercambio de calor directo, con el líquido evaporativo cayendo desde la sección de intercambio de calor directo a la sección de intercambio de calor indirecto.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos,

la Figura 1 es una vista lateral de una primera realización de un intercambiador de calor que puede operar de acuerdo con la presente invención;

la Figura 1A es una vista lateral de otra realización de un intercambiador de calor que puede operar de acuerdo con la presente invención;

la Figura 2 es una vista lateral de una segunda realización de un intercambiador de calor que puede operar de acuerdo con la presente invención;

la Figura 3 es una vista lateral de una tercera realización de un intercambiador de calor que puede operar de acuerdo con la presente invención;

la Figura 4 es una vista lateral de una cuarta realización de un intercambiador de calor que puede operar de acuerdo con la presente invención;

la Figura 5 es una vista lateral de una quinta realización de un intercambiador de calor que puede operar de acuerdo con la presente invención;

la Figura 6 es una vista lateral de un ejemplo de un intercambiador de calor no de acuerdo con la presente invención; la Figura 7 es una vista lateral de otra realización de un intercambiador de calor que puede operar de acuerdo con la presente invención;

la Figura 8 es una vista lateral de otro ejemplo de un intercambiador de calor no de acuerdo con la presente invención; la Figura 9 es una vista lateral de otro ejemplo de un intercambiador de calor no de acuerdo con la presente invención; la Figura 10 es una vista lateral de una realización adicional de un intercambiador de calor que puede operar de acuerdo con la presente invención;

la Figura 11 es una vista en perspectiva de un intercambiador de calor de placas para uso de acuerdo con una realización de la presente invención;

la Figura 12 es una vista parcial de un intercambiador de calor de placas para uso de acuerdo con una realización de la presente invención;

la Figura 13 es una vista lateral de un intercambiador de calor de placas con placas separadas para uso de acuerdo con la presente invención;

la Figura 14 es una vista lateral de un intercambiador de calor de placas que muestra placas separadas para uso de acuerdo con la presente invención;

la Figura 15 es una vista superior de un intercambiador de calor de placas para uso de acuerdo con la presente invención;

la Figura 16 es una vista en perspectiva de un intercambiador de calor de placas montado para uso de acuerdo con la presente invención:

la Figura 17 es una vista final de un intercambiador de calor de placas para uso de acuerdo con la presente invención, y

la Figura 18 es una vista lateral de un intercambiador de calor de placas para uso de acuerdo con la presente invención.

Descripción de la realización preferente

Con referencia ahora a la Figura 1 de los dibujos, un intercambiador de calor de acuerdo con una primera realización de la presente invención se muestra generalmente en 10. Tales intercambiadores de calor están presentes generalmente en una torre de refrigeración de circuito cerrado con una sección de intercambio de calor directo 4 y una sección de intercambio de calor indirecto 5 situada encima de una sección de intercambio de calor directo 4. La sección de intercambio de calor directo 4 comprende generalmente relleno comprendido normalmente por láminas de cloruro de polivinilo. La sección de intercambio de calor directo 4 recibe aire a través de la entrada de aire 8 en el exterior del intercambiador de calor 10, generalmente extrayéndose el aire transversalmente y en cierto modo hacia arriba a través de la sección de intercambio de calor directo 4 mediante el ventilador 6. La sección de intercambio de calor indirecto 5 comprende normalmente el intercambiador de calor de placas 5A que tiene una salida de fluido 2 y una entrada de fluido 1. Debería entenderse que la operación de salida de fluido 2 y entrada de fluido 1 puede invertirse si se desea. La dirección del aire preferente a través de la sección de intercambio de calor indirecto 5 es de entrada desde la parte superior del montaje de distribución de agua 3. A continuación el aire generalmente se extrae hacia abajo desde la parte superior a través de la sección de intercambiador de calor indirecto 5 y sale por la parte inferior de la sección 5 mediante el ventilador 6. Además, el aire también puede extraerse opcionalmente a través de la entrada de aire 7 y generalmente hacia abajo de forma transversal y hacia arriba a través de la sección de intercambio de calor indirecto 5 mediante el ventilador 6 con la parte superior del montaje de distribución de agua 7' abierta o cerrada. Un líquido evaporativo, normalmente agua, fluye hacia abajo desde el montaje de distribución de agua 3 de modo que el líquido evaporativo cae hacia abajo y a través de la sección de intercambio de calor indirecto 5. El líquido evaporativo que pasa a través de la sección de intercambio de calor indirecto 5 pasa hacia abajo y a través de la sección de intercambio de calor directo 4. El líquido evaporativo que pasa hacia abajo y fuera de la sección de intercambio de calor directo 4 se recoge en el sumidero 9A y se bombea hacia arriba mediante la bomba 9 para redistribución mediante el montaje de distribución de agua 3. El montaje de distribución de agua 3 puede comprender una diversidad de tubos con aberturas, o cualquier otra disposición de distribución de agua tal como usando boquillas pulverizadoras, orificios, u otros montajes de distribución de agua. La sección de intercambio de calor indirecto 5 comprende normalmente un intercambiador de calor de placas 5A. Un fluido a enfriar, condensar, calentar o evaporar, pasa dentro de las placas unidas o casetes del intercambiador de calor de placas 5A.

Con referencia ahora a la Figura 1A de los dibujos, un intercambiador de calor de acuerdo con otra realización de la presente invención se muestra generalmente en 170. Tales intercambiadores de calor generalmente están presentes en una torre de refrigeración de circuito cerrado con una sección de intercambio de calor directo 174 y dos secciones de intercambio de calor indirecto 184 y 185 situadas encima de la sección de intercambio de calor directo 174. La sección de intercambio de calor directo 174 comprende generalmente relleno comprendido normalmente por láminas de cloruro de polivinilo. La sección de intercambio de calor directo 174 recibe aire a través de la entrada de aire 178 en el exterior del intercambiador de calor 170, extrayéndose generalmente el aire transversalmente y en cierto modo hacia arriba a través de la sección de intercambio de calor directo 174 mediante el ventilador 175. La primera sección de intercambio de calor indirecto 184 comprende normalmente el intercambiador de calor de placas 184A que tiene una salida de fluido 172 y una entrada de fluido 171. La segunda sección de intercambio de calor indirecto 185 comprende normalmente el intercambiador de calor de placas 185A que tiene una salida de fluido 182 y una entrada de fluido 181. Debería entenderse que la operación de salidas de fluido 172 y 182 y entradas de fluido 171 y 181 puede invertirse si se desea. La dirección del aire preferente a través de las secciones de intercambio de calor indirecto 184 y 185 es de entrada desde la parte superior del montaje de distribución de agua 173. A continuación el aire generalmente se extrae hacia abajo desde la parte superior a través de las secciones de intercambio de calor indirecto 184 y 185 y sale por la parte inferior de la sección 184 y 185 mediante el ventilador 175. Además, el aire también puede extraerse opcionalmente a través de la entrada de aire 177 y generalmente hacia abajo de forma transversal y hacia arriba a través de las secciones de intercambio de calor indirecto 184 y 185 mediante el ventilador 175 con la parte superior del montaje de distribución de agua 177A abierta o cerrada. Un líquido evaporativo, normalmente agua, fluye hacia abajo desde el montaje de distribución de agua 173 de modo que el líquido evaporativo cae hacia abajo y a través de las secciones de intercambio de calor indirecto 184 y 185. El líquido evaporativo que pasa a través de las secciones de intercambio de calor indirecto 184 y 185 pasa hacia abajo y a través de la sección de intercambio de calor directo 174. El líquido evaporativo que pasa hacia abajo y fuera de la sección de intercambio de calor directo 174 se recoge en el sumidero 179A y se bombea hacia arriba mediante la bomba 179 para redistribución mediante el montaje de distribución de agua 173. El montaje de distribución de agua 173 puede comprender una diversidad de tubos con aberturas, o cualquier otra disposición de distribución de agua tal como usando boquillas pulverizadoras, orificios, u otros montajes de distribución de agua. Las secciones de intercambio de calor indirecto 184 y 185 están comprendidas normalmente por los intercambiadores de calor de placas 184 y 185A, respectivamente. Dos fluidos a enfriar, condensar, calentar, o evaporar, pasan independientemente dentro de las placas unidas o casetes de los intercambiadores de calor de placas 184 y 185A como corrientes de fluido separadas.

La Figura 2 es una vista lateral de la segunda realización del intercambiador de calor 20 de acuerdo con una segunda realización de la presente invención. El intercambiador de calor 20 es normalmente una torre de refrigeración de circuito cerrado que incluye una sección de intercambio de calor indirecto 15 ubicada encima de una sección de intercambio de calor directo 14, con la comprensión de que tales dos secciones indirecta y directa se proporcionan como parte del intercambiador de calor 20. La sección de intercambio de calor directo 14 comprende de nuevo láminas de relleno de un material adecuado tal como cloruro de polivinilo. El aire que pasará a través y generalmente transversalmente a través de la sección de intercambio de calor directo 14 entra a través de la entrada de aire 18 y se extrae mediante el ventilador 16. La sección de intercambio de calor indirecto 15 comprende normalmente un intercambiador de calor de placas 15A. La dirección del aire preferente a través de la sección de intercambio de calor indirecto 15 es de entrada desde la parte superior de la disposición de distribución de líquido evaporativo 13A. A continuación, el aire generalmente se extrae hacia abajo desde la parte superior a través de la sección de intercambiador de calor indirecto 15 y sale por la parte inferior de la sección 15 mediante el ventilador 16. Además, el aire también puede extraerse opcionalmente hacia abajo transversalmente, A través y generalmente hacia arriba a través de la sección de intercambio de calor indirecto 15 que entra a través de la entrada de aire 17 mediante el ventilador 16 con la parte superior de la disposición de distribución de líquido 17' abierta o cerrada. Se proporciona líquido evaporativo para que fluya hacia abajo desde una disposición de distribución de líquido evaporativo 13A. Tal líquido evaporativo pasa generalmente hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor indirecto 15. El líquido evaporativo que sale de la sección de intercambio de calor indirecto 15 pasa hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor directo 14 y se recoge en el sumidero 19A. Tal líquido evaporativo recogido se bombea mediante la bomba 19 hacia arriba para distribución al montaje de distribución de líquido evaporativo de agua 13A. El intercambiador de calor de placas 15A incluye salida de fluido 12 y entrada de fluido 13, que pueden invertirse si se desea. Un fluido a enfriar, condensar, calentar o evaporar pasa dentro de las placas unidas o casetes del intercambiador de calor de placas 15A.

En la operación de intercambiador de calor 10 e intercambiador de calor 20 descrita anteriormente debería entenderse que, dependiendo del rendimiento requerido, ambos intercambiadores de calor pueden operar tanto con el líquido evaporativo que sale del sistema de distribución de líquido evaporativo como con el ventilador que extrae aire transversalmente y a través de las secciones de intercambio de calor directo e indirecto. Si se requiere un grado de intercambio de calor menor, es posible operar sin el ventilador extrayendo aire a través de las secciones indirecta y directa, de modo que solo el líquido evaporativo podría salir y pasar hacia abajo y a través de las secciones de intercambio de calor indirecto y directo. Por último, la unidad puede operar de modo que el líquido evaporativo no pueda suministrarse mediante el montaje de distribución del líquido evaporativo, y el intercambiador de calor operaría solo con el fluido que pasa dentro de los pares de placas unidas a la sección de intercambio de calor indirecto que se enfrían con aire que pasa descendente o transversalmente y extraído hacia arriba por el ventilador en el intercambiador de calor o torre de refrigeración.

Con referencia ahora a la Figura 3 de los dibujos, la tercera realización de un intercambiador de calor se muestra generalmente en 30, en forma de una torre de refrigeración de circuito cerrado. El intercambiador de calor 30 comprende una sección de intercambio de calor directo 34 que se ubica generalmente encima de una sección de intercambio de calor indirecto 35. La sección de intercambio de calor directo 34 comprende normalmente un montaje de lámina de relleno en donde las láminas de relleno están comprendidas generalmente por cloruro de polivinilo. El aire entra a través de la entrada de aire 38 y se extrae mediante el ventilador 36 transversal y hacia arriba a través de la sección de intercambio de calor directo 34. Un líquido evaporativo, normalmente agua, se distribuye hacia abajo del montaje de distribución de líquido evaporativo 33; tal líquido evaporativo pasa hacia abajo y a través de la sección de intercambio de calor directo 34. La parte superior 33A del montaje de distribución de líquido evaporativo 33, normalmente está cerrada. La sección de intercambio de calor indirecto 35 comprende normalmente un intercambiador de calor de placas 35A que comprende una serie de casetes de placas unidas con espacios separados entre cada casete. El fluido a enfriar, calentar, condensar o evaporar entra a través de la entrada de fluido 31 y sale a través de la salida de fluido 32, aunque esto puede invertirse si se desea. El aire pasa a través de la sección de intercambio de calor indirecto 35 y entre los pares de placas o casetes del intercambiador de calor de placas que entra a través de la entrada de aire 37 y se extrae mediante el ventilador 36. Véase que la entrada de aire 38 puede estar parcialmente abierta para cambiar la proporción de flujo de aire entre las secciones de intercambio de calor indirecto y directo o puede estar parcialmente cerrada lo que permite que toda la cantidad de aire entre en la sección de intercambio de calor directo. El líquido evaporativo que cae de la sección de intercambio de calor directo 34 pasa entre los pares de placas o casetes del intercambiador de calor de placas 35 y proporciona transferencia de calor tanto sensible como latente del fluido que pasa dentro de las placas unidas en el intercambiador de calor de placas 35A. Tal líquido evaporativo se recoge en el sumidero 39A y se bombea hacia arriba mediante el uso de la bomba 39 para redistribución mediante el montaje de distribución evaporativo 33.

Con referencia ahora a la Figura 4, una cuarta realización de un montaje de intercambiador de calor se muestra generalmente en 40 de acuerdo con la presente invención. En esta realización, dos secciones de intercambiador de calor directo 44 se ubican encima de dos secciones de intercambiador de calor indirecto 45. El líquido evaporativo sale del montaje de distribución de líquido evaporativo 43 y se distribuye hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor directo 44 que comprende normalmente una serie de láminas de relleno hechas de cloruro de polivinilo. La parte superior 43A del montaje de distribución de líquido evaporativo 43, normalmente está cerrada. El aire pasa transversalmente y generalmente hacia arriba a través de la sección de intercambio de calor directo 44 que entra a través de la entrada de aire 48 y con el aire extraído mediante el ventilador 46. Véase que la entrada de aire 48 puede estar parcialmente abierta para cambiar la proporción de flujo de aire entre las secciones de intercambio de calor indirecto y directo o puede estar parcialmente cerrada lo que permite que toda la cantidad de aire entre en la sección de intercambio de calor directo. La sección de intercambio de calor indirecto 45 comprende normalmente una serie de intercambiadores de calor de placas 45A. Tales intercambiadores de calor de placas permiten que un fluido pase a través de las placas unidas o casetes exponiendo de ese modo tal fluido a una gran área superficial de las propias placas. Tales placas están dispuestas normalmente de modo que se proporcione un espacio entre cada par de placas unidas o casete para el líquido evaporativo que pasará transversalmente, normalmente con aire, para permitir una transferencia de calor tanto sensible como latente del líquido evaporativo que pasa entre las placas. Además, el aire entra y pasa transversal y hacia arriba a través del intercambiador de calor de placas 45. El aire se extrae a través de la entrada de aire 47 y hacia fuera mediante el ventilador 46. El líquido evaporativo que pasa hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor indirecto 45 se recoge en el sumidero 49A y se bombea hacia arriba mediante la bomba 49 para distribuirse de nuevo mediante el montaje de distribución de líquido evaporativo 43.

En la operación de intercambiador de calor 30 e intercambiador de calor 40 descrita anteriormente debería entenderse que, dependiendo del rendimiento requerido, ambos intercambiadores de calor pueden operar tanto con el líquido evaporativo que sale del sistema de distribución de líquido evaporativo como con el ventilador que extrae aire transversalmente y a través de las secciones de intercambio de calor indirecto y directo. Es posible operar sin el ventilador extrayendo aire a través de las secciones indirecta y directa, de modo que solo el líquido evaporativo podría salir y pasar hacia abajo y a través de las secciones de intercambio de calor indirecto y directo. Por último, es posible que el líquido evaporativo no se suministre mediante el montaje de distribución del líquido evaporativo, y el intercambiador de calor operaría solo con el fluido que pasa a través de los pares de placas unidas o casetes a la sección de intercambio de calor indirecto que se enfría, calienta, condensa, o evapora mediante el aire que pasa transversal y hacia arriba ahí mediante extracción con el ventilador en el intercambiador de calor o torre de refrigeración.

Con referencia ahora a la Figura 5, una quinta realización de la presente invención se muestra como un intercambiador de calor en un montaje de torre de refrigeración de circuito cerrado 50. Se muestra que tal intercambiador de calor comprende una sección de intercambio de calor directo 54 ubicada generalmente encima de dos secciones de intercambio de calor indirecto 55. La sección de intercambio de calor directo 54 comprende normalmente una serie de láminas de relleno con cada lámina de relleno comprendida por cloruro de polivinilo. Cada sección de intercambio de calor indirecto comprende una disposición de intercambiador de calor de placas que tiene una salida de fluido 52 y una entrada de fluido 51, que puede invertirse si se desea. El aire se extrae internamente a través de las entradas de aire 57 mediante el ventilador 56. El líquido evaporativo pasa desde el montaje de distribución evaporativo 53 hacia abajo y a través de la sección de intercambio de calor directo 54. El líquido evaporativo que pasa a través de la sección de intercambio de calor directo 54 pasa hacia abajo a través de ambas secciones de intercambio de calor indirecto 55. El líquido evaporativo que pasa desde las secciones de intercambio de calor indirecto 55 se recoge en el sumidero 59A, y se bombea hacia arriba mediante la bomba 59 para distribución mediante el montaje de distribución de líquido evaporativo 53. La sección de intercambio de calor indirecto 55 comprende una colección de pares de placas unidas o casetes 55A. Cada par de placas está separado de modo que el líquido evaporativo que pasa hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor indirecto 55 pueda extraer calor del fluido dentro de los pares de placas 55A ligeramente mediante contacto con el exterior de las placas. Todo el calor se libera finalmente al aire desde el fluido evaporativo en las formas tanto latente como sensible en el conducto evaporativo.

En la operación de intercambiador de calor 50 descrita anteriormente debería entenderse que, dependiendo del rendimiento requerido, tal intercambiador de calor puede operar tanto con líquido evaporativo que sale del sistema de distribución de líquido evaporativo como con el ventilador que extrae aire transversalmente y a través de las secciones de intercambio de calor directo e indirecto. Es posible operar sin el ventilador extrayendo aire a través de las secciones indirecta y directa, de modo que solo podría salir el líquido evaporativo y pasar hacia abajo y a través de las secciones de intercambio de calor indirecto y directo. Por último, de nuevo es posible que el líquido evaporativo no se suministre mediante el montaje de distribución del líquido evaporativo, y el intercambiador de calor funcionaría solo con el fluido pasando a través de las placas de la sección de intercambio de calor indirecto que se enfría, calienta, condensa, o evapora mediante el aire que pasa transversal y hacia arriba ahí mediante extracción con el ventilador en el intercambiador de calor o torre de refrigeración.

Con referencia ahora a la Figura 6, un ejemplo de intercambiador de calor fuera del alcance de la presente invención se muestra generalmente como intercambiador de calor 60, que es normalmente una torre de refrigeración de circuito cerrado. Se observa que el intercambiador de calor o torre de refrigeración 60 comprende secciones de intercambio de calor indirecto 65. Se observa que cada sección de intercambio de calor indirecto 65 comprende normalmente intercambiadores de calor de placas 65A, que están presentes como montajes. La sección de intercambio de calor indirecto 65 tiene una salida de fluido 61 y una entrada de fluido 62, que puede invertirse si se desea. Un líquido evaporativo, normalmente agua, se descarga del montaje de distribución de líquido evaporativo 63 generalmente hacia abajo de modo que el líquido evaporativo pase hacia abajo y a través de la sección de intercambio de calor indirecto 65. Se observa que el aire se extrae internamente a través de las entradas de aire 67 generalmente hacia arriba a través de la sección de intercambio de calor indirecto 65 mediante el ventilador 66. Además, el líquido evaporativo que pasa a través de la sección de intercambio de calor indirecto 65 se recoge en el sumidero 69A y se bombea hacia arriba mediante la bomba 69 para redistribución mediante el montaje de distribución de líquido evaporativo 63. El líquido evaporativo 63 que pasa a través del intercambiador de calor de placas 65 absorbe calor mediante el contacto de la gran superficie de la placa del intercambiador de calor de placas 65A para absorber calor del fluido dentro de los pares de placas 65A de una manera sensible. Todo el calor se libera finalmente al aire desde el fluido evaporativo en las formas tanto latente como sensible en el conducto evaporativo.

En la operación de intercambiador de calor 60 descrita anteriormente debería entenderse que, dependiendo del rendimiento requerido, tal intercambiador de calor puede operar tanto con el líquido evaporativo que sale del sistema de distribución de líquido evaporativo como con el ventilador que extrae aire hacia arriba y a través de las secciones de intercambio de calor indirecto. Si se requiere un grado de intercambio de calor menor, es posible operar sin el ventilador extrayendo aire hacia arriba y a través de la sección indirecta, de modo que solo el líquido evaporativo podría salir y pasar hacia abajo y a través de la sección indirecta. Además, si el líquido evaporativo no pudiera suministrarse mediante el montaje de distribución del líquido evaporativo, y el intercambiador de calor operaría solo con el fluido pasando a través de las placas de la sección de intercambio de calor indirecto que se están enfriando, calentando, condensando, o evaporando con aire que pasa hacia arriba y hacia arriba ahí y mediante extracción con el ventilador en el intercambiador de calor o torre de refrigeración. Además, el intercambiador de calor puede operar con el ventilador extrayendo aire hacia arriba y a través de una de las dos secciones indirectas, con o sin suministrarse el líquido evaporativo.

Con referencia ahora a la Figura 7, otra realización de la presente invención se muestra generalmente como intercambiador de calor 70, que generalmente está en forma de una torre de refrigeración de circuito cerrado. Se observa que el intercambiado de calor 70 comprende una sección de intercambio de calor directo 74 encima de dos secciones de intercambio de calor indirecto 75. La sección de intercambio de calor directo 74 comprende normalmente una serie de láminas de relleno comprendida cada una por cloruro de polivinilo. Se observa que cada sección de intercambio de calor indirecto 75 comprende una serie de placas unidas o casetes 75A con salida de fluido 72 y entrada de fluido 71. Estas entrada y salida de fluido pueden invertirse si se desea. El líquido evaporativo se descarga del montaje de distribución evaporativo 73 hacia abajo sobre y a través de la sección de intercambio de calor directo 74. El líquido evaporativo que pasa a través de la sección de intercambio de calor directo 74 pasa hacia abajo y a través de las secciones de intercambio de calor indirecto 75. El líquido evaporativo que pasa a través y fuera de las secciones de intercambio de calor indirecto 75 se recoge en el sumidero 79A y se bombea hacia arriba mediante la bomba 79 para distribución mediante el montaje de distribución de líquido evaporativo 73. El aire entra en el intercambiador de calor 70 a través de la entrada de aire 77 y se extrae internamente mediante el ventilador centrífugo 76 y se empuja hacia arriba, o en dirección contraflujo, con respecto al líquido evaporativo, a través de la sección de intercambio de calor indirecto 75 y la sección de intercambio de calor directo 74. El líquido evaporativo que pasa a través de la sección de intercambio de calor indirecto 75 pasa entre las placas unidas o casetes de los intercambiadores de calor de placas 75A proporcionando de ese modo enfriamiento, calentamiento, evaporación, o condensación al fluido que pasa a través de los pares de placas unidas de los intercambiadores de calor de placas 75A. Además, el líquido evaporativo pasa hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor indirecto 75 pasa entre las placas unidas del intercambiador de calor de placas 75A junto con aire para permitir de ese modo intercambios de calor tanto sensible como latente del fluido que pasa a través de los pares de placas unidas del intercambiador de calor 75A.

En la operación de intercambiador de calor 70 descrita anteriormente debería entenderse que tal intercambiador de calor puede operarse tanto con líquido evaporativo que sale del sistema de distribución de líquido evaporativo como con el ventilador que extrae aire hacia arriba y a través de las secciones de intercambio de calor directo e indirecto. Es posible operar sin el ventilador extrayendo aire hacia arriba y a través de las secciones indirecta y directa, de modo que solo el líquido evaporativo podría salir y pasar hacia abajo y a través de las secciones de intercambio de calor indirecto y directo. Por último, de nuevo es posible que el líquido evaporativo no pueda suministrarse mediante el montaje de distribución del líquido evaporativo, y el intercambiador de calor operaría solo con el fluido que pasa a través de las placas de la sección de intercambio de calor indirecto que se están enfriando, calentando, condensando, o evaporando con aire que pasa hacia arriba ahí mediante extracción con el ventilador en el intercambiador de calor o torre de refrigeración.

Con referencia ahora a la Figura 8, otro ejemplo de intercambiador de calor fuera del alcance de la presente invención se muestra generalmente en 80 mostrado en forma de intercambiador de calor o torre de refrigeración de circuito cerrado. Se observa que el intercambiador de calor 80 comprende un par de secciones de intercambio de calor indirecto 85. Cada sección de intercambio de calor indirecto 85 comprende una serie de placas unidas o casetes 85 A. La sección de intercambio de calor indirecto 85 también incluye una salida de fluido 8 y una entrada de fluido 82, que puede invertirse si se desea. El montaje de distribución de líquido evaporativo 83 proporciona líquido evaporativo para que pase hacia abajo y a través de cada sección de intercambio de calor indirecto 85. Tal líquido evaporativo que pasa a través de las secciones de intercambio de calor indirecto 85 se recoge en el sumidero 89A y se bombea hacia arriba mediante la bomba 89 de nuevo al montaje de distribución de líquido evaporativo 83. El aire que se extrae en la entrada de aire 87 mediante el ventilador centrífugo 86 pasa generalmente hacia arriba o en dirección contraflujo a través de las secciones de intercambio de calor indirecto 85. El líquido evaporativo que pasa a través de la sección de intercambio de calor 85 pasa entre los pares de placas unidas o casetes del intercambiador de calor de placas 85A de modo que el fluido que pasa a través de las placas unidas del intercambiador 85A se enfría, calienta, condensa, o evapora de manera tanto sensible como latente mediante tal líquido evaporativo que pasa hacia abajo sobre el área superficial externa de las placas unidas del intercambiador de calor de placas 85A junto con aire.

En la operación de intercambiador de calor 80 descrita anteriormente debería entenderse que tal intercambiador de calor puede operarse tanto con el líquido evaporativo que sale del sistema de distribución de líquido evaporativo como con el ventilador que extrae aire hacia arriba y a través de la sección de intercambio de calor indirecto. Es posible operar sin el ventilador que empuja aire hacia arriba y a través de la sección indirecta, de modo que solo el líquido evaporativo podría salir y pasar hacia abajo y a través de la sección de intercambio de calor indirecto. Por último, de nuevo es posible que el líquido evaporativo no pueda suministrarse mediante el montaje de distribución del líquido evaporativo, y el intercambiador de calor operaría solo con el fluido que pasa a través de las placas de la sección de intercambio de calor indirecto que se están enfriando, calentando, condensando, o evaporando con aire que pasa hacia arriba ahí empujado mediante el ventilador en el intercambiador de calor o torre de refrigeración de circuito cerrado.

Con referencia ahora a la Figura 9, otro ejemplo de intercambiador de calor fuera del alcance de la presente invención se muestra generalmente en 90 como un intercambiador de calor o una torre de refrigeración de circuito cerrado. Se observa que el intercambiador de calor 90 comprende secciones 95 indirectas. Se observa que la sección de intercambio de calor indirecto 95 comprende una serie de placas unidas o casetes 95A con salida de fluido 92 y entrada de fluido 91. Debería entenderse que la salida de fluido y la entrada de fluido 92 y 91 pueden invertirse si se desea. Como la realización mostrada en la Figura 9 de intercambiador de calor 90 es generalmente de una disposición de perfil bajo, se observa que el ventilador centrífugo 96 está ubicado fuera de la estructura del intercambiador de calor 90 para extraer aire de ese modo internamente a través de la estructura del ventilador para que pase generalmente hacia arriba de forma transversal y a través de la sección de intercambio de calor indirecto 95. El líquido evaporativo se distribuye hacia abajo del montaje de distribución de líquido evaporativo 93 para que pase hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor indirecto 95. Tal líquido evaporativo que sale del montaje de intercambio de calor indirecto 95 se recoge en el sumidero 99A y se bombea hacia arriba mediante la bomba 99 para redistribución mediante el montaje de distribución de líquido evaporativo 93. El líquido evaporativo que pasa a través de la sección de intercambio de calor 95 pasa entre los pares de placas unidas o casetes del intercambiador de calor de placas 95A de modo que el fluido que pasa hacia el interior de las placas unidas del intercambiador 95A se enfría, calienta, condensa a evapora de manera tanto sensible como latente mediante tal líquido evaporativo que pasa hacia abajo sobre el área superficial externa de las placas unidas del intercambiador de calor de placas 95A junto con aire.

En la operación de intercambiador de calor 90 descrita anteriormente debería entenderse que tal intercambiador de calor puede operarse tanto con el líquido evaporativo que sale del sistema de distribución de líquido evaporativo como con el ventilador que empuja aire hacia arriba y a través de la sección de intercambio de calor indirecto, es posible operar sin el ventilador que empuja aire hacia arriba y a través de la sección indirecta, de modo que solo el líquido evaporativo podría salir y pasar hacia abajo y a través de la sección de intercambio de calor indirecto. Por último, de nuevo es posible que el líquido evaporativo no pueda suministrarse mediante el montaje de distribución del líquido evaporativo, y el intercambiador de calor operaría solo con el fluido que pasa a través de las placas de la sección de intercambio de calor indirecto que se enfrían, calientan, condensan, o evaporan con aire que pasa hacia arriba ahí empujado con el ventilador en el intercambiador de calor o torre de refrigeración.

Con referencia ahora a la Figura 10, una realización adicional de la presente invención se muestra generalmente, un intercambiador de calor 100 o en forma de una torre de refrigeración de circuito cerrado. Se observa que el intercambiador de calor 100 comprende una sección de intercambio de calor indirecto 105 ubicada generalmente debajo de una sección de intercambio de calor directo 104. La sección de intercambio de calor directo 104 comprende normalmente una serie de láminas de relleno comprendida cada una por un cloruro de polivinilo. La sección de intercambio de calor indirecto 105 comprende normalmente una serie de pares o casetes de intercambiador de calor de placas 105A, que tienen una salida de fluido 101 y una entrada de fluido 102. Si se desea, tal entrada y salida de fluido pueden invertirse. Se observa que el aire se extrae internamente mediante el ventilador 106 que está ubicado fuera de la estructura física, o unido al exterior de la estructura física del intercambiador de calor 100. Normalmente el ventilador centrífugo 106 es el que pone el aire internamente cerca del lado o la parte inferior del intercambiador de calor 100 y cerca de un extremo del mismo tal aire se fuerza hacia arriba de forma transversal y a través de la sección de intercambio de calor indirecto 105 y generalmente hacia arriba en dirección contraflujo, con respecto al líquido evaporativo, a través de la sección de intercambio de calor directo 104. El líquido evaporativo se distribuye hacia abajo del montaje de distribución de líquido evaporativo 103. Tal líquido evaporativo pasa hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor directo 104. El líquido evaporativo que sale de la sección de intercambio de calor directo 104 pasa hacia abajo a través de la sección de intercambio de calor indirecto 105 y se recoge en un sumidero 109A. Tal líquido evaporativo recogido se bombea desde el sumidero 109A mediante la bomba 109 de nuevo al montaje de distribución de agua 103. Los pares o casetes de intercambiador de calor de placas 105A generalmente están separados entre sí de modo que el fluido que pasa dentro de las placas del intercambiador de calor de placas 105 se enfría, calienta, condensa, y evapora de una manera tanto sensible como latente mediante el líquido evaporativo que pasa al exterior de los pares de placas del intercambiador de calor de placas 105 y también mediante el aire que se extrae a contracorriente transversalmente y generalmente hacia arriba a través de la sección de intercambio de calor indirecto 105.

En la operación de intercambiador de calor 100 descrita anteriormente debería entenderse que tal intercambiador de calor puede operarse tanto con el líquido evaporativo que sale del sistema de distribución de líquido evaporativo como con el ventilador que fuerza el aire hacia arriba y a través de las secciones de intercambio de calor directo e indirecto. Es posible operar sin el ventilador forzando aire hacia arriba y a través de las secciones indirecta y directa, de modo que solo el líquido evaporativo podría salir y pasar hacia abajo y a través de las secciones de intercambio de calor indirecto y directo. Por último, de nuevo es posible que el líquido evaporativo no pueda suministrarse mediante el montaje de distribución del líquido evaporativo, y el intercambiador de calor operaría solo con el fluido que pasa a través de las placas de la sección de intercambio de calor indirecto que se enfría, calienta, condensa, o evapora con aire que pasa transversal y hacia arriba ahí forzado con el ventilador en el intercambiador de calor o torre de refrigeración.

Con referencia ahora a las Figuras 11 y 12, una vista de un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la presente invención se muestra generalmente en 110. Se muestra que cada intercambiador de calor de placas comprende una serie de pares o casetes de placas unidas 116 separadas entre sí. Un colector de salida de fluido se muestra en 112 y un colector de entrada de fluido se muestra en 114. Como se muestra en la Figura 12, en una vista separada detallada, se observa que el colector de salida de fluido 112 incluye aberturas 118 de modo que el fluido a enfriar, calentar, evaporar o condensar pueda salir desde dentro de cada par de placas 116. Se muestran pasadizos 120 adicionales entre placas 116 de modo que el líquido evaporativo y el aire puedan pasar por el exterior de las placas 116 para proporcionar transferencia de calor tanto sensible como latente al fluido que pasa dentro de las placas unidas o casetes 116 del intercambiador de calor de placas 110. Se observa que cada casete de placas 116 incluye un pasadizo de fluido interno 122 que permite que el fluido a enfriar, calentar, condensar o evaporar entre a través del colector de entrada de fluido 114, pase por el interior de los pares de placas unidas o casetes 116 y salga a través de las aberturas 118 en cada par de placas para entrar en el colector de salida 112. Se observa que tal montaje de intercambiador de calor de placas 110 incluye normalmente un patrón en zigzag, gofrado, rayado cruzado, embutido, microestructuralmente extendido, o cualquier otro patrón de mejora superficial en ambos lados de cada montaje de casete 116 para proporcionar mayor área superficial y flujo turbulento para permitir un mejor rendimiento e intercambio de calor entre el fluido dentro de cada casete 116 y el aire y el líquido evaporativo que pasan por la superficie exterior de cada casete 116. Las geometrías del patrón de mejora superficial en la placa se seleccionan estratégicamente de modo que el pasadizo formado en el espacio entre cada montaje de casete 116 permita una buena transferencia de calor y masa entre el aire y el líquido evaporativo que pasan simultáneamente entre cada casete 116. Este pasadizo externo es normalmente, pero no se limita a, un patrón entrecruzado general formado cuando los patrones en zigzag de casetes adyacentes se acercan, o incluso contactan, entre sí. Tal disposición conduce a la mejora general del rendimiento en todas las realizaciones del intercambiador de calor de la presente invención que incluyen una sección de intercambio de calor indirecto. El patrón superficial podría ser diferente en cada lado de la placa. La superficie de la placa podría tratarse químicamente (es decir, de cubrir con nanopulverización) para lograr un valor de tensión superficial optimizado y por lo tanto mejorar la interacción del aire y el líquido evaporativo.

Con referencia ahora a la Figura 13, un intercambiador de calor de placas de acuerdo con la presente invención se muestra generalmente en 130. Se observa que cada intercambiador de calor de placas comprende una serie de pares de placas o casetes 136 adyacentes. Cada casete de placas 136 tiene una separación interna dentro para permitir que un fluido entre a través del colector de entrada de fluido 134 y pase dentro de cada casete de placas 136 y salga a través del colector de salida de fluido 132. Cada colector de entrada incluye un anillo separador 134A para permitir que el colector 134 se fije a la serie de casetes de placas 136, y un anillo separador de colector de salida 132a para permitir que el colector de salida de fluido 132 se una a la serie de casetes de placas 136. Además, la separación 138 se observa en una disposición despiezada para que exista entre cada casete de placas 136 para proporcionar un pasadizo adecuado para que el líquido evaporativo pase en una disposición de corriente cruzada, corriente paralela, contracorriente o alguna combinación de las mismas con placas ensambladas 136. Tal separación también permite que el aire pase entre tales placas tal como normalmente lo hace el aire que se extrae en forma de corriente cruzada, contracorriente, corriente paralela o alguna combinación de las mismas mediante los ventiladores dentro del intercambiador de calor. Tal separación entre casetes de placas permite aumentar el rendimiento de la sección de intercambio de calor indirecto que comprende el intercambiador de calor de placas 130 permitiendo que se produzca un intercambio de calor tanto sensible como latente entre el fluido dentro de cada par de placas o casete 136 y el líquido evaporativo y el aire que pasan en el pasadizo entre tal par de placas o casetes 136. El conducto interno dentro de cada casete de placas está etiquetado como 139.

Con referencia ahora a la Figura 14, se muestra una vista en perspectiva de un montaje de intercambiador de calor de placas 140. Se observa que el montaje de intercambiador de calor de placas 140 comprende una serie de casetes de placas 146, cada uno de los cuales incluye un pasadizo interno para permitir que el fluido pase a ellos. Se observa que cada casete de placas comprende idealmente una disposición en zigzag u otra disposición superficial para proporcionar un área de superficie aumentada de cada par de placas. El montaje de intercambiador de calor de placas 140 también comprende un colector de salida de fluido 142 conectado a la serie de casetes de placas mediante el anillo separador de colector de salida 142A, y un colector de entrada de fluido 144 conectado a la serie de casetes de placas 146 mediante el anillo separador de colector de entrada 144A. Se observa que el pasadizo 148 se crea mediante la superficie extendida en el exterior de cada casete de placas 146 vecino de modo que puede permitirse que un líquido evaporativo pase entre cada casete de placas 146 para proporcionar un enfriamiento sensible para el líquido que pasa dentro de cada casete de placas 146. Además, el pasadizo 148 proporciona espacio entre los casetes de placas 146 de modo que el aire pueda extraerse mediante una disposición a contracorriente, corriente paralela, corriente cruzada, o alguna combinación de las mismas entre los casetes de placas 146 para proporcionar también intercambio de calor tanto sensible como latente con el líquido evaporativo y, por lo tanto, proporcionar enfriamiento, calentamiento, condensación o evaporación indirectos para el fluido dentro de las placas 146. Las separaciones, 149, son opcionales y proporcionan soporte de estructura adicional al montaje de intercambiador de calor de placas 140 para evitar que la superficie extendida se aplaste cuando el montaje de intercambiador de calor de placas 140 se apriete mediante pernos. Además, los separadores 149 pueden usarse para aumentar la anchura del pasadizo 148 más allá de su valor natural, que es dos veces la altura de la superficie extendida.

Con referencia ahora a las Figuras 15-18, se muestra una vista detallada del montaje de intercambiador de calor de placas 150. Se observa que cada montaje de intercambiador de calor de placas comprende una serie de pares de placas o casetes 156 con un colector de salida de fluido 152 y un colector de entrada de fluido 154. Cada colector de entrada de fluido 154 está conectado mediante un anillo separador de colector de entrada de fluido 154A y se observa que el colector de salida de fluido 152 está conectado mediante un anillo separador de colector de salida de fluido 152A. Se observa que la serie de pares de placas o casetes 156 están separados entre sí por el patrón de superficie extendida en el exterior de cada casete de placas 156. En cada placa, el patrón de superficie mejorado está en ambos lados. Está compuesto por superficies extendidas (picos, 158A) y superficies extruidas hacia abajo (valles, 158B). Los picos 158A en un lado de la placa son los valles 158B en el otro lado (y viceversa). Los valles 158B se tocan entre sí para formar los pasadizos internos 159 dentro del par de placas o casete 156. Los picos 15BA en la superficie exterior de cada par de placas 156 tocan los picos del par de placas 156 vecinas para formar el pasadizo externo 158 (por ejemplo, generalmente un patrón entrecruzado) de modo que el aire y el líquido evaporativo puedan pasar al exterior y entre los casetes de placas 156 para proporcionar buenos intercambios de calor tanto sensible como latente. Se observa que cada casete de placas 156 tiene normalmente un patrón en zigzag o cualquier otro patrón de mejora superficial en ambos lados de cada montaje de casete 156 para proporcionar un área superficial aumentada y flujo turbulento para permitir un mejor rendimiento e intercambio de calor entre el fluido dentro de cada casete 156 y el líquido evaporativo que pasa entre cada casete 156. Las geometrías del patrón de mejora superficial en la placa se seleccionan estratégicamente de modo que los pasadizos externos 158 formados en el espacio entre cada montaje de casete 156 permitan una buena transferencia de calor y masa entre el aire y el líquido evaporativo que pasan simultáneamente fuera y entre cada casete 156. Este pasadizo externo es normalmente, pero no se limita a, un patrón general entrecruzado.

En todas las realizaciones de la presente invención, las placas pueden comprender diversos aceros como acero inoxidable u otros aceros y aleaciones resistentes a la corrosión. También es posible que tales placas comprendan otros materiales que conducirían a un buen intercambio de calor entre el fluido dentro de la placa y el líquido evaporativo o el aire que pasa hacia fuera de las mismas. Tales materiales pueden ser aluminio o cobre; diversas aleaciones, o plásticos que proporcionan resistencia a la corrosión y buen intercambio de calor.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un método de intercambio de calor que comprende las etapas de:

proporcionar una sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105), conduciendo la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) una corriente de fluido dentro de una pluralidad de trayectorias, comprendiendo la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) una parte superior, una parte inferior, una entrada de aire y una salida de aire, distribuir un líquido evaporativo generalmente hacia abajo sobre y a través de la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) de modo que el intercambio de calor indirecto se produzca entre la corriente de fluido dentro de la pluralidad de trayectorias y el líquido evaporativo,

mover aire entre la entrada de aire y la salida de aire de la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105), moviéndose el aire a través de las secciones de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) intercambiando calor y masa con el líquido evaporativo que se mueve a través de la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) y por lo tanto intercambiando indirectamente calor con la corriente de fluido dentro de la pluralidad de trayectorias en la sección indirecta,

en donde la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105) comprende un intercambiador de calor de placas, comprendiendo el intercambiador de calor de placas una serie de casetes de placas unidas adyacentes sustancialmente rectangulares (116; 136; 146) separadas entre sí y formando una disposición alternante de una primera serie de conductos de flujo de bucle cerrado y una segunda serie de conductos de flujo de bucle abierto,

incluyendo cada casete de placas (116; 136; 146) en un extremo una parte respectiva de colector de entrada y en su otro extremo una parte respectiva de colector de salida, incluyendo las respectivas partes de colector de entrada y salida una abertura circular que tiene un elemento de reborde circundante y dispuestas de modo que cuando los casetes de placas están unidos conjuntamente para definir la serie de casetes de placas unidas, las respectivas partes de colector de entrada y salida en los casetes de placas están conectadas conjuntamente mediante los respectivos elementos de reborde de modo que las aberturas circulares para cada casete de placas en la serie de casetes de placas estén alineadas para definir un colector de entrada general y un colector de salida general para el montaje de casete de placas que incluye aberturas (118) conectadas operativamente a un pasadizo de fluido interno (122) dentro de cada casete de placas que define un conducto respectivo de flujo de bucle cerrado dentro del casete de placas de modo que la corriente de fluido pueda pasar del colector de entrada a través del interior del casete de placas y salir a través de las aberturas en cada casete de placas para entrar en el colector de salida,

comprendiendo además la segunda serie de conductos de flujo de bucle abierto pasadizos (120) definidos por la separación entre los casetes de placas adyacentes y disponiéndose de modo que el líquido evaporativo pueda pasar sobre el exterior de los casetes de placas a través de la segunda serie de conductos de flujo de bucle abierto y de modo que el aire que se mueve a través de la sección indirecta pase a través de la segunda serie de conductos de flujo de bucle abierto,

y en donde cada casete de placas en la serie de casetes de placas adyacentes incluye en ambos lados del casete de placas un patrón superficial mejorado para aumentar el área superficial de la placa y para aumentar la transferencia de calor sensible y latente del líquido evaporativo al aire que se mueve a través de la segunda serie de conductos de flujo en el intercambiador de calor de placas,

comprendiendo además el método

proporcionar una sección de intercambio de calor evaporativo directo, comprendiendo la sección de intercambio de calor directo una parte superior, una parte inferior, una entrada de aire, y una salida de aire, estando situada la sección de intercambio de calor indirecto generalmente encima o debajo de la sección de intercambio de calor directo.

2. El método de intercambio de calor de la reivindicación 1, que comprende además:

recoger sustancialmente todo el líquido evaporativo que sale de la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105), y

bombear el líquido evaporativo recogido hacia arriba de modo que pueda distribuirse generalmente hacia abajo sobre y a través de la sección de intercambio de calor indirecto (5; 184, 185; 15; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105).

3. El método de intercambio de calor de la reivindicación 1 o 2, en donde el aire que se mueve a través de la sección de intercambio de calor indirecto se mueve en contracorriente a la dirección de flujo del líquido evaporativo a través de la sección de intercambio de calor indirecto.

4. El método de intercambio de calor de la reivindicación 1 o 2,

en donde el aire que se mueve a través de la sección de intercambio de calor indirecto se mueve generalmente en corriente cruzada a la dirección de flujo del líquido evaporativo, a través de la sección de intercambio de calor indirecto.

5. El método de intercambio de calor de la reivindicación 1 o 2,

en donde el aire que se mueve a través de la sección de intercambio de calor indirecto se mueve generalmente en corriente paralela a la dirección del líquido evaporativo a través de la sección de intercambio de calor indirecto.

6. El método de intercambio de calor de cualquier reivindicación precedente en donde el patrón superficial mejorado incluye un zigzag, gofrado, rayado cruzado, embutido, y/o extensión microestructural en ambos lados de cada casete de placas.

7. El método de intercambio de calor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el patrón superficial mejorado incluye uno o más zigzags en ambos lados de cada casete de placas; y

comprendiendo cada conducto de flujo de bucle abierto entre casetes de placas adyacentes en la serie de casetes de placas adyacentes un patrón entrecruzado cuando los zigzags de un casete de placas y los zigzags de un casete de placas adyacentes están cerca o en contacto entre sí.

8. El método de intercambio de calor de cualquier reivindicación precedente en donde se proporcionan dos secciones de intercambio de calor directo y dos secciones de intercambio de calor indirecto, con una sección de intercambio de calor indirecto ubicada generalmente encima de una sección de intercambio de calor directo, con la segunda sección de intercambio de calor indirecto ubicada generalmente encima de la segunda sección de intercambio de calor directo.

9. El método de intercambio de calor de cualquier reivindicación precedente en donde se proporcionan dos secciones de intercambio de calor directo, con la sección de intercambio de calor indirecto ubicada generalmente encima de ambas secciones de intercambio de calor directo.