ES2969724T3 - Cámara de agua para condensador, condensador que la tiene y sistema de enfriador - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a una estructura de cámara de agua para un condensador, que comprende: una placa de orificio 110 dispuesta en un extremo del condensador; una cubierta de agua 120 fijada a la placa de orificio 110 de manera sellada para formar un espacio de almacenamiento de agua; y un conjunto de placa divisoria 130 para dividir el espacio de almacenamiento de agua en una cámara de entrada de agua 140 y una cámara de salida de agua 150 de manera sellada, que comprende: una primera placa divisoria 131, en la que las paredes superior y lateral de la primera placa divisoria 131 están fijado a las paredes interiores de la cubierta de agua 120; y una segunda placa divisoria 132, en la que la parte superior de la segunda placa divisoria 132 está conectada fijamente con la parte inferior de la primera placa divisoria 131, la parte inferior de la segunda placa divisoria 132 está fijada a la placa de orificio 110, y las paredes laterales de la segunda placa divisoria 132 está conectada con las paredes interiores de la cubierta de agua 120 de manera sellada. La presente invención proporciona además un condensador provisto de la estructura de cámara de agua 100 y un sistema de refrigeración equipado con el condensador. La estructura de cámara de agua 100 para un condensador según la presente invención no sólo puede mejorar la resistencia general sino también reducir el peso al tiempo que garantiza la estanqueidad. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cámara de agua para condensador, condensador que la tiene y sistema de enfriador
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una estructura de cámara de agua para un condensador, y también se refiere a un condensador provisto con la estructura de cámara de agua para un condensador, y un sistema de refrigeración equipado con el condensador.
Antecedentes de la invención
Un intercambiador de calor, también conocido como un cambiador de calor, es un dispositivo que transfiere parte del calor de un fluido caliente a un fluido frío. Los intercambiadores de calor ocupan una posición importante en las producciones químicas, petrolíferas, energéticas, alimentarias y muchas otras producciones industriales. En la producción química, los intercambiadores de calor son ampliamente utilizados, que se pueden utilizar como calentadores, enfriadores, evaporadores y rehervidores. Los expertos en la técnica saben que un condensador también pertenece a un tipo de equipo de intercambio de calor. En un sistema de refrigeración compuesto por componentes básicos tales como compresor, condensador, válvula de mariposa y evaporador, el refrigerante circula continuamente en el sistema, e intercambia calor con el mundo exterior a través de su propio cambio de fase. El compresor comprime el medio de trabajo de gas a baja temperatura y baja presión en gas a alta temperatura y alta presión, y luego lo condensa en líquido a media temperatura y alta presión a través del condensador.
En la actualidad, el condensador de carcasa y tubo para equipos HVAC enfriados con agua adopta el intercambio de calor entre agua y el refrigerante. En la carcasa y el tubo del condensador para el intercambio de calor mostrado en la FIG. 1, el refrigerante está dentro de la carcasa, y el agua fluye a través del tubo de intercambio de calor. Puede verse claramente a partir de la FIG. 1 que un extremo del condensador 1 se provee de una estructura de cámara de agua 10 para la circulación de agua. Como se muestra en la FIG. 2, la estructura de cámara de agua 10 se compone de una placa de orificios 11, una cubierta de agua 12, una placa divisoria separada 13 y otros componentes. La placa divisoria 13 se suelda a las paredes internas de la cubierta de agua 12 y la placa de orificios 11 de la estructura de cámara de agua 10, para dividir la estructura de cámara de agua 10 en una cámara de entrada de agua 14 y una cámara de salida de agua 15. Con el fin de mejorar la rigidez de la placa divisoria 13 y evitar su deformación por flexión, se monta una placa de refuerzo 16 en la parte media de la placa divisoria 13 perpendicular a la placa divisoria 13. Sin embargo, tal estructura de cámara de agua 10 no solo conduce fácilmente al fallo del sellado entre la placa divisoria 13 y la placa de orificios 11, sino que también genera una resistencia al flujo de agua relativamente grande. Por lo tanto, el grosor de la cubierta de agua 12 y la placa de orificios 11 no se puede reducir, y la masa total de la estructura de cámara de agua 10 es relativamente pesada.
Por lo tanto, existe una necesidad urgente de encontrar una estructura de cámara de agua para un condensador que no solo pueda mejorar la resistencia general sino también reducir el peso mientras que se asegura la estanqueidad.
El documento FR 1428131 A divulga una estructura de cámara de agua según el preámbulo de la reivindicación 1 y describe un recipiente a prueba de compresión para un intercambiador de calor, comprendiendo el recipiente un compartimiento en un extremo dividido en dos partes por elementos de división.
El documento US 3,223,154 A1 divulga un intercambiador de calor que comprende un capó de extremo con un deflector que se extiende diametralmente a través de su interior.
El documento US 4,422,499 A1 divulga una caja de agua de intercambiador de calor con una base hemisférica, en la que la caja de agua se separa en dos cámaras por una placa divisoria ajustada en ranuras.
El documento US 2006/0005940 A1 divulga un intercambiador de calor que comprende un colector con una pared divisoria que se extiende internamente en el mismo para formar pasajes de entrada y salida separados.
El documento US 4,047,562 A1 divulga un intercambiador de calor que comprende un extremo dividido en al menos tres cámaras mediante divisiones.
Compendio de la invención
Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una estructura de cámara de agua para un condensador, que resuelve eficazmente los problemas anteriores y problemas en otros aspectos existentes en la técnica anterior. En la estructura de cámara de agua para un condensador según la presente invención, la estructura de cámara de agua comprende:
una placa de orificios dispuesta en un extremo del condensador;
una cubierta de agua fijada a la placa de orificios de manera sellada para formar un espacio de almacenamiento de agua; y
un conjunto de placa divisoria para dividir el espacio de almacenamiento de agua en una cámara de entrada de agua y una cámara de salida de agua de una manera sellada, comprendiendo el conjunto de placa divisoria: una primera placa divisoria, en donde las paredes superior y lateral de la primera placa divisoria se fijan a las paredes interiores de la cubierta de agua; y
una segunda placa divisoria, en donde la parte superior de la segunda placa divisoria se conecta de manera fija con la parte inferior de la primera placa divisoria, la parte inferior de la segunda placa divisoria se fija a la placa de orificios, y las paredes laterales de la segunda placa divisoria se conectan de manera sellada con las paredes interiores de la cubierta de agua;
en donde la primera placa divisoria se provee de una parte convexa que sobresale hacia la cámara de entrada de agua o la cámara de salida de agua.
Opcionalmente, la primera placa divisoria y la segunda placa divisoria se disponen en paralelo entre sí. Opcionalmente, las paredes superior y lateral de la primera placa divisoria se fijan a las paredes interiores de la cubierta de agua mediante soldadura.
Opcionalmente, la parte inferior de la segunda placa divisoria se fija a la placa de orificios mediante soldadura, y la parte superior de la segunda placa divisoria y la parte inferior de la primera placa divisoria se fijan mediante pernos.
Opcionalmente, los materiales de la primera placa divisoria y la segunda placa divisoria son los mismos. Opcionalmente, la primera placa divisoria y la segunda placa divisoria se hacen ambas de acero.
Opcionalmente, la cubierta de agua se proporciona con una entrada de agua en un lado de la cámara de entrada de agua, y se proporciona con una salida de agua en un lado de la cámara de salida de agua.
Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un condensador provisto con la estructura de cámara de agua para un condensador como se cita en esta memoria con referencia al primer aspecto de la presente invención.
Según un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de refrigeración que comprende el condensador como se menciona en esta memoria con referencia al segundo aspecto de la invención. Se puede apreciar que la estructura de cámara de agua para un condensador según la presente invención puede mejorar la resistencia general mientras que asegura la estanqueidad, de modo que se restringe la deformación de la estructura de cámara de agua, y se reduce el grosor de pared de la cubierta de agua y/o la placa de orificios para reducir el peso total de la estructura de cámara de agua. Además, la estructura de la cámara de agua puede hacer que el flujo de agua se distribuya más uniformemente, mejorando así la eficiencia del intercambio de calor.
Breve descripción de los dibujos
Las soluciones técnicas de la presente invención se describirán con más detalle a continuación a modo de ejemplo solamente y junto con los dibujos y realizaciones adjuntos, en donde:
la FIG. 1 muestra un diagrama esquemático estructural en perspectiva de un condensador según la técnica anterior;
la FIG. 2 muestra un diagrama esquemático estructural en perspectiva parcial de una estructura de cámara de agua para un condensador según la técnica anterior; y
la FIG. 3 muestra un diagrama esquemático estructural en perspectiva parcial de una realización de una estructura de cámara de agua para un condensador según la presente invención.
Descripción detallada de realización(es) de la invención
A continuación se describirán algunas realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. Debe observarse que términos de orientación tales como superior, inferior, izquierda, derecha, delantera, trasera, lado interior, lado exterior, arriba y abajo mencionados o posiblemente mencionados en esta memoria descriptiva se definen con relación a las configuraciones ilustradas en los dibujos respectivos. Son conceptos relativos, por lo que pueden cambiar en consecuencia según sus diferentes ubicaciones y diferentes estados de uso. Por lo tanto, estos y otros términos de orientación no se interpretarán como términos restrictivos.
Como se muestra en la FIG. 3, ilustra esquemáticamente la estructura de una realización de la estructura de cámara de agua para un condensador según la presente invención en general. Como puede verse claramente en la FIG. 3, una estructura de cámara de agua 100 para un condensador se compone de una placa de orificios 110, una cubierta de agua 120, un conjunto de placa divisoria 130 y otros componentes. En donde, la placa de orificios 110 se dispone en un extremo del condensador, y la cubierta de agua 120 se fija a la placa de orificios 110 de una manera sellada para formar un espacio de almacenamiento de agua. La función principal del conjunto de placa divisoria 130 es dividir el espacio de almacenamiento de agua en una cámara de entrada de agua 140 y una cámara de salida de agua 150 de una manera sellada. Específicamente, el conjunto de placa divisoria 130 comprende una primera placa divisoria 131 y una segunda placa divisoria 132. En donde, las paredes superior y lateral de la primera placa divisoria 131 se fijan a las paredes interiores de la cubierta de agua 120, y la segunda placa divisoria 132 se ubica por debajo de la primera placa divisoria 131. En donde, la parte inferior de la segunda placa divisoria 132 se fija a la placa de orificios 110, y las paredes laterales de la segunda placa divisoria 132 se conectan con las paredes interiores de la cubierta de agua 120 de una manera sellada. Por ejemplo, las paredes laterales de la segunda placa divisoria 132 pueden ajustarse estrechamente con las paredes interiores de la cubierta de agua 120 o conectarse estrechamente con las paredes interiores de la cubierta de agua 120 por medio de almohadillas de caucho (no mostradas). La parte superior de la segunda placa divisoria 132 se conecta de manera fija con la parte inferior de la primera placa divisoria 131 por medio de pernos, por ejemplo. En el conjunto de placa divisoria 130, el número y las posiciones de los pernos pueden diseñarse según los requisitos reales, siempre que se asegure la estanqueidad de la conexión entre la primera placa divisoria 131 y la segunda placa divisoria 132.
Se puede apreciar que, la estructura de cámara de agua en la realización mencionada anteriormente puede mejorar la integridad de la estructura de cámara de agua mientras que asegura la estanqueidad. En comparación con la técnica anterior, tal estructura de cámara de agua puede utilizar una cubierta de agua y/o una placa de orificios con un grosor de pared más delgado, ayudando de este modo a reducir el peso de la estructura de cámara de agua y por lo tanto el peso total del condensador. Por otro lado, tal estructura de cámara de agua puede hacer que el flujo de agua se distribuya uniformemente, de modo que el rendimiento de intercambio de calor se mejora en gran medida.
En una realización preferida de la presente invención, la primera placa divisoria 131 se provee de una parte convexa 133 que sobresale hacia la cámara de entrada de agua 140, es decir, la primera placa divisoria 131 tiene una parte cóncava en la cámara de salida de agua 150 para lograr una rigidez estructural relativamente alta. Debe señalarse que la forma en sección transversal de la parte convexa 133 puede diseñarse en una forma regular, tal como arco, círculo, elipse o cuadrado, o puede diseñarse en una forma irregular, tal como una forma especial. El uso de la parte convexa mencionada anteriormente puede cambiar efectivamente la dirección de flujo del flujo de agua, de modo que el flujo de agua que entra al espacio de almacenamiento de agua se distribuye más uniformemente, reduciendo así la pérdida de presión. Como realización alternativa, la parte convexa de la primera placa divisoria 131 también puede configurarse para sobresalir hacia la cámara de salida de agua 150, es decir, la primera placa divisoria 131 tiene una parte cóncava en la cámara de entrada de agua 140.
Los expertos en la técnica pueden apreciar que, la primera placa divisoria 131 y la segunda placa divisoria 132 pueden disponerse para ser paralelas entre sí (véase la FIG. 3), para facilitar el ensamblaje por parte del operador.
Además, con el fin de asegurar la estanqueidad de la cámara de entrada de agua 140 y la cámara de salida de agua 150, las paredes superior y lateral de la primera placa de división 131 pueden fijarse a las paredes interiores de la cubierta de agua 120 mediante soldadura. Además, la parte inferior de la segunda placa divisoria 132 puede fijarse a la placa de orificios 110 mediante soldadura. Debe observarse que el conjunto de placa divisoria 130 se ensambla en la estructura de cámara de agua 100 mediante soldadura, de modo que se mejora la integridad de la estructura de cámara de agua 100, y por lo tanto se restringe adicionalmente la deformación de la estructura de cámara de agua 100.
Como ejemplo, la cubierta de agua 120 se provee de una entrada de agua 121 en un lado de la cámara de entrada de agua 140, y se provee de una salida de agua 122 en un lado de la cámara de salida de agua 150, como se muestra en la FIG. 3.
Para resumir, en comparación con la técnica anterior, la estructura de cámara de agua para un condensador según la presente invención puede lograr una mejor estanqueidad bajo la misma diferencia de presión. Además, puesto que se mejora la integridad del conjunto de placa divisoria, se restringe más fuertemente la estructura de la cámara de agua, de modo que se puede usar una cubierta de agua y/o placa de orificios más delgadas, reduciendo así el peso total de la estructura de la cámara de agua.
Además, la presente invención proporciona un condensador provisto con la estructura de cámara de agua mencionada anteriormente para un condensador. Puesto que la estructura de la cámara de agua se dispone dentro del condensador, el flujo de agua dentro del condensador es más uniforme. Verificada por el software de simulación de ingeniería CFD (Computational Fluid Dynamics), la estructura de la cámara de agua puede reducir la caída de presión global y mejorar la uniformidad de la velocidad de flujo entre las tuberías de intercambio de calor, logrando así un mejor rendimiento de intercambio de calor.
Además, la presente invención también proporciona un sistema de refrigeración equipado con el condensador mencionado anteriormente. El sistema de refrigeración comprende una torre de enfriamiento, un enfriador de agua, un dispositivo de bombeo y similares que se conectan por tuberías, en donde, el enfriador de agua se compone de componentes tales como compresor, condensador, dispositivo de estrangulación y evaporador. Como se ha mencionado anteriormente, el condensador provisto de la estructura de cámara de agua mencionada anteriormente ayuda a mejorar el rendimiento del intercambio de calor, por lo que se recomienda encarecidamente aplicar el condensador mencionado anteriormente a diversos sistemas de refrigeración.
Algunas realizaciones específicas se enumeran anteriormente para ilustrar en detalle una estructura de cámara de agua para un condensador, un condensador provisto de la estructura de cámara de agua para un condensador y un sistema de refrigeración equipado con el condensador según la presente invención. Estos ejemplos individuales solo se usan para ilustrar el principio de la presente invención y las implementaciones de la misma, pero no para limitar la presente invención. Los expertos en la técnica puede, sin apartarse del alcance de la presente invención como se define en las reivindicaciones, hacer diversas modificaciones y mejoras. Por ejemplo, con propósito de la conveniencia de fabricación, la primera placa divisoria 131 y la segunda placa divisoria 132 pueden usar el mismo material, por ejemplo, la primera placa divisoria 131 y la segunda placa divisoria 132 pueden hacerse ambas de acero de alta resistencia u otros materiales.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Una estructura de cámara de agua para un condensador, comprendiendo la estructura de cámara de agua: una placa de orificios (110) dispuesta en un extremo del condensador;
una cubierta de agua (120) fijada a la placa de orificios (110) de manera sellada para formar un espacio de almacenamiento de agua; y
un conjunto de placa divisoria (130) para dividir el espacio de almacenamiento de agua en una cámara de entrada de agua (140) y una cámara de salida de agua (150) de una manera sellada, en donde el conjunto de placa divisoria (130) comprende:
una primera placa divisoria (131), en donde paredes superior y lateral de la primera placa divisoria (131) se fijan a paredes interiores de la cubierta de agua (120); y
una segunda placa divisoria (132), en donde la parte superior de la segunda placa divisoria (132) se conecta de manera fija con la parte inferior de la primera placa divisoria (131), la parte inferior de la segunda placa divisoria (132) se fija a la placa de orificios (110), y las paredes laterales de la segunda placa divisoria (132) se conectan de manera sellada con las paredes interiores de la cubierta de agua (120);
caracterizado por que:
la primera placa divisoria (131) se provee de una parte convexa (133) que sobresale hacia la cámara de entrada de agua (140) o la cámara de salida de agua (150).
2. La estructura de cámara de agua según la reivindicación 1, en donde la primera placa divisoria (131) y la segunda placa divisoria (132) se disponen en paralelo entre sí.
3. La estructura de cámara de agua según la reivindicación 1 o 2, en donde las paredes superior y lateral de la primera placa divisoria (131) se fijan a las paredes interiores de la cubierta de agua (120) mediante soldadura.
4. La estructura de cámara de agua según cualquier reivindicación anterior, en donde la parte inferior de la segunda placa divisoria (132) se fija a la placa de orificios (110) mediante soldadura, y la parte superior de la segunda placa divisoria (132) y la parte inferior de la primera placa divisoria (121) se fijan por pernos.
5. La estructura de cámara de agua según cualquier reivindicación anterior, en donde los materiales de la primera placa divisoria (131) y la segunda placa divisoria (132) son los mismos.
6. La estructura de cámara de agua según la reivindicación 5, en donde la primera placa divisoria (131) y la segunda placa divisoria (132) se hacen ambas de acero.
7. La estructura de cámara de agua según cualquier reivindicación anterior, en donde la cubierta de agua (120) se provee de una entrada de agua (121) en un lado de la cámara de entrada de agua (140), y se provee de una salida de agua (122) en un lado de la cámara de salida de agua (150).
8. Un condensador, en donde el condensador se provee de la estructura de cámara de agua (100) para un condensador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Un sistema de refrigeración, en donde el sistema de refrigeración comprende un condensador según la reivindicación 8.
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