Patent ES-2837323-T3 (ES)
Title: Distribuidor para intercambiador de calor de placas y aletas
Inventor: XU FANG
IPC: F28F9/02
Filed: 2018-01-25
Granted: 2021-06-30
Abstract: Un intercambiador de calor de placas y aletas que comprende: una sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor que comprende un primer grupo de pasos de transferencia de calor (54) y un segundo grupo de pasos de transferencia de calor (56), conteniendo cada paso de transferencia de calor del primer grupo de pasos de transferencia de calor (54) una respectiva sección de aletas, y conteniendo cada paso de transferencia de calor del segundo grupo de pasos de transferencia de calor (56) una respectiva sección de aletas; una sección distribuidora (20) que está en contacto con la sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor a lo largo de una cara (11) de la sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor, comprendiendo la sección distribuidora (20) una pluralidad de segmentos de chapa de división (22), estando la pluralidad de segmentos de chapa de división (22) dispuestos en relación fija y espaciada, donde la pluralidad de segmentos de chapa de división (22) define un primer grupo de pasos (24) y un segundo grupo de pasos (26); un primer cabezal (30) que está en contacto y en comunicación de fluidos con el primer grupo de pasos (24) a lo largo de una cara (31) del primer cabezal (30), donde cada paso del primer grupo de pasos (24) está cerrado en un lado opuesto al primer cabezal (30) por un respectivo segmento de barra de cierre (32); un segundo cabezal (40) que está en contacto y en comunicación de fluidos con el segundo grupo de pasos (26) de la sección distribuidora (20); donde el primer grupo de pasos (24) está en contacto con la sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor a lo largo de la cara (11) de la sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor, donde cada paso del primer grupo de pasos (24) está en comunicación de fluidos con un respectivo paso de transferencia de calor del primer grupo de pasos de transferencia de calor (54) de la sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor, y donde cada paso del primer grupo de pasos (24) está cerrado en un lado opuesto a la sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor por una respectiva barra de cierre (12); donde cada paso del primer grupo de pasos (24) tiene una región de trayectoria de flujo larga (15), entre los segmentos de chapa de división de cada paso del primer grupo de pasos (24), definida por la unión de un primer cuboide y un segundo cuboide, extendiéndose el primer cuboide perpendicular a la respectiva barra de cierre (12) desde la superficie, orientada hacia el lado de las aletas, de la barra de cierre respectiva (12) hasta una posición situada al 50 % de la distancia, a lo largo de la cara (31) del primer cabezal (30), desde la respectiva barra de cierre (12) hacia la cara (11) de la sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor, y extendiéndose el segundo cuboide perpendicular al respectivo segmento de barra de cierre (32) hasta una posición situada al 50 % de la distancia, a lo largo de la cara (11) de la sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor, desde el respectivo segmento de barra de cierre (32) hacia la cara (31) del primer cabezal (30); donde cada paso del primer grupo de pasos (24) tiene una región de trayectoria de flujo corta (25), entre los segmentos de chapa de división de cada paso del primer grupo de pasos (24), limitada por la región de trayectoria de flujo larga (15), una parte de la cara (31) del primer cabezal (30) y una parte de la cara (11) de la sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor; donde la región de trayectoria de flujo larga de cada paso del primer grupo de pasos (24) contiene al menos una parte de dos o más secciones de aletas, extendidas a lo largo de la región de trayectoria de flujo larga, que incluye una sección de aletas de primer tipo (1) y una sección de aletas de segundo tipo (2), estando al menos una parte de la sección de aletas de primer tipo (1) y al menos una parte de la sección de aletas de segundo tipo (2) en contacto en una unión (9), comprendiendo la sección de aletas de primer tipo (1) una pluralidad de aletas que definen una pluralidad de canales en la sección de aletas de primer tipo (1), y comprendiendo la sección de aletas de segundo tipo (2) una pluralidad de aletas que definen una pluralidad de canales en la sección de aletas de segundo tipo (2); donde la sección de aletas de primer tipo (1) de cada paso del primer grupo de pasos (24) está en contacto con 50 la cara (31) del primer cabezal (30) a lo largo de un borde (33) de cada respectiva sección de aletas de primer tipo (1); donde la sección de aletas de segundo tipo (2) de cada paso del primer grupo de pasos (24) está en contacto con la cara (11) de la sección de núcleo principal (10) del intercambiador de calor a lo largo de un borde (13) de cada respectiva sección de aletas de segundo tipo (2), donde existe una solución de continuidad entre la sección de aletas de segundo tipo (2) de cada paso del primer grupo de pasos (24) y la respectiva sección de aletas del respectivo paso de transferencia de calor del primer grupo de pasos de transferencia de calor (54) en comunicación fluida con el respectivo paso del primer grupo de pasos (24); caracterizado por que la sección de aletas de primer tipo (1) y la sección de aletas de segundo tipo (2) de cada paso del primer grupo de pasos (24) tienen una respectiva relación de parámetros de factor de fricción,**(Ver fórmula)** , donde 0 <**(Ver fórmula)** <= 0,8, donde **(Ver fórmula)** donde la sección de aletas de primer tipo (1) y la sección de aletas de segundo tipo (2) de cada paso del primer grupo de pasos (24) tienen una respectiva relación de parámetros de factor**(Ver fórmula)** , donde 0 < **(Ver fórmula)**<= 0,8, donde **(Ver fórmula)** donde f1 es el respectivo factor de fricción para las aletas de la sección de aletas de primer tipo (1) de cada paso del primer grupo de pasos (24) evaluado en un número de Reynolds de 3000, f2 es el respectivo factor de fricción para las aletas de la sección de aletas de segundo tipo (2) de cada paso del primer grupo de pasos (24) evaluado en un número de Reynolds de 3000, j1 es el respectivo factor j para las aletas de la sección de aletas de primer tipo (1) de cada paso del primer grupo de pasos (24) evaluado en un número de Reynolds de 3000, j2 es el f respectivo actor j para las aletas de la sección de aletas de segundo tipo (2) de cada paso del primer grupo de pasos (24) evaluado en un número de Reynolds de 3000, Dh,1 es el respectivo diámetro hidráulico para la sección de aletas de primer tipo (1) de cada paso del primer grupo de pasos (24), Dh,2 es el respectivo diámetro hidráulico para la sección de aletas de segundo tipo (2) de cada paso del primer grupo de pasos (24), Af,1 es la respectiva área de flujo libre por unidad de anchura por paso para la sección de aletas de primer tipo (1) de cada paso del primer grupo de pasos (24), Af,2 es la respectiva área de flujo libre por unidad de anchura por paso para la sección de aletas de segundo tipo (2) de cada paso del primer grupo de pasos (24). As,1 es la respectiva área de transferencia de calor por unidad de anchura por unidad de longitud por paso para la sección de aletas de primer tipo (1) de cada paso del primer grupo de pasos (24), As,2 es la respectiva área de transferencia de calor por unidad de anchura por unidad de longitud por paso para la sección de aletas de segundo tipo (2) de cada paso del primer grupo de pasos (24), donde se utilizan unidades consistentes para cada uno de Dh,1, Dh,2, Af,1, Af,2, As,1 y As,1; donde la región de trayectoria de flujo corta (25) de cada paso del primer grupo de pasos (24) contiene dos o más respectivas secciones de aletas que incluyen una respectiva sección de aletas de tercer tipo (3) que comprende una pluralidad de aletas que definen una pluralidad de canales en la respectiva sección de aletas de tercer tipo (3), donde la respectiva sección de aletas de tercer tipo (3) de cada paso del primer grupo de pasos (24) está en contacto con la cara (31) del primer cabezal (30) a lo largo de un borde (34) de cada respectiva sección de aletas de tercer tipo (3); y donde la sección de aletas de primer tipo (1) y la sección de aletas de tercer tipo (3) de cada paso del primer grupo de pasos (24) tienen una respectiva relación de parámetros de factor de fricción,**(Ver fórmula)** , donde 0 < **(Ver fórmula)**<= 1, donde **(Ver fórmula)** donde f3 es el respectivo factor de fricción para las aletas de la sección de aletas de tercer tipo (3) de cada paso del primer grupo de pasos (24) evaluado en un número de Reynolds de 3000, Dh,3 es el respectivo diámetro hidráulico para la sección de aletas de tercer tipo (3) de cada paso del primer grupo de pasos (24) Af,3 es la respectiva área de flujo libre por unidad de anchura por paso para la sección de aletas de tercer tipo (3) de cada paso del primer grupo de pasos (24) donde se usan unidades consistentes para Dh,1, Dh,3, Af,1 y Af,3.