BRPI0610167B1 - Trocador de calor axial - Google Patents
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Abstract
a presente invenção oferece um trocador de calor axial melhorado para trocar calor entre um meio gasoso e um meio fluido ou líquido. o trocador de calor axial compreender um canal externo longitudinal e axialmente estendido que está adaptado para englobar um fluxo de um primeiro meio gasoso. o trocador de calor também compreende uma pluralidade de canais internos paralelos que estão adaptados para englobar um fluxo de um segundo meio líquido. os canais internos são dispostos dentro do canal externo de modo a se estenderem axialmente ao longo do lado interno do dito canal externo para permitir a transferência de calor entre o dito primeiro meio gasoso e o dito segundo meio líquido. a transferência de calor é melhorada em alguma extensão conforme o número de canais internos aumenta e é ainda melhorado se pelo menos um dos canais internos estiver unido com pelo menos uma placa alongada. a placa é disposta para se estendem axialmente ao longo do canal interno de modo a coincidir com a direção do fluxo do primeiro meio gasoso através do canal externo.
Description
(54) Título: TROCADOR DE CALOR AXIAL (51) Int.CI.: F28D 7/16 (30) Prioridade Unionista: 15/04/2005 SE 0500864-4 (73) Titular(es): REHACT AB (72) Inventor(es): JERZY HAWRANEK (85) Data do Início da Fase Nacional: 23/10/2007
1/22 “TROCADOR DE CALOR AXIAL”
Campo da Invenção
A presente invenção se refere a um trocador de calo axial para trocar calor entre dois meios, preferencialmente um meio gasoso e um meio líquido e mais preferencialmente ar e água. Mais particularmente, a invenção se refere a um trocador de calor para regular a temperatura do ar e o conforto do ar num espaço definido, num espaço interno.
Fundamentos da Invenção Introdução
Transferir calor é uma operação comum em conexão com atividades humanas induzidas e naturais. A transferência de calor depende principalmente de três mecanismos diferentes, condução, convecção e radiação.
A transferência de calor por condução é essencialmente caracterizada por movimento não observável da matéria. Em sólidos metálicos há movimento dos elétrons não ligados e em líquidos há o transporte de momento entre as moléculas e nos gases há a difusão molecular (o movimento randômico das moléculas). A transferência de calor por convecção é essencialmente um fenômeno macroscópico que surge a partir da mistura de elementos fluidos, onde a convecção natural pode ser causada por diferenças na densidade e a convecção forçada pode ser causada por meios mecânicos. A transferência de calor por radiação é essencialmente caracterizada pela presença de ondas eletromagnéticas. Todos os materiais irradiam energia térmica. Quando a radiação cai sobre um segundo corpo esta será transmitida refletida ou absorvida. A energia absorvida surge como calor no corpo.
A transferência de calor na maioria dos trocadores de calor ocorre principalmente por condução e possivelmente por convecção conforme o calor passa através de uma ou várias camadas de material para alcançar um fluxo de fluido ou gás absorvente de calor. Contudo, outros mecanismos de transferência podem estar envolvidos em alguma extensão. A camada ou camadas de material são normalmente de diferentes espessuras e com diferentes condutividades térmicas.
Consequentemente, o conhecimento de todos os coeficientes de transferência de
2/22 calor é essencial para o projeto de um trocador de calor. Com o conhecimento de todos os coeficientes de transferência de calor, a área requerida para a transferência de calor é calculada por um balanço de energia integrado através do trocador de calor.
Trocadores de calor estão disponíveis numa variedade de designes. Os tipos mais comuns são o trocador de calor tubular, o trocador de calor de pratos e o trocador de calor de superfície escovada. A escolha do material de confecção difere dependendo da aplicação. Na indústria de alimentos os materiais predominantes são aço inoxidável ou aço a prova de ácido ou mesmo materiais mais exóticos como titânio, o último tipicamente para fluidos contendo cloretos. Em outras indústrias, trocadores de calor feitos de aço leve podem ser suficientes.
Trocadores de calor de pratos são frequentemente usados em aplicações de baixa viscosidade com demandas moderadas de temperatura e pressão de operação, tipicamente abaixo de 150°C e 25 bars. Materiais de vedação são escolhidos para suportar a temperatura de operação e os constituintes do fluido do processo. Na indústria de alimentos os trocadores de calor de pratos são tipicamente usados para pasteurizar leite e suco operando em temperaturas abaixo de 100°C e pressões abaixo de 15 bars.
Trocadores de calor tubulares são tipicamente usados em aplicações onde as demandas em temperaturas e pressão são significativas. Também, trocadores de calor tubulares são empregados quando o fluido contém partículas que bloqueariam os canais de um trocador de calor de pratos. Na indústria de alimentos os trocadores de calor tubulares são tipicamente para operações de esterilização de leite e suco que operam em temperaturas até 150°C. Os trocadores de calor tubulares são também usados para produtos de moderada à alta viscosidade e particulados, por exemplo, massa de tomate e cremes de arroz. Em alguns destes casos a pressão de operação pode exceder 100 bars. Partículas até 10-15 mm em tamanho podem ser tratadas em trocadores de calor tubulares sem problemas.
Trocadores de calor de superfície escovada são usados em aplicações onde a viscosidade é muito alta, onde grandes pedaços são parte do fluido ou onde
3/22 problemas de incrustação são graves. Na indústria de alimentos os trocadores de calor de superfície escovada são usados, por exemplo, em produtos como geléia de morango com morangos inteiros presentes. O tratamento no trocador de calor é tão delicado e a pressão tão baixo que os bagos passarão pelo sistema com muito pouco danificados. Os trocadores de calor de superfície escovada são, contudo, a solução mais cara e são deste modo utilizados apenas quando os trocadores de calor de pratos e trocadores de calor tubulares não funcionariam adequadamente.
Arte Relacionada
A patente US 5251603 (Watanabe et al.) revela um sistema de resfriamento de combustível para um veículo a motor que possui; um tanque de combustível (2) para suprir combustível a um motor de um veículo (E), um evaporador refrigerador (12), um compressor (8) de um sistema de refrigeração para condicionamento de ar e um trocador de calor (15) provido entre uma tubulação de combustível (3b) e uma tubulação de refrigerante evaporado (13), ver por exemplo, coluna 2, linhas 45-66 e figura 1. O trocador de calor (15) é feito de tubos internos e externos coaxiais (17, 18), ver, por exemplo, coluna 3, linhas 4-64 e figuras 2-4. Com esta construção, o fluxo do combustível através de uma tubulação de retomo de combustível (3b) se estende entre o motor (E) e o tanque de combustível (2) é levado a fluir através do espaço entre os tubos interno e externo (17, 18), enquanto que o refrigerante evaporado de baixa temperatura é levado a fluir através do lado de dentro do tubo interno (17) do trocador de calor. O tubo interno possui dentro de si pás trocadoras de calor, por exemplo, do tipo que se estende longitudinalmente e apresenta seção transversal ondulada. O combustível e o refrigerante trocam calor através do tubo interno, enquanto que o combustível é efetivamente resfriado.
A patente US 5107922 (Só) revela uma pá em espiral desalinhada (42) para uso em trocadores de calor automotivos compactos (30). A pá em espiral desalinhada (42) possui filas transversais múltiplas de ondulações que se estendem na direção axial, onde as ondulações em filas adjacentes se sobrepõem de modo que a camada de óleo de fronteira é continuamente reiniciada. As dimensões da pá foram otimizadas de modo a alcançar uma razão superior de transferência de calor e queda
AÍ22 de pressão ao longo de direção axial. Num aspecto, um trocador de calor de tubo concêntrico compacto (30) possui uma pá em espiral desalinhada (42) localizada numa passagem de fluxo de fluido anular localizada entre um par de tubos concêntricos (32, 34), ver, por exemplo, coluna 5, linha 44 a coluna 7, linha 6 e figuras 1-4.
Os trocadores de calor revelados acima por Watanabe e So são basicamente trocadores de calor tubulares. Os trocadores de Watanabe e So são comparavelmente menores para se adaptar num espaço interno limitado de um veículo a motor. A área de transferência de calor disponível é deste modo limitada, a qual demanda uma diferença de temperatura grande entre os dois meios de troca de calor para obter uma troca de calor suficiente. Isto é confirmado em Watanabe pelo uso de um compressor (8) para evaporar o meio refrigerante, o qual conduz a um resfriamento significativo do refrigerante que flui através do lado de dentro do tubo interno (17).
A WO 03/085344 (Jensen et al.) revela um conjunto trocador de calor que compreende um tubo interno (3) que forma um primeiro canal (24) para um primeiro fluido e um tubo externo (1) completamente ao redor do tubo interno (3) e se estende em paralelo com relação ao tubo interno, que deste modo define um segundo canal (25) para um segundo fluido. As pás (2) se estendem entre a parede externa do tubo interno (3) e a parede interna do tubo externo (1). As pás (2) são integradas com o tubo interno (3) apenas, ver, por exemplo, o resumo na página 1 e as figuras 1-2 em Jensen.
O trocador de calor em Jensen é basicamente um trocador de calor tubular. A transferência de calor ocorre através da parede e pás (2) do tubo interno (3). Contudo, olhando a seção transversal do trocador nas figuras 1-2 pode-se se ver que a parede e as pás (2) do tubo interno (3) são comparáveis em espessura. O material na parede e pás deve deste modo apresentar uma alta condutividade térmica para fornecer uma troca de calor suficiente. As pás espessas (2) do tubo interno (3) reduzirão ainda mais a área que está disponível no tubo (3) para uma transferência de calor através da parede e pás do tubo interno (3). Tipicamente, uma área de
5/22 transferência de calor reduzida demanda uma maior diferença de temperatura entre os fluidos para manter uma troca de calor suficiente. Uma alternativa é aumentar a pressão e/ou fluxo de um meio ou de ambos os meios. Isto é especialmente assim, se um trocador de calor como o de Jensen é usado para uma troca de calor entre um meio gasoso e um meio fluido, ou entre dois meios gasosos. Um meio gasoso apresenta uma densidade mais baixa do que de um meio fluido e um meio gasoso não é deste modo tipicamente capaz de carregar, receber ou emitir a mesma quantidade de energia por unidade cúbica que um meio fluido. Isto significa que uma transferência de calor para ou a partir de um meio gasoso tipicamente requer um área de transferência de calor maior comparado com a área necessária para a transferência da mesma quantidade de energia para ou a partir de um meio fluido no mesmo tempo.
A US 5753342 (Nittà) revela um sistema trocador de calor que inclui um alojamento do duto externo (20) e uma ventoinha energizada (24) numa extremidade. Um trocador de calor que inclui dois tubos abrigados (28, 30) é posicionado em linha com a ventoinha (24) dentro do duto (20). Cada tubo (28, 30) inclui pás radialmente para fora (38, 46) e pás radialmente para dentro (40, 48). As pás radialmente para dentro (40) no tubo externo (28) e as pás radialmente para fora (46) no tubo interno (30) são intercaladas. Tampões (32, 34) dispostos nas extremidades dos tubos incluem defletores (54, 56, 58, 68, 70), que apropriadamente dividem as tubulações anulares (60, 62) definidas entre os tubos (28, 30) e entre as extremidades das pás (38, 40, 46, 48) e os tampões (32, 34) de modo que quatro passos são possíveis através do comprimento do trocador de calor.
O tubo interno (30) define uma passagem interna através do centro do tubo (30). As pás radialmente para dentro (48) se estendem dentro daquela passagem. Os dois tampões (32, 34) possuem orifícios (72, 74), que se alinham com a passagem através do tubo interno (30). Deste modo, a ventoinha (24) pode forçar o ar através do interior do trocador de calor bem como para fora em tomo do trocador de calor com fluxo na direção longitudinal do dispositivo, ver coluna 2, linhas 5830 65.
6/22
O trocador de calor em Nitta é similar ao trocador de calor em Jensen. Contudo, a parede e as pás dos tubos em Nitta parecem comparativamente mais finas do que por outro lado em Jensen. A demanda por uma alta condutividade térmica no material da parede e das pás podem deste modo ser mais baixa em Nitta. Contudo, uma parte substancial da seção transversal em Nitta, bem como em Jensen, é ocupada pela parede e pás do tubo interno. Isto estreita a passagem para o meio gasoso ou fluido ou similares que são pressupostos passarem através do trocador de calor e a pressão do meio pode deste modo ter que ser aumentada.
A arte anterior de trocadores de calor como acima descrita mostra um ou vários dos seguintes problemas; pequena área de troca de calor, grandes diferenças de temperatura, pequena seção transversal para o fluxo do meio, alta velocidade de fluxo do meio, alta pressão do meio.
Os trocadores de calor da arte anterior são claramente inadequados para a troca de calor entre um meio gasoso que flui lentamente e um fluxo de um meio fluido ou líquido que apresenta uma diferença de temperatura pequena, e estes são particularmente inadequados como trocadores de calor para regular a temperatura do ar que passa lentamente através do trocador com o propósito de regular a temperatura e o conforto do ar num espaço definido, preferencialmente num espaço interno, fechado.
Resumo da Invenção
A presente invenção oferece um trocador de calor axial melhorado para trocar calor entre um meio gasoso e um meio fluido ou líquido.
O trocador de calor axial de acordo com a presente invenção compreende um canal externo longitudinal e axialmente estendido - por exemplo, um tubo ou similar - adaptado para englobar um fluxo de um primeiro meio gasoso (preferencialmente ar). O trocador de calor também compreende uma pluralidade de canais internos paralelos - por exemplo, um tubo ou um duto ou similar - adaptados para englobar um fluxo de um segundo meio líquido (preferencialmente água). Os canais internos são dispostos dentro do canal externo de modo a se estender axialmente ao longo do lado interno do dito canal externo para permitir a
7/22 .λ(ρ transferência de calor entre o dito primeiro meio gasoso e o dito segundo meio líquido. A transferência de calor pode ser melhorada aumentando-se o número de canais internos e é particularmente melhorado se pelo menos um dos canais internos e preferencialmente pelo menos dois dos canais internos forem unidos com pelo menos uma placa alongada. A placa alongada é disposta para se estendem axialmente ao longo do canal interno de modo a coincidir com a direção do fluxo do primeiro meio gasoso através do canal externo.
Uma pluralidade de trocadores de calor axiais de acordo com a presente invenção pode ser serialmente acoplada de modo a possibilitar um fluxo de um primeiro meio gasoso através do canal externo de um primeiro trocador de calor dentro do canal externo do próximo trocador de calor, e assim sucessivamente com cada trocador de calor serialmente acoplado. Cada trocador de calor serialmente acoplado é provido com um primeiro arranjo de distribuição e um segundo arranjo de distribuição, cujos arranjos são adaptados para serem acoplados a um arranjo de canal de suprimento que se estende ao longo dos trocadores de calor serialmente acoplados para fornecer um fluxo de um segundo meio líquido através dos canais internos de cada trocador de calor axial.
Uma pluralidade de trocadores de calor de acordo com a presente invenção pode ser acoplada em paralelo para possibilitar um fluxo paralelo e simultâneo de um primeiro meio gasoso através do canal externo de cada trocador de calor paralelo. Cada trocador de calor paralelamente acoplado é provido com um primeiro arranjo de distribuição e um segundo arranjo de distribuição, cujos arranjos são adaptados para serem acoplados a um arranjo de canal de suprimento que se estende ao longo dos trocadores de calor paralelamente acoplados para fornecer um fluxo de um segundo meio líquido através dos canais internos de cada trocador de calor axial.
Breve Descrição dos Desenhos
Figura 1- é uma vista em perspectiva de uma estrutura interna trocadora de calor 100 de acordo com uma primeira realização da presente invenção.
Figura 2- é uma vista em perspectiva da seção transversal da estrutura
8/22 ^Υ interna trocadora de calor 100 da figura 1 cortada ao longo da linha X-X.
Figura 3- é uma vista em perspectiva de uma estrutura interna trocadora de calor 300 de acordo com uma segunda realização da presente invenção.
Figura 4- é uma vista em perspectiva da seção transversal da estrutura 5 interna trocadora de calor 300 da figura 2 cortada ao longo da linha Y-Y.
Figura 5a- mostra uma pluralidade de trocadores de calor axiais A2 de acordo com a segunda realização da invenção mostrada nas figuras 3 e 4.
Figura 5b- mostra uma pluralidade de trocadores de calor axiais Al de acordo com a primeira realização da invenção mostrada nas figuras 1 e 2.
Figura 6a- mostra uma seção transversal esquemática do trocador de calor Al mostrado nas figuras 1 e 2.
Figura 6b- mostra uma seção transversal esquemática do trocador de calor A2 mostrado nas figuras 3 e 4.
Figura 6c- mostra uma seção transversal esquemática de um trocador 15 de calor axial de acordo com uma terceira realização da presente invenção.
Figura 6d- mostra uma seção transversal esquemática de um trocador de calor axial de acordo com uma quarta realização da presente invenção.
Figura 6e- mostra uma seção transversal esquemática de um trocador de calor axial de acordo com uma quinta realização da presente invenção.
Figura 6f- mostra uma seção transversal esquemática de um trocador de calor axial de acordo com uma quinta realização da presente invenção.
Descrição Detalhada das Realizações Preferidas
Primeira Realização
A figura 1 é uma vista em perspectiva que mostra uma estrutura interna 25 trocadora de calor 100 de acordo com a primeira realização da presente invenção. A estrutura interna trocadora de calor 100 da figura 1 é também mostrada na figura 2, com um corte ao longo da linha X-X na figura 1 para revelar uma vista em perpectiva da seção transversal da estrutura interna trocadora de calor 100. A estrutura interna trocadora de calor 100 é mostrada na figura 2 disposta dentro de uma estrutura de canal externo 200. A estrutura de canal externo 200 e a estrutura interna trocadora de
9/22 calor 100 englobada na figura 2 formam um trocador de calor axial Al de acordo com uma primeira realização da presente invenção.
A exemplificação da estrutura de canal externo 200 mostrada na figura 2 apresenta uma forma cilíndrica ou tubular. O diâmetro interno do canal externo exemplificado 200 pode ser de aproximadamente 100-500 milímetros, mais preferencialmente aproximadamente 100-300 milímetros e mais preferencialmente aproximadamente 100-200 milímetros. A parede do canal externo 200 pode ter uma espessura de alguns milímetros, preferencialmente menos de dois milímetros. Outras espessuras de parede e outros diâmetros são claramente concebíveis. O comprimento do canal externo exemplificado 200 pode ser aproximadamente 400-3000 milímetros, mais preferencialmente aproximadamente 500-2000 milímetros e mais preferencialmente 600-1500 milímetros, embora outros comprimentos sejam claramente concebíveis. A forma e a seção transversal da estrutura do canal externo 200 pode evidentemente diferir, uma vez que este engloba a estrutura interna trocadora de calor 100 de modo que possibilite um primeiro meio fluir ao longo do trocador de calor axial Al em pelo menos um canal de meio e mais preferencialmente em vários canais de meio 210 que são formados entre a estrutura interna trocadora de calor 100 e a parede da estrutura de canal externo 200. A estrutura de canal externo 200 é preferencialmente adaptado para conter um fluxo de um meio gasoso, preferencialmente ar ou um gás similar. Os canais de meio 210 são também indicados na seção transversal esquemática do trocador de calor axial Al mostrado na figura 6a. Pode-se observar que o meio (por exemplo, ar) pode fluir de uma para outra das duas possíveis direções nos canais 210.
A parede da estrutura do canal externo 200 na figura 2 é preferencialmente feita de um material de peso leve, por exemplo, um metal leve como alumínio ou um material plástico, um material em fibra de carbono ou similares. Também é preferido que a parede da estrutura do canal externo 200. O material da placa pode, por exemplo, ser de metal, borracha, plástico ou um tecido ou similares. Consequentemente, uma realização preferida da estrutura do canal externo 200 pode, por exemplo, apresentar uma parede que é feita de um tecido plástico, uma folha
10/22 plástica ou algum material em tecido impermeável ao meio similar (por exemplo, estanque ao ar) ou similares tendo pouco peso. O material da placa é preferencialmente envolto ou de outro modo disposto em tomo das bordas externas da estrutura interna trocadora de calor 100 de modo a formar uma estrutura do canal externo 200 que engloba a estrutura interna trocadora de calor 100. O material da placa pode, por exemplo, ser um revestimento retrátil ou mesmo um tubo retrátil que é aquecido para contrair e se adaptar sobre o lado externo da estrutura interna trocadora de calor 100.
O canal externo envolvido 200 foi agora discutido em algum detalhe e 10 a atenção é novamente direcionada para a estrutura interna trocadora de calor 100 do trocador de calor Al mostrado na figura 2. Fica claro a partir da figura 2 que a estrutura interna trocadora de calor 100 compreende cinco pás 110 moldadas como placas retangulares finas. Pelo menos quatro destas pás 110 são claramente mostradas na figura 1. A placa ou pá 110 pode ter uma espessura de alguns décimos de milímetros a alguns milímetros, preferencialmente menos de dois milímetros.
As placas ou pás 110 nas figuras 1-2 se estendem numa primeira direção axial que é substancialmente paralela a extensão axial e/ou ao eixo central XI da estrutura interna trocadora de calor 100 da figura 1 e o canal externo 200 da figura 2. As pás 110 se estendem ao longo de todo o comprimento da estrutura interna trocadora de calor 100. Como se pode ver na figura 2, as pás 110 da estrutura interna trocadora de calor 100 disposta no trocador de calor axial Al se estendem sobre a extensão axial da estrutura do canal externo 200, de modo a coincidir com a direção do fluxo de um meio que flui dentro da estrutura envolvida do canal externo 200.
As placas ou pás 110 nas figuras 1-2 se estendem numa segunda direção radial, em adição a se estenderem numa direção axial como previamente explicado. A direção radial se estende para fora a partir do centro ou eixo central da estrutura trocadora de calor 100 em direção a estrutura do canal externo 200, que faz as pás 110 parecerem degraus em tomo de um disco central. Uma pá 110 pode deixar uma pequena distância da estrutura do canal 200 ou pode simplesmente ficar ao lado da estrutura do canal 200. Uma pá pode também ser mais fortemente conectada a lt/22
7) estrutura do canal externo 200, por exemplo, para formar uma conexão fechada ou vedada com o canal externo 200.
Embora, a exemplificação da pá 110 na estrutura trocadora de calor 100 na figura 2 seja uma placa retangular reta disposta em paralelo com a extensão do canal externo 200, algumas realizações da presente invenção podem apresentar placas ou similares que são curvas ou torcidas. Por exemplo, placas que se estendem num padrão espiral ou similar ao longo do lado interno da estrutura do canal externo 200 ou similar, ou placas que formam um ou vários canais de meio - comparável aos canais de meio 210 nas figuras 2 e 6a - cujos canais, por exemplo, se estendem numa estrutura em forma de espiral ao longo do lado de dentro de um canal externo axial 200 ou similar.
As pás 110 nas figuras 1-2 são feitas de um material condutor de calor, preferencialmente um metal e mais preferencialmente um metal de peso leve como alumínio ou similar. Cada pá 110 é unida a um pequeno canal reto e preferencial mente tubular 120 que é posicionado no centro ou próximo do centro da pá 110. A parede da exemplifícação do canal interno 120 pode ter uma espessura de poucos décimos de milímetro a alguns milímetros, preferencialmente menos de um milímetro, enquanto o diâmetro interno 120 pode ser de aproximadamente 4-20 milímetros, preferencialmente aproximadamente 5-15 milímetros e mais preferencialmente aproximadamente 6-10 milímetros. Outras espessuras de parede e outros diâmetros são claramente concebíveis. O canal interno 120 é preferencialmente feito do mesmo material condutor de calor que a pá 110 ou um material similar que permite um bom transporte do calor entre o canal interno 120 e a pá 110. O canal interno reto 120 se estende ao longo de toda a pá retangular 110 a partir de uma curta extremidade a outra. O canal interno 120 é preferencial mente adaptado para conter um fluxo de um meio fluido ou líquido, preferenciaimente água.
Deve-se adicionar que a presente invenção não está limitada aos canais 120 das figuras 1-2. Ao contrário, um canal pode apresentar uma seção transversal que seja circular ou oval bem como parcialmente circular e/ou parcialmente oval, ou que seja triangular, quadrada, retangular ou de outro modo poligonal, ou uma seção
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SL transversal que seja uma combinação destes exemplos. Além disso, uma pá 110 pode ser unida a um canal em outras posições e/ou de acordo com outras características. Por exemplo, um canal pode ser unido a uma pá 110 de modo a se estender ao longo da pá 110 num padrão em forma de s de uma curta extremidade a outra. Uma placa ou uma pá 110 ou similar também podem ser providas com dois ou mais canais sem sair do escopo da invenção.
A vista em perspectiva da figura 1 mostra que a estrutura trocadora de calor 100 é provida com uma tubulação dc distribuição inferior 130 que se estende radialmente fora da estrutura trocadora de calor 100. A tubulação inferior de distribuição 130 está conectada a um canal inferior de distribuição 140 que por sua vez está conectado a extremidade inferior de cada canal 120 nas pás 110 por meio de canais de conexão tubulares curvos inferiores 122 dispostos na extremidade inferior da estrutura trocadora de calor 100. A extremidade superior de cada canal 120 nas pás 110 está por sua vez conectada a um disco central de distribuição superior 150 por meio de um canal de conexão tubular curvo superior 121 disposto na extremidade superior da estrutura trocadora de calor 100. O disco central coletor superior 150 está por sua vez conectado a um canal central 160 que se estende axialmente para baixo a partir do disco central coletor 150 coincidindo com o eixo central da estrutura trocadora de calor 100. A parede da exemplificação do canal central 160 pode ter uma espessura de alguns décimos de milímetro a alguns milímetros, preferencialmente menos de dois milímetros, enquanto que o diâmetro interno do canal central 160 pode ser de aproximadamente 20-100 milímetros, preferencialmente aproximadamente 2575 milímetros e mais preferencialmente aproximadamente 25-50 milímetros. Outras espessuras de parede e outros diâmetros são claramente concebíveis. A extremidade inferior do canal central 160 apresenta uma seção curva 161 que termina no canal central 160 numa tubulação do canal central 170, que se estende radialmente fora da estrutura trocadora de calor 100 na extremidade inferior, preferencialmente abaixo das pás 110 e preferencialmente abaixo da tubulação inferior de distribuição 130.
Tais propriedades como o diâmetro e a espessura da parede do canal externo 200, o diâmetro e a espessura da parede dos canais internos 120, a forma e a
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0Λ espessura das pás 110, a seleção do material para o canal externo 200, dos canais internos 110, e das pás 110 podem facilmente ser adaptadas de uma maneira bastante conhecida por aqueles versados na arte, de modo a adequar-se a aplicação em questão, por exemplo, dependendo da temperatura, densidade, viscosidade, pressão, velocidade de fluxo etc. do meio que é suposto fluir através do canal externo 200 e o meio que é suposto fluir através dos canais internos 110.
Segunda Realização
A figura 3 é uma vista em perspectiva que mostra uma estrutura interna trocadora de calor 300 de acordo com uma segunda realização da presente invenção. A estrutura interna trocadora de calor 300 na figura 3 é também mostrada na figura 4, cortada ao longo da linha Y-Y na figura 3 para revelar uma vista em perspectiva da seção transversal da estrutura interna trocadora de calor 300. A estrutura interna trocadora de calor 300 na figura 4 é mostrada disposta dentro de uma estrutura do canal externo 400. A estrutura do canal externo 400 e a estrutura interna trocadora de calor 300 englobada na figura 4 formam um trocador de calor axial A2 de acordo com uma segunda realização da presente invenção.
A estrutura de canal exemplificada 400 mostrada na figura 4 é similar a estrutura do canal 200 na primeira realização mostrada na figura 2, especialmente naquela que engloba a estrutura interna trocadora de calor 300 de modo que um primeiro meio pode fluir ao longo do trocador de calor axial A2 em pelo menos um canal de meio e mais preferencialmente em vários canais de meio 410 que são formados entre a estrutura interna trocadora de calor 300 e a parede da estrutura do canal externo 400. As propriedades da estrutura do canal externo 200 como acima discutido são deste modo aplicáveis com as mudanças necessárias na estrutura do canal externo 400. Os canais de meio 410 são também indicados na seção transversal esquemática do trocador de calor axial A2 mostrado na figura 6b.
Além disso, as pás 310 da estrutura trocadora de calor 300 mostrada nas figuras 3-4 são do mesmo modo similares as pás 110 na primeira realização mostrada na figura 1-2. As propriedades das pás 110 como acima discutidas são deste modo aplicáveis, com as mudanças necessárias, as pás 310 nas figuras 3-4.
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Por exemplo, as placas ou pás 310 na figura 3-4 se estendem numa primeira direção axial que é paralela a extensão axial e/ou o eixo central X2 da estrutura interna trocadora de calor 200 na figura 3 e o canal externo 400 na figura 4. Além disso, cada pá 310 nas figuras 3-4 é unida com um canal pequeno, reto e preferencialmente tubular 320 do mesmo modo que o canal tubular 110 nas figuras 12. Contudo, pode-se notar que a estrutura trocadora de calor 300 do trocador de calor A2 compreende seis pás 310, comparado com as cinco pás 110 na estrutura trocadora de calor 100 do trocador de calor Al. Isto ilustra que o número de pás ou placas ou similares podem variar num trocador de calor de acordo com a presente invenção.
Além disso, a estrutura trocadora de calor 300 é provida com uma tubulação de distribuição inferior 330 que é conectada a um canal de distribuição inferior 340, que por sua vez é conectado a extremidade inferior de cada canal 320 nas pás 310 por meio de um canal de conexão tubular curvo inferior 322. O mesmo arranjo é utilizado na extremidade inferior da estrutura trocadora de calor 100 na figura 1-2.
Contudo, o arranjo de distribuição na extremidade superior da estrutura trocadora de calor 300 mostrada nas figuras 3-4 não possui um disco central de distribuição 150 e um canal central axialmente centralizado 160 como a estrutura trocadora de calor 100, acima discutida, mostrada nas figuras 1-2. Ao contrário, o arranjo de distribuição da estrutura trocadora de calor 100 mostrado nas figuras 1-2 foi substituído na estrutura trocadora de calor 300 mostrado nas figuras 3-4 por um arranjo de distribuição superior compreendendo uma tubulação de distribuição superior 370 que se estende radialmente fora da estrutura trocadora de calor 300, cuja tubulação 300 está conectada a um canal de distribuição superior 350 que por sua vez está conectado a cada canal 320 na extremidade superior das pás 310 por meio de canais de conexão tubulares curvos superiores 322 dispostos na extremidade superior da estrutura trocadora de calor 300.
Exemplos de Seções Transversais
Como acima indicado, as pás 110, 310 ou placas ou similares num trocador de calor axial Al, A2 de acordo com uma realização da presente invenção
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-Μ podem ser dispostas de acordo com diferentes padrões tendo diferentes seções transversais, onde as pás 110, 310 ou placas ou similares se estendem na extensão axial de um canal externo englobado 200, 400 de modo a coincidir com a direção do fluxo de um meio que flui dentro do canal externo 200, 400.
Um pequeno número de seções transversais esquemáticas é dado abaixo para ilustrar a variedade de possíveis seções transversais.
A figura 6a mostra uma seção transversal esquemática do trocador de calor Al, previamente discutido, nas figuras 1-2, onde os mesmos números denotam os mesmos objetos em todas as figuras 1-2 e 6a.
A figura 6b mostra uma seção transversal esquemática do trocador de calor A2, previamente discutido, nas figuras 3-4, onde os mesmos números denotam os mesmos objetos em todas as figuras 3-4 e 6b.
A figura 6c mostra uma seção transversal esquemática de um outro padrão possível para o arranjo das pás ou placas dentro de um canal externo de um trocador de calor axial de acordo com uma realização da presente invenção. O trocador de calor axial compreende um canal externo tubular 500 que é similar aos canais 200 e 400. O canal extemo 500 engloba uma placa interna 510 com a mesmo forma tubular que o canal extemo 500, contudo com um diâmetro menor. As pás radiais oblíquas 520 são dispostas entre a placa tubular interna 510 e o canal extemo 500. A placa tubular 510 e as pás 520 têm as mesmas propriedades ou similares que as pás 110 e 310. A placa tubular interna 510 é unida com os canais tubulares 530 e posições eqüidistantes. Algumas das pás 520 também podem ser unidas com um canal tubular 530. Os canais tubulares 530 são similares aos canais internos 120, 320. O trocador de calor extemo axial na figura 6c pode, por exemplo, utilizar um arranjo de distribuição na extremidade superior e inferior que é similar ao arranjo de distribuição superior e inferior mostrado nas figuras 3-4, isto é, usando os canais de conexão 321, 322 para conectar os canais internos 530 para os canais de distribuição 340, 350 tendo uma tubulação 330, 370.
A figura 6d mostra uma seção transversal esquemática de um trocador de calor axial que é essencialmente o mesmo trocador de calor Al, previamente
16/22 discutido, mostrado nas figuras 1-2. Contudo, o trocador de calor na figura 6d foi provido com seis pás 110 ao invés de cinco pás 110 como no trocador de calor Al. Além disso, o canal externo 200 do trocador de calor Al foi substituído na figura 6d por uma estrutura do canal externo 600 feita de um material coagulado estanque ao ar que é envolto ou de outro modo disposto em tomo das bordas externas da estrutura interna trocadora de calor.
A figura 6e mostra o mesmo trocador de calor axial como aquele mostrado na figura 6d, com exceção de que cada canal tubular interno 120 do trocador de calor axial da figura 6e foi provido com duas pás extras 650 dispostas 180° distantes e perpendiculares em relação a pá 110. As pás adjacentes extras 650 providas nos canais adjacentes 120 podem ser espaçadas por uma pequena distância como ilustrado na figura 6d. Contudo, estas podem alternativamente ser axialmente unidas de modo a criar uma boa conexão térmica entre as pás extras 650.
A figura 6f mostra o mesmo trocador de calor axial como aquele mostrado na figura 6d, com exceção de que o trocador de calor axial da figura 6f possui quatro pás 110 ao invés das seis pás 110 como no trocador de calor mostrado na figura 6d. É especialmente vantajoso fornecer o trocador de calor axial retangular na figura 6f com uma cobertura protetora externa mais espessa que consiste de um plástico espumado ou um plástico celular. Este oferece propriedades superiores de transporte e armazenagem. A camada protetora pode permanecer sobre o trocador de calor após a instalação do trocador.
Umas poucas seções transversais esquemáticas foram brevemente discutidas para ilustrar a variedade de realizações possíveis da presente invenção. Contudo, outras realizações do trocador de calor axial da presente invenção podem ter pás ou placas que sejam dispostas de acordo com outros padrões adequados que podem ou não se estenderem em tomo do eixo central da estrutura interna trocadora de calor (por exemplo, o eixo central das estruturas internas trocadoras de calor 100, 300), por exemplo, de acordo com um formato triangular, quadrático, retangular, circular ou semicircular.
Operação e Uso dos Trocadores de Calor Axiais de Acordo com as
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Realizações da Invenção
Um primeiro meio é suprido no trocador de calor axial AI através da tubulação de distribuição inferior 130 e do canal de distribuição inferior 140, a partir do que o meio flui dentro dos canais 120 nas pás 110 e no disco central de distribuição superior 150 e de sua parte posterior através do canal central 160 que termina na tubulação do canal central 170 a partir do que o meio será descarregado do trocador de calor Al. Um segundo meio é suprido de modo a fluir através do trocador de calor Al ao longo do canal ou canais axiais 210 dispostos no espaço entre a estrutura do canal externo 200 e da estrutura interna trocadora de calor 100. O calor será consequentemente trocado entre o primeiro e o segundo meios através das pás 110 dispostas na estrutura trocadora de calor 100, desde que haja uma diferença de temperatura entre os dois meios.
Um primeiro meio é similarmente suprido ao trocador de calor axial A2 através da tubulação de distribuição inferior 330 e do canal de distribuição inferior 340, a partir do que o meio flui dentro dos canais 320 nas pás 310 e na tubulação de distribuição superior 350 que termina na tubulação do canal central 370 a partir do que o meio será descarregado do trocador de calor A2. Um segundo meio é suprido de modo a fluir através do trocador de calor A2 ao longo do canal ou canais axiais 410 dispostos no espaço entre a estrutura do canal externo 400 e da estrutura interna trocadora de calor 300. O calor será consequentemente trocado entre o primeiro e o segundo meios através das pás 310 dispostas na estrutura trocadora de calor 300, desde que haja uma diferença de temperatura entre os dois meios.
O primeiro meio pode fluir numa direção que é oposta a direção acima indicada. O segundo meio pode fluir por meio de convecção natural através do canal ou canais 210, 410, especialmente na realização em que o diâmetro interno da estrutura do canal externo 400 200, 400 é comparativamente largo, por exemplo, 100200 milímetros ou mais. Em outras palavras, algumas realizações da presente invenção podem não precisar de uma ventoinha ou similar para propulsar o segundo meio, enquanto que uma ventoinha ou similar pode ser preferida ou necessária em outras realizações.
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Υ
Trocadores de calor axiais de acordo com a presente invenção podem ser usados numa variedade de diferentes aplicações e numa variedade de estruturas.
Em particular, uma pluralidade de trocadores de calor axiais de acordo com a invenção pode particularmente ser usada conectada em série ou conectada em paralelo.
A figura 5a mostra uma pluralidade de trocadores de calor axiais A2 de acordo com a segunda realização da invenção como acima discutido em conexão com as figuras 3-4. Os trocadores de calor A2 foram acoplados serialmente c axialmente para possibilitar um fluxo de um primeiro meio (preferencialmente ar) de um trocador de calor A2 para dentro do próximo e ainda através de todos os trocadores de calor axialmente acoplados A2. As duas setas 410 como discutidas acima em conexão com a figura 4. Os trocadores de calor A2 podem, por exemplo, ser acoplados uns aos outros por meio de uma peça de conexão 420 adaptada para se encaixar em tomo do canal externo 400 de um trocador de calor A2, de modo a cobrir a junção entre os dois trocadores dd calor dispostos axialmente A2. A peça de conexão 420 pode ser um tubo conector ou um cano conector que apresenta um diâmetro ligeiramente mais largo do que o diâmetro externo da estrutura tubular do canal externo 400. Um trocador de calor A2 pode então ser axialmente inserido de cada lado na peça de conexão 420 para formar uma estrutura trocadora de calor auto-sustentável provida com juntas que vedam o meio, por exemplo, juntas estanques ao ar. A peça de conexão 420 pode também ser um material em tecido ou uma tira retrátil ou similar que é envolta ou de outro modo disposta em tomo da junta entre os dois trocadores de calor acoplados axialmente A2. Um material coagulado, em cujo caso a peça de conexão pode ser feita do mesmo material como da estrutura do canal 400.
Deve-se adicionar que os trocadores de calor axiais A2 não devem ser axialmente acoplados em série para formar uma estrutura alongada que se estende centralizada ao longo de um eixo central como na figura 5a. Ao contrário, uma pluralidade de trocadores de calor A2 podem ser axialmente acoplados um após o outro numa estrutura circular ou semicircular, numa estrutura retangular ou alguma outra estrutura poligonal, ou em qualquer outra estrutura que possibilite um fluxo de
19/22 primeiro meio de um trocador de calor A2 para dentro do próximo e ainda através de todos os trocadores de calor axialmente acoplados A2. Este pode, por exemplo, ser acompanhado por uma peça de conexão moldada adequada 420 que permite dois trocadores de calor serem conectados num ângulo em relação de uma ao outro. Podem mesmo existir realizações em que o trocador de calor A2 é ele próprio curvado ou torcido. Pelo uso de uma pluralidade de trocadores de calor axiais A2 que são acoplados de modo a se estenderem ao longo de um eixo curvo ou angularmente defletido é possível os trocadores de calor A2 serem dispostos como uma peça integrante de um duto de ventilação, saída de ar, exaustor, tubo de ventilação, canalização de ar ou similares. Em tais aplicações pode mesmo ser possível utilizar a parede da saída do exaustor etc. como um substituto para o canal externo 400 no trocador de calor A2. Em outras palavras, uma estrutura trocadora de calor 300 ou várias estruturas trocadoras de calor 300 acopladas em série podem ser dispostas numa saída de exaustão etc. com ou sem o uso de canais externos 400.
Em adição, cada trocador de calor axialmente acoplado A2 da figura 5a foi acoplado a um arranjo de canal de suprimento que se estende ao longo dos trocadores de calor axialmente acoplados A2 para fornecer cada trocador com um fluxo de um segundo meio (preferencialmente água). Consequentemente, a tubulação de distribuição inferior 330 de cada trocador de calor A2 foi acoplado a um primeiro canal de suprimento 710, enquanto que a tubulação de distribuição superior 370 de cada trocador de calor A2 foi acoplada a um segundo canal de suprimento 720. Um canal 710, 720 é disposto como um canal para frente e o outro como um canal para trás. O primeiro canal de suprimento 710 e o segundo canal de suprimento 720 são por sua vez conectados a uma fonte de meio temperado 700, que é adaptado para aquecer e/ou esfriar o segundo meio que flui através dos canais de suprimento 710, 720. Consequentemente, um aquecimento do segundo meio que flui através dos canais 710, 720 e através de cada trocador de calor acoplado A2 será desenvolvido pela função de troca de calor de cada trocador A2 causando um aquecimento do primeiro meio (preferencialmente ar) que flui através dos trocadores de calor acoplados A2.
Similarmente, um resfriamento do segundo meio será desenvolvido pela função de
20/22 troca de calor de calor de cada trocador A2 causando um aquecimento do primeiro meio (preferencialmente ar) que flui através dos trocadores de calor acoplados A2. Pode haver necessidade de uma bomba de circulação ou similar para gerar um fluxo do segundo meio através dos canais de suprimento 710, 720 e dos trocadores de calor acoplados A2. A estrutura e o arranjo dos canais de suprimento 710, 720 podem ser muito similares aos canos de suprimento que são utilizados em construções e casas comuns para fornecer água aquecida aos radiadores num sistema comum de aquecimento de água quente.
A figura 5b mostra uma pluralidade de trocadores de calor axiais Al de 10 acordo com a primeira realização da invenção como acima discutido em conexão com as figuras 1-2. Os trocadores de calor Al foram dispostos em paralelo para possibilitar um fluxo simultâneo de um primeiro meio (preferencialmente ar) através de cada trocador de calor Al ao longo do canal ou canais de meio 210 como acima discutido em conexão com a figura 2. Os trocadores de calor Al não devem ser dispostos lado a lado ao longo de uma linha reta como na figura 5b. Ao contrário, os trocadores de calor Al podem ser dispostos lado a lado num círculo ou num semicírculo, ou num quadrado ou de acordo com alguma outra forma.
Cada trocador de calor paralelo Al da figura 5b foi acoplado a um arranjo de canal de suprimento que se estende ao longo dos trocadores de calor paralelos Al para prover cada trocador com um segundo meio (preferencialmente água). Consequentemente, a tubulação de distribuição inferior 130 de cada trocador de calor Al foi acoplada a um primeiro canal de suprimento 710, enquanto a tubulação de canal central 170 de cada trocador de calor Al foi acoplada a um segundo canal de suprimento 720. O arranjo de canal de suprimento 710, 720 e a fonte de meio temperado 700 mostrada na figura 5b pode ser o mesmo como aqueles previamente descritos em conexão com a figura 5a.
As linhas pontilhadas da figura 5b ilustram um canal de distribuição tipo caixa 730. Tal canal de distribuição comum 730 ou similar pode ser disposto para cobrir uma extremidade ou cada trocador de calor paralelo Al para possibilitar um fluxo paralelo e possivelmente forçado de um primeiro meio através de cada trocador
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MO de calor paralelo Al. O canal de distribuição 730 da figura 5b é disposto na extremidade superior dos trocadores de calor paralelos A1. Deve-se enfatizar que as extremidades inferiores podem ser cobertas ao invés disto ou também. As extremidades superiores na figura 5b pode se projetar numa distância adequada nas aberturas (não mostradas) que foram dispostas no lado mais longo do canal de distribuição tipo caixa 730 que faceia os trocadores de calor paralelos Al. Os trocadores de calor paralelos Al podem ser vedados em direção ao lado externo do canal de distribuição 730 e os trocadores de calor Al são preferencialmente completamente abertos no lado de dentro do canal de distribuição 730. O primeiro meio pode ser provido ao canal de distribuição 730 a partir de um canal de suprimento (não mostrado) conectado ao canal de distribuição 730. A seta 740 da figura 5b indica uma possível direção do fluxo do primeiro meio dentro do canal de distribuição 730.
Deve ser adicionado que os trocadores de calor A2 na figura 5a podem ser substituídos por qualquer trocador de calor de acordo com a presente invenção e em particular pelo trocador de calor Al. Similarmente, os trocadores de calor Al na figura 5b pode ser substituído por qualquer trocador de calor de acordo com a presente invenção e em particular pelo trocador de calor A2. Deve ser também adicionado que trocadores de calor serialmente acoplados como mostrado na figura 5a podem ser dispostos lado a lado como indicado na figura 5b.
As superfícies trocadoras de calor largas que podem ser obtidas num trocador de calor axial de acordo com a presente invenção toma possível operar com pequenas diferenças de temperatura entre o primeiro meio e o segundo meio. Por exemplo, as realizações da presente invenção podem operar com uma comparável pequena diferença de temperatura entre a água de aquecimento e o ar aquecido que flui através e por todo trocador ou trocadores para criar uma temperatura confortável num espaço definido, por exemplo, numa sala ou num espaço interno similar. Um trocador de calor de acordo com uma realização da presente invenção pode certamente ser adaptado para usar o ar que tem uma temperatura de entrada tão baixa quanto 18°C para produzir ar que tem uma temperatura de saída tão alta quanto +18°C utilizando água aquecida ou similar tendo uma temperatura tão baixa quanto +35°C.
22/22
Si
Um trocador de calor de acordo com a presente invenção pode geralmente ser adaptado para possibilitar o aquecimento de espaços internos e similares pelo uso de água aquecida que apresenta uma temperatura abaixo de +40°C. Isto deve ser comparado com a temperatura da água suprida aos radiadores em sistemas de aquecimento de água quente comuns, que em geral é de aproximadamente +55°C e que pode ser tão alto quanto +75°C num dia frio de inverno quanto as temperaturas externas são tão baixas quanto por exemplo -18°C.
1/3
Claims (10)
- REIVINDICAÇÕES1. Um trocador de calor axial (Al, A2) compreendendo um canal externo longitudinal e axialmente estendido (200, 400) adaptado para englobar um fluxo de um primeiro meio gasoso; e uma pluralidade de canais internos paralelos (120, 320) adaptados para englobar um fluxo de um segundo meio líquido, em que os canais internos (120, 320) são dispostos dentro do canal externo (200, 400) de modo a se estender axialmente ao longo do lado interno do dito canal externo (210, 410) para permitir a transferência de calor entre o dito primeiro meio gasoso e o dito segundo meio líquido, CARACTERIZADO por:- pelo menos um canal interno (120, 320) ser unido a pelo menos uma placa alongada (110, 310); e- em que a dita placa (110,310) se estende axialmente ao longo do dito canal interno (120, 320) de modo a coincidir com a direção do fluxo do primeiro meio gasoso através do canal externo (200, 400).
- 2. Trocador de calor axial de (Al) de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por um canal central (160) que é axialmente disposto ao longo do centro ou eixo central do trocador de calor axial (Al) para distribuir o segundo meio líquido para os canais internos (120, 320).
- 3. Trocador de calor axial de (Al, A2) de acordo com as reivindicações 1 a 2, CARACTERIZADO por pelo menos uma extremidade de um canal interno (120, 320) ser acoplado a um canal de distribuição (140, 150, 340, 350) por meio de um canal de conexão (121, 122, 321, 322) que se estende no mesmo plano como a placa alongada (110, 310) para reduzir o possível impacto sobre o fluxo longitudinal e axial do dito primeiro meio gasoso.
- 4. Trocador de calor axial de (Al, A2) de acordo com as reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO por pelo menos duas das placas (110, 310) que se estendem numa primeira direção axial dentro do canal externo (200, 400), se estende numa segunda direção radial para fora do centro ou eixo central do trocador de calor (Al, A2) em direção ao canal externo (200, 400).
- 5. Trocador de calor axial de (Al, A2) de acordo com as2/3 reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pela dita placa (110, 310) ser uma placa de estrutura alongada, retangular (110, 310) em que um canal interno (120, 320) é longitudinalmente e axialmente unido ao longo do centro ou próximo ao centro da placa de estrutura retangular (110, 310).
- 6. Trocador de calor axial de (Al, A2) de acordo com as reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pela dita estrutura de canal externo (200, 400) ser feita de um material em folha fina, por exemplo, lona, um tecido, uma lâmina de metal ou um filme, on uina tira retrátil, um filme retrátil ou um tubo retrátil; ou uma espuma de plástico ou um plástico alveolar.
- 7. Trocador de calor axial de (Al, A2) de acordo com as reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo dito canal externo (200, 400) ser um poço de ventilação, um tubo de ventilação, cano de ventilação ou similares.
- 8. Sistema trocador de calor que compreende pelo menos dois trocadores de calor axiais (Al, A2) de acordo com as reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO por:- os ditos trocadores de calor axiais (Al, A2) serem serialmente acoplados para permitir um fluxo de um primeiro meio gasoso através do canal externo (200, 400) de um primeiro trocador de calor (Al, A2) dentro do canal externo (200, 400) do próximo trocador de calor (Al, A2) e assim sucessivamente através de cada trocador de calor serialmente acoplado (Al, A2); e- os ditos trocadores de calor axiais (Al, A2) apresentam um primeiro arranjo de distribuição (122, 130, 140, 322, 330, 340) e um segundo arranjo de distribuição (121, 150, 160, 170, 321, 350, 370) adaptados para serem acoplados a um arranjo de canal de suprimento (710, 720) que se estende ao longo dos trocadores de calor serialmente acoplados (Al, A2) para fornecer um fluxo de um segundo meio líquido através dos canais internos (120, 320) de cada trocador de calor axial (Al, A2).
- 9. Sistema trocador de calor que compreende pelo menos dois trocadores de calor axiais (Al, A2) de acordo com as reivindicações 1 a 7,CARACTERIZADO por:3/3 e> v- os ditos trocadores de calor axiais (Al, A2) serem acoplados em paralelo para permitir um fluxo simultâneo e paralelo de um primeiro meio gasoso através do canal externo (200, 100; dos trocadores de calor paralelos (Al, A2); e- cada trocador de calor axial (Al, A2) apresenta um primeiro arranjo de distribuição (122, 130, 140, 322, 330, 340) e um segundo arranjo de distribuição (121, 150, 160, 170, 321, 350, 370) adaptados para serem acoplados a um arranjo de canal de suprimento (710, 720? que <c estende ao longo dos trocadores de calor acoplados (Al, A2) para fornecer um fluxo de um segundo meio líquido através dos canais internos (120, 320) de cada trocador de calor axial (Al, A2).
- 10. Sistema trocador de calor de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO por pelo menos uma extremidade dos trocadores de calor paralelos (Al, A2) ser acoplada a um arranjo de distribuição paralelo compartilhado (740) que é disposto para permitir um fluxo simultâneo, paralelo e possivelmente forçado de um primeiro meio gasoso através dos trocadores de calor paralelos (Al, A2).Fig-11700??
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