JP2013194989A

JP2013194989A - シェルアンドチューブ型熱交換器及びその組立方法

Info

Publication number: JP2013194989A
Application number: JP2012062415A
Authority: JP
Inventors: Toru Yoshioka; 徹吉岡
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-09-30
Also published as: CN103322836A; KR20130106314A; KR101512224B1; CN103322836B

Abstract

【課題】汎用的なシェルアンドチューブ型熱交換器において、管巣をシェル内に挿入する際にシール部が損傷しない構造を有するシェルアンドチューブ型熱交換器を提供する。
【解決手段】略筒状のシェル５と、このシェル５内に挿入され、複数のフィン１０と管１１からなる管巣部１とが備えられたシェルアンドチューブ型熱交換器において、シェル５の一端側の開口に当接されるとともに、管巣部１の一端側に固定接続された固定管板１２と、シェル５の他端側の開口に当接されるとともに、管巣部１の他端側に遊動可能に接続された遊動管板１３と、固定管板１２に周設された導入出ヘッダー２と、遊動管板１３に周設された還流ヘッダー３と、シェル５の他端側の開口に当接されるとともに、還流ヘッダー３に周設されたチャンネルカバー４と、遊動管板１３の周辺部に接合され、且つチャンネルカバー４の内周縁に当接する遊動管板シール８とを備えてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、シェルアンドチューブ型熱交換器及びその組立方法に関し、特に、プレートフィンコイル内蔵のシェルアンドチューブ型熱交換器及びその組立方法における改善に関するものである。

近年、薄い四角形状の銅、アルミニウム合金またはステンレス鋼の平板に多数の孔を開け、これらの孔に管群を通したフィン付チューブ（管巣）を筒状のシェル内に収納して、シェルアンドチューブ型熱交換器を形成することが実用化されている。

そのシェルアンドチューブ型熱交換器に係る従来技術の一例につき、以下図９，１０を参照しながら説明する。図９は従来技術２に係るガス冷却器の模式的立断面図、図１０は図９の矢視Ｄ−Ｄを示す模式的矢視図である。

この従来技術に係るシェルアンドチューブ型熱交換器は、プレートフィンタイプのガス冷却器であって、チューブ内に冷却水を通して、チューブ外を通過するガスと熱交換して冷却する。ガスを確実に熱交換部（フィン部分）へ通過させるため、図９，１０に示す通り、ガスの高温側と低温側を仕切る薄いばね用ステンレス鋼帯製のシールプレート３３〜３６が設けられている（非特許文献１参照）。これらのシールプレート３３〜３６は、シェル３０に挿入する前に管巣３１に取り付けられ、管巣３１と一緒にシェル３０内へ挿入出される。

シールプレート３３〜３６を取り付けた管巣３１をシェル内へ挿入する際は、特に径方向のシールプレートで挿入方向に向かって折り曲げられているシール３５が、ガス入口ノズル３２を通過時に、ガス入口ノズル３２の角に引っ掛かって傷つくことがある。傷ついた場合は、一旦管巣３１を引き抜いてシールプレート３５を交換する必要があるが、３５は３３と一体になっているため、広範囲のシールプレートを交換しなければならなくなる。また、傷ついたままのシールプレートを使用すると、高温ガスが熱交換されずに低温ガス側へ漏れ込み、ガス冷却器の冷却能力が低下することになる。

「瓦斯冷却器シールプレート取扱要領書」、株式会社サクション瓦斯機関製作所、平成１０年６月、ｐ．３（ギリシャ文字）−９

従って、本発明の目的は、種々の部材を適宜使い分ける汎用的なプレートフィンタイプのシェルアンドチューブ型熱交換器及びその組立方法において、管巣をシェル内に挿入出する際にシール部が損傷しない構造を有するシェルアンドチューブ型熱交換器及びその組立方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るシェルアンドチューブ型熱交換器が採用した手段は、両端に開口を有し、第１流体を供給する第１流体入口及び第１流体を排出する第１流体出口が形成された略筒状のシェルと、このシェル内に挿入され、複数のフィン及びこれらのフィンを貫通し、第２流体が通過する複数の管からなる管巣部とが備えられてなるシェルアンドチューブ型熱交換器に関する。

そして、このシェルアンドチューブ型熱交換器は、前記シェルの一端側の開口に当接されるとともに、前記管巣部の一端側に固定して接続された固定管板と、前記シェルの他端側の開口に当接されるとともに、前記管巣部の他端側に略水平方向に遊動可能に接続された遊動管板と、前記シェルの一端側にあって、前記第２流体を導入出するための第２流体入口及び第２流体出口が形成され、前記固定管板に取り付けられた導入出ヘッダーと、前記シェルの他端側にあって、前記管巣部から排出される前記第２流体を一旦収容して、再度前記管巣部に還流させるため前記遊動管板に取り付けられた還流ヘッダーと、前記シェルの他端側の開口に当接され、前記還流ヘッダーを覆うように周設されたチャンネルカバーと、前記遊動管板の周辺部に接合され、且つ前記チャンネルカバーの内周縁に当接する遊動管板シールとを備えてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係るシェルアンドチューブ型熱交換器が採用した手段は、請求項１に記載のシェルアンドチューブ型熱交換器において、前記遊動管板シールが分割可能に構成されてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係るシェルアンドチューブ型熱交換器が採用した手段は、請求項２に記載のシェルアンドチューブ型熱交換器において、前記遊動管板シールが、前記遊動管板に接合するための遊動管板シール押え板により前記遊動管板の周辺部に周設されるとともに、前記還流ヘッダーの外側からこの遊動管板シール押え板に形成された複数のねじ孔にボルトをねじ込んで、前記遊動管板シール押え板、前記遊動管板シール、前記遊動管板及び前記還流ヘッダーが一体的に締結されてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係るシェルアンドチューブ型熱交換器の組立方法が採用した手段は、請求項３に記載のシェルアンドチューブ型熱交換器において、前記シェルに前記管巣部を挿入する前に、後で前記遊動管板シールを嵌挿可能な様に前記遊動管板と前記遊動管板シール押え板との間に隙間を空けた状態で、前記遊動管板シール押え板を前記遊動管板に前記ボルトを差し込んで仮止めする。

次いで、前記シェルの一端側から他端側に向かって、前記管巣部を前記シェル内に挿入した後、前記遊動管板シールを、前記遊動管板と前記遊動管板シール押え板との間に形成された前記隙間に差込み、前記遊動管板シールに形成された開口長孔を前記ボルトの軸心位置に合わせて嵌挿し、これらのボルトを前記還流ヘッダーの外側から締め上げて、前記遊動管板シールを前記遊動管板に固定する一方、前記チャンネルカバーを、前記遊動管板シールの周辺部に当接して前記シェルに取り付けることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係るシェルアンドチューブ型熱交換器によれば、前記シェルの一端側の開口に当接されるとともに、前記管巣部の一端側に固定して接続された固定管板と、前記シェルの他端側の開口に当接されるとともに、前記管巣部の他端側に略水平方向に遊動可能に接続された遊動管板と、前記シェルの一端側にあって、前記第２流体を導入出するための第２流体入口及び第２流体出口が形成され、前記固定管板に取り付けられた導入出ヘッダーと、前記シェルの他端側にあって、前記管巣部から排出される前記第２流体を一旦収容して、再度前記管巣部に還流させるため前記遊動管板に取り付けられた還流ヘッダーとを備えている。

同時に、このシェルアンドチューブ型熱交換器によれば、前記シェルの他端側の開口に当接され、前記還流ヘッダーを覆うように周設されたチャンネルカバーと、前記遊動管板の周辺部に接合され、且つ前記チャンネルカバーの内周縁に当接する遊動管板シールとを備えているので、この遊動管板シールを無理なく前記チャンネルカバーの内周縁に当接することができ、シールの損傷や隙間発生による冷却能力の低下を防止できる。

本発明の請求項２に係るシェルアンドチューブ型熱交換器によれば、前記遊動管板シールが分割可能に構成されてなるので、前記遊動管板シールの取付が容易となり、また、前記遊動管板シールをチャンネルカバーで押さえたときに、前記遊動管板シールが歪んでチヤンネルカバーとの間に隙間ができ難くなる。

本発明の請求項３に係るシェルアンドチューブ型熱交換器によれば、前記遊動管板シールが、前記遊動管板の周辺部に接合するための遊動管板シール押え板により前記遊動管板の周辺部に配設されるとともに、前記還流ヘッダーの外側からこの遊動管板シール押え板に形成された複数のねじ孔にボルトをねじ込んで、前記遊動管板シール押え板、前記遊動管板シール、前記遊動管板及び前記還流ヘッダーが一体的に締結されてなるので、種々の部材を適宜使い分ける汎用的なプレートフィンタイプのシェルアンドチューブ型熱交換器において、管巣部をシェル内に挿入出する際にシール部が損傷しない挿入出が可能となった。

本発明の請求項４に係るシェルアンドチューブ型熱交換器の組立方法によれば、請求項３に記載のシェルアンドチューブ型熱交換器において、前記シェルに前記管巣部を挿入する前に、後で前記遊動管板シールを嵌挿可能な様に前記遊動管板と前記遊動管板シール押え板との間に隙間を空けた状態で、前記遊動管板シール押え板を前記遊動管板に前記ボルトを差し込んで仮止めする。

次いで、前記シェルの一端側から他端側に向かって、前記管巣部を前記シェル内に挿入した後、前記遊動管板シールを、前記遊動管板と前記遊動管板シール押え板との間に形成された前記隙間に差込み、前記遊動管板シールに形成された開口長孔を前記ボルトの軸心位置に合わせて嵌挿し、これらのボルトを前記還流ヘッダーの外側から締め上げて、前記遊動管板シールを前記遊動管板に固定する一方、前記チャンネルカバーを、前記遊動管板シールの周辺部に当接して前記シェルに取り付ける。

その結果、前記管巣部を前記シェル内に挿入する際には前記遊動管板シールを取り付けず、前記管巣部を前記シェル内に挿入後に取り付けるため、シール部が損傷しないシェルアンドチューブ型熱交換器の組立が可能となった。また、管巣部のメンテナンス時には、上記手順と全く逆の手順で解体すれば、前記遊動管板シールを除去した後に前記管巣部を前記シェル内から挿出できるため、シール部が損傷しない熱交換器管巣部のメンテナンスが可能となった。

本発明の実施の形態に係るシェルアンドチューブ型熱交換器の模式的立断面図である。図１の矢視Ａ−Ａを示す模式的矢視図である。図１の矢視Ｂ−Ｂを示す模式的矢視図であって、遊動管板シールの詳細を併せて示す。シェルに管巣部を挿入する前の管巣部への組立作業を説明するための模式的立断面図である。図４の矢視Ｃ−Ｃを示す模式的矢視図である。シェルに管巣部を挿入する直前の作業を説明するための模式的部分立断面図である。シェルに管巣部を挿入する直前の作業及び挿入作業を説明するための模式的部分立断面図である。シェルに管巣部を挿入した後の作業を説明するための模式的部分立断面図である。従来技術２に係るガス冷却器の模式的立断面図である。図９の矢視Ｄ−Ｄを示す模式的矢視図である。

先ず、本発明の実施の形態に係るシェルアンドチューブ型熱交換器を、添付図１〜３を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係るシェルアンドチューブ型熱交換器の模式的立断面図、図２は図１の矢視Ａ−Ａを示す模式的矢視図である。図３は図１の矢視Ｂ−Ｂを示す模式的矢視図であって、遊動管板シールの詳細を併せて示す。

本発明に係るシェルアンドチューブ型熱交換器（以下、単に「熱交換器」とも称す）は、略筒状をなした鋼製のシェル５を有する。このシェル５は、本発明の実施の形態では、図２，３に示す如く両端に開口５ａ，５ｂを有する矩形筒状のものを示すが、この様な筒形状に限定されることなく、円筒形状や楕円筒形状等で両端に開口を有する略筒状であれば良い。そして、シェル５の一端側（開口５ａ側）近傍には、高温ガス（第１流体）を供給する気体入口（第１流体入口）が、他端側（開口５ｂ側）近傍には低温ガス（第１流体）を排出する気体出口（第１流体出口）が形成されている。

そして、シェル５内には、板状部材からなる多数のプレートフィン（以下、単に「フィン」と略称する）１０が、シェル５の軸方向に沿って微小間隔を隔てて配置されると共に、これらのフィン１０に設けられた開孔部に、冷却水（第２流体）が通過する多数の管（チューブ）１１が貫通する管巣部１が収容されている。前記フィン１０や管１１は、熱伝導性の点から一般的に銅製やアルミ合金製のものが用いられている。

また、管巣部１の一端側には、全ての管１１の外周に固定して固定管板１２が接続される一方、管巣部１の他端側には、全ての管１１に対して管軸方向に移動可能に遊動管板１３が接続されている。前記固定管板１２は、その周囲がシェル５の軸方向と略垂直な方向に張り出して、シェル５の一端側開口５ａに当接されている。

更に、この熱交換器には、シェル５の一端側にあって、冷却水（第２流体）を導入するための冷却水入口（第２流体入口）２ａ及び冷却水出口（第２流体出口）２ｂが形成され、固定管板１２に取り付けられた導入出ヘッダー２が備えられている。また、この熱交換器には、シェル５の他端側にあって、管巣部１の一部の管１１から排出される冷却水を一旦収容して、再度管巣部１の他の管１１に還流させるため遊動管板１３に取り付けられた還流ヘッダー３が備えられている。

尚、導入出ヘッダー２の内部には、冷却水入口（第２流体入口）２ａと冷却水出口（第２流体出口）２ｂとを隔てる仕切り板が設けられている。この仕切り板によって、冷却水入口（第２流体入口）２ａより導入された冷却水（第２流体）は、直接、冷却水出口（第２流体出口）２ｂに向かうのではなく、管巣部１の管１１、還流ヘッダー３の内部、再度、管巣部１の管１１を通じて、冷却水出口（第２流体出口）２ｂに向かうよう、構成されている。

同時に、この熱交換器には、シェル５の他端側の開口５ｂに当接され、還流ヘッダー３を覆うように周設されたチャンネルカバー４と、遊動管板１３の周辺部に接合され、且つチャンネルカバー４の内周縁に当接する遊動管板シール８とが備えられている。還流ヘッダー３とチャンネルカバー４との間には、管巣部１の熱膨張等によって、遊動管板１３が略水平方向に遊動可能なスペースとして、遊動空間４ａが設けられている。

そして、固定管板１２は、導入出ヘッダー２とともに、ボルト軸心Ｃ１に取り付けられた図示しないボルト・ナットによってシェル５の一端側に固定される一方、チャンネルカバー４は、ボルト軸心Ｃ３に差し込まれたボルト・ナット（図示省略）によってシェル５の他端側に固定される。尚、遊動管板１３と還流ヘッダー３等の固定方法については後述する。

一方、シェル５に形成された内部空間、より詳しくは、シェル５の内面と複数本の管１１の外面との間に形成された内部空間の上部には上部仕切板６が、当該内部空間の下部には下部仕切板７が配設されている。上部仕切板６は、前記内部空間において、管巣部１の上部に配設された上部フレーム１４上面と、シェル５の頂部内面とを軸方向に沿って接続しシールしている。また、下部仕切板７は、前記内部空間において、フィン１０の下部に配設されフィン１０を支持する下部フレーム１５下面と、シェル５の下部内面とを軸方向に沿って接続しシールしている。

これらの上部及び下部仕切板６，７によって、シェル５の内部空間が、気体入口２１ａが存在する側の高温ガス側空間２１と、気体出口２２ａが存在する側の低温ガス側空間２２とに仕切られている。換言するなら、前記高温ガス側空間２１の管巣部１上部にあって、シェル５の一端側には気体入口２１ａが設けられる一方、前記低温ガス側空間２２の管巣部１上部にあって、シェル５の他端側には気体出口２２ａが設けられている。

また、前記遊動管板シール８は、高温ガス側空間２１と遊動空間４ａとを、或いは低温ガス側空間２２と遊動空間４ａとを隔てるためのシール手段であって、この遊動管板シール８が無いと、高温ガス側空間２１の高温ガスが、遊動空間４ａを経て低温ガス側空間２２にショートパスしてしまう。

遊動管板シール８は、図３に示す通り、細長い扇形の形状を有する４個の板部材に分割可能に形成されるとともに、ボルトに差し込むため長孔の一端が開口された開口長孔８ａが夫々２個所設けられている。これらの遊動管板シール８は弾性板材からなり、例えば厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度のステンレス鋼、または厚さ２〜６ｍｍ程度の耐熱ゴムから構成されるのが、シール性の点から好ましい。

また、遊動管板シール８を固定するための遊動管板シール押え板９は長方形の板部材であって、両端近傍に前記ボルトを締結するためのねじ孔９ａが夫々２箇所設けられている。前記ねじ孔９ａの代替として、同一箇所に貫通孔を２個所形成して、遊動管板シール８を押える面の反対側の面にナットを溶接しても良い。

そして、４個の遊動管板シール８は、管巣部１の端部に設けられた略矩形の遊動管板１３の周囲（四辺）を取り囲むように遊動管板シール押え板９を配設し、この遊動管板シール押え板９のねじ孔のボルト軸心Ｃ２に沿って、還流ヘッダー３から差し込まれたボルト（図示省略）によって、遊動管板１３に当接して取り付けられる。即ち、熱交換器の内側から、遊動管板シール押え板９、遊動管板シール８、遊動管板１３及び還流ヘッダー３が、これらの順に前記ボルトによって一体的に締結される。

その結果、これらの遊動管板シール８を無理なく前記チャンネルカバー４の内周縁に当接することができるので、遊動管板シール８の損傷や隙間発生による冷却能力の低下を防止できる。
尚、遊動管板シール８は、取り付けの容易さと、遊動管板シール８をチャンネルカバー４で押えた時に遊動管板シール８が歪んで、チャンネルカバー４との間にすき間ができ難くするため、上記の如く複数に分割するのが好ましい。

次に、熱交換器内の流体の流れを説明する。先ず冷却水は、シェル５の一端側開口５ａに固定管板１２を介して取り付けられた導入出ヘッダー２の冷却水入口２ａから供給され、管巣部１内の多数の管１１内を通過しながら高温ガスと熱交換して、シェル５の他端側開口５ｂに遊動管板１３を介して取り付けられた還流ヘッダー３に到達後、図１に矢印で示す如く再度管１１内を還流しながら高温ガスと熱交換して導入出ヘッダー２に戻り、冷却水出口２ｂから熱交換器系外に排出される。

一方、冷却対象となる高温ガスは、気体入口２１ａから高温ガス側空間２１に導入され、多数の管１１が配設された管巣部１内部に流入する。そして、管巣部１内部に流入した高温ガスは、多数の管１１内を通過する冷却水と熱交換しながら（冷却されながら）管巣部１を通過し、低温ガスとして低温ガス側空間２２に至る。その後、当該低温ガスは、気体出口２２ａから熱交換器系外に排出される。

以上、本発明の実施の形態に係るシェルアンドチューブ型熱交換器によれば、遊動管板シール８が、遊動管板１３の周辺部に接合するための遊動管板シール押え板９により遊動管板１３の周辺部に分割して配設されるとともに、還流ヘッダー３の外側からこの遊動管板シール押え板９に形成された複数のねじ孔９ａにボルトをねじ込んで、遊動管板シール押え板９、遊動管板シール８、遊動管板１３及び還流ヘッダー３が一体的に締結される。

その結果、種々の部材を適宜使い分ける汎用的なプレートフィンタイプのシェルアンドチューブ型熱交換器において、管巣部１をシェル５内に挿入する際にシール部が損傷しない組立が可能となった。また、遊動管板シール８が分割して構成されているので、遊動管板シール８の取付が容易となり、更には、遊動管板シール８をチャンネルカバー４で押さえたときに、遊動管板シール８が歪んでチャンネルカバー４との間に隙間ができ難くなった。

次に、本発明の実施の形態に係るシェルアンドチューブ型熱交換器の要部組立方法について、以下添付図４〜８を参照しながら説明する。図４はシェルに管巣部を挿入する前の管巣部への組立作業を説明するための模式的立断面図、図５は図４の矢視Ｃ−Ｃを示す模式的矢視図、図６はシェルに管巣部を挿入する直前の作業を説明するための模式的部分立断面図、図７はシェルに管巣部を挿入する直前の作業及び挿入作業を説明するための模式的部分立断面図、図８はシェルに管巣部を挿入した後の作業を説明するための模式的部分立断面図である。

図１に示したシェル５に管巣部１を挿入する前に、図４，５に示す如く、複数のフィン１０と管１１（図示省略）からなる管巣部１の一端側の管１１の外周側に、固定管板１２をろう付等により固定して接続する一方、遊動管板１３に設ける貫通孔の孔径を管１１の外径より若干大きく形成し、管巣部１の他端側の管１１を前記貫通孔に貫通して、略水平方向に遊動可能に遊動管板１３を接続する。

次いで、管巣部１の下部に下部フレーム１５を、管巣部１の上部に上部フレーム１４を夫々配設して、下部フレーム１５と上部フレーム１４に形成されたロッド孔（図示省略）に複数本のロッド１６を貫通して、ロッドのねじにナット１６ａを螺合して締結する。この様な構造によって、熱交換器の運転中の熱分布により、上部フレーム１４が歪んでフィン１０との間に隙間δが生じることを防止できる。

シェル５に管巣部１を挿入する直前に、後で遊動管板シール８を嵌挿可能な様に、図６に示す如く遊動管板１３と遊動管板シール押え板９との間に隙間２３を空けた（ボルトを緩めた）状態で、遊動管板シール押え板９を遊動管板１３に、還流ヘッダー３とともにボルト軸心Ｃ２にボルト（図示省略）を差し込んで仮止めする。

次いで、図７に示す如く上部仕切板６を上部フレーム１４に、下部仕切板７を下部フレーム１５に夫々事前に付設した後、シェル５の一端側から他端側に向かって、管巣部１と同時にシェル５内に挿入する。

そして、管巣部１挿入後は図８に示す如く、遊動管板シール８を、遊動管板１３と遊動管板シール押え板９との間に形成された隙間２３に差込み、遊動管板シール８の開口長孔８ａをボルト軸心Ｃ２位置のボルト（図示省略）に合わせてに嵌挿した後、これらのボルトを還流ヘッダー３の外側から差し込み、遊動管板シール押え板９のねじ孔（図３の符号９ａ）に螺合して締め上げ、遊動管板シール８を遊動管板１３に固定する。最後に、ボルト軸心Ｃ２に差し込まれたボルト（図示省略）によって、シェル５の他端側開口５ｂのフランジにチャンネルカバー４を、遊動管板シール８の周囲に当接する様に取り付ける。

以上の通り、本発明の実施の形態に係るシェルアンドチューブ型熱交換器の組立方法によれば、シェル５に管巣部１を挿入する前に、遊動管板１３と遊動管板シール押え板９との間に隙間２３を空けた状態で、遊動管板シール押え板９を遊動管板１３にボルトを差し込んで仮止めし、次いで、シェル５の一端側から他端側に向かって、管巣部１をシェル５内に挿入した後、遊動管板シール８を隙間２３に差込み、遊動管板シール８に形成された開口長孔８ａを前記ボルトのボルト軸心Ｃ２位置に合わせて嵌挿し、これらのボルトを還流ヘッダー３の外側から締め上げて、遊動管板シール８を遊動管板１３に固定する一方、チャンネルカバー４を遊動管板シール８の周辺部に当接してシェル５に取り付ける。

その結果、管巣部１をシェル５内に挿入する際には遊動管板シール８を取り付けず、管巣部１をシェル５内に挿入後に取り付けるため、シール部が損傷しないシェルアンドチューブ型熱交換器の組立が可能となった。

また、管巣部１のメンテナンス時には、上記手順と全く逆の手順で解体すれば、遊動管板シール８を除去した後に管巣部１をシェル５内から挿出できるため、シール部が損傷しない熱交換器の管巣部１のメンテナンスが可能となった。

δ:隙間,
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３：ボルト軸心，
１：管巣部，
２：導入出ヘッダー，
２ａ：冷却水入口（第２流体入口），２ｂ：冷却水出口（第２流体出口），
３：還流ヘッダー，
４：チャンネルカバー，４ａ：遊動空間，
５：シェル，
５ａ：（一端側の）開口，５ｂ：（他端側の）開口，
６：上部仕切板，７：下部仕切板，
８：遊動管板シール，８ａ：開口長孔，
９：シール押え板，９ａ：ねじ孔，
１０：フィン，
１１：管，
１２：固定管板，
１３：遊動管板，
１４：上部フレーム，
１５：下部フレーム，
１６：ロッド，１６ａ：ナット，
２１：高温ガス側空間，２１ａ：気体入口（第１流体入口），
２２：低温ガス側空間，２２ａ：気体出口（第１流体出口），
２３：隙間

Claims

両端に開口を有し、第１流体を供給する第１流体入口及び第１流体を排出する第１流体出口が形成された略筒状のシェルと、
このシェル内に挿入され、複数のフィン及びこれらのフィンを貫通し、第２流体が通過する複数の管からなる管巣部とが備えられてなるシェルアンドチューブ型熱交換器において、
前記シェルの一端側の開口に当接されるとともに、前記管巣部の一端側に固定して接続された固定管板と、
前記シェルの他端側の開口に当接されるとともに、前記管巣部の他端側に略水平方向に遊動可能に接続された遊動管板と、
前記シェルの一端側にあって、前記第２流体を導入出するための第２流体入口及び第２流体出口が形成され、前記固定管板に取り付けられた導入出ヘッダーと、
前記シェルの他端側にあって、前記管巣部から排出される前記第２流体を一旦収容して、再度前記管巣部に還流させるため前記遊動管板に取り付けられた還流ヘッダーと、
前記シェルの他端側の開口に当接され、前記還流ヘッダーを覆うように周設されたチャンネルカバーと、
前記遊動管板の周辺部に接合され、且つ前記チャンネルカバーの内周縁に当接する遊動管板シールとを備えてなることを特徴とするシェルアンドチューブ型熱交換器。
前記遊動管板シールが分割可能に構成されてなることを特徴とする請求項１に記載のシェルアンドチューブ型熱交換器。
前記遊動管板シールが、前記遊動管板に接合するための遊動管板シール押え板により前記遊動管板の周辺部に周設されるとともに、前記還流ヘッダーの外側からこの遊動管板シール押え板に形成された複数のねじ孔にボルトをねじ込んで、前記遊動管板シール押え板、前記遊動管板シール、前記遊動管板及び前記還流ヘッダーが一体的に締結されてなることを特徴とする請求項２に記載のシェルアンドチューブ型熱交換器。
前記シェルに前記管巣部を挿入する前に、後で前記遊動管板シールを嵌挿可能な様に前記遊動管板と前記遊動管板シール押え板との間に隙間を空けた状態で、前記遊動管板シール押え板を前記遊動管板に前記ボルトを差し込んで仮止めし、
次いで、前記シェルの一端側から他端側に向かって、前記管巣部を前記シェル内に挿入した後、
前記遊動管板シールを、前記遊動管板と前記遊動管板シール押え板との間に形成された前記隙間に差込み、前記遊動管板シールに形成された開口長孔を前記ボルトの軸心位置に合わせて嵌挿し、
これらのボルトを前記還流ヘッダーの外側から締め上げて、前記遊動管板シールを前記遊動管板に固定する一方、
前記チャンネルカバーを、前記遊動管板シールの周辺部に当接して前記シェルに取り付けることを特徴とする請求項３に記載のシェルアンドチューブ型熱交換器の組立方法。