JP2013524158A

JP2013524158A - マルチパス管状熱交換器、並びに関連する通路仕切り板、チャネル・カバー及び方法

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Publication number: JP2013524158A
Application number: JP2013504025A
Authority: JP
Inventors: ターゲペラ、ヤーン; ヤコウスキー、レス
Original assignee: シェブロンユー．エス．エー．インコーポレイテッド
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2013-06-17
Anticipated expiration: 2031-04-28
Also published as: CA2800872A1; EP2577207A2; KR20130122537A; US20110290460A1; JP5563715B2; WO2011149617A2; WO2011149617A3; EP2577207A4

Abstract

通路仕切り板及び管板を利用するマルチパス管状熱交換器が記載される。当該熱交換器は、通路仕切り板が変形又は移動することなく、高い差圧の管側流体と共に使用するのに適しており、それによって管側流体のバイパスの問題を回避する。通路仕切り板は、管板内の対応する溝に嵌合する縁部を有する。縁部及び対応する溝はそれぞれ、管板に対して略垂直に延びる軸線を中心とする曲率半径を有する。

Description

本開示は、一般にマルチパス管状熱交換器に関し、より詳細には、管板（チューブシート）及び通路仕切り板を有するマルチパス管状熱交換器に関する。

流体を混合せずに一方の流体から他方へ熱を交換するマルチパス管状熱交換器は、様々な大きさ、構成及び用途で広く用いられている。管側流体と呼ばれる第１の熱交換流体を、第２の熱交換流体によって囲まれた複数の管の中に流すことによって熱を交換する。管側流体は、管の長さを複数回移動する。複数の管の一端又は両端には、管と流体連通する空間を取り囲むカバーが存在し、それは一般に、熱交換器及び用途の特定のタイプに応じて、チャネル、ボンネット、ヘッダ・ボックス又はヘッドなど様々な用語で呼ばれる。取り囲まれた空間と管の間には、管の端部を受け入れるための孔を有する平坦な管板が存在する。管側流体を管を通して所望の複数の通路に方向付けるために、通常は（１つ又は複数の）取り囲まれた空間の中に通路仕切り板が設けられる。通常、板はカバーの中に溶接され、板を有するカバーは構造上、板が管板に対してしっかり保持されるように熱交換器の残りの部分に固定される。通常は、板と管板の間にガスケットが含まれ、管側流体が管をバイパスすることができないようにシールを生成する。換言すれば、取り囲まれた空間の入口側に入る流体は、取り囲まれた空間の出口側に流入する前に、管を通るよう方向付けられる。

動作時には、入口側における流体の圧力が出口側における圧力を上回る。通路間圧力とも呼ばれるこの差圧によって、通路仕切り板に、仕切り板をより低圧の出口側の方向に押すように作用する力が加えられる。通路間圧力は一般に、付着物又は管の詰まりが生じるために経時的に増加する。時折、この圧力は、板を変形させて管板との接触を断つのに十分なものになる。これが、いくつかの有害な影響をもたらす可能性がある。１つには、仕切り板と管板の間の接触が断たれると、管側流体が管をバイパスできるようになり、したがって、交換器によって得られる流れ及び熱交換量を減少させる。板が管板との接触を断ったときに起こり得る他の問題は、板が管の端部をこすり、管と管板の間のシールを壊し、したがって、熱交換流体が混合する可能性があることである。こうした問題により、通路仕切り板の作り直し又は交換を含めた修理のために、プラントの停止が必要になることがしばしばある。

前述の問題の可能性を低減するマルチパス管状熱交換器を有することが望ましいであろう。

本発明の一実施例は、マルチパス管状熱交換器であって、
管側流体を含むように構成され、また少なくとも１組の末端部を有する複数の管と、
管の端部を受け入れるためのアパーチャ、及び通路仕切り板を受け入れるための溝を有する平坦な管板であって、溝が所定の長さ、所定の厚さ、２つの端点、及び中間点を有している管板と、
管側流体入口及び管側流体出口を有するチャネルであって、チャネルは管板に隣接して位置決めされ、それによりチャネルと管板が、管と流体連通する内部空間を共同で画定するチャネルと、
内部空間を、管側流体入口と流体連通する入口空間及び管側流体出口と流体連通する出口空間に分割するように内部空間内に位置決めされる非平坦な通路仕切り板であって、それによって管側流体入口と管側流体出口の間の直接的な流体連通を防ぎ、流体の流れを管を通して方向付けるように構成されており、また管板の溝に嵌合する嵌め合い縁部を有している通路仕切り板と
を有するマルチパス管状熱交換器において、
管板の溝及び通路仕切り板の嵌め合い縁部がそれぞれ、管板に対して略垂直に延びる軸線のまわりで曲率半径を有し、それにより溝の中間点の、溝の両端点を通る直線からの距離が、溝の厚さより大きくなされているマルチパス管状熱交換器に関する。

本発明の他の実施例は、マルチパス管状熱交換器であって、
管側流体を含むように構成され、また少なくとも１組の末端部を有する複数の管と、
管の端部を受け入れるための複数のアパーチャを有する平坦な管板と、
管側流体入口及び管側流体出口を有するチャネルであって、チャネルは管板に隣接して位置決めされ、それによりチャネルと管板が、管と流体連通する内部空間を共同で画定しているチャネルと、
内部空間を、管側流体入口と流体連通する入口空間及び管側流体出口と流体連通する出口空間に分割するように内部空間内に位置決めされる非平坦な通路仕切り板であって、それによって管側流体入口と管側流体出口の間の直接的な流体連通を防ぎ、流体の流れが管を通るように方向付けるように構成された通路仕切り板と
を有するマルチパス管状熱交換器において、
通路仕切り板が管板に固定された縁部を有し、当該縁部が、管板に対して略垂直に延びる軸線のまわりで曲率半径を有しているマルチパス管状熱交換器に関する。

本発明の他の実施例は、マルチパス管状熱交換器に使用するための整合通路仕切り板及び管板であって、
熱交換器の管の端部を受け入れるためのアパーチャ、及び通路仕切り板を受け入れるための溝を有する平坦な管板であって、溝が所定の長さ、所定の厚さ、２つの端点、及び中間点を有している管板と、
管板の溝に嵌合する嵌め合い縁部を有する非平坦な通路仕切り板と
を有し、
管板の溝及び通路仕切り板の嵌め合い縁部がそれぞれ、管板に対して略垂直に延びる軸線のまわりで曲率半径を有し、それにより溝の中間点の、溝の両端点を通る直線からの距離が、溝の厚さより大きくなされている
整合通路仕切り板及び管板に関する。

本発明の他の実施例は、マルチパス管状熱交換器に使用するためのチャネル・カバーであって、
平坦な開口端部を有し、開口端部が平坦な管板に隣接して位置決めされたときに内部空間を画定するように構成された半閉型のチャネルと、
チャネル内に固定された周縁部、及び開口端部の平面内に位置する自由縁部を有する非平坦な通路仕切り板であって、自由縁部が、開口端部の平面に対して略垂直に延びる軸線のまわりで曲率半径を有している通路仕切り板と
を有するチャネル・カバーに関する。

本発明の他の実施例は、既存の管板及び既存の通路仕切り板を有するマルチパス管状熱交換器をレトロフィット（改造）する方法であって、
既存の管板及び既存の通路仕切り板を取り外すステップと、
熱交換器の管の端部を受け入れるための複数のアパーチャ、及び通路仕切り板を受け入れるための溝を有する平坦な管板を取り付けるステップと、
管板の溝に嵌合する嵌め合い縁部を有する非平坦な通路仕切り板と
を含む方法において、
管板の溝及び通路仕切り板の嵌め合い縁部がそれぞれ、管板に対して略垂直に延びる軸線のまわりで曲率半径を有している方法に関する。

本発明の他の実施例は、マルチパス管状熱交換器内の複数の管を通って流れる管側流体と、複数の管を取り囲む流体との間で熱を交換する方法であって、
チャネルと複数のアパーチャを有する平坦な管板とによって画定される内部空間の中に管側流体を導入するステップであって、内部空間は複数の管と流体連通しており、複数の管は、管板の複数のアパーチャの第１の部分と整列した複数の管側流体の入口端部、及び管板の複数のアパーチャの第２の部分と整列した複数の管側流体の出口端部を有しているステップ、及び
複数のアパーチャの第１の部分を通して、且つ管側流体の入口端部と管側流体の出口端部の間の複数の管を通して管側流体を複数の管に流入させるステップであって、管側流体が複数のアパーチャの第２の部分を通って内部空間に出るようにするステップ
を含む方法において、
管を出る管側流体が、内部空間を分割する非平坦な通路仕切り板によって、管に入る管側流体から分離されており、非平坦な通路仕切り板は、管板と接触する縁部であって、管板に対して垂直な軸線のまわりで曲率半径を有する縁部を有し、
通路仕切り板のまわりで管側流体のバイパスが生じない
熱交換方法に関する。

従来技術による熱交換器の斜視図である。本発明の一実施例による熱交換器に使用するための管板の端面図である。線２Ａ−２Ａに沿って見た、図２の管板を部分的に示す断面図である。本発明の一実施例による整合通路仕切り板及び管板の組み合わせの斜視図である。従来技術による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。従来技術による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。従来技術による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。従来技術による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。従来技術による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。従来技術による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。従来技術による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。従来技術による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。従来技術による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。本発明の他の代替的実施例による熱交換器に使用するための管板の概略的な端面図である。

図１は、従来技術によるマルチパス管状熱交換器１０を示している。熱交換器は、管側流体と呼ばれる熱交換流体を入れるための複数の管４を含む。複数の管４は、少なくとも１組の同一平面上にある末端部を有する。熱交換器の管は、Ｕ管とも呼ばれるＵ字形の管とすることができ、図１に示すように、すべての末端部、すなわち管側流体の入口端部と出口端部の両方を１つの平面内に有する。Ｕ管を利用する熱交換器を、本明細書ではＵ管熱交換器と呼ぶ。或いは、管は、管の両端に入口端部及び出口端部を有するまっすぐなものでもよい。ストレート管を利用する熱交換器を、本明細書ではストレート管熱交換器と呼ぶ。複数の管の一方又は両方の端部には、半閉型のカバー及び管板によって画定される、管と流体連通する内部空間が存在する。半閉型のカバーは一般に、熱交換器及び用途の特定のタイプに応じて、チャネル、チャネル・カバー、ボンネット、ヘッダ・ボックス、ヘッド及び浮動ヘッドなど様々な用語で言及される。本開示の目的に対して、熱交換器の特定のタイプにかかわらず、半閉型のカバーに言及するのに「チャネル」という用語を用いる。Ｕ管熱交換器は、図１に示すように複数の管の一端にチャネル８を有する。チャネルは、管側流体の入口８Ａ及び管側流体の出口８Ｂを含む。ストレート管熱交換器は、複数の管のそれぞれの端部にチャネルを有する（図示せず）。熱交換器がＵ管を利用するかストレート管を利用するかにかかわらず、管の端部は、チャネルに隣接してチャネルと複数の管の間に配置された平坦な管板５内のアパーチャ５Ａによって受け入れられる。管の端部は、管板５に対して密閉される。管は、クロスフロー・バッフル（直交流じゃま板）１３によって支持することができる。

管状熱交換器では、管内の管側流体を、第２の熱交換流体によって囲まれた複数の管の中に流すことによって熱を交換する。マルチパス管状熱交換器では、管側流体は、管の長さを複数回移動する。管側流体を、管を通して所望の複数の通路に方向付け、管側流体の入口と管側流体の出口の間の直接的な流体連通を防ぐために、（１つ又は複数の）チャネル内に通路仕切り板１を含むのが一般的な慣行である。通常、板の周縁部がチャネルの中に溶接され、チャネル及び板は構造上、板の縁部が管板に対してしっかり保持されるように、シェル１２又は熱交換器の他の構造体に固定される。通路仕切り板は、管板５の溝５Ｂに嵌合する嵌め合い縁部１Ａを有する。この溝は通常、３〜８ｍｍの深さである。チャネル、通路仕切り板及び管板用の材料として、通常は合金又は炭素鋼が用いられる。通路仕切り板は、チャネル内の内部空間を、少なくとも管側流体の入口と流体連通する入口空間及び管側流体の出口と流体連通する出口空間に分割する。

本発明の一実施例によれば、管板の溝及び通路仕切り板の嵌め合い縁部はそれぞれ、曲率半径を有する。図２は、本発明の一実施例による熱交換器に使用するための管板６を示している。熱交換器の管の端部を受け入れるために、アパーチャ６Ａが設けられる。通路仕切り板の縁部を受け入れるために、少なくとも１つの溝６Ｂが設けられる。直線の形である従来技術の（１つ又は複数の）溝と異なり、本発明による溝は曲率半径を有する。図２を参照すると、溝６Ｂの中間点と溝６Ｂの端点間の想像線１４との間の距離１６は、溝６Ｂの厚さより大きい。距離１６は、線１４の長さを１００で割ったものより大きくても、さらに線１４の長さを５０で割ったものより大きくてもよい。所望される曲率の量、及び曲率の方向、すなわち管側流体の入口の方向又は管側流体の出口の方向は、企図される用途に対する特定の機械的設計上の考慮すべき事柄、及びプロセス設計上の考慮すべき事柄に応じて変わる。関連のある設計上の考慮すべき事柄には、通路仕切り板、チャネル及び管板に使用するための特定の材料、使用する特定の熱交換流体、脈動流体の使用、動作する温度及び圧力、並びに沸騰及び凝縮などの２相現象が含まれることがある。図２に示すように、溝と通路仕切り板の両方の曲率半径は、管板に対して略垂直に延びる軸線のまわりで規定され、すなわち、曲率半径は、管板の平面に対して垂直な方向に見たときの溝及び板の外形によって規定される。

本発明の一実施例によれば、図３に参照番号２０で包括的に示される、対応する管板及び通路仕切り板が設けられる。通路仕切り板２は、溝６Ｂの曲率半径に対応するように、その嵌め合い縁部２Ａに沿った曲率半径を有しており、したがって、通路仕切り板は非平坦である。通路仕切り板の厚さは、企図される用途の特定の設計上の考慮すべき事柄に従って変わる。いくつかの場合には、通路仕切り板及び溝を、管側流体の入口の方向から見たときに凸形になるように湾曲させることが可能であり、すなわちその結果、正差圧が通路仕切り板を平坦にする傾向になる。他の場合には、通路仕切り板及び溝を、管側流体の入口の方向から見たときに凹形になるように湾曲させることが可能であり、すなわちその結果、正差圧が通路仕切り板をさらに大きい曲率に曲げる傾向になる。本発明は動作に関する特定の理論に限定されないが、凸形又は凹形に湾曲した通路仕切り板は、他の同様の寸法の平坦な通路仕切り板に比べて高い剛性をもたらすことができると考えられる。有利には、板が曲率半径を有し、したがって、より大きい差圧に耐えることができるようになるため、従来型の平坦な板より薄い板を可能にすることができる。或いは、同等な厚さの板の場合には、従来型の平坦な板を使用するより、動作中により大きい差圧を許容することができる。

図２及び２Ａに示すように、通常、チャネル及び管板６のすぐ隣りに且つそれらの間にガスケット２２が位置決めされる。ガスケットは、通路仕切り板２と管板の溝６Ｂの間でガスケットとして作用するリブ部を含むことができ、通路仕切りガスケットとも呼ばれる。ガスケット及びリブに使用される材料は、それだけに限らないが、金属、板紙、複合材料、エラストマー材料など用途に適した任意の材料とすることができる。

流体を混合せずに一方の流体から他方へ熱を交換するマルチパス管状熱交換器は、様々な大きさ、構成及び用途で広く用いられている。本明細書に開示した実施例の特徴を利用する熱交換器は、これらの点において限定されず、広範にわたる様々な大きさ、構成及び用途で同様に有用である。

一実施例によれば、熱交換器はシェル・アンド・チューブ式熱交換器である。図１は、管がシェル流体を入れるためのシェル１２の中に収容され、シェルがシェル流体の入口１２Ａ及びシェル流体の出口１２Ｂを有する典型的なシェル・アンド・チューブ式熱交換器を示している。管板６は、シェル１２の一端に固定される。

代替的実施例によれば、熱交換器は、シェルを含まず、管内の管流体と管の上を移動する空気との間で熱を交換する空冷熱交換器である。通常、空冷熱交換器では、通路仕切り板が、前述のように溝に嵌合されるのではなく、チャネル・カバーの中に固定され且つ管板にも固定される。板は、溶接によって管板に固定すること、或いは管板と一体成形することができる。

当業者に知られているように、熱交換器は浮動管板及び浮動ヘッドを有することができる。

図４〜１２は、従来技術並びに本発明に従って、チャネルを仕切るのに使用することができる通路仕切り板の他の形（端面図の外形）の非限定的な実例を示している。図４〜１２のそれぞれにおいて、「Ａ」の図は、従来技術で知られている（１つ又は複数の）通路仕切り板の端面図の外形を示している。「Ｂ」から「Ｄ」の図は、本発明による通路仕切り板の様々な端面図の外形の非限定的な実例を示しており、対応する従来技術の外形に曲率が導入されている。これらの図からわかるように、所与の管板には、複数の通路仕切り板及び複数の溝が存在してもよい。本開示によれば、マルチパス管状熱交換器を通る管側流体の多数の通路が可能である。

本発明の一実施例によれば、管側流体と熱交換器の管を囲む流体の間で熱を交換するための方法が提供される。管側流体は、チャネル及び平坦な管板によって画定される内部空間に導入され、管板内のアパーチャの一部及び対応する管を通って流れる。管側流体は、管板内のアパーチャの第２の部分を通って出て、内部空間に戻る。管を出る管側流体は、管に入る管側流体から、管板に対して垂直な軸線のまわりで曲率半径を有する管板と接触する縁部を備えた、内部空間を分割する非平坦な通路仕切り板によって分離される。有利には、その方法は、高い差圧又は複数通路の圧力で作動させることが可能であり、通路仕切り板のまわりで管側流体のバイパスが生じない。

本発明の他の実施例によれば、既存のマルチパス管状熱交換器をレトロフィット（改造）するための方法が提供される。この方法は、通路仕切り板が高い差圧の使用によって既に損傷を受けた熱交換器の修理に、又は従来型の熱交換器を高い差圧での使用に特に適したものにするのに適している。この方法によれば、既存の管板及び既存の通路仕切り板が熱交換器から取り外され、本明細書に記載の湾曲した通路仕切り板及び対応する管板と交換される。本発明の一実施例によれば、湾曲した通路仕切り板及び対応する管板は、対応させた組として設けられる。本発明の他の実施例によれば、好都合には、半閉型のチャネル・カバーが提供され、非平坦な通路仕切り板がチャネルの中に固定され、通路仕切り板の自由縁部が湾曲されている。

Claims

マルチパス管状熱交換器であって、
管側流体を含むように構成された複数の管であって、少なくとも１組の末端部を有する複数の管と、
前記管の前記端部を受け入れるための複数のアパーチャを有する平坦な管板と、
管側流体入口及び管側流体出口を有するチャネルであって、前記管板に隣接して位置決めされ、それによって前記管と流体連通する内部空間を前記管板と共同して画定するチャネルと、
前記内部空間内に位置決めされる非平坦な通路仕切り板であって、該通路仕切り板は、前記内部空間を、前記管側流体入口と流体連通する入口空間及び前記管側流体出口と流体連通する出口空間に分割するように構成され、それによって前記管側流体入口と前記管側流体出口の間の直接的な流体連通を防ぎ、且つ前記管を通るよう流体の流れを方向付ける通路仕切り板と
を有するマルチパス管状熱交換器において、
前記通路仕切り板が、前記管板に固定される縁部を有し、該縁部が、前記管板に対して略垂直に延びる軸線を中心とする曲率半径を有するマルチパス管状熱交換器。
前記平坦な管板が、前記通路仕切り板を受け入れるための溝であって、所定の長さ、所定の厚さ、２つの端点、及び中間点を有する溝をさらに有し、
前記通路仕切り板が、前記管板の前記溝に嵌合する嵌め合い縁部をさらに有し、
前記管板の前記溝及び前記通路仕切り板の前記嵌め合い縁部がそれぞれ、前記管板に対して略垂直に延びる軸線を中心とする曲率半径を有し、それによって前記溝の前記中間点の、前記溝の前記両端点を通る直線からの距離が、前記溝の前記厚さより大きい請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
シェル流体を入れるための前記複数の管を取り囲むシェルをさらに有し、該シェルは、第１の端部及び第２の端部を有し、且つシェル流体の入口及びシェル流体の出口を有しており、
前記管板が、前記シェルの前記第１の端部に固定される請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
前記チャネルと前記管板の間にガスケットをさらに有する請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
前記ガスケットが、前記通路仕切り板及び前記管板の前記溝の間に、且つそれらに隣接して、リブ部を含む請求項４に記載のマルチパス管状熱交換器。
前記溝の前記中間点の、前記溝の前記両端点を通る直線からの距離が、前記溝の前記端点間の距離を１００で割ったものより大きい請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
前記熱交換器が、前記複数の管内の前記管側流体と前記複数の管上を移動する空気との間で熱を交換する空冷熱交換器である請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
前記複数の管が、管板に隣接する各端部でチャネルと流体連通する各端部で前記管板内のアパーチャによって受け入れられる各端部に開口部を有するストレート管を含む請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
前記複数の管がＵ字形の管を含む請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
複数の通路仕切り板を有する請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
複数の溝を有する請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
前記曲率半径が、前記管側流体入口の方向である請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
前記曲率半径が、前記管側流体出口の方向である請求項１に記載のマルチパス管状熱交換器。
マルチパス管状熱交換器に使用するための整合通路仕切り板及び管板であって、
熱交換器の管の端部を受け入れるためのアパーチャ、及び通路仕切り板を受け入れるための溝を有する平坦な管板であって、前記溝が所定の長さ、所定の厚さ、２つの端点及び中間点を有している管板と、
前記管板の前記溝に嵌合する嵌め合い縁部を有する非平坦な通路仕切り板と
を有し、
前記管板の前記溝及び前記通路仕切り板の前記嵌め合い縁部がそれぞれ、前記管板に対して略垂直に延びる軸線を中心とする曲率半径を有し、それによって前記溝の前記中間点の、前記溝の前記両端点を通る直線からの距離が、前記溝の前記厚さより大きくなっている
整合通路仕切り板及び管板。
マルチパス管状熱交換器に使用するためのチャネル・カバーであって、
平坦な開口端部を有する半閉型のチャネルであって、前記開口端部が平坦な管板に隣接して位置決めされたときに内部空間を画定するように構成された半閉型のチャネルと、
前記チャネル内に固定された周縁部、及び前記開口端部の平面内にある自由縁部を有する非平坦な通路仕切り板であって、前記自由縁部が、前記開口端部の前記平面に対して略垂直に延びる軸線を中心とする曲率半径を有する通路仕切り板と
を有するチャネル・カバー。
既存の管板及び既存の通路仕切り板を有するマルチパス管状熱交換器をレトロフィットする方法であって、
前記既存の管板及び前記既存の通路仕切り板を取り外すステップと、
熱交換器の管の端部を受け入れるための複数のアパーチャ、及び通路仕切り板を受け入れるための溝を有する平坦な管板を取り付けるステップと、
前記管板の前記溝に嵌合する嵌め合い縁部を有する非平坦な通路仕切り板と
を含み、
前記管板の前記溝及び前記通路仕切り板の前記嵌め合い縁部がそれぞれ、前記管板に対して略垂直に延びる軸線を中心とする曲率半径を有している
方法。
マルチパス管状熱交換器内の複数の管を通って流れる管側流体と、前記複数の管を取り囲む流体との間で熱を交換する方法であって、
チャネルと複数のアパーチャを有する平坦な管板とによって画定される内部空間の中に管側流体を導入するステップであって、前記内部空間が複数の管と流体連通しており、前記複数の管が、前記管板の前記複数のアパーチャの第１の部分と整列した複数の管側流体入口端部と、前記管板の前記複数のアパーチャの第２の部分と整列した複数の管側流体出口端部とを有しているステップ、及び
前記複数のアパーチャの前記第１の部分を通して、且つ前記管側流体入口端部と前記管側流体出口端部の間の前記複数の管を通して、前記管側流体を前記複数の管に流入させるステップであって、それによって前記管側流体が前記複数のアパーチャの前記第２の部分を通って前記内部空間に出るようにするステップ
を含み、
前記管を出る前記管側流体が、前記内部空間を分割する非平坦な通路仕切り板によって、前記管に入る前記管側流体から分離され、前記通路仕切り板が、前記管板と接触する縁部であって、前記管板に対して垂直な軸線を中心とする曲率半径を有する縁部を有し、
前記通路仕切り板の周囲で管側流体のバイパスが生じない
ことを特徴とする方法。