JP2017156025A - Heat exchange system - Google Patents

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健史 矢嶌
Takeshi Yajima
健史 矢嶌
隆志 矢田部
Takashi Yatabe
隆志 矢田部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchange system capable of enhancing performance of a shell and tube type heat exchanger, and improving convenience.SOLUTION: A heat exchange system 100a includes: a heat exchanger 100 comprising a shell 106, and many resin tubes 114 stored in the shell, and configured to perform heat exchange between fluid flowing inside the tubes and fluid flowing outside the tubes; a communication pipe 140 communicating between the inside and the outside of the tubes in the heat exchanger; and a gasket 144 arranged in a movable manner in the communication pipe. The heat exchange system is configured to reduce differential pressure between the inside and outside of the tubes.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、シェルと、シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、チューブ内を流れる流体とチューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムに関する。   The present invention includes a shell and a plurality of resin-made tubes accommodated in the shell, and includes a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing in the tube and a fluid flowing outside the tube. About the system.

近年、プラント等における燃料費削減および地球温暖化対策を目的として、排熱回収に関する研究・開発が盛んに行われている。排熱回収は、使い切れずに本来は捨てられていた熱を再利用する技術である。例えば、ボイラを有するプラントでは、熱が排水・排ガス・廃蒸気などを介して各所で排熱として失われている。これらの熱を回収し再利用すればボイラ燃料の利用効率の向上につながるため、排熱回収は注目を集めいている。また、プラント効率の向上を目的に、以前は空冷式であったプラントの海水や河川水を利用した水冷式への切り替えが求められる場合もある。これら排水等からの排熱回収や、海水冷却などを行う主な装置として、各種の熱交換器が利用されている。   In recent years, research and development related to exhaust heat recovery have been actively conducted for the purpose of reducing fuel costs and countermeasures against global warming in plants and the like. Waste heat recovery is a technology that reuses heat that was originally discarded without being used up. For example, in a plant having a boiler, heat is lost as exhaust heat through various places such as waste water, exhaust gas, and waste steam. Since the recovery and reuse of these heats leads to an improvement in boiler fuel utilization efficiency, exhaust heat recovery is attracting attention. In addition, for the purpose of improving plant efficiency, there is a case where switching to a water-cooled type using seawater or river water of a plant that was previously air-cooled type is required. Various heat exchangers are used as main devices for recovering waste heat from the waste water and cooling seawater.

一般的な熱交換器の一種として、シェル&チューブ型熱交換器が知られている。シェル&チューブ型熱交換器は、シェル(外装)の内部に多数本のチューブを収容した形式の熱交換器である。シェル&チューブ型熱交換器を開放式冷却塔における冷却水循環や海水冷却、その他排熱回収等に使用する際は、チューブ内に冷却水や海水や排水などの流体を通過させ、シェルの内部に水やフロンなどの熱媒体を流して熱交換を行うのが一般的である。これは汚れた冷却水や海水、排水や排ガスによって熱交換器が汚損した場合であっても、その汚損箇所が直管のチューブ内であればブラシ等を差し込んで機械的に容易に除去できるためである。   A shell and tube type heat exchanger is known as a kind of general heat exchanger. The shell and tube type heat exchanger is a type of heat exchanger in which a large number of tubes are accommodated in a shell (exterior). When using a shell and tube heat exchanger for cooling water circulation, seawater cooling, or other waste heat recovery in an open cooling tower, fluid such as cooling water, seawater or drainage is passed through the tube, and inside the shell It is common to exchange heat by flowing a heat medium such as water or chlorofluorocarbon. This is because even if the heat exchanger is fouled by dirty cooling water, seawater, drainage or exhaust gas, it can be easily removed mechanically by inserting a brush or the like if the fouled part is in a straight tube. It is.

プラント等から排出される熱流体(排水・排ガス)、あるいは海水や河川水には多くの固形物が含まれている。これら固形物を含んだ流体は、上述したチューブ内に流す方式ではチューブの手前の集合部ですぐに閉塞してしまうため、使用できないおそれがある。そのため、空間の大きいシェル側に排水や排ガスを流す方式を採用する場合もある。しかしながら、シェル内に流体を通過させる際、固形物がチューブの外表面に付着してチューブの熱交換性能が低下するおそれがある。また隣接するチューブ同士の間に固形物が堆積し閉塞するおそれがある。ひとたびチューブに固形物が付着したり、また閉塞したりすると、チューブをシェルから引き出して清掃を行うことになるが、熱交換器は重量物であり、チューブの引出し作業等には精度が求められるため、規模の大きなメンテナンスが必要となる。このようなメンテナンスは、時間・費用の双方の点から損失が大きい。また、場所によっては熱交換器の搬出ルートを確保できないことも多い。   Many solids are contained in the thermal fluid (drainage / exhaust gas) discharged from the plant or the like, or seawater or river water. The fluid containing these solid substances may be unusable because the fluid flowing into the tube described above is immediately blocked at the gathering portion before the tube. Therefore, there is a case where a method of flowing waste water or exhaust gas to the shell side having a large space is employed. However, when the fluid is allowed to pass through the shell, the solid matter may adhere to the outer surface of the tube and the heat exchange performance of the tube may deteriorate. Moreover, there exists a possibility that a solid substance may accumulate and block | close between adjacent tubes. Once solids adhere to the tube or become clogged, the tube is pulled out of the shell for cleaning. However, the heat exchanger is heavy and requires precision when pulling out the tube. Therefore, large-scale maintenance is required. Such maintenance is costly in terms of both time and cost. Also, in some places, it is not possible to secure a heat exchanger carry-out route.

そこで、例えば特許文献1に記載の熱交換器では、パイプ(チューブ)の表面についた汚れを効率的に除去する手段が備えられている。特許文献1の熱交換器には、まず、ジャケット(シェル)の内部に、複数の貫通孔を有するバッフル板が備えられている。このバッフル板は、各貫通孔にチューブをそれぞれ挿入させた状態で、チューブに沿って移動できるように設置される。そして、各貫通孔にはブラシが装着されていて、バッフル板をチューブに沿って移動させることで、ブラシでチューブの表面のススや湯アカを清掃する構成となっている。   Therefore, for example, the heat exchanger described in Patent Document 1 includes means for efficiently removing dirt on the surface of the pipe (tube). The heat exchanger of Patent Document 1 is first provided with a baffle plate having a plurality of through holes inside a jacket (shell). The baffle plate is installed so as to be movable along the tube in a state where the tube is inserted into each through hole. Each through hole is equipped with a brush, and the baffle plate is moved along the tube to clean the surface of the tube soot and hot water with the brush.

また例えば特許文献2には、樹脂製のシェルおよび多数本のチューブと、樹脂製かつ板状のバッフル板を備えた熱交換器が開示されている。特許文献2の熱交換器によれば、熱交換器の主要な部材が樹脂製であることにより、特許文献1の熱交換器に比して高い耐腐食性を得ることができ、また耐薬品性の向上を図ることができる。更に特許文献2の熱交換器によれば、樹脂を用いることにより軽量化を図ることができ、バッフル板が軽いため、摺動による清掃作業を容易に行うことが可能となる。   Further, for example, Patent Document 2 discloses a heat exchanger including a resin shell and a large number of tubes, and a resin-made and plate-like baffle plate. According to the heat exchanger of patent document 2, since the main members of the heat exchanger are made of resin, it is possible to obtain higher corrosion resistance than the heat exchanger of patent document 1, and chemical resistance. It is possible to improve the performance. Furthermore, according to the heat exchanger of patent document 2, weight reduction can be achieved by using resin, and since the baffle plate is light, cleaning work by sliding can be easily performed.

特開平6−42893号公報JP-A-6-42893 特開2012−207813号公報JP 2012-207813 A

特許文献2の熱交換器によれば、特許文献1の熱交換器の耐腐食性や耐薬品性を向上し、且つ軽量化を図ることができる。このように、シェル&チューブ型熱交換器は日々改良が行われることにより性能が向上しているが、かかる熱交換器を普及するにあたり、更なる性能の向上が求められている。   According to the heat exchanger of patent document 2, the corrosion resistance and chemical resistance of the heat exchanger of patent document 1 can be improved, and weight reduction can be achieved. As described above, the performance of the shell and tube heat exchanger is improved by daily improvement, but further improvement of the performance is demanded when the heat exchanger is spread.

本発明は、このような課題に鑑み、シェル&チューブ型熱交換器の性能を更に高めることができ、利便性の更なる向上を図ることが可能な熱交換システムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a heat exchange system that can further improve the performance of the shell-and-tube heat exchanger and can further improve convenience. .

上記課題を解決するために、本発明にかかる熱交換システムの代表的な構成は、シェルと、シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、チューブ内を流れる流体とチューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、熱交換器のチューブ内とチューブ外を連通させる連通管と、連通管の中に移動可能に配置されたガスケットとを備え、チューブの内外の差圧を緩和することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a typical configuration of a heat exchange system according to the present invention includes a shell and a plurality of resin-made tubes accommodated in the shell, and the fluid flowing in the tubes and the outside of the tubes A heat exchange system including a heat exchanger for exchanging heat with a fluid flowing through the communication pipe, the communication pipe communicating between the inside and outside of the tube of the heat exchanger, and being movably disposed in the communication pipe And a gasket for reducing the pressure difference between the inside and outside of the tube.

上記構成によれば、チューブ内またはチューブ外の一方の圧力が急激に変動しても、ガスケットが連通管内を移動することで、チューブの内外の差圧が緩和される。これにより、圧力の変動による熱交換器の損傷(特にチューブの損傷)を好適に防ぐことが可能となる。   According to the above configuration, even if one of the pressures inside or outside the tube fluctuates rapidly, the differential pressure inside and outside the tube is alleviated by moving the gasket inside the communication pipe. Thereby, it becomes possible to prevent suitably the damage (especially damage of a tube) of the heat exchanger by the fluctuation | variation of a pressure.

上記課題を解決するために、本発明にかかる熱交換システムの他の構成は、シェルと、シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、チューブ内を流れる流体とチューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、チューブ内を流れる流体の出口、またはチューブ外を流れる流体の出口の少なくとも一方に配置された導電率計を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, another configuration of the heat exchange system according to the present invention includes a shell and a plurality of tubes made of resin accommodated in the shell, and the fluid flowing in the tube and the outside of the tube are provided. A heat exchange system including a heat exchanger for exchanging heat with a flowing fluid, comprising a conductivity meter disposed at at least one of an outlet of a fluid flowing in the tube or an outlet of a fluid flowing outside the tube It is characterized by that.

かかる構成によれば、チューブ内またはチューブ外を流れる流体の導電率を監視することにより、流体の漏出を検知することができる。したがって、熱交換器の破損(特にチューブの破損)を早期に検知することが可能となる。   According to such a configuration, the leakage of the fluid can be detected by monitoring the conductivity of the fluid flowing inside or outside the tube. Therefore, it becomes possible to detect the breakage of the heat exchanger (particularly breakage of the tube) at an early stage.

上記課題を解決するために、本発明にかかる熱交換システムの他の構成は、シェルと、シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、チューブ内を流れる流体とチューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、シェルの内部の光透過率を測定する光透過率計を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, another configuration of the heat exchange system according to the present invention includes a shell and a plurality of tubes made of resin accommodated in the shell, and the fluid flowing in the tube and the outside of the tube are provided. A heat exchange system including a heat exchanger for exchanging heat with a flowing fluid, comprising a light transmittance meter for measuring light transmittance inside a shell.

上記構成によれば、シェルの内部の光透過率を取得することにより、シェルの内部の汚れの程度を把握することができる。これにより、熱交換器を適切なタイミングで清掃することが可能となる。   According to the above configuration, the degree of dirt inside the shell can be grasped by acquiring the light transmittance inside the shell. Thereby, it becomes possible to clean a heat exchanger at an appropriate timing.

上記課題を解決するために、本発明にかかる熱交換システムの他の構成は、シェルと、シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、チューブ内を流れる流体とチューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、熱交換器は、チューブ内を流れる流体の入口と出口がシェルの一端の端面に配置されていて、チューブ外を流れる流体の入口と出口がシェルの側面に配置されていて、シェルの他端の端面には、水抜き用のバルブが設置されていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, another configuration of the heat exchange system according to the present invention includes a shell and a plurality of tubes made of resin accommodated in the shell, and the fluid flowing in the tube and the outside of the tube are provided. A heat exchange system including a heat exchanger for exchanging heat with a flowing fluid, the heat exchanger having an inlet and an outlet for a fluid flowing in the tube arranged at one end face of the shell, The inlet and the outlet of the fluid flowing through the shell are arranged on the side surface of the shell, and a draining valve is installed on the end surface of the other end of the shell.

かかる構成によれば、熱交換器を縦置きに設置して、シェルの一端の端面を上側にし、シェルの他端の端面を下側にした際に、シェルの下側の端面に設置されている水抜き用のバルブを開くことにより、チューブ外すなわちシェル内部を流れる水を容易に抜き出すことができる。したがって、熱交換器を縦置きに設置して運用することが可能となる。   According to such a configuration, when the heat exchanger is installed vertically, the end surface of one end of the shell is on the upper side, and the end surface of the other end of the shell is on the lower side, the heat exchanger is installed on the lower end surface of the shell. By opening the draining valve, the water flowing outside the tube, that is, inside the shell can be easily extracted. Therefore, it becomes possible to install and operate the heat exchanger in a vertical position.

上記課題を解決するために、本発明にかかる熱交換システムの他の構成は、シェルと、シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、チューブ内を流れる流体とチューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、複数台の熱交換器を同時に接続し、切り換えて運転可能であることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, another configuration of the heat exchange system according to the present invention includes a shell and a plurality of tubes made of resin accommodated in the shell, and the fluid flowing in the tube and the outside of the tube are provided. A heat exchange system including a heat exchanger for exchanging heat with a flowing fluid, wherein a plurality of heat exchangers are simultaneously connected and can be operated by switching.

上記構成によれば、複数台のうち、清掃を行う熱交換器は運転を停止しても、他の熱交換器において熱交換を継続することができる。したがって、熱交換処理を行いながら、それと並行して熱交換器の清掃が可能となるため、清掃による処理効率の低下を抑制することが可能となる。   According to the said structure, even if the heat exchanger which performs cleaning stops operation | movement among several units | sets, heat exchange can be continued in another heat exchanger. Therefore, since the heat exchanger can be cleaned in parallel with the heat exchange process, it is possible to suppress a decrease in processing efficiency due to the cleaning.

上記課題を解決するために、本発明にかかる熱交換システムの他の構成は、シェルと、シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、チューブ内を流れる流体とチューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、多数本のチューブが貫通しシェルに対して摺動可能なバッフル板を備え、バッフル板は、外径がシェルの内径とほぼ等しく、外縁がテーパー状であることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, another configuration of the heat exchange system according to the present invention includes a shell and a plurality of tubes made of resin accommodated in the shell, and the fluid flowing in the tube and the outside of the tube are provided. A heat exchange system including a heat exchanger for exchanging heat with a flowing fluid, comprising a baffle plate through which a number of tubes pass and slidable with respect to a shell, and the outer diameter of the baffle plate is a shell. It is characterized in that the outer edge is substantially equal to the inner diameter of the taper.

かかる構成によれば、バッフル板とシェルの内壁とが当接しつつも、その摺動抵抗を減らすことができる。したがってバッフル板を摺動させることにより、チューブに付着した汚れを除去しつつ、シェルの内面に付着した汚れも除去することができる。したがって、熱交換器の清掃性を高め、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。   According to such a configuration, the sliding resistance can be reduced while the baffle plate and the inner wall of the shell are in contact with each other. Therefore, by sliding the baffle plate, it is possible to remove dirt attached to the inner surface of the shell while removing dirt attached to the tube. Therefore, it becomes possible to improve the cleanability of the heat exchanger and improve the maintainability.

上記課題を解決するために、本発明にかかる熱交換システムの他の構成は、シェルと、シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、チューブ内を流れる流体とチューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、多数本のチューブが貫通し前記シェルに対して摺動可能なバッフル板と、バッフル板がチューブの端部に至ることを規制するストッパとを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, another configuration of the heat exchange system according to the present invention includes a shell and a plurality of tubes made of resin accommodated in the shell, and the fluid flowing in the tube and the outside of the tube are provided. A heat exchange system including a heat exchanger for exchanging heat with a flowing fluid, wherein a baffle plate through which a number of tubes pass and which can slide relative to the shell, and a baffle plate at the end of the tube It is provided with the stopper which controls reaching.

上記構成によれば、バッフル板を摺動した際におけるバッフル板とチューブの端部との接触を抑制することができる。これにより、チューブの端部の固定箇所の損傷を防ぎ、チューブ内と流れる流体とチューブ外を流れる流体との混合を好適に防止することが可能となる。   According to the said structure, when a baffle plate is slid, a contact with the baffle plate and the edge part of a tube can be suppressed. As a result, it is possible to prevent damage to the fixing portion at the end of the tube, and to suitably prevent mixing of the fluid flowing inside and outside the tube and the fluid flowing outside the tube.

本発明によれば、シェル&チューブ型熱交換器の性能を更に高めることができ、利便性の更なる向上を図ることが可能な熱交換システムを提供することが可能になる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the performance of a shell & tube type heat exchanger can be improved further, and it becomes possible to provide the heat exchange system which can aim at the further improvement of convenience.

本実施形態の熱交換システムに含まれる熱交換器を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the heat exchanger contained in the heat exchange system of this embodiment. 図1の熱交換器の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the heat exchanger of FIG. 図2(a)の熱交換器の内部構成の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the internal structure of the heat exchanger of Fig.2 (a). バッフル板を摺動させる過程を示す図である。It is a figure which shows the process in which a baffle board is slid. 第1実施形態にかかる熱交換システムの概略図である。It is the schematic of the heat exchange system concerning 1st Embodiment. 第2実施形態にかかる熱交換システムの概略図である。It is the schematic of the heat exchange system concerning 2nd Embodiment. 第3実施形態にかかる熱交換システムの概略図である。It is the schematic of the heat exchange system concerning 3rd Embodiment. 第4実施形態にかかる熱交換システムの概略図である。It is the schematic of the heat exchange system concerning 4th Embodiment.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。係る実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are illustrated. Omitted.

(熱交換器)
図1は、本実施形態の熱交換システムに含まれる熱交換器100を概略的に示す図である。図1に示す熱交換器100は、プラントの排水からの排熱回収や、海水や河川水を利用した冷却など、汚水または自然水との熱交換を目的としている。以下では、プラントの排水からの排熱回収に利用する場合を例に挙げて説明を行う。また以下の説明では、後述するチューブ内を流れる流体として熱媒体と例示し、チューブ外、すなわちシェルの内部であってチューブの外側を流れる流体として排水を例示する。
(Heat exchanger)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a heat exchanger 100 included in the heat exchange system of the present embodiment. The heat exchanger 100 shown in FIG. 1 is intended for heat exchange with sewage or natural water, such as exhaust heat recovery from plant effluent or cooling using seawater or river water. Below, the case where it utilizes for the exhaust heat recovery from the waste_water | drain of a plant is mentioned as an example, and it demonstrates. Moreover, in the following description, a heat medium is illustrated as a fluid flowing in a tube to be described later, and drainage is illustrated as a fluid flowing outside the tube, that is, inside the shell and outside the tube.

まず、排水は排水槽102からポンプ(図示省略)によって、給水口104を通じてシェル106の内部へと送られる。このシェル106の内部には、後述するチューブ114(図2(a)参照)が多数本配列されていて、それらチューブ内には熱媒体が流されている。そして、排水がシェル内を通過する過程で、排水の熱はチューブ内の熱媒体に吸収され回収される。その後、熱交換後の排水は、排水口108から処理槽110へと送られる手順となっている。   First, wastewater is sent from the drainage tank 102 to the inside of the shell 106 through the water supply port 104 by a pump (not shown). A large number of tubes 114 (see FIG. 2A), which will be described later, are arranged inside the shell 106, and a heat medium is passed through the tubes. And in the process in which the wastewater passes through the shell, the heat of the wastewater is absorbed and recovered by the heat medium in the tube. Thereafter, the waste water after heat exchange is sent from the drain port 108 to the treatment tank 110.

排水槽102に集められている排水は、酸・アルカリ廃液を含んでいる場合がある。また、排水槽102の排水は排水ピット(側溝)などを通って集められている。特に、屋外の排水ピットでは周囲に昆虫類が集まりやすく、排水中にそれらの死骸や幼虫などが混入するおそれがある。また、有機成分を含む排水中には苔や藻、細菌なども繁殖しやすい。そのため、熱交換器100のチューブ114には、細菌や水中微生物、苔や藻などが混在した有機汚泥136(図4(a)参照)が付着しやすく、短期間での定期的なメンテナンスが必要となる。   The wastewater collected in the drainage tank 102 may contain acid / alkaline waste liquid. The drainage of the drainage tank 102 is collected through drainage pits (side grooves). In particular, in the outdoor drainage pit, insects tend to gather around, and there is a risk that dead bodies, larvae, and the like are mixed in the drainage. In addition, moss, algae, bacteria, etc. are easy to breed in wastewater containing organic components. Therefore, organic sludge 136 (see FIG. 4A) in which bacteria, aquatic microorganisms, moss, algae, and the like are mixed easily adheres to the tube 114 of the heat exchanger 100, and regular maintenance in a short period is necessary. It becomes.

なお発明者らが確認したところ、チューブ114の付着物は髪の毛状に付着しており、チューブ114をシェル106から取り出して乾燥させると、ほうきによって個々の毛状の固まりごとに容易に落とすことができた。すなわち、チューブ114に付着した有機汚泥136は、表面に薄く付いているのではなく、個々に塊として付いていた。したがってシェル内においても、排水の流れで自然に離脱することはないものの、せん断方向(チューブの表面をすべるような方向)に若干の力を加えれば容易に除去することが可能であった。   The inventors confirmed that the adhering matter on the tube 114 is attached in the shape of hair, and when the tube 114 is taken out from the shell 106 and dried, it can be easily removed for each individual lump of hair with a broom. did it. That is, the organic sludge 136 adhering to the tube 114 was not attached thinly to the surface but individually attached as a lump. Therefore, although it does not detach spontaneously in the shell due to the flow of the drainage, it can be easily removed by applying a slight force in the shearing direction (direction in which the surface of the tube slides).

図2は、図1の熱交換器100の内部構成を示す図である。図2(a)は熱交換器100の全体を示す斜視図である。図2(b)は熱交換器100の内部構成を示す概略図であって、図2(a)の縦断面に対応している。   FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the heat exchanger 100 of FIG. FIG. 2A is a perspective view showing the entire heat exchanger 100. FIG. 2B is a schematic diagram showing the internal configuration of the heat exchanger 100, and corresponds to the longitudinal section of FIG.

図2(a)では、シェル106を透過させて示している。図2(a)に示すように、シェル106の内部には、樹脂製のチューブ114が多数本配列されている。このチューブ114の周囲の空間はシェル106によって密閉されている。シェル106には給水口104および排水口108が設けられていて、シェル内には給水口104から排水口108に向かって排水が通過する。シェル106の端部にはフランジ112a・112bが設けられていて、フランジ112a・112bを開放させてチューブ114等の内部構造を取り外すことが可能になっている。   In FIG. 2A, the shell 106 is shown through. As shown in FIG. 2A, a large number of resin tubes 114 are arranged inside the shell 106. The space around the tube 114 is sealed by the shell 106. The shell 106 is provided with a water supply port 104 and a drain port 108, and drainage passes through the shell from the water supply port 104 toward the drain port 108. Flange 112a * 112b is provided in the edge part of the shell 106, The flanges 112a * 112b are open | released and internal structures, such as the tube 114, can be removed.

図2(b)に示すように、チューブ114の両端は一対の集合部116・118に接続していて、これら集合部116・118によってチューブ114の内部には熱媒体が流される。集合部116は、内部が区画116aと区画116bに分けられている。区画116aには熱媒体の流入口120が設けられていて、この区画116aからチューブ114aなどへ熱媒体が流される。   As shown in FIG. 2B, both ends of the tube 114 are connected to a pair of collecting portions 116 and 118, and a heat medium is caused to flow inside the tube 114 by the collecting portions 116 and 118. The gathering portion 116 is divided into a partition 116a and a partition 116b. The compartment 116a is provided with a heat medium inlet 120, and the heat medium flows from the compartment 116a to the tube 114a and the like.

チューブ114aの先に接続する集合部118は内部が区分けされておらず、熱媒体は集合部118からチューブ114bへと流れる。これらチューブ114a・114bを流れる過程において、熱媒体はシェル内の排水の熱を吸収する。そして、チューブ114bの先の区画116bには熱媒体の流出口122が設けられていて、流出口122を通じて熱媒体は所定の設備に運ばれ、その熱が再利用される。   The inside of the collecting portion 118 connected to the tip of the tube 114a is not divided, and the heat medium flows from the collecting portion 118 to the tube 114b. In the process of flowing through these tubes 114a and 114b, the heat medium absorbs the heat of the waste water in the shell. A heat medium outlet 122 is provided in the previous section 116b of the tube 114b. The heat medium is conveyed to a predetermined facility through the outlet 122, and the heat is reused.

再び図2(a)を参照する。本実施形態では、排水と共に有機汚泥136(図4(a)参照)がシェル内に取り込まれた場合、およびチューブ114の表面に生物的なスケール(堆積物)が発生した場合であっても、その有機汚泥136などはバッフル板124を利用して容易に除去できる構成となっている。バッフル板124は樹脂製かつ板状の部材であって、チューブ上の各所に複数備えられている。バッフル板124はチューブ114に沿って摺動でき、これによってチューブ114に付着した有機汚泥136を掻き取ることが可能になっている。   Reference is again made to FIG. In the present embodiment, even when organic sludge 136 (see FIG. 4A) is taken into the shell together with the drainage, and when biological scale (sediment) is generated on the surface of the tube 114, The organic sludge 136 and the like can be easily removed using the baffle plate 124. The baffle plate 124 is a resin-made and plate-like member, and a plurality of baffle plates 124 are provided at various locations on the tube. The baffle plate 124 can be slid along the tube 114, and thereby the organic sludge 136 attached to the tube 114 can be scraped off.

図3は、図2(a)の熱交換器100の内部構成の詳細を示す図である。図3(a)は、熱交換器100から取り出した内部ユニット125を示している。この内部ユニット125は、多数本のチューブ114、複数のバッフル板124、バッフル板124をつなぐ支持軸126、および一対の集合部116・118を組み合わせることで構成されている。   FIG. 3 is a diagram showing details of the internal configuration of the heat exchanger 100 of FIG. FIG. 3A shows the internal unit 125 taken out from the heat exchanger 100. The internal unit 125 is configured by combining a large number of tubes 114, a plurality of baffle plates 124, a support shaft 126 that connects the baffle plates 124, and a pair of collecting portions 116 and 118.

従来の金属性の熱交換器では、集合部等はシェルに溶接されていて取り外すことはできなかった。しかし、本実施形態では、集合部116等は内部ユニット125としてカートリッジ状になっていて、図2(a)のフランジ112a・112bを開放して取り出すことができる。この構成により、チューブ114等は容易に取り外して清掃し、または交換することが可能になっている。また、乾燥作業などの従来は規模の大きかったメンテナンスも容易に行うことが可能である。   In the conventional metallic heat exchanger, the gathering portion and the like are welded to the shell and cannot be removed. However, in this embodiment, the gathering portion 116 and the like are in the form of a cartridge as the internal unit 125, and can be taken out by opening the flanges 112a and 112b in FIG. With this configuration, the tube 114 and the like can be easily removed and cleaned or replaced. In addition, it is possible to easily perform maintenance, which has conventionally been large in scale, such as a drying operation.

図3(b)は、バッフル板124を明示するために、図3(a)の各チューブ114を省略した図である。図3(b)に示すように、各バッフル板同士は、その中心が支持軸126によって、また縁側が複数のフレーム128によってつながれている。   FIG. 3B is a diagram in which each tube 114 in FIG. 3A is omitted in order to clearly show the baffle plate 124. As shown in FIG. 3B, the baffle plates are connected to each other by a support shaft 126 at the center and a plurality of frames 128 at the edge side.

各バッフル板は複数の貫通孔130を有している。貫通孔130はチューブ114(図3(a)参照)の外径とほぼ等しい内径に形成されている。図3(a)に示したように、バッフル板124は、複数の貫通孔130のそれぞれにチューブ114を挿入させ設置される。   Each baffle plate has a plurality of through holes 130. The through hole 130 is formed to have an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the tube 114 (see FIG. 3A). As shown in FIG. 3A, the baffle plate 124 is installed by inserting the tube 114 into each of the plurality of through holes 130.

図3(c)は、図3(b)の貫通孔130の断面図である。特にこの図3(c)に示すように、本実施形態では、貫通孔130の内径はチューブ114の外径とほぼ等しいものの、チューブ114との間に僅か0.2mm〜1.0mmの隙間を形成するよう形成されている。この隙間は、チューブ114が内圧で膨張した場合であってもバッフル板124の摺動を可能にするための構成である。前述したが、有機汚泥136は、表面に薄く付いているのではなく、個々に塊として付いている。したがって、0.2mm〜1.0mmの隙間があっても、せん断方向に若干の力を加えれば容易に除去することが可能である。   FIG. 3C is a cross-sectional view of the through hole 130 of FIG. In particular, as shown in FIG. 3C, in this embodiment, although the inner diameter of the through hole 130 is substantially equal to the outer diameter of the tube 114, a gap of only 0.2 mm to 1.0 mm is provided between the tube 114. It is formed to form. This gap is a configuration for allowing the baffle plate 124 to slide even when the tube 114 is expanded by the internal pressure. As described above, the organic sludge 136 is not attached thinly on the surface, but is attached individually as a lump. Therefore, even if there is a gap of 0.2 mm to 1.0 mm, it can be easily removed by applying a slight force in the shear direction.

また、図3(b)に示すように、バッフル板124にはその縁に排水の経路を形成する切欠部132が設けられている。各バッフル板は、それぞれの切欠部132が隣接する他のバッフル板124の切欠部132とは反対側に位置するよう設置される。本実施形態では、切欠部132が上下反対に位置するよう各バッフル板124を設置しているが、各バッフル板124は切欠部132が左右反対側に位置するよう設置してもよい。これらは、シェル106内における排水の管間流速を上げるための構成である。また、これによって排水がチューブ114(図3(a)参照)に直交するように流れるため、合わせて熱交換性能の向上を図ることができる。さらには、この構成によってシェル内の流れの淀み点を無くすことができるため、固体の閉塞や微生物の増殖が抑制できる。   Further, as shown in FIG. 3B, the baffle plate 124 is provided with a notch 132 that forms a drainage path at the edge thereof. Each baffle plate is installed such that each notch 132 is positioned on the side opposite to the notch 132 of the other adjacent baffle plate 124. In this embodiment, each baffle plate 124 is installed so that the notch 132 is positioned upside down, but each baffle plate 124 may be installed so that the notch 132 is positioned on the left and right sides. These are configurations for increasing the flow rate of the drainage water in the shell 106. Moreover, since waste water flows so as to be orthogonal to the tube 114 (see FIG. 3A), the heat exchange performance can be improved. Furthermore, since this configuration can eliminate the stagnation point of the flow in the shell, it is possible to suppress clogging of solids and growth of microorganisms.

図4は、バッフル板124を摺動させる過程を示す図である。図4(a)に示すように、支持軸126は一部が集合部116を貫通してシェル106の外部に露出し、把持部134が設けられている。各バッフル板は、把持部134を操作することで、支持軸126を介して手動によって容易に摺動させることができる。なお、支持軸126と集合部116との間には排水の漏洩を防止するためのパッキンが備えられている。   FIG. 4 is a diagram illustrating a process of sliding the baffle plate 124. As shown in FIG. 4A, a part of the support shaft 126 penetrates the collecting portion 116 and is exposed to the outside of the shell 106, and a grip portion 134 is provided. Each baffle plate can be easily slid manually by operating the grip portion 134 via the support shaft 126. In addition, a packing for preventing leakage of drainage is provided between the support shaft 126 and the collecting portion 116.

図4(b)は図4(a)の状態から支持軸126を引き出した図、図4(c)は図4(b)の状態から支持軸126を押し入れた図である。これら図4(b)・図4(c)に示すように、バッフル板124をチューブ114に沿って摺動させることで、チューブ114に付着した有機汚泥136を掻き取り、排水の流れにのせて排水口108から排出させることができる。   4B is a view in which the support shaft 126 is pulled out from the state of FIG. 4A, and FIG. 4C is a view in which the support shaft 126 is pushed in from the state of FIG. 4B. As shown in FIGS. 4B and 4C, by sliding the baffle plate 124 along the tube 114, the organic sludge 136 adhering to the tube 114 is scraped off and put on the drainage flow. It can be discharged from the drain port 108.

チューブ114およびバッフル板124の材質には様々な樹脂を用いることができる。そのため、チューブ114およびバッフル板124の耐薬品性を任意に高めること、またそれらの表面自由エネルギーを低下させて有機汚泥136の付着を抑えることができる。例えば、本実施形態において、チューブ114およびバッフル板124はポリプロピレン製である。ポリプロピレンは、耐薬品性に優れ、また表面自由エネルギーも低いために有機汚泥136等の汚れがつきにくい。したがって、チューブ114およびバッフル板124の材質として好適である。   Various resins can be used for the material of the tube 114 and the baffle plate 124. Therefore, the chemical resistance of the tube 114 and the baffle plate 124 can be arbitrarily increased, and the surface free energy thereof can be reduced to suppress the adhesion of the organic sludge 136. For example, in the present embodiment, the tube 114 and the baffle plate 124 are made of polypropylene. Polypropylene is excellent in chemical resistance and has low surface free energy, so that it is difficult for organic sludge 136 and the like to be stained. Therefore, it is suitable as a material for the tube 114 and the baffle plate 124.

以上説明したように、当該熱交換器100では、チューブ114およびバッフル板124がポリプロピレン製であること、またバッフル板124が摺動可能であることで、シェル内の有機汚泥136を容易に掻き取ることが可能になっている。さらには、樹脂を多く用いているため全体的に軽量であって、バッフル板124も軽いために容易に摺動させることが可能となっている。したがって、バッフル板124の摺動によるメンテナンスは、労力および費用などの負担が軽く日常的に行うことができ、これによって高い熱交換器性能が維持できる。   As described above, in the heat exchanger 100, the tube 114 and the baffle plate 124 are made of polypropylene, and the baffle plate 124 is slidable, so that the organic sludge 136 in the shell is easily scraped off. It is possible. Furthermore, since a large amount of resin is used, the overall weight is light, and the baffle plate 124 is also light so that it can be easily slid. Therefore, the maintenance by sliding the baffle plate 124 is lightly burdensome in terms of labor and cost, and can be performed on a daily basis, thereby maintaining high heat exchanger performance.

なお、各図面においてシェル106を透過させて表現したが、シェル106は実際に全体が透明であってもよく、また一部が透明であってもよい。例えば、材質に塩化ビニル樹脂などの透明材料を用いてもよく、この構成によればシェル内におけるチューブ114やバッフル板124の状態が視認可能になるため、熱交換器100のメンテナンスがさらに容易になる。   In each drawing, the shell 106 is illustrated as being transparent, but the shell 106 may actually be entirely transparent or partly transparent. For example, a transparent material such as a vinyl chloride resin may be used as the material. According to this configuration, the state of the tube 114 and the baffle plate 124 in the shell can be visually recognized, so that the heat exchanger 100 can be maintained more easily. Become.

(第1実施形態)
図5は、第1実施形態にかかる熱交換システム100aの概略図である。図5(a)は連通管を説明する図であり、簡便のためバッフル板124を省略している。図5(b)は図5(a)のA−A断面図である。なお、以下の実施形態では、上記説明した熱交換器100とこれに含まれる構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
(First embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram of the heat exchange system 100a according to the first embodiment. FIG. 5A is a diagram illustrating the communication pipe, and the baffle plate 124 is omitted for simplicity. FIG.5 (b) is AA sectional drawing of Fig.5 (a). In the following embodiments, the heat exchanger 100 described above and the components included therein are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図5(a)に示すように、第1実施形態の熱交換システム100aでは、連通管140およびガスケット144が設けられている。連通管140は、熱交換器100のチューブ内に熱媒体を供給する流入口120と、熱交換器のチューブ外、すなわちシェル106の内部に排水を供給する給水口104を連通する。連通管140にはシリンジ142が配置されていて、かかるシリンジ内にガスケット144が移動可能に配置されている。   As shown to Fig.5 (a), in the heat exchange system 100a of 1st Embodiment, the communication pipe 140 and the gasket 144 are provided. The communication pipe 140 communicates the inlet 120 that supplies the heat medium into the tube of the heat exchanger 100 and the water supply port 104 that supplies the waste water to the outside of the tube of the heat exchanger, that is, inside the shell 106. A syringe 142 is disposed in the communication pipe 140, and a gasket 144 is movably disposed in the syringe.

上記構成によれば、チューブ内とチューブ外(シェル内)の一方に突発的に高い圧がかかった場合であっても、その差圧を緩和することができる。具体的には、シェル106の給水口104に高い圧力がかかるとガスケット144がチューブ114の流入口120側に移動する。逆も同様である。したがって、第1実施形態の熱交換システム100aによれば、チューブ内またはチューブ外の一方の圧力が急激に変動してもそれを緩和することができ、圧力の変動による熱交換器の損傷(特にチューブの損傷)を好適に防ぐことが可能である。   According to the said structure, even if it is a case where a high pressure is suddenly applied to one of the inside of a tube and the tube exterior (inside of a shell), the differential pressure | voltage can be relieve | moderated. Specifically, when a high pressure is applied to the water supply port 104 of the shell 106, the gasket 144 moves to the inlet 120 side of the tube 114. The reverse is also true. Therefore, according to the heat exchange system 100a of the first embodiment, even if the pressure inside or outside the tube fluctuates suddenly, it can be alleviated, and damage to the heat exchanger due to pressure fluctuation (particularly It is possible to suitably prevent (damage of the tube).

また図5(a)に示すように、第1実施形態の熱交換システム100aでは更に、シェル106の内部の光透過率を測定する光透過率計146を設けている。詳細には、図5(a)および(b)に示すように、シェル106の内部には、光を照射する光源148a(例えばLED)、および光源148aからの光を受光する受光器148b(例えばフォトカプラ)が配置されていて、それらは、シェル106の外部に配置された光透過率計146に接続されている。   Further, as shown in FIG. 5A, the heat exchange system 100a of the first embodiment further includes a light transmittance meter 146 for measuring the light transmittance inside the shell 106. Specifically, as shown in FIGS. 5A and 5B, inside the shell 106, a light source 148a (for example, an LED) that emits light and a light receiver 148b (for example, a light receiver 148b that receives light from the light source 148a) are provided. Photocouplers) are disposed and connected to a light transmissometer 146 disposed outside the shell 106.

上記構成によれば、光源148aから照射された光のうち、受光器148bにおいて受光された光の割合を算出することにより、チューブ外すなわちシェル内部の排水の光透過率を取得することができる。これにより、熱交換器100の分解作業や排水のサンプリングを行うことなくシェル106の内部の汚れの程度を把握することができ、熱交換器100の清掃タイミングを推定することが可能となる。   According to the above configuration, the light transmittance of the waste water outside the tube, that is, inside the shell can be obtained by calculating the ratio of the light received by the light receiver 148b out of the light emitted from the light source 148a. As a result, the degree of contamination inside the shell 106 can be grasped without disassembling the heat exchanger 100 or sampling waste water, and the cleaning timing of the heat exchanger 100 can be estimated.

また図5に示すように熱交換器100を横置きに配置する場合には、給水口104および排水口108を上方に配置するとよい。排水や井戸水、海水は、溶存空気が析出し、熱交換器100に溜まりやすい傾向がある。このため、給水口104および排水口108を上方に設置することで、溶存空気を速やかに熱交換器の外部に排出することが可能となる。   Further, when the heat exchanger 100 is disposed horizontally as shown in FIG. 5, the water supply port 104 and the drain port 108 may be disposed upward. Discharged air, well water, and seawater tend to accumulate in the heat exchanger 100 because dissolved air is deposited. For this reason, by installing the water supply port 104 and the drain port 108 upward, it becomes possible to quickly discharge the dissolved air to the outside of the heat exchanger.

(第2実施形態)
図6は、第2実施形態にかかる熱交換システム100bの概略図である。図6に示すように、第2実施形態の熱交換システム100bでは、熱交換器100を縦置きにした場合を例示している。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a schematic diagram of a heat exchange system 100b according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, in the heat exchange system 100b of 2nd Embodiment, the case where the heat exchanger 100 is installed vertically is illustrated.

図6に示すように、第2実施形態の熱交換システム100bでは、チューブ内を流れる流体の流出口122(熱媒体の出口)、およびチューブ外(シェル内)を流れる流体の排水口108(排水の出口)に導電率計150a・150bをそれぞれ配置している。これにより、チューブ内を流れる流体、およびチューブ外を流れる排水の導電率を監視することで、熱交換器内部の破損を早期に検出することができる。   As shown in FIG. 6, in the heat exchange system 100b of the second embodiment, the fluid outlet 122 (heat medium outlet) flowing in the tube and the fluid outlet 108 (drainage) flowing outside the tube (in the shell). The conductivity meters 150a and 150b are respectively disposed at the outlets of the two. Thereby, the damage inside the heat exchanger can be detected at an early stage by monitoring the conductivity of the fluid flowing inside the tube and the drainage flowing outside the tube.

想定される状況の一例として、熱媒体として河川水を使用した場合は導電率が低く、排水に有機溶媒を含んでいれば河川水よりも導電率が高い。そして排水が熱媒体に漏出すると、そのまま河川に戻すことができなくなってしまう。そこで熱媒体の流出口122(河川水)の導電率を観察することにより、導電率が上昇したら漏出が発生した(破損した)と判定することができる。   As an example of the assumed situation, the conductivity is low when river water is used as the heat medium, and the conductivity is higher than that of river water if the drainage contains an organic solvent. And if the drainage leaks into the heat medium, it cannot be returned to the river as it is. Therefore, by observing the conductivity of the heat medium outlet 122 (river water), it can be determined that leakage has occurred (broken) when the conductivity increases.

なお、熱交換システム100bでは、流出口122および排水口108の両方に導電率計を配置する構成を例示したが、これに限定するものではない。導電率計は、チューブ内を流れる流体の出口、またはチューブ外を流れる流体の出口の少なくとも一方に配置すればよく、そのような構成の場合、いずれに配置するかは流体の種類等に応じて適宜設定することが可能である。   In addition, in the heat exchange system 100b, although the structure which has arrange | positioned a conductivity meter in both the outflow port 122 and the drain port 108 was illustrated, it is not limited to this. The conductivity meter may be disposed at at least one of the outlet of the fluid flowing inside the tube or the outlet of the fluid flowing outside the tube. In such a configuration, depending on the type of the fluid, etc. It is possible to set appropriately.

また本実施形態では、図6に示すように、熱交換システム100bを縦置きに設置している。縦置きとは、チューブ114の流入口120および流出口122が配置された蓋体106a(シェル106の一端の端面)を上側に配置した状態である。   Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the heat exchange system 100b is installed vertically. The term “vertical placement” refers to a state in which the lid body 106a (the end face of one end of the shell 106) on which the inlet 120 and the outlet 122 of the tube 114 are arranged is arranged on the upper side.

ここで、シェル106の給水口104および排水口108はシェル106の側面106bに配置されており、排水口108は集合部118よりも上側(チューブ114側)に配置されている。このため、熱交換システム100bを交換するときに排水口108から排水を抜いても、排水口108より下側に排水が残留する。   Here, the water supply port 104 and the drain port 108 of the shell 106 are disposed on the side surface 106 b of the shell 106, and the drain port 108 is disposed on the upper side (the tube 114 side) of the collecting portion 118. For this reason, even if drainage is extracted from the drainage port 108 when the heat exchange system 100b is replaced, the drainage remains below the drainage port 108.

そこで、シェル106の下側の蓋体106c(シェル106の他端の端面)には、水抜き用のバルブ152が設置されている。これにより、図6に示すように熱交換器100を縦置きに配置した場合であっても、バルブ152を開くことにより、排水をシェル外に排出することができる。したがって、したがって、熱交換器100を縦置きに設置して運用することが可能となり、設置の自由度を高めることができる。   In view of this, a drainage valve 152 is provided on the lid 106c on the lower side of the shell 106 (the end face at the other end of the shell 106). Thereby, even if it is a case where the heat exchanger 100 is arrange | positioned vertically as shown in FIG. 6, the waste_water | drain can be discharged | emitted out of a shell by opening the valve | bulb 152. FIG. Therefore, it becomes possible to install and operate the heat exchanger 100 in a vertical orientation, and the degree of freedom of installation can be increased.

(第3実施形態)
図7は、第3実施形態にかかる熱交換システム100cの概略図である。図7(a)は熱交換器100の全体を示す斜視図であり、図7(b)、(c)は図7(a)の一点鎖線内の拡大断面図である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram of a heat exchange system 100c according to the third embodiment. Fig.7 (a) is a perspective view which shows the whole heat exchanger 100, FIG.7 (b), (c) is an expanded sectional view in the dashed-dotted line of Fig.7 (a).

上記したように、バッフル板124同士はフレーム128によって連結されている(図3(b)参照)。そして図7(a)、(c)に示すように、第3実施形態の熱交換システム100cでは、フレーム128が、シェル106の最も下流側に配置されるバッフル板124を突き抜けて挿入されている。この突き抜けた部分は、バッフル板124がチューブ114の端部に至ることを規制するストッパ128aとして機能する。   As described above, the baffle plates 124 are connected by the frame 128 (see FIG. 3B). 7A and 7C, in the heat exchange system 100c of the third embodiment, the frame 128 is inserted through the baffle plate 124 disposed on the most downstream side of the shell 106. . The protruding portion functions as a stopper 128 a that restricts the baffle plate 124 from reaching the end of the tube 114.

チューブ114および集合部118は樹脂で成形されることから、加工精度をある程度以上高くすることができないうえ、温度によって膨張・収縮する。したがってバッフル板124の貫通孔130の位置に対してチューブ114の固定箇所の位置がずれる可能性が高い。したがって、バッフル板124を集合部118に当接するほどに近づけると貫通孔130とチューブ114が強くこすれてしまい、チューブ114の破損を招くおそれがある。   Since the tube 114 and the gathering portion 118 are molded of resin, the processing accuracy cannot be increased to a certain degree and expands and contracts depending on the temperature. Therefore, there is a high possibility that the position of the fixing portion of the tube 114 is shifted from the position of the through hole 130 of the baffle plate 124. Therefore, if the baffle plate 124 is brought close enough to contact the collecting portion 118, the through hole 130 and the tube 114 are strongly rubbed, and the tube 114 may be damaged.

これに対しストッパ128aを設けたことにより、バッフル板124をシェル106に対して摺動させた際に、バッフル板124がチューブ114の端部の集合部118との固定箇所に至ることを規制することができる。したがって、チューブ114の端部の固定箇所の損傷を防止することが可能となる。   On the other hand, by providing the stopper 128a, when the baffle plate 124 is slid with respect to the shell 106, the baffle plate 124 is restricted from reaching the fixed portion with the collecting portion 118 at the end of the tube 114. be able to. Therefore, it is possible to prevent damage to the fixed portion at the end of the tube 114.

ここで本実施形態では、上述したバッフル板124の外径をシェル106の内径とほぼ等しくしている。そして、図7(b)に示すように、バッフル板124の外縁124aはテーパー状となっている。したがって、バッフル板とシェルの内壁とが当接しつつも、その摺動抵抗を減らすことができる。これにより、バッフル板124を摺動させることにより、チューブ114の外面だけでなく、シェル106の内面に付着した汚れも除去することができる。したがって、熱交換器100の清掃性を高め、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。   Here, in the present embodiment, the outer diameter of the baffle plate 124 described above is substantially equal to the inner diameter of the shell 106. As shown in FIG. 7B, the outer edge 124a of the baffle plate 124 is tapered. Therefore, the sliding resistance can be reduced while the baffle plate and the inner wall of the shell are in contact with each other. As a result, by sliding the baffle plate 124, not only the outer surface of the tube 114 but also the dirt attached to the inner surface of the shell 106 can be removed. Therefore, it becomes possible to improve the cleanability of the heat exchanger 100 and improve the maintainability.

(第4実施形態)
図8は、第4実施形態にかかる熱交換システム100dの概略図であり、全体構成を模式的に示している。図8に示すように、第4実施形態の熱交換システム100dでは、2台の熱交換器(複数の熱交換器100)を同時に接続している。なお、以下の説明では、便宜上、上述した熱交換器100を第1熱交換器200aおよび第2熱交換器200bと称する。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a schematic view of a heat exchange system 100d according to the fourth embodiment, schematically showing the overall configuration. As shown in FIG. 8, in the heat exchange system 100d of the fourth embodiment, two heat exchangers (a plurality of heat exchangers 100) are connected simultaneously. In the following description, for the sake of convenience, the above-described heat exchanger 100 is referred to as a first heat exchanger 200a and a second heat exchanger 200b.

詳細には、第1熱交換器200aおよび第2熱交換器200bの給水口104には、給水弁212a・212bがそれぞれ配置されている。また第1熱交換器200aおよび第2熱交換器200bの排水口108には、排水弁214a・排水弁214bがそれぞれ配置されている。   Specifically, the water supply valves 212a and 212b are arranged at the water supply ports 104 of the first heat exchanger 200a and the second heat exchanger 200b, respectively. Moreover, the drain valve 214a and the drain valve 214b are each arrange | positioned at the drain port 108 of the 1st heat exchanger 200a and the 2nd heat exchanger 200b.

一方、第1熱交換器200aおよび第2熱交換器200bの流入口120には、流入弁216a・216bがそれぞれ配置されている。また第1熱交換器200aおよび第2熱交換器200bの流出口122には、流出弁218a・218bがそれぞれ配置されている。   On the other hand, inflow valves 216a and 216b are arranged at the inlet 120 of the first heat exchanger 200a and the second heat exchanger 200b, respectively. Outflow valves 218a and 218b are arranged at the outlet 122 of the first heat exchanger 200a and the second heat exchanger 200b, respectively.

上記構成によれば、複数台の熱交換器を切り換えて運転可能となる。具体的には、第1熱交換器200aに接続される弁を開とし、第2熱交換器200bに接続される弁を閉とすることにより、第2熱交換器200bを停止し、第1熱交換器200aのみを運転することができる。逆に、第2熱交換器200bに接続される弁を開にし、第1熱交換器200aに接続される弁を閉とすれば、第1熱交換器200aを停止し、第2熱交換器200bのみを運転することもできる。これにより、複数台の熱交換器のうち、清掃を行う熱交換器のみを停止しつつ、他の熱交換器において熱交換処理を継続することが可能となる。   According to the above configuration, a plurality of heat exchangers can be switched and operated. Specifically, the second heat exchanger 200b is stopped by opening the valve connected to the first heat exchanger 200a and closing the valve connected to the second heat exchanger 200b. Only the heat exchanger 200a can be operated. Conversely, if the valve connected to the second heat exchanger 200b is opened and the valve connected to the first heat exchanger 200a is closed, the first heat exchanger 200a is stopped, and the second heat exchanger is Only 200b can be driven. Thereby, it becomes possible to continue the heat exchange process in another heat exchanger while stopping only the heat exchanger that performs cleaning among the plurality of heat exchangers.

また熱交換システム100dでは、第1熱交換器200aおよび第2熱交換器200bに接続されている全ての弁を開にすることにより、2台の熱交換器において熱交換処理を行うことができる。したがって、通常時は1台の熱交換器を運転し、負荷が増えた場合には2台の熱交換器によって熱交換処理を行うといった運用も可能となる。なお、本実施形態では、2台の熱交換器を同時に接続する構成を例示したが、これに限定するものではなく、3台以上の熱交換器を同時に接続してもよい。   In the heat exchange system 100d, the heat exchange process can be performed in the two heat exchangers by opening all the valves connected to the first heat exchanger 200a and the second heat exchanger 200b. . Accordingly, it is possible to operate such that one heat exchanger is normally operated and when the load increases, heat exchange processing is performed by two heat exchangers. In addition, in this embodiment, although the structure which connects two heat exchangers simultaneously was illustrated, it is not limited to this, You may connect three or more heat exchangers simultaneously.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されるものではない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明は、シェルと、シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、チューブ内を流れる流体とチューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムに利用することができる。   The present invention includes a shell and a plurality of resin-made tubes accommodated in the shell, and includes a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing in the tube and a fluid flowing outside the tube. Can be used for the system.

100…熱交換器、100a…熱交換システム、100b…熱交換システム、100c…熱交換システム、100d…熱交換システム、102…排水槽、104…給水口、106…シェル、106a…蓋体、106b…側面、106c…蓋体、108…排水口、110…処理槽、112a…フランジ、112b…フランジ、114…チューブ、116…集合部、116a…区画、116b…区画、118…集合部、120…流入口、122…流出口、124…バッフル板、124a…外縁、125…内部ユニット、126…支持軸、128…フレーム、128a…ストッパ、130…貫通孔、132…切欠部、136…有機汚泥、140…連通管、142…シリンジ、144…ガスケット、146…光透過率計、148a…光源、148b…受光器、150a…導電率計、150b…導電率計、152…バルブ、200a…第1熱交換器、200b…第2熱交換器、212a…給水弁、212b…給水弁、214a…排水弁、214b…排水弁、216a…流入弁、216b…流入弁、218a…流出弁、218b…流出弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Heat exchanger, 100a ... Heat exchange system, 100b ... Heat exchange system, 100c ... Heat exchange system, 100d ... Heat exchange system, 102 ... Drain tank, 104 ... Water inlet, 106 ... Shell, 106a ... Lid, 106b ... Side surface, 106c ... Cover body, 108 ... Drain port, 110 ... Treatment tank, 112a ... Flange, 112b ... Flange, 114 ... Tube, 116 ... Collecting part, 116a ... Division, 116b ... Division, 118 ... Collecting part, 120 ... Inlet, 122 ... Outlet, 124 ... Baffle plate, 124a ... Outer edge, 125 ... Internal unit, 126 ... Support shaft, 128 ... Frame, 128a ... Stopper, 130 ... Through hole, 132 ... Notch, 136 ... Organic sludge, 140 ... Communication tube, 142 ... Syringe, 144 ... Gasket, 146 ... Light transmittance meter, 148a ... Light source, 148b ... 150a ... conductivity meter, 150b ... conductivity meter, 152 ... valve, 200a ... first heat exchanger, 200b ... second heat exchanger, 212a ... water supply valve, 212b ... water supply valve, 214a ... drain valve, 214b ... Drain valve, 216a ... Inflow valve, 216b ... Inflow valve, 218a ... Outflow valve, 218b ... Outflow valve

Claims (7)

シェルと、該シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、該チューブ内を流れる流体と該チューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、
前記熱交換器のチューブ内と該チューブ外を連通させる連通管と、該連通管の中に移動可能に配置されたガスケットとを備え、該チューブの内外の差圧を緩和することを特徴とする熱交換システム。
A heat exchange system including a shell and a plurality of resin-made tubes accommodated in the shell, and including a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing in the tube and a fluid flowing outside the tube Because
It comprises a communication pipe that allows the inside and outside of the tube of the heat exchanger to communicate with each other, and a gasket that is movably disposed in the communication pipe, and reduces the pressure difference inside and outside the tube. Heat exchange system.
シェルと、該シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、該チューブ内を流れる流体と該チューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、
前記チューブ内を流れる流体の出口、または該チューブ外を流れる流体の出口の少なくとも一方に配置された導電率計を備えることを特徴とする熱交換システム。
A heat exchange system including a shell and a plurality of resin-made tubes accommodated in the shell, and including a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing in the tube and a fluid flowing outside the tube Because
A heat exchange system comprising a conductivity meter disposed at at least one of an outlet of a fluid flowing in the tube and an outlet of a fluid flowing outside the tube.
シェルと、該シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、該チューブ内を流れる流体と該チューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、
前記シェルの内部の光透過率を測定する光透過率計を備えることを特徴とする熱交換システム。
A heat exchange system including a shell and a plurality of resin-made tubes accommodated in the shell, and including a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing in the tube and a fluid flowing outside the tube Because
A heat exchange system comprising a light transmittance meter for measuring light transmittance inside the shell.
シェルと、該シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、該チューブ内を流れる流体と該チューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、
前記熱交換器は、
前記チューブ内を流れる流体の入口と出口が前記シェルの一端の端面に配置されていて、
前記チューブ外を流れる流体の入口と出口が前記シェルの側面に配置されていて、
前記シェルの他端の端面には、水抜き用のバルブが設置されていることを特徴とする熱交換システム。
A heat exchange system including a shell and a plurality of resin-made tubes accommodated in the shell, and including a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing in the tube and a fluid flowing outside the tube Because
The heat exchanger is
An inlet and an outlet of the fluid flowing in the tube are arranged at one end face of the shell,
An inlet and an outlet for fluid flowing outside the tube are arranged on the side of the shell,
A heat exchange system, wherein a drainage valve is installed on an end face of the other end of the shell.
シェルと、該シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、該チューブ内を流れる流体と該チューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、
複数台の前記熱交換器を同時に接続し、切り換えて運転可能であることを特徴とする熱交換システム。
A heat exchange system including a shell and a plurality of resin-made tubes accommodated in the shell, and including a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing in the tube and a fluid flowing outside the tube Because
A heat exchange system characterized in that a plurality of the heat exchangers can be connected at the same time and can be switched for operation.
シェルと、該シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、該チューブ内を流れる流体と該チューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、
前記多数本のチューブが貫通し前記シェルに対して摺動可能なバッフル板を備え、
前記バッフル板は、外径が前記シェルの内径とほぼ等しく、外縁がテーパー状であることを特徴とする熱交換システム。
A heat exchange system including a shell and a plurality of resin-made tubes accommodated in the shell, and including a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing in the tube and a fluid flowing outside the tube Because
A baffle plate through which the plurality of tubes penetrate and slidable with respect to the shell;
The heat exchange system according to claim 1, wherein the baffle plate has an outer diameter substantially equal to an inner diameter of the shell and has an outer edge tapered.
シェルと、該シェル内に収容された樹脂製の多数本のチューブとを備え、該チューブ内を流れる流体と該チューブ外を流れる流体との間で熱交換を行う熱交換器を含む熱交換システムであって、
前記多数本のチューブが貫通し前記シェルに対して摺動可能なバッフル板と、
前記バッフル板が前記チューブの端部に至ることを規制するストッパとを備えることを特徴とする熱交換システム。
A heat exchange system including a shell and a plurality of resin-made tubes accommodated in the shell, and including a heat exchanger that performs heat exchange between a fluid flowing in the tube and a fluid flowing outside the tube Because
A baffle plate through which the multiple tubes penetrate and slidable with respect to the shell;
A heat exchange system comprising: a stopper that restricts the baffle plate from reaching the end of the tube.
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