JP2563990Y2 - 多管式熱交換器における管結合構造 - Google Patents
多管式熱交換器における管結合構造Info
- Publication number
- JP2563990Y2 JP2563990Y2 JP8074392U JP8074392U JP2563990Y2 JP 2563990 Y2 JP2563990 Y2 JP 2563990Y2 JP 8074392 U JP8074392 U JP 8074392U JP 8074392 U JP8074392 U JP 8074392U JP 2563990 Y2 JP2563990 Y2 JP 2563990Y2
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- tube
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- heat exchanger
- heat
- transfer tubes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は多管式熱交換器における
管結合構造、より詳しくは、高温・高熱負荷のボイラ等
の熱交換器等に好適に使用される多管式熱交換器におけ
る管結合構造に関するものである。
管結合構造、より詳しくは、高温・高熱負荷のボイラ等
の熱交換器等に好適に使用される多管式熱交換器におけ
る管結合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にボイラ、熱交換器等においては多
数の伝熱管を並列に配置し、この伝熱管の位置保持を計
るため、各伝熱管を結合部材、即ちタイプレート結合す
るすることが行われている。即ち、図４及び図５に示す
ように伝熱管１ａと１ｂ間に結合部材２を溶接部３によ
り取付け結合するものである。
数の伝熱管を並列に配置し、この伝熱管の位置保持を計
るため、各伝熱管を結合部材、即ちタイプレート結合す
るすることが行われている。即ち、図４及び図５に示す
ように伝熱管１ａと１ｂ間に結合部材２を溶接部３によ
り取付け結合するものである。
【０００３】そして伝熱管１ａ, １ｂは通常、例えば炭
素鋼又は低合金鋼の如き熱伝導率の大きな金属材で形成
され、一方、結合部材２は耐熱性の問題から例えばステ
ンレス鋼などの耐熱性の大きな金属材で形成されてい
る。
素鋼又は低合金鋼の如き熱伝導率の大きな金属材で形成
され、一方、結合部材２は耐熱性の問題から例えばステ
ンレス鋼などの耐熱性の大きな金属材で形成されてい
る。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】ところがこのような異
種金属による伝熱管の結合において高温高熱負荷におい
ては、伝熱管１ａ, １ｂと結合部材２との熱膨張係数の
差異により熱応力が発生し、そのため結合部材２の溶接
３部分が損傷することとなる。
種金属による伝熱管の結合において高温高熱負荷におい
ては、伝熱管１ａ, １ｂと結合部材２との熱膨張係数の
差異により熱応力が発生し、そのため結合部材２の溶接
３部分が損傷することとなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案は前記従来の問題
点を解決するためになされたものであって、多数の伝熱
管を有する熱交換器において、前記伝熱管を熱伝導率の
大なる金属材で形成するとともに、該各伝熱管を該伝熱
管と同一金属材よりなる結合部材で結合させ、かつ耐熱
性及び熱抵抗が大なる異種金属よりなる被覆材で前記結
合部材を間隙を有する如く被覆するようにした多管式熱
交換器における管結合構造を提供せんとするものであ
る。
点を解決するためになされたものであって、多数の伝熱
管を有する熱交換器において、前記伝熱管を熱伝導率の
大なる金属材で形成するとともに、該各伝熱管を該伝熱
管と同一金属材よりなる結合部材で結合させ、かつ耐熱
性及び熱抵抗が大なる異種金属よりなる被覆材で前記結
合部材を間隙を有する如く被覆するようにした多管式熱
交換器における管結合構造を提供せんとするものであ
る。
【０００６】伝熱管は炭素鋼又は低合金鋼等の熱伝導率
の大きな材質が選定され、被覆材としてステンレス鋼や
耐熱材が使用されるが、何れにしても伝熱管は熱伝導率
の大きな材質のものが使用される。しかし、結合部材自
体に冷却手段が設けられていないために、高温になり易
い状態にあるので、伝熱管と被覆材との間に、0.1 ｍｍ
程度以上の間隙を設け、その間隙内のガス層によって断
熱効果を得ることができるのである。この間隙を形成す
る手段としては被覆材の内面に突起物を設けたり、この
被覆材自体の変形を利用して突起物を形成することがで
きるが、この突起物はなるべく伝熱管に小さな面積で接
触するように配慮する。
の大きな材質が選定され、被覆材としてステンレス鋼や
耐熱材が使用されるが、何れにしても伝熱管は熱伝導率
の大きな材質のものが使用される。しかし、結合部材自
体に冷却手段が設けられていないために、高温になり易
い状態にあるので、伝熱管と被覆材との間に、0.1 ｍｍ
程度以上の間隙を設け、その間隙内のガス層によって断
熱効果を得ることができるのである。この間隙を形成す
る手段としては被覆材の内面に突起物を設けたり、この
被覆材自体の変形を利用して突起物を形成することがで
きるが、この突起物はなるべく伝熱管に小さな面積で接
触するように配慮する。
【０００７】
【作 用】かかる多管式熱交換器における管結合構造に
おいて、伝熱管に比較して結合部材は冷却されないため
に高温となるが、被覆材による熱抵抗と被覆材と結合部
材との間隙による熱抵抗とにより結合部材の温度上昇を
最高耐熱温度以下に抑制することができる。
おいて、伝熱管に比較して結合部材は冷却されないため
に高温となるが、被覆材による熱抵抗と被覆材と結合部
材との間隙による熱抵抗とにより結合部材の温度上昇を
最高耐熱温度以下に抑制することができる。
【０００８】
【実 施 例】以下図１乃至図３に基づき本考案による
多管式熱交換器における管結合構造の一実施例を示すも
のであって、図１は多管式熱交換器の要部拡大側面図、
図２は図１のＡ−Ａ矢視図てある。多管式熱交換器の一
部を構成する伝熱管１０, １１は、例えば炭素鋼又は低
合金鋼の如き熱伝導率が大きい材料が使用される。しか
し、これらの材料は比較的耐熱性の劣る金属材料でもあ
る。
多管式熱交換器における管結合構造の一実施例を示すも
のであって、図１は多管式熱交換器の要部拡大側面図、
図２は図１のＡ−Ａ矢視図てある。多管式熱交換器の一
部を構成する伝熱管１０, １１は、例えば炭素鋼又は低
合金鋼の如き熱伝導率が大きい材料が使用される。しか
し、これらの材料は比較的耐熱性の劣る金属材料でもあ
る。
【０００９】これらの伝熱管１０, １１の間は、これら
の伝熱管１０, １１と同一金属材料ないしは熱膨張率が
ほぼ等しい材料で形成された結合部材１２を介在させ、
溶接部１３で結合されている。そしてこの結合部材１２
は被覆材１４で被覆されている。この被覆材１４は例え
ばステンレスの如き耐熱性及び熱抵抗大なる金属材で形
成されている。その構造は、例えば図３に示されるよう
に薄い板材１５の一面に複数の突起１６を設けたものや
被覆材自体の変形による突起を利用したものが使用され
る。
の伝熱管１０, １１と同一金属材料ないしは熱膨張率が
ほぼ等しい材料で形成された結合部材１２を介在させ、
溶接部１３で結合されている。そしてこの結合部材１２
は被覆材１４で被覆されている。この被覆材１４は例え
ばステンレスの如き耐熱性及び熱抵抗大なる金属材で形
成されている。その構造は、例えば図３に示されるよう
に薄い板材１５の一面に複数の突起１６を設けたものや
被覆材自体の変形による突起を利用したものが使用され
る。
【００１０】そしてこの被覆材１４を、その突起１６が
結合部材１２の表面に当接するよう巻付けて取付けてこ
の被覆材１４と結合部材１２との間に間隙１７を形成し
ている。この間隙１７は被覆材１４と接合部材１２との
間に断熱ガス層を形成することによって結合部材１２の
温度をさげるためのものである。また、被覆材１４の両
端と溶接部１３との間にも若干の間隙が形成されるのが
好ましい。
結合部材１２の表面に当接するよう巻付けて取付けてこ
の被覆材１４と結合部材１２との間に間隙１７を形成し
ている。この間隙１７は被覆材１４と接合部材１２との
間に断熱ガス層を形成することによって結合部材１２の
温度をさげるためのものである。また、被覆材１４の両
端と溶接部１３との間にも若干の間隙が形成されるのが
好ましい。
【００１１】かかる構成において、多管式熱交換器の運
転時においては、伝熱管１０, １１に比較して結合部材
１２も高温となるが被覆材１４は耐熱性材料で構成され
ているためにを有するため、この高温に耐えることがで
きるばかりでなく、この被覆材１４の熱はそれ自体の熱
抵抗と間隙１７の熱抵抗とにより結合部材１２の温度上
昇を抑制することができるのである。
転時においては、伝熱管１０, １１に比較して結合部材
１２も高温となるが被覆材１４は耐熱性材料で構成され
ているためにを有するため、この高温に耐えることがで
きるばかりでなく、この被覆材１４の熱はそれ自体の熱
抵抗と間隙１７の熱抵抗とにより結合部材１２の温度上
昇を抑制することができるのである。
【００１２】本考案者等の実験結果によれば次のデータ
が得られた。即ち、直径が50ｍｍ、肉厚が５ｍｍの低合
金鋼からなる伝熱管１０，１１の間を、厚さが８ｍｍ、
幅が100 ｍｍの低合金鋼からなる結合部材１２で連結し
た。そしてこの結合部材１２の表面を厚さが 1.2ｍｍの
ステンレス鋼板からなる被覆材１４を使用し、0.1 ｍｍ
以上の間隙１７を有するように被覆した。なお、この被
覆材１４の内面には、板自体の変形により高さが 0.5ｍ
ｍ程度の突起１６が形成されている。
が得られた。即ち、直径が50ｍｍ、肉厚が５ｍｍの低合
金鋼からなる伝熱管１０，１１の間を、厚さが８ｍｍ、
幅が100 ｍｍの低合金鋼からなる結合部材１２で連結し
た。そしてこの結合部材１２の表面を厚さが 1.2ｍｍの
ステンレス鋼板からなる被覆材１４を使用し、0.1 ｍｍ
以上の間隙１７を有するように被覆した。なお、この被
覆材１４の内面には、板自体の変形により高さが 0.5ｍ
ｍ程度の突起１６が形成されている。
【００１３】この熱交換器の伝熱管１０，１１の外部に
900 ℃〜500 ℃の高温の循環粒子がが供給され、一方、
内部には 350℃の水が供給され、水蒸気混合物となって
排出された。この状態で長期間、熱交換器を運転した
が、伝熱管１０，１１と結合部材１２との溶接部１３と
の間には何らの損傷も認められなかった。熱交換器の運
転中において、前記結合部材１２の温度の平均値を測定
したところ、循環粒子の温度が 900℃で、結合材12の最
高予想温度が約 700℃であるのに対して、これより約50
℃低い 650℃程度に抑制されていることが確認され、こ
の温度降下によって結合部材12を許容温度以下に制御す
ることができた。
900 ℃〜500 ℃の高温の循環粒子がが供給され、一方、
内部には 350℃の水が供給され、水蒸気混合物となって
排出された。この状態で長期間、熱交換器を運転した
が、伝熱管１０，１１と結合部材１２との溶接部１３と
の間には何らの損傷も認められなかった。熱交換器の運
転中において、前記結合部材１２の温度の平均値を測定
したところ、循環粒子の温度が 900℃で、結合材12の最
高予想温度が約 700℃であるのに対して、これより約50
℃低い 650℃程度に抑制されていることが確認され、こ
の温度降下によって結合部材12を許容温度以下に制御す
ることができた。
【００１４】
【考案の効果】以上の説明から明らかなように本考案に
よる多管式熱交換器における管結合構造によれば、被覆
材による耐熱性と熱抵抗及び被覆材と結合部材との間隙
による熱抵抗とにより結合部材の温度上昇を抑制するこ
とができるため、結合部材を伝熱管と同一金属材で形成
できる。
よる多管式熱交換器における管結合構造によれば、被覆
材による耐熱性と熱抵抗及び被覆材と結合部材との間隙
による熱抵抗とにより結合部材の温度上昇を抑制するこ
とができるため、結合部材を伝熱管と同一金属材で形成
できる。
【００１５】その結果、結合部材を許容温度以下に制御
し、結合部材の耐久性を向上できる効果がある。
し、結合部材の耐久性を向上できる効果がある。
【図１】本考案による多管式熱交換器の一部拡大側面図
である。
である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】被覆材の一部を示す斜視図である。
【図４】従来の多管式熱交換器の一部拡大側面図であ
る。
る。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視図である。
１ａ, １ｂ, １０, １１ 伝熱管 ２, １２ 結合
部材 ３, １３ 溶接 １４ 被覆材 １５ 板材 １６ 突起 １７ 間隙
部材 ３, １３ 溶接 １４ 被覆材 １５ 板材 １６ 突起 １７ 間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 河野 誠 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造 船株式会社 玉野事業所内 (72)考案者 西本 泉 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造 船株式会社 玉野事業所内 (56)参考文献 実開 昭60−154707（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−153481（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−153480（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 多数の伝熱管を有する熱交換器におい
て、前記伝熱管を熱伝導率が大なる金属材で形成すると
ともに、該各伝熱管を該伝熱管と同一金属材よりなる結
合部材で結合させ、かつ耐熱性及び熱抵抗が大なる異種
金属材よりなる被覆材で前記結合部材を間隙をあけて被
覆したことを特徴とする多管式熱交換器における管結合
構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8074392U JP2563990Y2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 多管式熱交換器における管結合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8074392U JP2563990Y2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 多管式熱交換器における管結合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0646185U JPH0646185U (ja) | 1994-06-24 |
| JP2563990Y2 true JP2563990Y2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=13726887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8074392U Expired - Lifetime JP2563990Y2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 多管式熱交換器における管結合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563990Y2 (ja) |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP8074392U patent/JP2563990Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0646185U (ja) | 1994-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970930 |