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
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- 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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- Japan
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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 |