JP2573806Y2 - シェル・アンド・チューブ式吸収凝縮器 - Google Patents
シェル・アンド・チューブ式吸収凝縮器Info
- Publication number
- JP2573806Y2 JP2573806Y2 JP1991057447U JP5744791U JP2573806Y2 JP 2573806 Y2 JP2573806 Y2 JP 2573806Y2 JP 1991057447 U JP1991057447 U JP 1991057447U JP 5744791 U JP5744791 U JP 5744791U JP 2573806 Y2 JP2573806 Y2 JP 2573806Y2
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- Japan
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- medium vapor
- heat medium
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- refrigerant
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、混合熱媒を作動流体と
したボイラプラント、海洋温度差プラント、ヒートポン
プ、吸収式冷凍機などに用いられるシェル・アンド・チ
ューブ式吸収凝縮器に関する。
したボイラプラント、海洋温度差プラント、ヒートポン
プ、吸収式冷凍機などに用いられるシェル・アンド・チ
ューブ式吸収凝縮器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７及び図８にそれぞれ伝熱管７を水平
および垂直に配置した従来のシェル・アンド・チューブ
式吸収凝縮器を示す。
および垂直に配置した従来のシェル・アンド・チューブ
式吸収凝縮器を示す。
【０００３】図７及び図８において、１は吸収凝縮器の
シェル、２は蒸気入口管、３は凝縮液（又は凝縮液と蒸
気）出口管、４は冷媒入口管、５は冷媒出口管、６は管
板、７は伝熱管、８は管板６とシェル１の間に形成され
る冷媒室である。
シェル、２は蒸気入口管、３は凝縮液（又は凝縮液と蒸
気）出口管、４は冷媒入口管、５は冷媒出口管、６は管
板、７は伝熱管、８は管板６とシェル１の間に形成され
る冷媒室である。
【０００４】これらのシェル・アンド・チューブ式吸収
凝縮器では、蒸気入口管２よりシェル１に入った熱媒で
ある混合熱媒蒸気は、伝熱管７を介して下記の冷媒によ
って冷却されて、伝熱管７表面で吸収凝縮（又は、一部
吸収凝縮）し、凝縮液（又は、一部凝縮液と蒸気）とな
り、凝縮液出口管３より出る。一方、冷媒入口管４より
冷媒室８に入った冷媒は、伝熱管７内を流れる間に前記
混合蒸気と熱交し、冷媒室８を経て冷媒出口管５より流
出する。
凝縮器では、蒸気入口管２よりシェル１に入った熱媒で
ある混合熱媒蒸気は、伝熱管７を介して下記の冷媒によ
って冷却されて、伝熱管７表面で吸収凝縮（又は、一部
吸収凝縮）し、凝縮液（又は、一部凝縮液と蒸気）とな
り、凝縮液出口管３より出る。一方、冷媒入口管４より
冷媒室８に入った冷媒は、伝熱管７内を流れる間に前記
混合蒸気と熱交し、冷媒室８を経て冷媒出口管５より流
出する。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】図５（ａ），（ｂ）
は、それぞれシェル・アンド・チューブ式の吸収凝縮器
における蒸気側伝熱面近傍の蒸気の濃度と温度分布を示
す概念図である。この吸収凝縮器における凝縮のメカニ
ズムは、混合熱媒蒸気のうち沸点の高い方の熱媒蒸気が
伝熱面で冷やされて先に凝縮し、これに沸点の低い方の
熱媒蒸気が吸収凝縮される。これによって、図５
（ａ），（ｂ）に示すように、濃度と温度の境界層が生
じ、これらが発達するほど伝熱が阻害されることとな
る。
は、それぞれシェル・アンド・チューブ式の吸収凝縮器
における蒸気側伝熱面近傍の蒸気の濃度と温度分布を示
す概念図である。この吸収凝縮器における凝縮のメカニ
ズムは、混合熱媒蒸気のうち沸点の高い方の熱媒蒸気が
伝熱面で冷やされて先に凝縮し、これに沸点の低い方の
熱媒蒸気が吸収凝縮される。これによって、図５
（ａ），（ｂ）に示すように、濃度と温度の境界層が生
じ、これらが発達するほど伝熱が阻害されることとな
る。
【０００６】一方シェル・アンド・チューブ式吸収冷凍
機の冷媒側は、通常伝熱の良好な管内の強制対流による
乱流熱伝達になるよう設計されている。
機の冷媒側は、通常伝熱の良好な管内の強制対流による
乱流熱伝達になるよう設計されている。
【０００７】従って、従来のシェル・アンド・チューブ
式吸収凝縮器の伝熱は蒸気側の熱伝達の良否に大きく依
存しているが、以上の理由により伝熱は一般に良好では
ない。
式吸収凝縮器の伝熱は蒸気側の熱伝達の良否に大きく依
存しているが、以上の理由により伝熱は一般に良好では
ない。
【０００８】また、前記シェル・アンド・チューブ式吸
収凝縮器においては、熱媒蒸気の吸収凝縮を促進するた
めに、希釈液を投入する場合もあるが、この希釈につい
ても、凝縮液におけると同様な前記のような問題点が発
生する。
収凝縮器においては、熱媒蒸気の吸収凝縮を促進するた
めに、希釈液を投入する場合もあるが、この希釈につい
ても、凝縮液におけると同様な前記のような問題点が発
生する。
【０００９】本考案は、従来のシェル・アンド・チュー
ブ式吸収凝縮器の以上の問題点を解決しようとするもの
である。
ブ式吸収凝縮器の以上の問題点を解決しようとするもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本考案の要旨とする手段
は、伝熱管によって形成される伝熱面において混合熱媒
蒸気を吸収凝縮させるシェル・アンド・チューブ式吸収
凝縮器において、混合熱媒蒸気の対向方向の繰り返し流
路を形成するとともに該流路をせばめるバッフルと、凝
縮液等の液体を所定の液位を保持して収容し蒸気の吹き
抜けを防止するとともに蒸気通路の一部を形成する多孔
板からなるトレーとを設けたことを特徴とするシェル・
アンド・チューブ式吸収凝縮器にある。
は、伝熱管によって形成される伝熱面において混合熱媒
蒸気を吸収凝縮させるシェル・アンド・チューブ式吸収
凝縮器において、混合熱媒蒸気の対向方向の繰り返し流
路を形成するとともに該流路をせばめるバッフルと、凝
縮液等の液体を所定の液位を保持して収容し蒸気の吹き
抜けを防止するとともに蒸気通路の一部を形成する多孔
板からなるトレーとを設けたことを特徴とするシェル・
アンド・チューブ式吸収凝縮器にある。
【００１１】
【作用】本考案では、バッフルを兼ねたトレーによって
混合熱媒蒸気の流路がせばめられ、混合熱媒蒸気の流れ
が制御され、伝熱管上の混合熱媒蒸気側の伝熱面上の濃
度と温度の境界層の発達を妨げる。このようにして、混
合熱媒蒸気と冷媒との間で効率よい熱交換が行われ、混
合熱媒蒸気の効果的な吸収凝縮が実現されることにな
る。
混合熱媒蒸気の流路がせばめられ、混合熱媒蒸気の流れ
が制御され、伝熱管上の混合熱媒蒸気側の伝熱面上の濃
度と温度の境界層の発達を妨げる。このようにして、混
合熱媒蒸気と冷媒との間で効率よい熱交換が行われ、混
合熱媒蒸気の効果的な吸収凝縮が実現されることにな
る。
【００１２】また、凝縮液又は希釈液はトレイに収容さ
れ、このトレイに収容された凝縮液又は希釈液の液位に
よって、混合熱媒蒸気がトレイを吹抜けることが防止さ
れ、混合熱媒蒸気の流れの制御が確実に行なわれる。
れ、このトレイに収容された凝縮液又は希釈液の液位に
よって、混合熱媒蒸気がトレイを吹抜けることが防止さ
れ、混合熱媒蒸気の流れの制御が確実に行なわれる。
【００１３】なお、本考案においては、混合熱媒蒸気の
吹抜けを防止するように前記の収容された凝縮液又は希
釈液の液位を確保できるように、トレイの孔の孔径、数
及び分布が設定される。
吹抜けを防止するように前記の収容された凝縮液又は希
釈液の液位を確保できるように、トレイの孔の孔径、数
及び分布が設定される。
【００１４】
【実施例】本考案の第１の実施例を、図１によって説明
する。１は熱交換器のシェルであり、その両側には管板
６で仕切られた冷媒室８，８が設けられており、この冷
媒室８，８間に複数の水平の伝熱管７が、上下方向及び
水平方向に互いに間隔をおいて配置されている。一方の
冷媒室８の下部には冷媒入口管４が接続され、他方の冷
媒室８の上部には冷媒出口管５が接続されている。
する。１は熱交換器のシェルであり、その両側には管板
６で仕切られた冷媒室８，８が設けられており、この冷
媒室８，８間に複数の水平の伝熱管７が、上下方向及び
水平方向に互いに間隔をおいて配置されている。一方の
冷媒室８の下部には冷媒入口管４が接続され、他方の冷
媒室８の上部には冷媒出口管５が接続されている。
【００１５】熱交換器シェル１の上部の冷媒出口管５を
設けた冷媒室８寄りには熱媒蒸気入口管２が接続され、
熱交換器のシェル１の下部の冷媒入口管４を設けた冷媒
室８寄りには凝縮液出口管３が接続されている。
設けた冷媒室８寄りには熱媒蒸気入口管２が接続され、
熱交換器のシェル１の下部の冷媒入口管４を設けた冷媒
室８寄りには凝縮液出口管３が接続されている。
【００１６】また、熱交換器のシェル１内には、互いに
間隔をおいて、シェル１の上壁より下壁近くまで延び、
及びシェル１の下壁より上壁近くまで延びる上下方向に
配置された複数のバッフル９が設けられており、これら
バッフル９によって、図１中矢印に示すように、熱媒入
口管２よりシェル１内に流入した混合熱媒蒸気は上方か
ら下方へ、下方から上方へと順次上下方向の流れを繰り
返し凝縮液出口管３へ至る流路が形成されている。
間隔をおいて、シェル１の上壁より下壁近くまで延び、
及びシェル１の下壁より上壁近くまで延びる上下方向に
配置された複数のバッフル９が設けられており、これら
バッフル９によって、図１中矢印に示すように、熱媒入
口管２よりシェル１内に流入した混合熱媒蒸気は上方か
ら下方へ、下方から上方へと順次上下方向の流れを繰り
返し凝縮液出口管３へ至る流路が形成されている。
【００１７】また更に、熱交換器のシェル１の下部に
は、前記熱媒蒸気の流路の全域にわたって、トレー１０
が設けられている。このトレー１０は多孔板によって構
成され、孔の孔径、数及び分布は、トレー１０内に収容
される凝縮液又は希釈液の液位が混合熱媒蒸気の吹抜け
を防止するように選定されている。かつ、このトレー１
０は、前記熱交換器のシェル１の上壁から下壁近くまで
下方へ延びるバッフル９との間に、せばめられた混合熱
媒蒸気の流路を形成している。
は、前記熱媒蒸気の流路の全域にわたって、トレー１０
が設けられている。このトレー１０は多孔板によって構
成され、孔の孔径、数及び分布は、トレー１０内に収容
される凝縮液又は希釈液の液位が混合熱媒蒸気の吹抜け
を防止するように選定されている。かつ、このトレー１
０は、前記熱交換器のシェル１の上壁から下壁近くまで
下方へ延びるバッフル９との間に、せばめられた混合熱
媒蒸気の流路を形成している。
【００１８】本実施例では、伝熱管７内を流れる冷媒と
の熱交換によって、混合熱媒蒸気が伝熱管の面上で吸収
凝縮して凝縮液となるが、混合熱媒蒸気の流速は、トレ
ー１０とバッフル９、及びバッフル９と熱交換器のシェ
ル１間に形成されるせばめられた流路によって大きくさ
れると共にその流れが乱され、伝熱管７上の凝縮液の境
界層を乱してその発達を防止して伝熱が促進され、混合
熱媒蒸気の吸収凝縮が効果的に行われる。
の熱交換によって、混合熱媒蒸気が伝熱管の面上で吸収
凝縮して凝縮液となるが、混合熱媒蒸気の流速は、トレ
ー１０とバッフル９、及びバッフル９と熱交換器のシェ
ル１間に形成されるせばめられた流路によって大きくさ
れると共にその流れが乱され、伝熱管７上の凝縮液の境
界層を乱してその発達を防止して伝熱が促進され、混合
熱媒蒸気の吸収凝縮が効果的に行われる。
【００１９】また、伝熱管７より凝縮液が落下してトレ
ー１０内に収容されるが、その液位によって混合熱媒蒸
気がトレー１０を吹抜けることが防止され、前記したよ
うな混合熱媒蒸気の流れの制御が確実に行われる。
ー１０内に収容されるが、その液位によって混合熱媒蒸
気がトレー１０を吹抜けることが防止され、前記したよ
うな混合熱媒蒸気の流れの制御が確実に行われる。
【００２０】また更に、本実施例では、伝熱管７内を水
平方向に流れる冷媒に対して、混合熱媒蒸気は冷媒の出
口側から入口側へ向って下方へ次いで上方へと順次繰り
返して流れることによって、全体として見ると、実質的
には、冷媒と混合熱媒蒸気が対向流として流れるものと
見なすことができ、両者間の熱交換が活発に行われるこ
とになり、混合熱媒蒸気の吸収凝縮が促進される。
平方向に流れる冷媒に対して、混合熱媒蒸気は冷媒の出
口側から入口側へ向って下方へ次いで上方へと順次繰り
返して流れることによって、全体として見ると、実質的
には、冷媒と混合熱媒蒸気が対向流として流れるものと
見なすことができ、両者間の熱交換が活発に行われるこ
とになり、混合熱媒蒸気の吸収凝縮が促進される。
【００２１】また更に、混合熱媒蒸気の凝縮によって、
下流側ほどその蒸気量が減少するので、図１に示すよう
に、下流側のバッフル９の間隔をせまくして混合熱媒蒸
気の流路を下流側ほどせまくすることによって、混合熱
媒蒸気の流速を維持して、熱交換を効率よく行い、か
つ、凝縮液の境界層の発達を阻止することができる。
下流側ほどその蒸気量が減少するので、図１に示すよう
に、下流側のバッフル９の間隔をせまくして混合熱媒蒸
気の流路を下流側ほどせまくすることによって、混合熱
媒蒸気の流速を維持して、熱交換を効率よく行い、か
つ、凝縮液の境界層の発達を阻止することができる。
【００２２】本考案の第２の実施例を、図２によって説
明する。本実施例は、熱交換器シェル１の上部と下部に
それぞれ冷媒室８を設け、冷媒入口管４を下方の冷媒室
８の図２における右側に接続し、冷媒出口管５を上方の
冷媒室８の図２における左側に接続している。両冷媒室
８，８間は、上下方向の複数の伝熱管７にって接続さ
れ、また両冷媒室８内に冷媒仕切板１１を設けることに
よって、矢印に示すように、冷媒は伝熱管７内を上方へ
向い、次いで下方へ向って流れる流れを繰り返すように
なっている。
明する。本実施例は、熱交換器シェル１の上部と下部に
それぞれ冷媒室８を設け、冷媒入口管４を下方の冷媒室
８の図２における右側に接続し、冷媒出口管５を上方の
冷媒室８の図２における左側に接続している。両冷媒室
８，８間は、上下方向の複数の伝熱管７にって接続さ
れ、また両冷媒室８内に冷媒仕切板１１を設けることに
よって、矢印に示すように、冷媒は伝熱管７内を上方へ
向い、次いで下方へ向って流れる流れを繰り返すように
なっている。
【００２３】熱交換器のシェル１の図２における右側の
上部には、熱媒蒸気入口管２が接続され、左側の下部に
は凝縮液出口管３が接続されている。同シェル１内に
は、シェル１の上壁から下方へ下壁近くまで延びるバッ
フル９と、シェル１の下壁から上方へ上壁近くまで延び
るバッフル９が交互に複数個設けられ、各バッフル９と
対向するシェル１の上壁又は下壁間にはせばめられた混
合熱媒蒸気の流路が形成されており、熱媒蒸気入口管２
より流入した混合熱媒蒸気は、矢印に示すように、シェ
ル１内を下方へ、次いで上方へと繰返して凝縮液出口管
３へ向って流れるようになっている。
上部には、熱媒蒸気入口管２が接続され、左側の下部に
は凝縮液出口管３が接続されている。同シェル１内に
は、シェル１の上壁から下方へ下壁近くまで延びるバッ
フル９と、シェル１の下壁から上方へ上壁近くまで延び
るバッフル９が交互に複数個設けられ、各バッフル９と
対向するシェル１の上壁又は下壁間にはせばめられた混
合熱媒蒸気の流路が形成されており、熱媒蒸気入口管２
より流入した混合熱媒蒸気は、矢印に示すように、シェ
ル１内を下方へ、次いで上方へと繰返して凝縮液出口管
３へ向って流れるようになっている。
【００２４】また、熱交換器のシェル１の下部には、下
方へ向って延びるバッフル９の下端と間隔をおいて水平
に配置され、かつ、シェル１の図２における右側の側壁
から最左側のバッフル９まで延びるトレー１０が設けら
れている。同トレー１０は、前記第１実施例におけると
同様な多孔板で構成される。
方へ向って延びるバッフル９の下端と間隔をおいて水平
に配置され、かつ、シェル１の図２における右側の側壁
から最左側のバッフル９まで延びるトレー１０が設けら
れている。同トレー１０は、前記第１実施例におけると
同様な多孔板で構成される。
【００２５】本実施例においては、混合熱媒蒸気と冷媒
は、図２に示すように対向して流れ、両者間の伝熱は活
発に行われ、伝熱管７上における混合熱媒蒸気の吸収凝
縮が促進される。
は、図２に示すように対向して流れ、両者間の伝熱は活
発に行われ、伝熱管７上における混合熱媒蒸気の吸収凝
縮が促進される。
【００２６】トレー１０に収容された凝縮液は、同トレ
ー１０内で液位を保ち、混合熱媒蒸気の吹抜けが防止さ
れる。従って、混合熱媒蒸気は、トレー１０とバッフル
９、及び熱交換器シェル１の上壁とバッフル９によって
形成されるせばめられた流路を高い流速で流れると共に
その流れが乱され、伝熱管７上の凝縮液の境界層を乱し
てその発達を阻止する。これによって、混合熱媒蒸気の
吸収凝縮を促進することができる。
ー１０内で液位を保ち、混合熱媒蒸気の吹抜けが防止さ
れる。従って、混合熱媒蒸気は、トレー１０とバッフル
９、及び熱交換器シェル１の上壁とバッフル９によって
形成されるせばめられた流路を高い流速で流れると共に
その流れが乱され、伝熱管７上の凝縮液の境界層を乱し
てその発達を阻止する。これによって、混合熱媒蒸気の
吸収凝縮を促進することができる。
【００２７】また、混合熱媒蒸気の凝縮によって、下流
ほどその蒸気量が減少するので、図２に示すように、下
流側のバッフル９の間隔をせまくして、混合熱媒蒸気の
流路を下流側ほどせまくすることによって、混合熱媒蒸
気の流速を維持して、熱交換を効率よく行い、かつ、凝
縮液の境界層の発達を阻止することができる。
ほどその蒸気量が減少するので、図２に示すように、下
流側のバッフル９の間隔をせまくして、混合熱媒蒸気の
流路を下流側ほどせまくすることによって、混合熱媒蒸
気の流速を維持して、熱交換を効率よく行い、かつ、凝
縮液の境界層の発達を阻止することができる。
【００２８】
【考案の効果】本考案のシェル・アンド・チューブ式吸
収凝縮器においては、混合熱媒蒸気の流路をせばめるバ
ッフルを兼ねた多孔のトレーを設けているために、混合
熱媒蒸気の流速を高めて凝縮液又は希釈液の境界層の発
達を阻止し、これによって混合熱媒蒸気の吸収凝縮を促
進することができ、また、混合熱媒蒸気がトレーを吹き
抜けることを防止することによって混合熱媒蒸気の流れ
を確実に制御して混合熱媒蒸気の吸収凝縮を確実に行わ
せることができる。
収凝縮器においては、混合熱媒蒸気の流路をせばめるバ
ッフルを兼ねた多孔のトレーを設けているために、混合
熱媒蒸気の流速を高めて凝縮液又は希釈液の境界層の発
達を阻止し、これによって混合熱媒蒸気の吸収凝縮を促
進することができ、また、混合熱媒蒸気がトレーを吹き
抜けることを防止することによって混合熱媒蒸気の流れ
を確実に制御して混合熱媒蒸気の吸収凝縮を確実に行わ
せることができる。
【図１】本考案の第１の実施例の縦断正面図である。
【図２】本考案の第２の実施例の縦断正面図である。
【図３】従来のシェル・アンド・チューブ式吸収凝縮器
の一例の縦断面図である。
の一例の縦断面図である。
【図４】従来のシェル・アンド・チューブ式吸収凝縮器
の他の例の縦断面図である。
の他の例の縦断面図である。
【図５】吸収凝縮器の蒸気側伝熱面近傍の蒸気の濃度と
温度分布の概念図である。
温度分布の概念図である。
１ 熱交換器のシェル ２ 蒸気入口管 ３ 凝縮液出口管 ４ 冷媒入口管 ５ 冷媒出口管 ６ 管板 ７ 伝熱管 ８ 冷媒室 ９ バッフル １０ トレー １１ 冷媒仕切板
Claims (1)
- 【請求項１】 伝熱管によって形成される伝熱面におい
て混合熱媒蒸気を吸収凝縮させるシェル・アンド・チュ
ーブ式吸収凝縮器において、混合熱媒蒸気の対向方向の
繰り返し流路を形成するとともに該流路をせばめるバッ
フルと、凝縮液等の液体を所定の液位を保持して収容し
蒸気の吹き抜けを防止するとともに蒸気通路の一部を形
成する多孔板からなるトレーとを設けたことを特徴とす
るシェル・アンド・チューブ式吸収凝縮器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991057447U JP2573806Y2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | シェル・アンド・チューブ式吸収凝縮器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991057447U JP2573806Y2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | シェル・アンド・チューブ式吸収凝縮器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510960U JPH0510960U (ja) | 1993-02-12 |
| JP2573806Y2 true JP2573806Y2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=13055920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991057447U Expired - Lifetime JP2573806Y2 (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | シェル・アンド・チューブ式吸収凝縮器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2573806Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090301699A1 (en) * | 2008-06-05 | 2009-12-10 | Lummus Novolent Gmbh/Lummus Technology Inc. | Vertical combined feed/effluent heat exchanger with variable baffle angle |
| US9016354B2 (en) | 2008-11-03 | 2015-04-28 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Method for cooling a humid gas and a device for the same |
| KR102328537B1 (ko) * | 2021-06-09 | 2021-11-18 | (주)월드이엔씨 | 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115255A (ja) * | 1974-07-29 | 1976-02-06 | Mitsui Shipbuilding Eng | Tategatagyoshukukino batsufuru |
| JPS57192787A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-26 | Toshiba Corp | Condenser |
| JPS6036889A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱交換器 |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP1991057447U patent/JP2573806Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0510960U (ja) | 1993-02-12 |
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