JP2691160B2 - プレート式熱交換器 - Google Patents
プレート式熱交換器Info
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- JP2691160B2 JP2691160B2 JP1010368A JP1036889A JP2691160B2 JP 2691160 B2 JP2691160 B2 JP 2691160B2 JP 1010368 A JP1010368 A JP 1010368A JP 1036889 A JP1036889 A JP 1036889A JP 2691160 B2 JP2691160 B2 JP 2691160B2
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- JP
- Japan
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- heat exchange
- chamber
- heat
- heat exchanger
- partition
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0093—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、伝熱プレートを介して２つの熱交換媒体
の間で間接的に熱交換を行わせるようにしたプレート式
熱交換器の改良構造に関する。
の間で間接的に熱交換を行わせるようにしたプレート式
熱交換器の改良構造に関する。
従来、積層した、あるいは成層状態の伝熱プレートを
シェル内に挿入して構成されるいわゆるシェル・アンド
・プレート式熱交換器では、伝熱プレートが多枚数に及
ぶ場合、耐圧気密検査を行うときの伝熱プレートの取扱
い及び締付け時における伝熱プレートの取扱いの便宜等
のため、第３図に示すように、シェル（１）内の中間に
仕切り（２）を設け、伝熱プレートを２つのグループ
（3L）（3R）に分けてそれぞれ、シェル（１）の両側の
開口から挿入するようにすることがある。
シェル内に挿入して構成されるいわゆるシェル・アンド
・プレート式熱交換器では、伝熱プレートが多枚数に及
ぶ場合、耐圧気密検査を行うときの伝熱プレートの取扱
い及び締付け時における伝熱プレートの取扱いの便宜等
のため、第３図に示すように、シェル（１）内の中間に
仕切り（２）を設け、伝熱プレートを２つのグループ
（3L）（3R）に分けてそれぞれ、シェル（１）の両側の
開口から挿入するようにすることがある。
ところで、熱交換器は熱交換媒体の状態によって液対
液熱交換器ならびに相変化を伴う蒸発器及び凝縮器など
に分類できる。そして、自然対流を利用した満液式の蒸
発器には、ミスト分離を目的としたミストセパレータが
必要で、また、凝縮器には、不凝縮性ガスの分離を目的
としたアフタークーラーが必要である。これらはそれぞ
れ蒸発器、凝縮器とは別に独立して設置し、配管で接続
するというのが通常であった。
液熱交換器ならびに相変化を伴う蒸発器及び凝縮器など
に分類できる。そして、自然対流を利用した満液式の蒸
発器には、ミスト分離を目的としたミストセパレータが
必要で、また、凝縮器には、不凝縮性ガスの分離を目的
としたアフタークーラーが必要である。これらはそれぞ
れ蒸発器、凝縮器とは別に独立して設置し、配管で接続
するというのが通常であった。
従来ミストセパレータやアフタークーラーを別途設置
するために、熱交換器（蒸発器又は凝縮器）のほかに余
分のスペースが必要であり、さらにそれらを接続するた
めの配管も必要である。
するために、熱交換器（蒸発器又は凝縮器）のほかに余
分のスペースが必要であり、さらにそれらを接続するた
めの配管も必要である。
そこで、この発明の目的は、プレート式熱交換器（蒸
発器又は凝縮器）において、１台の熱交換器で伝熱プレ
ートを２分割してシェル内に挿入・締付する場合、ミス
ト分離又は不凝縮性ガスの分離をシェル内で行うことの
できる構造を得ることである。
発器又は凝縮器）において、１台の熱交換器で伝熱プレ
ートを２分割してシェル内に挿入・締付する場合、ミス
ト分離又は不凝縮性ガスの分離をシェル内で行うことの
できる構造を得ることである。
この発明は、シェル内に多数の伝熱プレートを成層状
態で収容してなるプレート式熱交換器において、シェル
の中央部に仕切室を設けてシェル内に２つの熱交換室を
形成し、伝熱プレートを２グループに分けてそれぞれ各
熱交換室に挿入するようにし、相変化をする一方の熱交
換媒体を仕切室を通じて各熱交換室へ供給し、かつ、排
出するようにした。
態で収容してなるプレート式熱交換器において、シェル
の中央部に仕切室を設けてシェル内に２つの熱交換室を
形成し、伝熱プレートを２グループに分けてそれぞれ各
熱交換室に挿入するようにし、相変化をする一方の熱交
換媒体を仕切室を通じて各熱交換室へ供給し、かつ、排
出するようにした。
また、２つの熱交換室は、仕切室を横切って延在する
連通路によって、上部同士及び下部同士がそれぞれ連通
している。
連通路によって、上部同士及び下部同士がそれぞれ連通
している。
仕切室はミスト分離又は不凝縮性ガスの分離に役立
つ。すなわち、相変化をする熱交換媒体が他方の熱交換
媒体たる温水との熱交換によって蒸発する液である場
合、仕切室内の蒸気出口付近にミストセパレータを取り
付けておくことにより、蒸気を器外に排出する際に蒸気
中に混在するミストを分離することができる。また、相
変化をする熱交換媒体が他方の熱交換媒体たる冷却水と
の熱交換によって凝縮する蒸気である場合、仕切室をさ
らに上部室と下部室とに分け、凝縮液出口側となる下部
室内に冷却コイルを取り付けておくことにより、アフタ
ークーラーの作用をおこなわせることができる。
つ。すなわち、相変化をする熱交換媒体が他方の熱交換
媒体たる温水との熱交換によって蒸発する液である場
合、仕切室内の蒸気出口付近にミストセパレータを取り
付けておくことにより、蒸気を器外に排出する際に蒸気
中に混在するミストを分離することができる。また、相
変化をする熱交換媒体が他方の熱交換媒体たる冷却水と
の熱交換によって凝縮する蒸気である場合、仕切室をさ
らに上部室と下部室とに分け、凝縮液出口側となる下部
室内に冷却コイルを取り付けておくことにより、アフタ
ークーラーの作用をおこなわせることができる。
他方の熱交換媒体は、シェルに設けた１つの入口から
供給され同じく１つの出口から排出される。すなわち、
１つの入口から一方の熱交換室に入り、その一部は連通
路を介して他方の熱交換室へ分配される。
供給され同じく１つの出口から排出される。すなわち、
１つの入口から一方の熱交換室に入り、その一部は連通
路を介して他方の熱交換室へ分配される。
〔実施例〕 以下、図面に示したこの発明の実施例について説明す
る。
る。
まず、第１図は蒸発器の場合を示している。伝熱プレ
ートを収容するシェル（10）は、長手方向の中央に一対
の仕切板（21L）（21R）で仕切室（20）を画成し、か
つ、その両側に熱交換室（11L）（11R）が形成されてい
る。各熱交換室（11L）（11R）にはそれぞれ一連のプレ
ート群（31L）（31R）が収容されている。各プレート群
（31L）（31R）において、伝熱プレート（30）は、シェ
ル（10）の両側の開口から挿入され、フレーム（12L）
（12R）をシェル（10）に締結することによって成層状
態で緊締される。
ートを収容するシェル（10）は、長手方向の中央に一対
の仕切板（21L）（21R）で仕切室（20）を画成し、か
つ、その両側に熱交換室（11L）（11R）が形成されてい
る。各熱交換室（11L）（11R）にはそれぞれ一連のプレ
ート群（31L）（31R）が収容されている。各プレート群
（31L）（31R）において、伝熱プレート（30）は、シェ
ル（10）の両側の開口から挿入され、フレーム（12L）
（12R）をシェル（10）に締結することによって成層状
態で緊締される。
仕切室（20）で隔てられた２つの熱交換室（11L）（1
1R）は、仕切室（20）を横切って延在する連通路（60）
を通じて、上部同士及び下部同士がそれぞれ連通してい
る。シェル（10）には温水の供給用及び排出用のノズル
（13）（14）を設けてある。上部の連通路（60）は、総
断面積がノズル（13）の断面積の約1/2となるように、
１または２以上設ける。下部の連通路（60）も同様に総
断面積がノズル（14）の断面積の約1/2となるように、
１または２以上設ける。なお、ノズル（13）から供給さ
れる熱交換媒体が熱交換室において相変化をしない場
合、ノズル（13）（14）の断面積は同じでよい。
1R）は、仕切室（20）を横切って延在する連通路（60）
を通じて、上部同士及び下部同士がそれぞれ連通してい
る。シェル（10）には温水の供給用及び排出用のノズル
（13）（14）を設けてある。上部の連通路（60）は、総
断面積がノズル（13）の断面積の約1/2となるように、
１または２以上設ける。下部の連通路（60）も同様に総
断面積がノズル（14）の断面積の約1/2となるように、
１または２以上設ける。なお、ノズル（13）から供給さ
れる熱交換媒体が熱交換室において相変化をしない場
合、ノズル（13）（14）の断面積は同じでよい。
各熱交換室（11L）（11R）にはシェル（10）のノズル
（13）から温水が供給される。すなわち、ノズル（13）
から供給された温水は、まず、熱交換室（11R）に入る
が、一部は連通路上部の（60）を通じて熱交換室（11
L）に入る。熱交換室（11L）（11R）で、この温水は伝
熱プレート（30）間の通路（Ａ）を流過した後、連通路
（60）によって合流してノズル（14）から器外に流出す
る。
（13）から温水が供給される。すなわち、ノズル（13）
から供給された温水は、まず、熱交換室（11R）に入る
が、一部は連通路上部の（60）を通じて熱交換室（11
L）に入る。熱交換室（11L）（11R）で、この温水は伝
熱プレート（30）間の通路（Ａ）を流過した後、連通路
（60）によって合流してノズル（14）から器外に流出す
る。
仕切室（20）には液の供給用のノズル（15）と蒸気取
出し用のノズル（16）を配設してある。さらに、仕切室
（20）の上部にワイヤメッシュ等からなるミストセパレ
ータ（40）を取り付けてある。
出し用のノズル（16）を配設してある。さらに、仕切室
（20）の上部にワイヤメッシュ等からなるミストセパレ
ータ（40）を取り付けてある。
ノズル（15）から供給された液は仕切室（20）内の所
定のレベルまで充満し、仕切板（21L）（21R）の貫通孔
（22L）（22R）を通って熱交換室（11L）（11R）へ流入
する。熱交換室（11L）（11R）内でこの液は、通常のプ
レート式熱交換器におけると同様、伝熱プレート（30）
相互間に形成された通路（Ｂ）を流過する間に、隣位の
通路（Ａ）を流れる既述の温水から熱を受け取り、蒸発
する。発生した蒸気は仕切板（21L）（21R）の上部の貫
通孔（23L）（23R）を通って仕切室（20）内に進み、そ
してさらにミストセパレータ（40）を経てノズル（16）
から器外へ取り出される。その際、蒸気中に混在してい
るミストは、蒸気のほぼ直角な進路変更とミストセパレ
ータ（40）の存在とによって蒸気から分離され、仕切室
（20）下部に充満している液相にもどされる。
定のレベルまで充満し、仕切板（21L）（21R）の貫通孔
（22L）（22R）を通って熱交換室（11L）（11R）へ流入
する。熱交換室（11L）（11R）内でこの液は、通常のプ
レート式熱交換器におけると同様、伝熱プレート（30）
相互間に形成された通路（Ｂ）を流過する間に、隣位の
通路（Ａ）を流れる既述の温水から熱を受け取り、蒸発
する。発生した蒸気は仕切板（21L）（21R）の上部の貫
通孔（23L）（23R）を通って仕切室（20）内に進み、そ
してさらにミストセパレータ（40）を経てノズル（16）
から器外へ取り出される。その際、蒸気中に混在してい
るミストは、蒸気のほぼ直角な進路変更とミストセパレ
ータ（40）の存在とによって蒸気から分離され、仕切室
（20）下部に充満している液相にもどされる。
次に、第２図は凝縮器の場合を示している。この場
合、仕切室にはミストセパレータがなく、代わりに隔壁
（24）が設けてあって、この隔壁（24）で仕切室が上部
室（20T）と下部室（20B）とに仕切られている点を除
き、第１図に示したものと構造上の差異はない。したが
って、実質的に同じ部分は同じ参照数字で指してある。
合、仕切室にはミストセパレータがなく、代わりに隔壁
（24）が設けてあって、この隔壁（24）で仕切室が上部
室（20T）と下部室（20B）とに仕切られている点を除
き、第１図に示したものと構造上の差異はない。したが
って、実質的に同じ部分は同じ参照数字で指してある。
しかして凝縮器の場合、上部室（20T）にノズル（1
6）から蒸気が供給され、この蒸気は仕切板（21L）（21
R）の貫通孔（23L）（23R）を通って熱交換室（11L）
（11R）へ進む。熱交換室（11L）（11R）にはノズル（1
4）からこの場合冷却水が供給される。そして、蒸気は
伝熱プレート（30）間の通路（Ｂ）を流過する間に、隣
位の通路（Ａ）内を流れる冷却水に熱を与えて凝縮し、
凝縮液は下部の貫通孔（22L）（22R）から下部室（20
B）に流入し、ノズル（15）から器外に取り出される。
6）から蒸気が供給され、この蒸気は仕切板（21L）（21
R）の貫通孔（23L）（23R）を通って熱交換室（11L）
（11R）へ進む。熱交換室（11L）（11R）にはノズル（1
4）からこの場合冷却水が供給される。そして、蒸気は
伝熱プレート（30）間の通路（Ｂ）を流過する間に、隣
位の通路（Ａ）内を流れる冷却水に熱を与えて凝縮し、
凝縮液は下部の貫通孔（22L）（22R）から下部室（20
B）に流入し、ノズル（15）から器外に取り出される。
その際、凝縮しきれなかった未凝縮の蒸気及び不凝縮
性ガスが下部室（20B）に溜る。下部室（20B）には冷却
コイル（50）を設けてあり、未凝縮の蒸気はこれによっ
てさらに冷却されることにより凝縮する。なお、図示は
省略してあるが、下部室（20B）に溜った不凝縮性ガス
を適宜取り出すための例えばガス抜き管等の手段を設け
る。
性ガスが下部室（20B）に溜る。下部室（20B）には冷却
コイル（50）を設けてあり、未凝縮の蒸気はこれによっ
てさらに冷却されることにより凝縮する。なお、図示は
省略してあるが、下部室（20B）に溜った不凝縮性ガス
を適宜取り出すための例えばガス抜き管等の手段を設け
る。
以上説明したように、この発明によれば、１台の熱交
換器に多数の伝熱プレートを２分割して挿入する場合、
中間に仕切室を設けてミスト分離又は不凝縮ガスの分離
を行うのに利用するようにしたから、従来のように別途
各用途の装置を設置する必要がなくなり、スペース及び
配管の節約を図ることができる。また、熱交換器自体も
全体としてコンパクトな設計が可能となり、メンテナン
スの面でも有利である。
換器に多数の伝熱プレートを２分割して挿入する場合、
中間に仕切室を設けてミスト分離又は不凝縮ガスの分離
を行うのに利用するようにしたから、従来のように別途
各用途の装置を設置する必要がなくなり、スペース及び
配管の節約を図ることができる。また、熱交換器自体も
全体としてコンパクトな設計が可能となり、メンテナン
スの面でも有利である。
さらに、熱交換室同士を連通路で接続しているため、
これらの熱交換室に供給すべき熱交換流体用の供給ノズ
ル及び排出ノズルは１つずつ設ければ足る。したがっ
て、第３図の従来例がそうしているように各熱交換室に
それぞれ１つずつ、計４個のノズルを設けるのに比べて
配管が著しく簡素化され、圧力損失の低下、配管スペー
スの節約、設備費の低減といった効果が得られる。この
効果は、熱交換器の台数が多く、しかも配管径の大きい
大出力プラントの場合とりわけ顕著なものとなる。
これらの熱交換室に供給すべき熱交換流体用の供給ノズ
ル及び排出ノズルは１つずつ設ければ足る。したがっ
て、第３図の従来例がそうしているように各熱交換室に
それぞれ１つずつ、計４個のノズルを設けるのに比べて
配管が著しく簡素化され、圧力損失の低下、配管スペー
スの節約、設備費の低減といった効果が得られる。この
効果は、熱交換器の台数が多く、しかも配管径の大きい
大出力プラントの場合とりわけ顕著なものとなる。
第１図及び第２図はこの発明の実施例たるプレート式熱
交換器の縦断面図で、それぞれ蒸発器及び凝縮器の場合
を示す。 第３図は従来の技術を示すプレート式熱交換器（蒸発
器）の縦断面図である。 20:仕切室 21L、21R:仕切板 24:隔壁 40:ミストセパレータ 50:冷却コイル 60:連絡路
交換器の縦断面図で、それぞれ蒸発器及び凝縮器の場合
を示す。 第３図は従来の技術を示すプレート式熱交換器（蒸発
器）の縦断面図である。 20:仕切室 21L、21R:仕切板 24:隔壁 40:ミストセパレータ 50:冷却コイル 60:連絡路
Claims (3)
- 【請求項１】シェル内に多数の伝熱プレートを成層状態
で収容してなるプレート式熱交換器において、シェルの
中央部に仕切室を設けてシェル内に２つの熱交換室を形
成し、伝熱プレートを２グループに分けてそれぞれ各熱
交換室に挿入するようにし、相変化をする一方の熱交換
媒体を仕切室を通じて各熱交換室へ供給・排出するよう
にし、かつ、仕切室を横切って上記２つの熱交換室の上
部同士及び下部同士をそれぞれ連通させる連通路を設け
たことを特徴とするプレート式熱交換器。 - 【請求項２】前記一方の熱交換媒体が、他方の熱交換媒
体たる温水との熱交換によって蒸発する液であって、前
記仕切室内の蒸気出口付近にミストセパレータを取り付
けたことを特徴とする請求項１のプレート式熱交換器。 - 【請求項３】前記一方の熱交換媒体が、他方の熱交換媒
体たる冷却水との熱交換によって凝縮する蒸気であっ
て、前記仕切室をさらに上部室と下部室とに分け、凝縮
液出口側となる下部室内に冷却コイルを取り付けたこと
を特徴とする請求項１のプレート式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010368A JP2691160B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | プレート式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010368A JP2691160B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | プレート式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192593A JPH02192593A (ja) | 1990-07-30 |
| JP2691160B2 true JP2691160B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=11748218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1010368A Expired - Fee Related JP2691160B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | プレート式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691160B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101987884B1 (ko) * | 2018-03-02 | 2019-06-11 | 한국에너지기술연구원 | 스팀 직접 생산 방식과 플래시스팀 방식을 결합한 스팀히트펌프 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI106577B (fi) * | 1996-09-04 | 2001-02-28 | Abb Installaatiot Oy | Sovitelma lämmitys- ja jäähdytystehon siirtämiseksi |
| WO2000057121A1 (fr) * | 1999-03-24 | 2000-09-28 | Ebara Corporation | Echangeur thermique du type a plaques |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP1010368A patent/JP2691160B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101987884B1 (ko) * | 2018-03-02 | 2019-06-11 | 한국에너지기술연구원 | 스팀 직접 생산 방식과 플래시스팀 방식을 결합한 스팀히트펌프 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02192593A (ja) | 1990-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |