JP3100937U - Multi-tube module heat exchanger - Google Patents
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Abstract
【課題】 多管式モジュール熱交換器において、チタン製又はステンレス製の波形管をバッフルプレートによって確実に支えることより、波形管の振動や摩耗などを効果的に抑制する。伝熱管としての波形管の波形部の軸長などを適切に定めることによって、波形管の振動や熱交換効率の低下を抑制する。
【解決手段】 チタン製又はステンレス製の波形管2に形成した平滑管部22をバッフルプレート5の孔部51に挿通させると共に、平滑管部22の長さをバッフルプレート5の孔部51の軸長よりも長くすることによって、平滑管部22とバッフルプレート5との位置ずれを吸収させる。波形部21の軸長寸法L1を、シェル1の内径寸法Dの0.5〜3.5倍に定める。波形管2の波形部21の山高さ寸法hを、山形部の頂部での内径寸法Hの1〜20%に定める。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively suppress a vibration or abrasion of a corrugated tube by reliably supporting a corrugated tube made of titanium or stainless steel with a baffle plate in a multi-tube module heat exchanger. By appropriately determining the axial length of the corrugated portion of the corrugated tube as the heat transfer tube, vibration of the corrugated tube and a decrease in heat exchange efficiency are suppressed.
SOLUTION: A smooth tube portion 22 formed in a corrugated tube 2 made of titanium or stainless steel is inserted into a hole portion 51 of a baffle plate 5, and the length of the smooth tube portion 22 is set to the axis of the hole portion 51 of the baffle plate 5. By making the length longer than the length, the displacement between the smooth tube portion 22 and the baffle plate 5 is absorbed. The axial length L1 of the corrugated portion 21 is set to 0.5 to 3.5 times the inner diameter D of the shell 1. The crest height h of the corrugated portion 21 of the corrugated tube 2 is set to 1 to 20% of the inner diameter H at the top of the crest.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
本考案は、多管式モジュール熱交換器、特に、第1流体通路を形成するシェルの内部に多数の波形管の集合によって形成される第2流体通路が配備されていて、シェルの内部の軸方向複数箇所に、上記第1流体通路を蛇行させるためのバッフルプレートが配備されている多管式モジュール熱交換器に関する。 The present invention provides a multi-tubular module heat exchanger, in which a second fluid passage formed by a group of corrugated tubes is provided inside a shell forming a first fluid passage, and a shaft inside the shell is provided. The present invention relates to a multitubular module heat exchanger in which baffle plates for meandering the first fluid passage are provided at a plurality of locations in a direction.
特開平9−229579号公報に多管式熱交換器(多管式モジュール熱交換器)が示されている。この公報に記載されている多管式熱交換器は、第1流体通路を形成するシェル(胴体)の内部に、螺旋溝を有する多数の波形管(伝熱管)の集合によって形成される第2流体通路が配備されていると共に、上記シェルの内部の軸方向複数箇所に設けられて第1流体通路を蛇行させるバッフルプレートに形成された複数の孔部のそれぞれに上記波形管が個別に挿通されている。また、この公報には、複数箇所のバッフルプレートによって上記第1流体通路を蛇行させることも記載されている。さらに、この公報には、波形管にチタン又はステンレス製の管を用い得ることが記載されているほか、その波形管におけるバッフルプレートの上記孔部に対する挿通箇所が、外周面に凹凸を有しない平滑管部として形成されていることが示唆されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-229579 discloses a multi-tube heat exchanger (multi-tube module heat exchanger). The multi-tubular heat exchanger described in this publication includes a shell (body) forming a first fluid passage, and a second corrugated tube (heat transfer tube) having a spiral groove formed therein. Fluid passages are provided, and the corrugated tubes are individually inserted into a plurality of holes formed in a baffle plate provided at a plurality of axial positions inside the shell and meandering the first fluid passage. ing. This publication also describes that the first fluid passage is meandered by a plurality of baffle plates. Further, this publication describes that a pipe made of titanium or stainless steel can be used for the corrugated pipe, and that a place where the baffle plate in the corrugated pipe is inserted into the above-mentioned hole has a smooth outer surface without irregularities. It is suggested that it is formed as a tube.
一方、上記公報に記載されているような多管式モジュール熱交換器によると、一般的には、波形管内の流体が管壁に形成されている溝に沿って流れはじめて乱流運動による攪拌効果を発生するので、管壁との接面流速が速くなり伝熱を妨げる境膜の形成が抑制されて伝熱性能が向上するということが従来より知られている。 On the other hand, according to the multi-tubular module heat exchanger as described in the above publication, generally, the fluid in the corrugated pipe begins to flow along the groove formed in the pipe wall, and the stirring effect due to the turbulent motion is generated. It has been conventionally known that the flow rate is increased, so that the flow velocity in contact with the pipe wall is increased, the formation of a barrier film that hinders heat transfer is suppressed, and the heat transfer performance is improved.
しかしながら、上記公報には、波形管の平滑管部の長さと、その平滑管部が挿通されているバッフルプレートの孔部の軸長との関係については記載されていない。 However, the above publication does not describe the relationship between the length of the smooth tube portion of the corrugated tube and the axial length of the hole of the baffle plate through which the smooth tube portion is inserted.
ところで、螺旋溝などによって外面が波形に形成されている波形管の軸方向複数箇所に平滑管部を形成した管を製作する場合、その製造技術上の問題から、波形管の軸方向での平滑管部の位置を高精度に定めるには高度の技術が必要になって製作コストが極端に高くなるので、一般的には、平滑管部の位置精度をそれほど高精度には定めないことが多い。そのような場合において、たとえば、上記した波形管の平滑管部形成箇所以外の箇所である波形部をできるだけ長くすることにより上記した乱流運動による攪拌効果を高めて熱交換効率を向上させるために、平滑管部の長さをバッフルプレートの孔部の軸長と同等に定めておくと、製造された波形管の平滑管部の位置ずれによってその平滑管部が必ずしもバッフルプレートの孔部によっては支えられないという事態が起こり、その場合には、波形部がバッフルプレートの孔部によって支えられるようになる。そして、そのように波形部がバッフルプレートの孔部によって支えられていると、当該熱交換器の運転中に、チタンやステンレスを材料とする波形管のしなりや振動がバッフルプレートによって十分に抑制されなくなって波形管に対する支持安定性や支持信頼性が損なわれるという問題があるほか、バッフルプレートの孔部に対する挿通箇所での波形管の摩耗が顕著に発生するおそれがあるという問題がある。 By the way, when manufacturing a tube in which a smooth tube portion is formed at a plurality of positions in the axial direction of a corrugated tube whose outer surface is formed in a corrugated shape by a helical groove or the like, due to a problem in manufacturing technology, smoothing in the axial direction of the corrugated tube is required. In order to determine the position of the tube part with high precision, high technology is required and the production cost becomes extremely high, so in general, the position accuracy of the smooth tube part is often not determined so high . In such a case, for example, in order to improve the heat exchange efficiency by increasing the agitating effect due to the turbulent motion described above by making the corrugated portion, which is a portion other than the above-mentioned corrugated tube forming portion of the corrugated tube, as long as possible. If the length of the smooth tube portion is set to be equal to the axial length of the hole portion of the baffle plate, the smooth tube portion may not necessarily be positioned depending on the hole portion of the baffle plate due to the displacement of the smooth tube portion of the manufactured corrugated tube. Unsupported situations occur, in which case the corrugations become supported by the holes in the baffle plate. When the corrugated portion is supported by the holes of the baffle plate, bending and vibration of the corrugated tube made of titanium or stainless steel are sufficiently suppressed by the baffle plate during operation of the heat exchanger. In addition, there is a problem that the support stability and the support reliability of the corrugated tube are impaired, and there is a problem that the corrugated tube may be significantly worn at a portion where the baffle plate is inserted into the hole.
本考案は以上の問題に鑑みてなされたものであり、チタンやステンレスを材料とする波形管を伝熱管とし、その波形管の中間部に形成した平滑管部をバッフルプレートによって支えるようにした多管式モジュール熱交換器において、平滑管部形成箇所の位置が必ずしも高精度に定められていなくても、バッフルプレートによって波形管の平滑管部を確実に支えさせて波形管に対する支持安定性や支持信頼性を向上させることができ、併せて、バッフルプレートの孔部に対する挿通箇所での波形管の摩耗を確実に抑制することのできる多管式モジュール熱交換器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been developed in such a manner that a corrugated tube made of titanium or stainless steel is used as a heat transfer tube, and a smooth tube portion formed in an intermediate portion of the corrugated tube is supported by a baffle plate. In a tubular module heat exchanger, even if the location of the smooth tube part formation location is not necessarily determined with high accuracy, the baffle plate securely supports the smooth tube part of the corrugated tube and provides support stability and support for the corrugated tube. It is an object of the present invention to provide a multi-tubular module heat exchanger that can improve reliability and, at the same time, can reliably suppress wear of a corrugated pipe at a location where the baffle plate is inserted into a hole.
また、本考案は、中間部に平滑管部を有する波形管の波形部の軸長をシェルの内径との関係で適切に定めることによって、波形管の振動や熱交換効率の低下を抑制することのできる多管式モジュール熱交換器を提供することを目的とする。 In addition, the present invention suppresses the vibration of the corrugated tube and a decrease in heat exchange efficiency by appropriately determining the axial length of the corrugated portion of the corrugated tube having the smooth tube portion in the middle portion in relation to the inner diameter of the shell. It is an object of the present invention to provide a multi-tubular module heat exchanger that can be used.
さらに、本考案は、波形管の形状を適切に定めることによって、波形管の振動や熱交換効率の低下を抑制することのできる多管式モジュール熱交換器を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a multi-tube module heat exchanger that can suppress the vibration of the corrugated tube and the decrease in heat exchange efficiency by appropriately determining the shape of the corrugated tube.
本考案に係る多管式モジュール熱交換器は、第1流体通路を形成するシェルの内部に、多数の波形管の集合によって形成される第2流体通路が配備されていると共に、上記シェルの内部の軸方向複数箇所に設けられて第1流体通路を蛇行させるバッフルプレートに形成された複数の孔部のそれぞれに上記波形管が個別に挿通されている多管式モジュール熱交換器において、上記波形管がチタン製又はステンレス製であって、その波形管におけるバッフルプレートの上記孔部に対する挿通箇所が、外周面に凹凸を有しない平滑管部として形成されていると共に、その平滑管部の長さがバッフルプレートの上記孔部の軸長よりも長くなっている。 In the shell-and-tube module heat exchanger according to the present invention, a second fluid passage formed by a set of a large number of corrugated tubes is provided inside a shell forming a first fluid passage, and the inside of the shell is formed. A multi-tube module heat exchanger in which the corrugated tubes are individually inserted into a plurality of holes formed in a baffle plate provided at a plurality of positions in the axial direction and meandering the first fluid passage. The pipe is made of titanium or stainless steel, and the insertion point of the corrugated pipe into the hole of the baffle plate is formed as a smooth pipe having no irregularities on the outer peripheral surface, and the length of the smooth pipe is Is longer than the axial length of the hole of the baffle plate.
この構成であれば、波形管における平滑管部の形成箇所の位置精度を低く抑えても、その平滑管部の長さがバッフルプレートの上記孔部の軸長よりも長くなっていることにより、平滑管部がバッフルプレートの孔部に確実に挿通されてそのバッフルプレートによって支えられるようになる。そのため、波形管を安価に製作することができるものでありながら、バッフルプレートによる波形管の支持安定性や支持信頼性が向上し、併せて、バッフルプレートの孔部に対する挿通箇所での波形管の摩耗を確実に抑制することが可能になる。 With this configuration, the length of the smooth tube portion is longer than the axial length of the hole of the baffle plate, even if the positional accuracy of the formation portion of the smooth tube portion in the corrugated tube is suppressed low. The smooth tube portion is securely inserted into the hole of the baffle plate and supported by the baffle plate. Therefore, while the corrugated tube can be manufactured at low cost, the support stability and support reliability of the corrugated tube by the baffle plate are improved, and at the same time, the corrugated tube is inserted into the hole of the baffle plate at the insertion point. Wear can be reliably suppressed.
本考案では、上記波形管の軸方向の少なくとも2箇所以上に上記平滑管部が備わり、軸方向で相隣接する2箇所の平滑管部の相互間全体に亘って備わっている波形部の軸長寸法が、円筒状の上記シェルの内径寸法の0.5〜3.5倍であることが望ましい。これによれば、波形管内部での流体の乱流運動による攪拌効果が十分に発揮されて伝熱性能の低下が生じず、しかも、バッフルプレートによる波形管の支持箇所の間隔の広さが適切な範囲に収まって波形管のしなりや振動が十分に抑制される。そして、波形部の軸長寸法がシェルの内径寸法の0.5倍よりも短いと、波形管内部での流体の乱流運動による攪拌効果が十分に発揮されなくおそれがあるのに対し、波形部の軸長寸法がシェルの内径寸法の3.5倍より長いと、バッフルプレートによる波形管の支持箇所の間隔が広くなりすぎて波形管のしなりや振動が十分に抑制されなくなるおそれがある。 In the present invention, the corrugated tube is provided with the smooth tube portion at at least two positions in the axial direction, and the axial length of the corrugated portion provided over the entire space between two smooth tube portions adjacent to each other in the axial direction. It is desirable that the size is 0.5 to 3.5 times the inner diameter of the cylindrical shell. According to this, the agitating effect due to the turbulent motion of the fluid inside the corrugated tube is sufficiently exerted so that the heat transfer performance does not decrease, and the interval between the support portions of the corrugated tube by the baffle plate is appropriate. The bending and vibration of the corrugated tube are sufficiently suppressed within the above range. If the axial length of the corrugated portion is shorter than 0.5 times the inner diameter of the shell, the agitating effect due to the turbulent motion of the fluid inside the corrugated tube may not be sufficiently exerted. If the axial length of the portion is longer than 3.5 times the inner diameter of the shell, the interval between the supporting points of the corrugated tube by the baffle plate becomes too wide, so that bending and vibration of the corrugated tube may not be sufficiently suppressed. .
本考案では、上記平滑管部の軸長が5〜50mmであることが望ましい。平滑管部の軸長がこの範囲内に定められていると、波形管の製造時の平滑管部の形成箇所の位置精度がそれほど高くなく、しかも、バッフルプレートと波形管との組付け精度がそれほど高くなくても、バッフルプレートによって波形管の平滑管部が確実に支えられるようになり、バッフルプレートの孔部に対する挿通箇所での波形管の摩耗を確実に抑制することが可能になる。 In the present invention, it is desirable that the axial length of the smooth tube portion is 5 to 50 mm. If the axial length of the smooth tube is set within this range, the positional accuracy of the smooth tube portion at the time of manufacturing the corrugated tube is not so high, and the assembling accuracy of the baffle plate and the corrugated tube is low. Even if the height is not so high, the smooth tube portion of the corrugated tube can be reliably supported by the baffle plate, and the abrasion of the corrugated tube at the place where the baffle plate is inserted into the hole can be reliably suppressed.
本考案では、上記波形管の波形部の山高さ寸法が、波形部の山形部の頂部での内径寸法の1〜20%であることが望ましい。波形部の山高さ寸法がこの範囲に定められていると、波形管の内部の第2流体通路を流れる流体が淀みなく流れて循環効率が向上し、併せて、流体の圧力損失が少なく抑えられて波形管の振動や振動に伴う破損が防止される。これに対し、波形部の山高さ寸法が上記範囲よりも短いと、波形管内部での流体の乱流運動による攪拌効果が十分に発揮されなくなって熱交換効率が著しく低下するおそれがあり、波形部の山高さ寸法が上記範囲よりも長いと、流体に淀みが生じて熱交換効率が低下するだけでなく、波形管が振動や振動に伴う破損を起こすおそれがある。 In the present invention, it is desirable that the crest height of the corrugated portion of the corrugated tube is 1 to 20% of the inner diameter at the top of the crest of the corrugated portion. When the peak height dimension of the corrugated portion is set in this range, the fluid flowing through the second fluid passage inside the corrugated tube flows without stagnation, and the circulation efficiency is improved, and at the same time, the pressure loss of the fluid is suppressed to be small. Thus, vibration of the corrugated tube and damage due to the vibration are prevented. On the other hand, if the peak height of the corrugated portion is shorter than the above range, the stirring effect due to the turbulent motion of the fluid inside the corrugated tube may not be sufficiently exerted, and the heat exchange efficiency may be significantly reduced. If the peak height of the portion is longer than the above range, not only does the fluid stagnate and the heat exchange efficiency is reduced, but also the corrugated tube may be vibrated or damaged due to the vibration.
以上のように、本考案によれば、チタンやステンレスを材料とする波形管の中間部に形成した平滑管部の形成箇所の位置が必ずしも高精度に定められていなくても、バッフルプレートによって波形管の平滑管部を確実に支えさせて波形管に対する支持安定性や支持信頼性を向上させることができ、併せて、バッフルプレートの孔部に対する挿通箇所での波形管の摩耗を確実に抑制することができるようになる。そのため、波形管の耐用寿命が向上する。また、中間部に平滑管部を有する波形管の波形部の軸長をシェルの内径との関係で適切に定めたり、平滑管部の長さを具体的に特定したので、波形管の振動や熱交換効率の低下が確実に抑制される。さらに、波形管の波形部の山高さを適切に定めたので、波形管の振動や振動に伴う破損、熱交換効率の低下を確実に抑制することが可能になる。 As described above, according to the present invention, even if the position of the formation portion of the smooth tube portion formed in the middle portion of the corrugated tube made of titanium or stainless steel is not necessarily determined with high accuracy, the waveform is formed by the baffle plate. The support stability and support reliability for the corrugated tube can be improved by reliably supporting the smooth tube portion of the tube, and at the same time, the abrasion of the corrugated tube at the point of insertion into the hole of the baffle plate is reliably suppressed. Will be able to do it. Therefore, the service life of the corrugated tube is improved. In addition, since the axial length of the corrugated portion of the corrugated tube having a smooth tube portion in the middle portion is appropriately determined in relation to the inner diameter of the shell, and the length of the smooth tube portion is specifically specified, vibration and vibration of the corrugated tube are reduced. A decrease in heat exchange efficiency is reliably suppressed. Furthermore, since the peak height of the corrugated portion of the corrugated tube is appropriately determined, it is possible to reliably suppress the vibration of the corrugated tube, damage due to the vibration, and a decrease in heat exchange efficiency.
図1は本考案に係る多管式モジュール熱交換器Aを概略で示した一部破断側面図、図2はバッフルプレート5の孔部51に対する波形管2の挿通箇所を示した説明図、図3は波形管2の要部を示した一部破断側面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway side view schematically showing a multitubular module heat exchanger A according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view showing a place where a
図1の熱交換器Aにおいて、第1流体通路を形成する円筒状のシェル1の胴体の両端部に第1流体F1の入口11と出口12とが振り分けて備わっており、シェル1の両端開口が、第2流体F2の入口13と出口14とに振り分けられている。シェル1の内部に、多数の波形管2の集合によって形成される第2流体通路が配備されている。また、シェル1の内部の軸方向複数箇所にバッフルプレート5が設置されている。これらのバッフルプレート5は、円板の一部をその直径方向に平行に切除した形状、たとえば半円形状又はドーム形状の輪郭線を持つ形状に形成されていて、その欠除箇所ではシェル1の内部の第1流体通路が開放されている。また、相隣接している2つのバッフルプレート5は、シェル1の内部の第1流体通路の開放箇所がシェル1の軸線を挟んで反対側に位置している。そのため、シェル1の内部の第1流体通路は、複数箇所のバッフルプレート5によって蛇行状に形作られる。第2流体通路を形成している個々の波形管2の一端部と他端部とは、シェル1の一端側と他端側とに設置されている面板15に固着されている。
In the heat exchanger A of FIG. 1, an inlet 11 and an outlet 12 of a first fluid F1 are separately provided at both ends of a body of a cylindrical shell 1 forming a first fluid passage. Are distributed to the
波形管2はチタン製又はステンレス製である。この波形管2は、図2又は図3のようにその管壁が全体として螺旋状に形成されていて、その外周面の基本的な側面視形状は波形の凹凸が備わった形状である。そして、その軸方向複数箇所に、外周面に凹凸を有しない平滑管部22が形成されている。さらに具体的には、波形管2は、外周面に凹凸を有する波形部21と外周面に凹凸を有しない上記平滑管部22とを有していて、平滑管部22以外の箇所はすべて波形部21として形成されている。
The
図示していないけれども、それぞれのバッフルプレート5には同一パターンで図2に示した円形の孔部51が多数箇所に開設されている。そして、それらの孔部51のそれぞれに波形管2の平滑管部22が個別に挿通されている。また、平滑管部22の長さL2(図1参照)は、図2で判るように、バッフルプレート5の孔部51の軸長よりも長くなっている。そのため、チタンやステンレスを材料とする直管に絞り加工を施して波形部21と平滑管部22とを形成した場合に、平滑管部22の形成箇所に位置ずれがあったり、波形管2をシェル1の内部に組み込む場合にその組込み精度に多少の狂いがあったり、さらには、シェル1に対するバッフルプレート5の組込み精度に多少の狂いがあったりしたとしても、バッフルプレート5の孔部51に対する波形管2の挿通箇所は、必ず波形管2の平滑管部22になる。そのため、バッフルプレート5の孔部51と波形管2の平滑管部22とが位置ずれしてしまって波形管2の波形部21がバッフルプレート5により支えられるようになったために、バッフルプレート5による波形管2の支持安定性や支持信頼性が損なわれるという事態が発生しない。一般的な波形管の製造技術を採用し、一般的な組込み精度を採用した場合に、上記のような作用を確実に発揮し得る平滑管部22の長さは5〜50mmであることを確認している。そして、平滑管部22の長さを5〜50mmの範囲に定めると、平滑管部22がバッフルプレート5によって確実に支えられるようになってバッフルプレート5の孔部51に対する挿通箇所での波形管2の摩耗を確実に抑制することが可能になる。
Although not shown, each of the
上記したように、平滑管部22の長さを5〜50mmの範囲に定めると、平滑管部22がバッフルプレート5によって確実に支えられるようになってバッフルプレート5の孔部51に対する挿通箇所での波形管2の摩耗を確実に抑制することが可能になる、という作用ないし効果が奏されるけれども、この平滑管部22の位置は、波形管2の波形部21の長さによって定まるものである。また、波形部21は、冒頭で説明した波形管2内部での流体の乱流運動による攪拌効果を十分に得られる長さであることを必要とし、その長さが短すぎると流体が十分に乱流運動を行わなくなって熱交換効率が著しく低下するおそれがある。その一方で、波形部21の長さが長すぎると、バッフルプレート5による波形管2の支持箇所の間隔が広くなりすぎて波形管2のしなりや振動が十分に抑制されなくなるおそれがあり、波形管2のしなりや振動が十分に抑制されなくなると、波形管2が振動によって破断したり亀裂を生じたりすることになる。特に、波形管2が、軽量で熱伝導性に優れる金属であるチタンやステンレスで製作されている場合にその傾向が大きい。
As described above, when the length of the
そこで、軸方向で相隣接する2箇所の平滑管部22の相互間全体に亘って備わっている波形部21の軸長寸法L1を、円筒状のシェル1の内径寸法Dの0.5〜3.5倍に定めてある。この範囲に波形部21の軸長寸法L1を定めておくと、波形管2内部での流体の乱流運動による攪拌効果が十分に発揮されて伝熱性能の低下が生じず、しかも、バッフルプレート5による波形管2の支持箇所の間隔の広さが適切な範囲に収まって波形管2のしなりや振動が十分に抑制される。そして、波形部21の軸長寸法L1がシェル1の内径寸法Dの0.5倍よりも短いと、波形管2内部での流体の乱流運動による攪拌効果が十分に発揮されなくおそれがあるのに対し、波形部21の軸長寸法L1がシェル1の内径寸法Dの3.5倍より長いと、バッフルプレート5による波形管2の支持箇所の間隔が広くなりすぎて波形管2のしなりや振動が十分に抑制されなくなるおそれを生じる。たとえば、内径寸法Dが48.6φ(40A)のシェル1と組み合わせる波形管2の内径寸法が9.52φである場合には、その波形管2の波形部21の軸長寸法L1を24.3〜170.1mmの範囲に定めるのが適切であり、内径寸法Dが165.2φ(150A)のシェル1と組み合わせる波形管2の内径寸法が9.52φである場合には、その波形管2の波形部21の軸長寸法L1を82.6〜578.2mmの範囲に定めるのが適切である。なお、実施形態では、内径寸法Dが48.6φ(40A)のシェル1に、波形部21の長さが136mmで、内径寸法が9.52φの波形管2を組み合わせてある。
Therefore, the axial length L1 of the
波形管2内部での流体の乱流運動による攪拌効果を高めて熱交換効率を向上させるためには、波形管2の波形部21の山高さ寸法を適切に定めることによって、波形部21の内部を流れる流体に淀みが形成されないようにすることが必要である。そこで、図3に示した波形管2の波形部21の山高さ寸法hを、波形部21の山形部の頂部での内径寸法Hの1〜20%に定めてある。波形部21の山高さ寸法hがこの範囲に定められていると、波形管2の内部の第2流体通路を流れる流体が淀みなく流れて循環効率が向上し、併せて、流体の圧力損失が少なく抑えられて波形管の振動や振動に伴う破損が防止される。これに対し、波形部21の山高さ寸法hが上記範囲よりも短いと、波形管2内部での流体の乱流運動による攪拌効果が十分に発揮されなくなって熱交換効率が著しく低下することが判っており、また、波形部21の山高さ寸法hが上記範囲よりも長いと、流体に淀みが生じて熱交換効率が低下するだけでなく、流体の圧力損失が大きくなったり、波形管2が振動や振動に伴う破損を起こしたりするおそれのあることが判っている。この実施形態では、内径寸法が9.52φである波形管2の谷形部の内径を8.85φに定めることによって、波形部21の山高さ寸法hを上記範囲内に定めてある。特に望ましくは、上記山高さ寸法hを0.2〜1.0mmにするとよく、この範囲を越える山高さ寸法hでは、波形管2の振動が激しくなりすぎてバッフルプレート5によってその振動を抑制することが困難になる。
In order to improve the heat exchange efficiency by increasing the stirring effect due to the turbulent motion of the fluid inside the
なお、この実施形態では、波形管2に2箇所より多い箇所に、バッフルプレート5によって支えられた平滑管部22を具備させてあるけれども、バッフルプレート5によって支えられる平滑管部22は、少なくとも波形管の2箇所に形成されていればよい。平滑管部22を何箇所に形成するかは、波形管2の長さや内径などを勘案して適宜選定すべきである。
In this embodiment, although the
1 シェル
2 波形管
5 バッフルプレート
21 波形部
22 平滑管部
51 孔部
A 多管式モジュール熱交換器
D シェルの内径寸法
h 波形部の山高さ寸法
H 波形部の山形部の頂部での内径寸法
L1 波形部の軸長寸法
L2 平滑管部の長さ(軸長)
Reference Signs List 1
Claims (4)
上記波形管がチタン製又はステンレス製であって、その波形管におけるバッフルプレートの上記孔部に対する挿通箇所が、外周面に凹凸を有しない平滑管部として形成されていると共に、その平滑管部の長さがバッフルプレートの上記孔部の軸長よりも長くなっていることを特徴とする多管式モジュール熱交換器。 A second fluid passage formed by a group of a large number of corrugated tubes is provided inside a shell forming the first fluid passage, and the first fluid passage is provided at a plurality of axial locations inside the shell. A multi-tube module heat exchanger in which the corrugated tubes are individually inserted into a plurality of holes formed in a baffle plate that meanders,
The corrugated tube is made of titanium or stainless steel, and the insertion point of the corrugated tube with respect to the hole of the baffle plate is formed as a smooth tube portion having no irregularities on the outer peripheral surface, and the smooth tube portion is formed. A multitubular module heat exchanger, wherein the length is longer than the axial length of the hole of the baffle plate.
The multi-tube module heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the crest height of the corrugated portion of the corrugated tube is 1 to 20% of the inner diameter at the top of the corrugated portion. .
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JP2003271708U JP3100937U (en) | 2003-10-09 | 2003-10-09 | Multi-tube module heat exchanger |
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ID=43254534
Family Applications (1)
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2003
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