JP3296257B2 - 多管式熱交換器 - Google Patents
多管式熱交換器Info
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- JP3296257B2 JP3296257B2 JP21032397A JP21032397A JP3296257B2 JP 3296257 B2 JP3296257 B2 JP 3296257B2 JP 21032397 A JP21032397 A JP 21032397A JP 21032397 A JP21032397 A JP 21032397A JP 3296257 B2 JP3296257 B2 JP 3296257B2
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- tube
- sheet
- tube sheet
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、前ダクト及び後
ダクト間に連結する外筒内部に挿通する複数本の伝熱チ
ューブに熱源流体を流通させ、該伝熱チューブを介して
放熱される熱を、これら各伝熱チューブ間に供給する予
熱流体に伝達することにより熱交換を行う多管式熱交換
器に於いて、高温側（熱源流体入口側・予熱流体出口
側）の管板（チューブシート）を二重管板方式とし、該
管板間の冷却空気通風空間に外部より冷却空気を導入し
チューブシートを強制冷却することにより伝熱チューブ
と高温側のチューブシートの溶接部温度を低下させて、
溶接部の強度の向上と構造的欠陥を改善し耐用年数の向
上・補修頻度の削減のできる多管式熱交換器を提供する
ことにある。
ダクト間に連結する外筒内部に挿通する複数本の伝熱チ
ューブに熱源流体を流通させ、該伝熱チューブを介して
放熱される熱を、これら各伝熱チューブ間に供給する予
熱流体に伝達することにより熱交換を行う多管式熱交換
器に於いて、高温側（熱源流体入口側・予熱流体出口
側）の管板（チューブシート）を二重管板方式とし、該
管板間の冷却空気通風空間に外部より冷却空気を導入し
チューブシートを強制冷却することにより伝熱チューブ
と高温側のチューブシートの溶接部温度を低下させて、
溶接部の強度の向上と構造的欠陥を改善し耐用年数の向
上・補修頻度の削減のできる多管式熱交換器を提供する
ことにある。
【０００２】
【従来の技術】昨今は、多管式熱交換器を設置する種々
のプラントの要求から各種設備容量の拡大傾向が進み、
これに伴って多管式熱交換器の大型化（特に伝熱チュー
ブ本数の増大）が図られると共に、熱源流体に関しても
高温化（熱源・予熱流体共）の要求、さらには予熱流体
の高圧力化に対する要求や、プラントの断続運転（特に
運転開始時、運転停止時における加熱・冷却の繰り返し
回数の増大等）に対する構造上の要求が多くなってい
る。
のプラントの要求から各種設備容量の拡大傾向が進み、
これに伴って多管式熱交換器の大型化（特に伝熱チュー
ブ本数の増大）が図られると共に、熱源流体に関しても
高温化（熱源・予熱流体共）の要求、さらには予熱流体
の高圧力化に対する要求や、プラントの断続運転（特に
運転開始時、運転停止時における加熱・冷却の繰り返し
回数の増大等）に対する構造上の要求が多くなってい
る。
【０００３】結果として多管式熱交換器の主要部を構成
する伝熱チューブの固定点である伝熱チューブと高温側
チューブシート（カラーパイプ）の溶接部が高温とな
り、さらに運転開始時、運転停止時の加熱・冷却の影響
による構造上溶接部の疲労強度が低下すること等の原因
によって短期間での損傷が発生し、また損傷の頻度も多
くなり、耐久性に関して問題となっている。
する伝熱チューブの固定点である伝熱チューブと高温側
チューブシート（カラーパイプ）の溶接部が高温とな
り、さらに運転開始時、運転停止時の加熱・冷却の影響
による構造上溶接部の疲労強度が低下すること等の原因
によって短期間での損傷が発生し、また損傷の頻度も多
くなり、耐久性に関して問題となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来型の多管式熱交換
器２０は、図７に開示した如く、予熱流体の入口Ａと出
口Ｂを設けた外筒２１と、該外筒２１の一端から他端に
向かって内壁面に等間隔で配置される複数枚のバッフル
プレート２２と、該バッフルプレート２２で途中を支持
され、かつ前記外筒２１の長手方向に沿って挿通され、
しかも前記外筒２１の一端を閉塞すべく配置する高温側
チューブシート２３と前記外筒２１の他端を閉塞すべく
配置する低温側チューブシート２４を貫通して高温側チ
ューブシート２３及び低温側チューブシート２４にそれ
ぞれ連結する前ダクト２５及び後ダクト２６の内部に各
チューブの開口部を臨ませてなる複数本の伝熱チューブ
Ｃとで構成しているが、こうした従来型の多管式熱交換
器２０に組み込まれる高温側チューブシート２３は一重
管板方式のチューブシートを採用したものであるから、
この高温側チューブシート２３を貫通する複数の伝熱チ
ューブＣとカラーパイプ２７の溶接部Ｄにかかる温度は
非常に高温の条件下に長時間曝されるため伝熱チューブ
Ｃとカラーパイプ２７に加わる熱応力は過剰なものとな
り、従って溶接部Ｄの疲労強度が低下して短期間での損
傷が発生し、また損傷の頻度も多くなり、耐久上種々の
欠点を有していた。
器２０は、図７に開示した如く、予熱流体の入口Ａと出
口Ｂを設けた外筒２１と、該外筒２１の一端から他端に
向かって内壁面に等間隔で配置される複数枚のバッフル
プレート２２と、該バッフルプレート２２で途中を支持
され、かつ前記外筒２１の長手方向に沿って挿通され、
しかも前記外筒２１の一端を閉塞すべく配置する高温側
チューブシート２３と前記外筒２１の他端を閉塞すべく
配置する低温側チューブシート２４を貫通して高温側チ
ューブシート２３及び低温側チューブシート２４にそれ
ぞれ連結する前ダクト２５及び後ダクト２６の内部に各
チューブの開口部を臨ませてなる複数本の伝熱チューブ
Ｃとで構成しているが、こうした従来型の多管式熱交換
器２０に組み込まれる高温側チューブシート２３は一重
管板方式のチューブシートを採用したものであるから、
この高温側チューブシート２３を貫通する複数の伝熱チ
ューブＣとカラーパイプ２７の溶接部Ｄにかかる温度は
非常に高温の条件下に長時間曝されるため伝熱チューブ
Ｃとカラーパイプ２７に加わる熱応力は過剰なものとな
り、従って溶接部Ｄの疲労強度が低下して短期間での損
傷が発生し、また損傷の頻度も多くなり、耐久上種々の
欠点を有していた。
【０００５】本願発明は、前ダクト及び後ダクト間に連
結する外筒内部に挿通する複数本の伝熱チューブに熱源
流体を流通させ、該伝熱チューブを介して放熱される熱
を、これら各伝熱チューブ間に供給する予熱流体に伝達
することにより熱交換を行う多管式熱交換器に於いて、
高温側（熱源流体入口側・予熱流体出口側）の管板（チ
ューブシート）を二重管板とし、該管板間（冷却空気通
風空間）に外部より冷却空気を導入しチューブシートを
強制冷却することにより伝熱チューブと高温側のチュー
ブシートの溶接部温度を低下させて、溶接部の強度の向
上と構造的欠陥を改善し耐用年数の向上・補修頻度の削
減できる多管式熱交換器を提供することにある。
結する外筒内部に挿通する複数本の伝熱チューブに熱源
流体を流通させ、該伝熱チューブを介して放熱される熱
を、これら各伝熱チューブ間に供給する予熱流体に伝達
することにより熱交換を行う多管式熱交換器に於いて、
高温側（熱源流体入口側・予熱流体出口側）の管板（チ
ューブシート）を二重管板とし、該管板間（冷却空気通
風空間）に外部より冷却空気を導入しチューブシートを
強制冷却することにより伝熱チューブと高温側のチュー
ブシートの溶接部温度を低下させて、溶接部の強度の向
上と構造的欠陥を改善し耐用年数の向上・補修頻度の削
減できる多管式熱交換器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、 予熱流体の
入出口を設けた外筒と、 この外筒の一端から他端に向か
って内壁面に等間隔で配置された複数のバッフルプレー
トと、 前記外筒の一端を閉塞すべく配置された高温側チ
ューブシートと、 前記外筒の他端を閉塞すべく配置され
た低温側チューブシートと、 前記バッフルプレートを貫
通し、かつ、このバッフルプレートによって支持された
状態で、前記外筒内にその長手方向に添って配置された
複数の伝熱チューブとを具備し、 前記伝熱チューブは、
前記高温側チューブシート及び低温側チューブシートを
貫通すると共に、前記伝熱チューブの一端側開口は、前
記高温側チューブシートを介して前記外筒に接続された
前ダクトの内部に位置し、かつ、前記伝熱チューブの他
端側開口は、前記低温側チューブシートを介して前記外
筒に接続された後ダクトの内部に位置する構造の多管式
熱交換器であって、 前記高温側チューブシートは、内部
に中空部が形成された二重構造となっていると共に、 前
記高温側チューブシートの中空部の中央へ冷却空気を供
給するために用いられる、先端を前記高温側チューブシ
ートの中空部の中央に位置させた冷却空気導入管を更に
備え、 この冷却空気導入管を用いて前記高温側チューブ
シートの中空部に供給された冷却空気が、前記高温側チ
ューブシートの外周側から、前記高温側チューブシート
の中空部の外に排出されるよう構成されてなることを特
徴とする多管式熱交換器によって解決される。 なお、高
温側チューブシートの外周側から、この高温側チューブ
シートの中空部の外に排出される冷却空気を、前記高温
側チューブシートの外周部分に設けられた冷却空気排出
孔を経て、外筒内に流入するよう構成することもでき
る。
入出口を設けた外筒と、 この外筒の一端から他端に向か
って内壁面に等間隔で配置された複数のバッフルプレー
トと、 前記外筒の一端を閉塞すべく配置された高温側チ
ューブシートと、 前記外筒の他端を閉塞すべく配置され
た低温側チューブシートと、 前記バッフルプレートを貫
通し、かつ、このバッフルプレートによって支持された
状態で、前記外筒内にその長手方向に添って配置された
複数の伝熱チューブとを具備し、 前記伝熱チューブは、
前記高温側チューブシート及び低温側チューブシートを
貫通すると共に、前記伝熱チューブの一端側開口は、前
記高温側チューブシートを介して前記外筒に接続された
前ダクトの内部に位置し、かつ、前記伝熱チューブの他
端側開口は、前記低温側チューブシートを介して前記外
筒に接続された後ダクトの内部に位置する構造の多管式
熱交換器であって、 前記高温側チューブシートは、内部
に中空部が形成された二重構造となっていると共に、 前
記高温側チューブシートの中空部の中央へ冷却空気を供
給するために用いられる、先端を前記高温側チューブシ
ートの中空部の中央に位置させた冷却空気導入管を更に
備え、 この冷却空気導入管を用いて前記高温側チューブ
シートの中空部に供給された冷却空気が、前記高温側チ
ューブシートの外周側から、前記高温側チューブシート
の中空部の外に排出されるよう構成されてなることを特
徴とする多管式熱交換器によって解決される。 なお、高
温側チューブシートの外周側から、この高温側チューブ
シートの中空部の外に排出される冷却空気を、前記高温
側チューブシートの外周部分に設けられた冷却空気排出
孔を経て、外筒内に流入するよう構成することもでき
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本願発明に係る多管式熱交
換器の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１
は、本願発明に係る多管式熱交換器の全体構造を示す断
面図、図２は、本願発明に係る多管式熱交換器の高温側
チューブシート部の平面図、図３は、本願発明に係る多
管式熱交換器の高温側チューブシート部の二重管板構造
を示す要部断面図、図４は、本願発明に係る多管式熱交
換器の伝熱チューブの固定点である伝熱チューブと高温
側チューブシート（カラーパイプ）の溶接部の構造を示
す断面図、図５は、本願発明に係る高温側チューブシー
トの中空部に外部より供給する冷却空気による中空部の
冷却の様子を示す説明図、図６は、本願発明に係る多管
式熱交換器の高温側チューブシート部の冷却空気排出方
式の他の実施例を示す断面図である。
換器の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１
は、本願発明に係る多管式熱交換器の全体構造を示す断
面図、図２は、本願発明に係る多管式熱交換器の高温側
チューブシート部の平面図、図３は、本願発明に係る多
管式熱交換器の高温側チューブシート部の二重管板構造
を示す要部断面図、図４は、本願発明に係る多管式熱交
換器の伝熱チューブの固定点である伝熱チューブと高温
側チューブシート（カラーパイプ）の溶接部の構造を示
す断面図、図５は、本願発明に係る高温側チューブシー
トの中空部に外部より供給する冷却空気による中空部の
冷却の様子を示す説明図、図６は、本願発明に係る多管
式熱交換器の高温側チューブシート部の冷却空気排出方
式の他の実施例を示す断面図である。
【０００８】
【実施例１】本願発明に係る多管式熱交換器１は、図１
〜図６に開示した如く、予熱流体の入口Ａと出口Ｂを設
けた外筒２と、該外筒２の一端から他端に向かって内壁
面に等間隔で配置される複数枚のバッフルプレート３
と、該バッフルプレート３で途中を支持され、かつ前記
外筒２の長手方向に沿って挿通され、しかも前記外筒２
の一端を閉塞すべく配置する高温側チューブシート４と
前記外筒２の他端を閉塞すべく配置する低温側チューブ
シート５を貫通して高温側チューブシート４及び低温側
チューブシート５にそれぞれ連結する前ダクト６及び後
ダクト７の内部に各チューブの開口部を臨ませてなる複
数本の伝熱チューブ８とで構成している。
〜図６に開示した如く、予熱流体の入口Ａと出口Ｂを設
けた外筒２と、該外筒２の一端から他端に向かって内壁
面に等間隔で配置される複数枚のバッフルプレート３
と、該バッフルプレート３で途中を支持され、かつ前記
外筒２の長手方向に沿って挿通され、しかも前記外筒２
の一端を閉塞すべく配置する高温側チューブシート４と
前記外筒２の他端を閉塞すべく配置する低温側チューブ
シート５を貫通して高温側チューブシート４及び低温側
チューブシート５にそれぞれ連結する前ダクト６及び後
ダクト７の内部に各チューブの開口部を臨ませてなる複
数本の伝熱チューブ８とで構成している。
【０００９】ところで、前記複数本の伝熱チューブ８が
前ダクト６に貫通する高温側チューブシート４（熱源流
体入口側・予熱流体出口側）の構造は、予熱流体が流入
する側の第一チューブシート４a と熱源側を構成する第
二チューブシート４b （薄板構造を採用）の二重管板方
式が採用され、該二重管板により区画される部分が冷却
空気通風空間（中空部）Ｅになるようになっている。
前ダクト６に貫通する高温側チューブシート４（熱源流
体入口側・予熱流体出口側）の構造は、予熱流体が流入
する側の第一チューブシート４a と熱源側を構成する第
二チューブシート４b （薄板構造を採用）の二重管板方
式が採用され、該二重管板により区画される部分が冷却
空気通風空間（中空部）Ｅになるようになっている。
【００１０】ところで、前記冷却空気通風空間Ｅの中心
部には、前ダクト６側より挿入する冷却空気導入管９の
先端が臨まされている。この冷却空気導入管９の外周に
は熱源流体の高温を遮断するための導入キャスタブル１
０が巻き付けられ、冷却空気導入管９の冷却空気通風空
間Ｅの中心に臨む先端には冷却空気分散ノズル１１が取
り付けられている。
部には、前ダクト６側より挿入する冷却空気導入管９の
先端が臨まされている。この冷却空気導入管９の外周に
は熱源流体の高温を遮断するための導入キャスタブル１
０が巻き付けられ、冷却空気導入管９の冷却空気通風空
間Ｅの中心に臨む先端には冷却空気分散ノズル１１が取
り付けられている。
【００１１】また、前記第一チューブシート４a と熱源
側を構成する第二チューブシート４b の二重管板の周囲
には冷却空気分散ノズル１１（複数個）より供給された
冷却空気、すなわち冷却吸熱したホットエアーＦを外部
に排出するためのコンプレート１２とヘッダー外筒１３
に貫通された冷却空気排出ノズル（複数本）１４を介し
て排出空気環状管１５を通り外部に排出されるように構
成されている。
側を構成する第二チューブシート４b の二重管板の周囲
には冷却空気分散ノズル１１（複数個）より供給された
冷却空気、すなわち冷却吸熱したホットエアーＦを外部
に排出するためのコンプレート１２とヘッダー外筒１３
に貫通された冷却空気排出ノズル（複数本）１４を介し
て排出空気環状管１５を通り外部に排出されるように構
成されている。
【００１２】ところで、前記外筒２の長手方向に沿って
挿通した複数本の伝熱チューブ８の中心部には、冷却空
気通風空間Ｅの中心部に配置した冷却空気導入管９との
対応する関係で伝熱チューブ８が一本削除され（つま
り、予熱流体の中心部の偏流が大きくなるので予熱流体
の偏流を考慮して）、その代わりにダミーチューブ１６
を配置している。
挿通した複数本の伝熱チューブ８の中心部には、冷却空
気通風空間Ｅの中心部に配置した冷却空気導入管９との
対応する関係で伝熱チューブ８が一本削除され（つま
り、予熱流体の中心部の偏流が大きくなるので予熱流体
の偏流を考慮して）、その代わりにダミーチューブ１６
を配置している。
【００１３】なお、前記ダミーチューブ１６に関して
は、伝熱チューブ８の本数が多い場合は、中心部の偏流
の影響が小さいので前記実施例のようにダミーチューブ
１６を配置する必要が無い場合もある。また、前記熱源
側を構成する第二チューブシート４b を貫通して前ダク
ト６内に臨まされる各伝熱チューブ８の開放端部近傍に
は、熱源からの断熱効果を上げ、かつ冷却効果を高める
ために断熱ボード１７とカラーパイプ１８が装備されて
（第二チューブシート４b の溶接部Ｄ）の高温化を可能
な限り緩和することができるように構成している。
は、伝熱チューブ８の本数が多い場合は、中心部の偏流
の影響が小さいので前記実施例のようにダミーチューブ
１６を配置する必要が無い場合もある。また、前記熱源
側を構成する第二チューブシート４b を貫通して前ダク
ト６内に臨まされる各伝熱チューブ８の開放端部近傍に
は、熱源からの断熱効果を上げ、かつ冷却効果を高める
ために断熱ボード１７とカラーパイプ１８が装備されて
（第二チューブシート４b の溶接部Ｄ）の高温化を可能
な限り緩和することができるように構成している。
【００１４】
【実施例２】また、上記の実施例１では、高温側チュー
ブシートの中空部（冷却空気通風空間Ｅ）に供給する冷
却空気は、冷却空気通風空間Ｅに連通して設けた冷却空
気排出ノズル１４より外部に排出するように構成したも
のとして説明したが、図６に示すように第一チューブシ
ート４a 及びコーンプレート１２の外周部に設けられた
冷却空気排出孔１９より外筒２の内部へ排出するように
構成してもよい。
ブシートの中空部（冷却空気通風空間Ｅ）に供給する冷
却空気は、冷却空気通風空間Ｅに連通して設けた冷却空
気排出ノズル１４より外部に排出するように構成したも
のとして説明したが、図６に示すように第一チューブシ
ート４a 及びコーンプレート１２の外周部に設けられた
冷却空気排出孔１９より外筒２の内部へ排出するように
構成してもよい。
【００１５】なお、その他の構成は上記の実施例１と同
様である。以下、上記の実施例１・２に基づいて本願発
明に係る多管式熱交換器の作用を詳細に説明する。本願
発明に係る多管式熱交換器１は、複数本の伝熱チューブ
８の一端が前ダクト６に貫通する高温側チューブシート
４（熱源流体入口側・予熱流体出口側）の構造を予熱流
体が流出する側の第一チューブシート４a と熱源側を構
成する第二チューブシート４b （薄板構造を採用）の二
重管板方式とし、該二重管板により区画される部分を冷
却空気通風空間Ｅとなし、この冷却空気通風空間Ｅの中
心部に前ダクト６側より挿入する冷却空気導入管９の先
端を臨ませ、この冷却空気導入管９の先端に装着した冷
却空気分散ノズル１１より、冷却空気を供給するもので
あるから高温側チューブシート４、特に熱源流体入口側
に臨まされた伝熱チューブ８の外周に配置したカラーパ
イプ１８や第二チューブシート４b は、冷却空気により
強制冷却されることになり、伝熱チューブ４b と高温側
チューブシート4 の溶接部温度は従来の多管式熱交換器
のものに比べてかなり低い温度に保つことができる。従
って伝熱チューブ４b と高温側チューブシート4 の溶接
部の強度の向上と構造的欠陥を改善することとなり、大
幅な耐用年数の向上と補修頻度を少なくすることができ
る。
様である。以下、上記の実施例１・２に基づいて本願発
明に係る多管式熱交換器の作用を詳細に説明する。本願
発明に係る多管式熱交換器１は、複数本の伝熱チューブ
８の一端が前ダクト６に貫通する高温側チューブシート
４（熱源流体入口側・予熱流体出口側）の構造を予熱流
体が流出する側の第一チューブシート４a と熱源側を構
成する第二チューブシート４b （薄板構造を採用）の二
重管板方式とし、該二重管板により区画される部分を冷
却空気通風空間Ｅとなし、この冷却空気通風空間Ｅの中
心部に前ダクト６側より挿入する冷却空気導入管９の先
端を臨ませ、この冷却空気導入管９の先端に装着した冷
却空気分散ノズル１１より、冷却空気を供給するもので
あるから高温側チューブシート４、特に熱源流体入口側
に臨まされた伝熱チューブ８の外周に配置したカラーパ
イプ１８や第二チューブシート４b は、冷却空気により
強制冷却されることになり、伝熱チューブ４b と高温側
チューブシート4 の溶接部温度は従来の多管式熱交換器
のものに比べてかなり低い温度に保つことができる。従
って伝熱チューブ４b と高温側チューブシート4 の溶接
部の強度の向上と構造的欠陥を改善することとなり、大
幅な耐用年数の向上と補修頻度を少なくすることができ
る。
【００１６】しかも、前記第一チューブシート４a と第
二チューブシート４b の二重管板で構成する冷却空気通
風空間Ｅに冷却空気分散ノズル１１（複数個）を介して
供給した冷却空気は、伝熱チューブ８やカラーパイプ１
８を強制的に冷却した後、すなわち所定の温度を冷却吸
熱したホットエアーＦは、冷却空気排出ノズル（複数
本）１４と排出空気環状管１５を介して速やかに外部に
排出されるものであるから冷却効率が非常に良好であ
る。
二チューブシート４b の二重管板で構成する冷却空気通
風空間Ｅに冷却空気分散ノズル１１（複数個）を介して
供給した冷却空気は、伝熱チューブ８やカラーパイプ１
８を強制的に冷却した後、すなわち所定の温度を冷却吸
熱したホットエアーＦは、冷却空気排出ノズル（複数
本）１４と排出空気環状管１５を介して速やかに外部に
排出されるものであるから冷却効率が非常に良好であ
る。
【００１７】また、前記冷却空気通風空間Ｅに対して配
置する冷却空気分散ノズル１１は冷却空気通風空間Ｅの
中心部に位置させるべく構成したので、冷却空気分散ノ
ズル１１を介して冷却空気通風空間Ｅに送風された冷却
空気は、中心位置より外周方向へ向かって同心円状に配
列した伝熱チューブ８及びカラーパイプ１８を強制的に
冷却することが可能であり、しかも強制的冷却が中心位
置よりチューブシート４の外周部に向かって行われるか
ら冷却に当たり位置的な拘束も生じることもなく極めて
効率の良い強制的な冷却が行なえる。
置する冷却空気分散ノズル１１は冷却空気通風空間Ｅの
中心部に位置させるべく構成したので、冷却空気分散ノ
ズル１１を介して冷却空気通風空間Ｅに送風された冷却
空気は、中心位置より外周方向へ向かって同心円状に配
列した伝熱チューブ８及びカラーパイプ１８を強制的に
冷却することが可能であり、しかも強制的冷却が中心位
置よりチューブシート４の外周部に向かって行われるか
ら冷却に当たり位置的な拘束も生じることもなく極めて
効率の良い強制的な冷却が行なえる。
【００１８】また、上記の強制的な冷却構造に加えて前
記熱源側を構成する第二チューブシート４b を貫通して
前ダクト６内に臨ます各伝熱チューブ８の開放端部近傍
には、断熱ボード１７とカラーパイプ１８を採用したの
で、熱源からの断熱効果が良好であり、従って冷却効果
を一層高めることが可能であって第二チューブシート４
b の溶接部の高温化を可能な限り緩和することができ
る。
記熱源側を構成する第二チューブシート４b を貫通して
前ダクト６内に臨ます各伝熱チューブ８の開放端部近傍
には、断熱ボード１７とカラーパイプ１８を採用したの
で、熱源からの断熱効果が良好であり、従って冷却効果
を一層高めることが可能であって第二チューブシート４
b の溶接部の高温化を可能な限り緩和することができ
る。
【００１９】
【実施例２】また、上記の実施例１では、高温側チュー
ブシートの中空部に供給する冷却空気は、冷却空気通風
空間Ｅに連通して設けた冷却空気排出ノズル１４より外
部に排出するように構成したものとして説明したが、実
施例２で説明したごとく、第一チューブシート４a 及び
コーンプレート１２の外周部に設けられた冷却空気排出
孔１９より外筒２の内部へ排出するように構成すれば構
造を非常に簡単にすることが可能である。
ブシートの中空部に供給する冷却空気は、冷却空気通風
空間Ｅに連通して設けた冷却空気排出ノズル１４より外
部に排出するように構成したものとして説明したが、実
施例２で説明したごとく、第一チューブシート４a 及び
コーンプレート１２の外周部に設けられた冷却空気排出
孔１９より外筒２の内部へ排出するように構成すれば構
造を非常に簡単にすることが可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、高温側チューブシート
は、その中空部の中央に冷却空気導入管を経て供給され
る冷却空気によって適度に冷却されるので、熱応力によ
る不具合が起き難く、耐久性が向上する。
は、その中空部の中央に冷却空気導入管を経て供給され
る冷却空気によって適度に冷却されるので、熱応力によ
る不具合が起き難く、耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本願発明に係る多管式熱交換器の全体構造
を示す断面図、
を示す断面図、
【図２】は、本願発明に係る多管式熱交換器の高温側チ
ューブシート部の平面図、
ューブシート部の平面図、
【図３】は、本願発明に係る多管式熱交換器の高温側チ
ューブシート部の二重管板構造を示す要部断面図、
ューブシート部の二重管板構造を示す要部断面図、
【図４】は、本願発明に係る多管式熱交換器の伝熱チュ
ーブの固定点である伝熱チューブと高温側チューブシー
ト（カラーパイプ）の溶接部の構造を示す断面図、
ーブの固定点である伝熱チューブと高温側チューブシー
ト（カラーパイプ）の溶接部の構造を示す断面図、
【図５】は、本願発明に係る高温側チューブシートの中
空部に外部より供給する冷却空気による中空部の冷却の
様子を示す説明図、
空部に外部より供給する冷却空気による中空部の冷却の
様子を示す説明図、
【図６】は、本願発明に係る多管式熱交換器の高温側チ
ューブシート部の冷却空気排出方式の他の実施例を示す
断面図、
ューブシート部の冷却空気排出方式の他の実施例を示す
断面図、
【図７】は、従来の多管式熱交換器の全体構造を示す断
面図、
面図、
１ 多管式熱交換器 ２ 外筒 ３ バッフルプレート ４ 高温側チューブシート ４a 第一チューブシート ４b 第二チューブシート（薄板構造を採
用） ５ 低温側チューブシート ６ 前ダクト ７ 後ダクト ８ 伝熱チューブ ９ 冷却空気導入管 １０ 導入キャスタブル １１ 冷却空気分散ノズル １２ コンプレート １３ ヘッダー外筒 １４ 冷却空気排出ノズル（複数本） １５ 排出空気環状管 １６ ダミーチューブ １７ 断熱ボード １８ カラーパイプ １９ 冷却空気排出孔 Ａ 予熱流体の入口 Ｂ 予熱流体の出口 Ｄ 溶接部 Ｅ 冷却空気通風空間（中空部） Ｆ ホットエアー
用） ５ 低温側チューブシート ６ 前ダクト ７ 後ダクト ８ 伝熱チューブ ９ 冷却空気導入管 １０ 導入キャスタブル １１ 冷却空気分散ノズル １２ コンプレート １３ ヘッダー外筒 １４ 冷却空気排出ノズル（複数本） １５ 排出空気環状管 １６ ダミーチューブ １７ 断熱ボード １８ カラーパイプ １９ 冷却空気排出孔 Ａ 予熱流体の入口 Ｂ 予熱流体の出口 Ｄ 溶接部 Ｅ 冷却空気通風空間（中空部） Ｆ ホットエアー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−14461（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−113295（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−155458（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−124790（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F28F 9/00 - 9/26
Claims (2)
- 【請求項１】 予熱流体の入出口を設けた外筒と、 この外筒の一端から他端に向かって内壁面に等間隔で配
置された複数のバッフルプレートと、 前記外筒の一端を閉塞すべく配置された高温側チューブ
シートと、 前記外筒の他端を閉塞すべく配置された低温側チューブ
シートと、 前記バッフルプレートを貫通し、かつ、このバッフルプ
レートによって支持された状態で、前記外筒内にその長
手方向に添って配置された複数の伝熱チューブとを具備
し、 前記伝熱チューブは、前記高温側チューブシート及び低
温側チューブシートを貫通すると共に、前記伝熱チュー
ブの一端側開口は、前記高温側チューブシートを介して
前記外筒に接続された前ダクトの内部に位置し、かつ、
前記伝熱チューブの他端側開口は、前記低温側チューブ
シートを介して前記外筒に接続された後ダクトの内部に
位置する構造の多管式熱交換器であって、 前記高温側チューブシートは、内部に中空部が形成され
た二重構造となっていると共に、 前記高温側チューブシートの中空部の中央へ冷却空気を
供給するために用いられる、先端を前記高温側チューブ
シートの中空部の中央に位置させた冷却空気導入管を更
に備え、 この冷却空気導入管を用いて前記高温側チューブシート
の中空部に供給された冷却空気が、前記高温側チューブ
シートの外周側から、前記高温側チューブシートの中空
部の外に排出されるよう構成されてなる ことを特徴とす
る多管式熱交換器。 - 【請求項２】 高温側チューブシートの外周側から、こ
の高温側チューブシートの中空部の外に排出される冷却
空気は、前記高温側チューブシートの外周部分に設けら
れた冷却空気排出孔を経て、外筒内に流入するよう構成
されてなることを特徴とする請求項１に記載の多管式熱
交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21032397A JP3296257B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 多管式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21032397A JP3296257B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 多管式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151588A JPH1151588A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3296257B2 true JP3296257B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=16587531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21032397A Expired - Fee Related JP3296257B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 多管式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3296257B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200054588A (ko) * | 2018-11-12 | 2020-05-20 | 충남대학교산학협력단 | 스월러를 구비하는 개질기용 쉘앤튜브 열교환기 |
-
1997
- 1997-08-05 JP JP21032397A patent/JP3296257B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200054588A (ko) * | 2018-11-12 | 2020-05-20 | 충남대학교산학협력단 | 스월러를 구비하는 개질기용 쉘앤튜브 열교환기 |
| KR102141503B1 (ko) | 2018-11-12 | 2020-08-06 | 충남대학교산학협력단 | 스월러를 구비하는 개질기용 쉘앤튜브 열교환기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1151588A (ja) | 1999-02-26 |
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