JPH0259399B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の目的（産業上の利用分野） 本発明の目的は石油精製装置、石油化学装置、
化学関係装置、その他装置に使用される熱交換器
の中でも、二重管式熱交換器の内管であるＵ字形
伝熱管の両管端を、外管のシエルの一端に、漏洩
個所を最小限に又、組立て、保守が容易で、しか
も技術的、経済的に優れた簡単な構造で接続、固
定可能な継手装置を提供することである。

又、一般的に保守に重要な点は、第４図を用い
て説明すると、矢視Ａ〜Ａが外部配管であるが、
フランジ２の取外しが夫々簡単であること。又、
該フランジを取外しても、シエル側の流体が漏洩
しないこと、シエル側の外部配管４′を夫夫取外
さないでも伝熱管１′の取外し、取付及び交換が
できること。などであるが、これらはすべて達成
されている。

(ロ) 従来の技術 二重管式熱交換器は、内管１′は清掃、点検そ
の他必要に応じて外部に引抜くことのできる構造
としなければならないから配管連結端は、ねじこ
みフランジ又はユニオン継手で管を接続するので
あるが、管サイズが大きくなつてくると、これも
なかなか困難であり、例えばサイズの大きい管の
ねじ込み作業や振動によるユニオン継手のゆるみ
などもあり、各社とも、独自の継手でこれ等に対
処している。

第５図と第６図にその実施状況を図示した。

矢視Ａ〜Ａが外部配管である。一般に二重管式
熱交換器のＵ字形伝熱管のサイズは外径89.1mm
（3B）〜外径114.3mm（4B）程度であるが、特殊
なものとしては、該直径の断面積の中に複数本の
Ｕ字形伝熱細管を配列して一束のＵ字形伝熱管を
形成することもあり、又、Ｕ字形伝熱管にフイン
を装着することもある。このように一本の伝熱管
の重量はかなり増加するので、第５図、６図に図
示したＵ字形伝熱管の継手は各社とも強力なもの
であるが、これは配管に重量をかける点であまり
好ましくない。

第５図に於ては、１本のＵ字形伝熱管に４枚の
フランジ継手の重量を加え、第６図では３枚のフ
ランジ継手の重量をかけていて、漏洩個所として
数えられる部分は夫々二ケ所である。しかも非常
に複雑なものであり、第５図では上下でボルト本
数は16、ナツト数量32、第６図は上下でボルト本
数は８であるが、使用しているボルト長さから換
算すれば24本に相当し、ナツト数量は24である。

本発明によるＵ字形伝熱管の継手に於ては、第
４図に示したようにフランジは２枚であり、ボル
ト本数は上下で８、ナツト数量16である。第５図
の継手に比較して、継手重量でボルトナツトを含
めると約1/2の重量減であり、第６図の継手と比
較しても、約1/3の重量減である。

漏洩個所についても、本発明では、この業界
で、一般的に配管の漏洩個所としては考え得ない
弁のグランド機構を採用した部分が１ケ所ある
為、漏洩個所は１ケ所と言える。構造的にも非常
に簡単であり、技術的にも、経済的にも優れたも
のである。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 上述のように配管に重量が、かかるという問題
は圧力との関係でも安全上重要な問題であり、
又、複雑な配管形状についても保守の面で不郡合
であり、本発明は、従来のＵ字形伝熱管の継手装
置の構造上の不都合を解決しようと試みた。

(ニ) 問題点を解決する為の手段 本発明による二重管式熱交換器のＵ字形伝熱管
継手は、第２図に示した如く、シエル側フランジ
１と二つ割リング４複数のパツキンワツシヤー
５、Ｖ形グランドパツキン６、及びグランド調整
ボルト９を有するグランド３を嵌合装着した内管
継手７とメンテナンスホール１３を有するエンド
フランジ２から形成されていて、これ等が第１図
に示す如く、内管１′と外部管１″を夫々、内管継
手７とエンドフランジ２に溶接１４，１５で密封
固定後、ガスケツト１０を介在させて組立てられ
るのであるが、特殊な構造としては、この種の継
手に於いて一般的なフランジ継手のように二枚の
フランジで形成したこと、又、内管継手７の外径
に二つ割リング４を装着する為の溝を加工すると
共に、シエル側フランジの内径にパツキンボツク
スを加工して、二つ割リング４に内管継手７のス
トツパーの役目とパツキンワツシヤーの役目を兼
ねさせたこと、同時に、二つ割リング４の切断面
を比較的大きく設計すると共にとなり合うグラン
ドパツキン６の間にパツキンワツシヤー５を複数
個介在させることによつて、内管継手７に溶接接
続された内管１′の荷重を平均化させ更に、グラ
ンド３の嵌合によりこれを補強したこと、又、グ
ランド３は、複数本のグランド調整ボルト９によ
つて、調整取付けられ、Ｖ字形断面を持つたグラ
ンドパツキン６を押し広げてシエル側圧力を密封
するのであるが、エンドフランジ２は、グランド
３が平均的な圧力で押圧されるよう、大まかな調
整の役目と複数本のグランド調整ボルト９をバツ
クアツプした安全な構造を採用していること、
又、エンドフランジ２の円周上にグランド調整ボ
ルト９をボツクススパナーで操作する為の複数個
のメンテナンスホール１３を有することに特徴が
ある。

尚、シエル８のシエル側フランジ１への溶接１
６による接続は、グランドパツキン６及びパツキ
ンワツシヤー５の嵌合装着前が好ましく、第２図
の状態の時である。

(ホ) 実施例及び発明の効果 第３図が本発数による二重管式熱交換器のＵ字
形伝熱管継手の外観図であるが、非常に簡略化さ
れている。

次に第４図に装置本体への取付状態を図示する
が、第５図、第６図に於ける従来の継手とは全く
外観が異なる。矢視Ａ〜Ａの部分は外部配管とみ
なせるが厳密にはフランジの一部は継手本体に属
する。本発明による継手の場合、エンドフランジ
２の脚が、ガスケツト１０を押圧すると共に、内
管継手７にかかる内管１′の荷重をグランド３と
の相乗効果により負担しているからである。

これは、外部配管と接続された時に新たに生じ
る効果であり、前記したグランド３が平均的力で
押圧され、グランドの大まかな調整が可能であ
り、又、グランド調整ボルト９をバツクアツプす
る安全効果と同様な相乗的効果である。

内管継手７にかかる荷重は実際には、第４図に
図示したようにフイン１７が内管１′に装着され
たり、フインがない場合でも、外管と内管の間隙
が等しく維持されるように適当な箇所に支えを入
れて内管の曲りや振動を防ぎ間隙を一様に保持さ
せるので、本発明による伝熱管継手の内管１′の
荷重を受け止める効果は非常に良好なものになつ
ている。

又、二つ割リング４及び複数個のパツキンリン
グ５は、パツキン６の負担をかなり軽減させるの
で効果的なシールができると共にグランドパツキ
ン６の損傷がなく、好結果を納めている。

又、二つ割リング４、グランドパツキン６及び
パツキンワツシヤー５の取外しは、複数個のナツ
ト１２をどちらか一方だけ取外し複数本のグラン
ド調整ボルトを取外して、Ｕ字形伝熱管を静かに
右側に二つ割リング４がシエル側フランジ１か
ら、はずれない位置迄、押すことにより、簡単に
露出するので、取外しは簡単である。

又、これ等の押入取付についても、パツキンワ
ツシヤーパツキンの全量を入れておきグランド３
のグランド調整ボルト９を交互に少しずつねじ込
むことで取付けられる。

尚、二つ割リング４の取外しは、パツキンワツ
シヤー及びパツキン取外し後、Ｕ字形伝熱管全体
を押せば簡単に二つ割りになり回収できるし、取
付けの時は、先ず二つ割リングを合わせて溝に嵌
合して、パツキンボツクスに入れておき次にパツ
キン、パツキンワツシヤーを全量、積層した状態
で管継手７に嵌合し、グランドを嵌合して押して
やればよい。又、ガスケツト１０についても同様
に、パツキン、パツキンワツシヤーの積層形式を
採用することで耐圧を大巾に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による二重管式熱交換器のＵ
字形伝熱管継手の組立て状態に於ける縦断面図、
第２図は、分解状態における縦断面図である。第
３図は組立て状態の外観図であり、第４図は、本
発明によるＵ字形伝熱管継手の使用状態図、第５
図、第６図は従来の継手の使用状態図である。 図面中、符号１，２はフランジ、３はグラン
ド、４は二つ割リング、５はワツシヤー、６はパ
ツキン、７は内管継手、８はシエル、９はボル
ト、１０はガスケツト、１１はボルト、１２はナ
ツト、１３はメンテナンスホール、１４，１５は
溶接である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 二重管式熱交換器のＵ字形伝熱管の両管端と
   外部配管とを夫々接続する継手において、シエル
   側フランジ１と二つ割リング４、複数のパツキン
   ワツシヤー５、Ｖ形グランドパツキン６及びグラ
   ンド調整ボルト９を有するグランド３を嵌合装着
   した内管継手７と複数個のメンテナンスホール１
   ３を有するエンドフランジ２から構成されている
   ことを特徴とする二重管式熱交換器のＵ字形伝熱
   管継手の構造。 ２ 内管１′と外部管１″が夫々、内管継手７とエ
   ンドフランジ２に、溶接１４，１５で密封固定さ
   れる特許請求の範囲第１項記載の二重管式熱交換
   器のＵ字形伝熱管継手装置。 ３ 二つ割リング４の切断面を比較的大きく設計
   し、となり合うグランドパツキン６の間に適当な
   間隔で、パツキンワツシヤー５を複数個介在させ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   二重管式熱交換器のＵ字形伝熱管継手装置。 ４ 複数本のグランド調整ボルト９で固定したグ
   ランド３を更に、エンドフランジ２の複数本のボ
   ルト１１により固定したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の二重管式熱交換器のＵ字形
   伝熱管継手装置。 ５ グランド３の内径壁面と内管継手７の小径部
   分の外径壁面で形成されたガスケツトボツクス
   に、エンドフランジ２の小径管状部を嵌合したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＵ字
   形伝熱管継手装置。