JPH03134491A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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Publication number
JPH03134491A
JPH03134491A JP27156289A JP27156289A JPH03134491A JP H03134491 A JPH03134491 A JP H03134491A JP 27156289 A JP27156289 A JP 27156289A JP 27156289 A JP27156289 A JP 27156289A JP H03134491 A JPH03134491 A JP H03134491A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
tube
pipes
shaped
group
Prior art date
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Pending
Application number
JP27156289A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomomichi Nakamura
友道 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP27156289A priority Critical patent/JPH03134491A/ja
Publication of JPH03134491A publication Critical patent/JPH03134491A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F28D7/0083Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種プラントに使用されている容器内の伝熱管
の内部に1次流体を流し直管の周囲に2次流体を流して
熱交換を行なう熱交換器に関する。
〔従来の技術〕
シェルアンドチューブ型熱交換器は、一般に高温1次流
体から低温2次流体に熱伝達を行うための機器であって
、伝熱管の形式により直管型、U字管型、スパイラル背
型などの型式がある。第4図及び第5図に、それぞれ従
来の直管型及びU字管型の一般的を概念図を示す。
第4図に示す直管型のものでは、容器1oの両端に水室
11a、Ilbが設けられ、複数の伝熱管12は両側の
管板13a、 13bに固定されている。1次流体は水
室11aの入口ノズル14がら流入し伝熱管12内を通
って氷室11bの出口ノズル15がら排出される。
2次流体は容器10の入口ノズル16から流入し、伝熱
管12の外側を通って出口ノズル17から排出される。
伝熱管12には適当な間隔でバッフル板1日が設けられ
、2次流体の通路を形成すると同時に伝熱管12の支持
を兼ねている。
第5図に示すU字管型のものにおいては、伝熱管20は
U字形で、両下端は容器25の下部に設けられた管板2
1に固定されている。水室22は高温側22aと低温側
22bとに分割されており、1次流体は氷室の高温側2
2aの入口ノズル23から流入し、伝熱管20内を通っ
て氷室の低温側22bの出口ノズル24から排出される
。2次流体は容器25に設けられた入口ノズル26から
流入し、下降板27に沿って下降し、伝熱管20に沿っ
て上昇し容器25の頂部の出口ノズル2日から排出され
る。伝熱管20ば支持板29によって適当個所支持され
、支持板29には第6図に示すように2次流体が通過で
きる流路孔30が設けられている。伝熱管20上部の曲
管部31には振動防止t!32が数個所膜けられ支持板
の役目も兼ねている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが前記従来の熱交換器では、夫々の型式により次
の問題点があった。
(1)第4図に示す直管型の場合、熱交換器の運転条件
による温度差のために、伝熱管の膨張収縮がありこれを
吸収する固定装置が必要である。
(2)第5図に示すU字管型の場合、大きなサイズの曲
管部の支持剛性が不足気味となることがあり、特に千鳥
配置の場合、は伝熱管の間隔が狭いため、この傾向が強
い。
本発明は、前記従来の熱交換器の問題点を解決しようと
するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、容器内に配置されその内部に1次流体を流す
伝熱管群の各伝熱管を管板に固定し、同伝熱管の周囲に
2次流体を流す熱交換器において、容器の両端部に1対
の管板を設け、一方の管板から他方の管板へ向って延び
るU字伝熱管群の各伝熱管の両端を一方の管板に固定し
、前記他方の管板から前記一方の管板へ向って延びるU
字伝熱管群の各伝熱管の両端を前記他方の管板に固定し
、かつ、両転熱管群を互いに隣接するように配置すると
共に間隔をおいて設けたバッフル板によって伝熱管を支
持した。
〔作用) 本発明の熱交換器は前記のように構成されているために
次の作用を奏する。
(1)U字型の伝熱管を使用するために、温度差による
伝熱管の熱膨張熱収縮が容易に吸収される。
(2)U字管型伝熱管は直管部の両端が管板に固定され
ているので直管部は比較的剛に支持されているが、先端
の曲管部は振動し易い状態にある。
本発明では、U字伝熱管群の一方は各伝熱管の両端部を
一方の管板に取付けて他方の管板へ向って延びるように
し、またU字伝熱管群の他方は各伝熱管の両端部を他方
の管板に取付けて一方の管板へ向って延びるようにして
互いに対向させて配置し、かつ両転熱管群を互いに隣接
するように配置しているので、一方のU字伝熱管群の伝
熱管の直管部と曲管部は、それぞれ他方のU字伝熱管群
の伝熱管の曲管部と直管部に隣接して位置することにな
る。この隣接した直管部を利用して振動しやすい曲管部
をバッフル板によって支持することによって、曲管部が
剛に支持される。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図、第2図及び第3図によって
説明する。
熱交換器の容器Iの両側端部にはI対のW−仮3a。
3bが設けられ、一方の管板3aには、各々が複数のU
字伝熱管2a’よりなるU字管群2aの複数個が上下方
向に互いに間隔をおいて取付けられている。
また他方の管Fi3bには、各々が複数のU字伝熱管2
b’よりなるU字管群2bの複数個が上下方向に互いに
間隔をおいて取付けられている。前記各0字伝熱管2a
’は管板3aから容II内を管板3bへ向って水平方向
に伸び、各伝熱管2a’の両端の直管部は管板3aを貫
通すると共に同管板3aに固定されている。前記各0字
伝熱管2b’は管1i3bから容31内を管板3aへ向
って水平方向に伸び、各伝熱管2b’の両端の直管部は
管板3bを貫通すると共に同管板3bに固定されている
また、前記U字管群2a、 2bは、第2図に示すよう
に、上方から下方に向って管群2a+ 管群2b、管群
2a、管群2b・・・というように交互に配置され、両
管群2a、 2bは互いに隣接している。
容器lの左右の管板3a+ 3bの外側には、それぞれ
氷室4a、 4bが設けられ、各水室4a、 4bはそ
れぞれ2分割されている。水室4aの分割された一方に
入口ノズル5aが、他方に出口ノズル6aが設けられて
いる。また、水室2bの分割された一方に入口ノズル5
bが他方に出口ノズル6bが設けられている。
第1図及び第2図に示すように、U字管群2a。
2bの伝達管2a’ +2b’の直管部は、互いに間隔
をおいて設けられ容器1に取付けられた複数バッフル板
7によって支持される。U字管群2aの伝熱管2a’の
先端のU字状の曲管部とU字管群2bの伝熱管2b’の
直管部及びU字管群2bの伝熱管2b’の先端のU字状
の曲管部とU字管群2aの伝熱管2a’の直管部はバッ
フル棒8によって支持されている。
同バッフル棒8は複数個設けられ、その各々は、よって
隣接する伝熱管の曲管部を支持するようになっていると
共に、その端部は互いに結合されてブロックを組むよう
に構成され全体として両側端部のバッフル板7′を形成
する。前記バッフル板7.7′の上下端と容器1の上壁
と下壁の間には交7.7′の上下端と容器1の上壁と下
壁の間には交互に間隔が形成され2次流体通路を形成す
るようになっている。また容器1の土壁の両側端付近に
2次流体の入口9aおよび出口9bが設けられている。
以上のように構成された本実施例において、1次流体は
入口ノズル5a、 5bがら氷室を通ってU字管群2a
、 2bの各伝熱管2a’ + 2b’ ヘ入り、2次
流体人口9aから容器1内に入すバッフル板7,7′に
よって案内され、第1図中の矢印に示す方向に伝熱管2
a’ + 2b’の周囲を流れる2次流体と熱交換を行
なう、熱交換を行なった1次流体は、氷室を経て出口ノ
ズル6a、 6bがら排出され、また2次流体は2次流
体出口9bから排出される。
U字管群2a、 2bの各伝熱管は、その直管部の両端
が管板3a、 3bで強固に支持されている。−力先端
部の曲管部は振動しやすい状態にあるが、U字管群2a
、 2bの各伝熱管2a’ 、 2b’の曲管部は、隣
接する管群2b、 2aの伝熱管2b’ +2a’の直
管部でバッフル板7′を形成するバッフル棒8を介して
支持されているために、これら曲管部は隣接する伝熱管
の直管部で剛に支持される。
また、各伝熱管はU字型であるために、温度差による伝
熱管の熱膨張・熱収縮を容易に吸収することができる。
なお、上記実施例は、伝熱管が水平方向に配置された横
型の熱交換器に係るが、これを竪型にすることができる
ことはいう迄もない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば (1)伝熱管をU字管群としているために、従来の直管
型とくらべると伝熱管の熱膨張・熱収縮を容易にするこ
とができ、また、構造を簡単にすることができる。
(2)一方のU字伝熱管群の伝熱管の曲管部と他方の伝
熱管の直管部とを互いに交互に配置し、間隔をおいたバ
ッフル板によってこれを支持しているために、伝熱管の
支持が容易であり、かつ剛性を充分に得ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る熱交換器を縦断面で示
す概念図、第2図は第1図のA−A断面図、第3図は同
実施例のバッフル棒の部分を示す斜視図、第4図は従来
の直管型熱交換器を示す概念図、第5図は従来のU字管
型熱交換器を示す概念図、第6図は第5図のP−P断面
の拡大図である。 l・・・容器、       2,2a・・・U次管群
。 2a’ 、2b ’ −伝熱管、  3a、3b−管板
。 4a、4b・・・水室、     5a、5b・・・入
口ノズル6a、6b・・・出口ノズル、7.7’・・・
バッフル(反8・・・バッフル棒、    9a・・・
2次流体人口9a’・・・2次流体出口。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 容器内に配置されその内部に1次流体を流す伝熱管群の
    各伝熱管を管板に固定し、同伝熱管の周囲に2次流体を
    流す熱交換器において、容器の両端部に1対の管板を設
    け、一方の管板から他方の管板へ向って延びるU字伝熱
    管群の各伝熱管の両端を一方の管板に固定し、前記他方
    の管板から前記一方の管板へ向って延びるU字伝熱管群
    の各伝熱管の両端を前記他方の管板に固定し、かつ、両
    伝熱管群を互いに隣接するように配置すると共に間隔を
    おいて設けたバッフル板によって伝熱管を支持したこと
    を特徴とする熱交換器。
JP27156289A 1989-10-20 1989-10-20 熱交換器 Pending JPH03134491A (ja)

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