JPH0476396A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPH0476396A JPH0476396A JP18520990A JP18520990A JPH0476396A JP H0476396 A JPH0476396 A JP H0476396A JP 18520990 A JP18520990 A JP 18520990A JP 18520990 A JP18520990 A JP 18520990A JP H0476396 A JPH0476396 A JP H0476396A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- perforated plate
- heat exchanger
- transfer tubes
- upstream side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-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 being arranged in parallel spaced relation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/0265—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by using guiding means or impingement means inside the header box
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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。
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、流体の流路中に複数の伝熱管を配置してなる
熱交換器に関する。
熱交換器に関する。
従来の技術
熱を取り扱う各種の技術分野、例えば火力発電プラント
、化学プラント等においては、水、空気、蒸気等の流体
を冷却又は加熱したり、或いは廃熱回収のために種々の
型式の熱交換器が用いられている。
、化学プラント等においては、水、空気、蒸気等の流体
を冷却又は加熱したり、或いは廃熱回収のために種々の
型式の熱交換器が用いられている。
そして、最も広く使用されている熱交換器として、流体
の流路中に複数の伝熱管を配置し、前記流体（管外流体
）と各伝熱管の中を流れる流体（管内流体）とを伝熱管
の壁を介して熱交換させるようにした型式のものがある
。
の流路中に複数の伝熱管を配置し、前記流体（管外流体
）と各伝熱管の中を流れる流体（管内流体）とを伝熱管
の壁を介して熱交換させるようにした型式のものがある
。
しかるに、このような型式の熱交換器において、熱交換
器内に多孔板を設置することによって熱伝達性能を向上
させるようにしたものは従来全く存在していない。
器内に多孔板を設置することによって熱伝達性能を向上
させるようにしたものは従来全く存在していない。
発明が解決しようとする課題
そこで、本発明は、このような型式の、すなわち流体の
流路中に複数の伝熱管を配置してなる熱交換器において
、孔径と設置位置とが特定の関係を有する多孔板を設け
ることによって、熱交換器の熱伝達性能の向上を有効に
図ることを、解決しようとする課題とする。
流路中に複数の伝熱管を配置してなる熱交換器において
、孔径と設置位置とが特定の関係を有する多孔板を設け
ることによって、熱交換器の熱伝達性能の向上を有効に
図ることを、解決しようとする課題とする。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために、本発明は、流体の流路中に
複数の伝熱管を配置してなる熱交換器において、最も上
流側に位置する伝熱管の上流側流路全面に均一に配列さ
れた多数の孔を有する多孔板を設け、この多孔板の下面
と前記最も上流側に位置する伝熱管の上面との間の距離
１と多孔板の番孔の孔径ｄとの比を１／ｄ＝３０以下と
なるように設定したものである。
複数の伝熱管を配置してなる熱交換器において、最も上
流側に位置する伝熱管の上流側流路全面に均一に配列さ
れた多数の孔を有する多孔板を設け、この多孔板の下面
と前記最も上流側に位置する伝熱管の上面との間の距離
１と多孔板の番孔の孔径ｄとの比を１／ｄ＝３０以下と
なるように設定したものである。
作用
上記の手段によれば、−最も上流側に位置する伝熱管の
上流側流路全面に設けた多孔板の番孔により、流体全体
の流れを噴流にし、これらの噴流を該伝熱管の外表面に
均一に接触させることによって、熱伝達性能を有効に向
上させることができる。
上流側流路全面に設けた多孔板の番孔により、流体全体
の流れを噴流にし、これらの噴流を該伝熱管の外表面に
均一に接触させることによって、熱伝達性能を有効に向
上させることができる。
実施例
以下、図面を参照して本発明の一実施例について詳述す
る。
る。
第１図は本発明をシェルアンドチューブ型の熱交換器に
適用した実施例を示し、１が熱交換器のシェルであって
、その内部には両側の管板２，３を介して複数の伝熱管
４．４′が配置されている。
適用した実施例を示し、１が熱交換器のシェルであって
、その内部には両側の管板２，３を介して複数の伝熱管
４．４′が配置されている。
また、シェル１の上部中央には管外流体人口管５が、ま
た下部中央には管外流体出口管６かそれぞれ接続されて
いる。さらに、シェル１の一方の側部には管内流体入口
管７が、また他方の側部には管内流体出口管８がそれぞ
れ接続されている。
た下部中央には管外流体出口管６かそれぞれ接続されて
いる。さらに、シェル１の一方の側部には管内流体入口
管７が、また他方の側部には管内流体出口管８がそれぞ
れ接続されている。
そして、空気等の管外流体９は入口管５からシェル１の
中に入り、複数の伝熱管４．４′の外部を横切って通過
していく間に、入口管７を経て各伝熱管４．４′内を流
れる水等の管内流体１０と各伝熱管４．４′の壁を介し
て熱交換する。熱交換した管外流体９及び管内流体ＩＯ
は、その後、それぞれ出口管６及び８からシェル１の外
部へ流出する。
中に入り、複数の伝熱管４．４′の外部を横切って通過
していく間に、入口管７を経て各伝熱管４．４′内を流
れる水等の管内流体１０と各伝熱管４．４′の壁を介し
て熱交換する。熱交換した管外流体９及び管内流体ＩＯ
は、その後、それぞれ出口管６及び８からシェル１の外
部へ流出する。
以上述べた構成の熱交換器は従来からよく知られている
ものであり、この構成に、本実施例によれば、最上段（
−段目）の伝熱管４の真上のシェル１内に、すなわち最
も上流側に位置する伝熱管４の上流側流路に多孔板１１
が設けられている。本実施例によれば、この多孔板１１
は、その両端でシェル１内の両側管板２．３によって支
持されている。
ものであり、この構成に、本実施例によれば、最上段（
−段目）の伝熱管４の真上のシェル１内に、すなわち最
も上流側に位置する伝熱管４の上流側流路に多孔板１１
が設けられている。本実施例によれば、この多孔板１１
は、その両端でシェル１内の両側管板２．３によって支
持されている。
このように、最も上流側に位置する伝熱管４の上流側流
路に多孔板１１を設けることにより、多孔板１１の番孔
１２によって管外流体９の流れが噴流とされ、これらの
各噴流が伝熱管４の外表面に接触するようになるので、
熱伝熱性能が向上される。
路に多孔板１１を設けることにより、多孔板１１の番孔
１２によって管外流体９の流れが噴流とされ、これらの
各噴流が伝熱管４の外表面に接触するようになるので、
熱伝熱性能が向上される。
この場合、熱伝達性能をよりよく向上させるために、本
発明によれば、多孔板１１は、第２図にその一部分を示
し、また第３図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に３つの異な
る孔配列例を示すように、最も上流側に位置する伝熱管
４の上流側流路全面に均一に配列される多数の孔１２を
有する構造とされ、これにより多孔板１１の番孔１２に
よる管外流体９の噴流が均一に伝熱管４の外表面に接触
するようにしている。
発明によれば、多孔板１１は、第２図にその一部分を示
し、また第３図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に３つの異な
る孔配列例を示すように、最も上流側に位置する伝熱管
４の上流側流路全面に均一に配列される多数の孔１２を
有する構造とされ、これにより多孔板１１の番孔１２に
よる管外流体９の噴流が均一に伝熱管４の外表面に接触
するようにしている。
また、第４図に示すように、多孔板１１の下面と最も上
流側に位置する伝熱管４の上面との間の距離を１とし、
多孔板１１の番孔１２の孔径をｄとした場合、実験結果
によれば、ｌ／ｄ＝ ３０以下でないと管外熱伝達率の
増加が認められないので、本発明は、１／ｄ＝３０以下
となるように設定している。
流側に位置する伝熱管４の上面との間の距離を１とし、
多孔板１１の番孔１２の孔径をｄとした場合、実験結果
によれば、ｌ／ｄ＝ ３０以下でないと管外熱伝達率の
増加が認められないので、本発明は、１／ｄ＝３０以下
となるように設定している。
すなわち、本発明者は、第３図の（Ａ）、（Ｂ）及び（
Ｃ）に示す３つの多孔板Ａ、Ｂ及びＣを用意した。これ
らの多孔板は、いずれも同じ板厚３．２ｍｍを有すると
共に孔配列も同じく三角配列とされているが、孔径ｄ及
び三角配列のピッチＰはそれぞれ異なっており、（Ａ）
に示す多孔板Ａはｄ＝ ２５ｍｍ、 Ｐ＝４０ｎｍ（多
孔板開口率２６％）、（Ｂ）に示す多孔板Ｂはｄ＝９．
５ｍｍＳＰ＝１９ｍｍ（多孔板開口率１８％）、（Ｃ）
に示す多孔板Ｃはｄ＝ ４ ｍｍ、 Ｐ＝ ７ ｍｍ（
多孔板開口率２１％）となっている。
Ｃ）に示す３つの多孔板Ａ、Ｂ及びＣを用意した。これ
らの多孔板は、いずれも同じ板厚３．２ｍｍを有すると
共に孔配列も同じく三角配列とされているが、孔径ｄ及
び三角配列のピッチＰはそれぞれ異なっており、（Ａ）
に示す多孔板Ａはｄ＝ ２５ｍｍ、 Ｐ＝４０ｎｍ（多
孔板開口率２６％）、（Ｂ）に示す多孔板Ｂはｄ＝９．
５ｍｍＳＰ＝１９ｍｍ（多孔板開口率１８％）、（Ｃ）
に示す多孔板Ｃはｄ＝ ４ ｍｍ、 Ｐ＝ ７ ｍｍ（
多孔板開口率２１％）となっている。
そして、管外流体を空気、管内流体を水とし、管径２１
、７ｍｏ＋及び管壁厚２．Ｏｍｍの伝熱管を４２．７
＋ｎｍのピッチで三角配列されている熱交換器において
、前述した３つの多孔板Ａ、Ｂ及びＣを最上段の伝熱管
の上方に該伝熱管からそれぞれ同じ距離１／ｄ＝ １２
３ｍｍを置いて設置して実験したところ、第５図に示す
ような熱伝熱率の結果を得た。そして、この結果によれ
ば、ｌ／ｄ＝４．９２である多孔板へによる管外熱伝達
率の増加分は１４％、またｌ／ｄ＝１３である多孔板Ｂ
による管外熱伝達増加分は実に２４％になったのに対し
、１／ｄ＝３０．８である多孔板Ｃによる管外熱伝達増
加分は０％であって、多孔板を設置していないときと全
く同じであり、多孔゛仮設置の効果は見出せなかった。
、７ｍｏ＋及び管壁厚２．Ｏｍｍの伝熱管を４２．７
＋ｎｍのピッチで三角配列されている熱交換器において
、前述した３つの多孔板Ａ、Ｂ及びＣを最上段の伝熱管
の上方に該伝熱管からそれぞれ同じ距離１／ｄ＝ １２
３ｍｍを置いて設置して実験したところ、第５図に示す
ような熱伝熱率の結果を得た。そして、この結果によれ
ば、ｌ／ｄ＝４．９２である多孔板へによる管外熱伝達
率の増加分は１４％、またｌ／ｄ＝１３である多孔板Ｂ
による管外熱伝達増加分は実に２４％になったのに対し
、１／ｄ＝３０．８である多孔板Ｃによる管外熱伝達増
加分は０％であって、多孔板を設置していないときと全
く同じであり、多孔゛仮設置の効果は見出せなかった。
なお、以上述べた実験結果を表に示せば、次のとおりと
なる。
なる。
発明の効果
以上述べたように、本発明によれば、流体の流路中に複
数の伝熱管を配置してなる熱交換器において、最も上流
側に位置する伝熱管の上流側流路全面に均一に配列され
た多数の孔を有する多孔板を設け、この多孔板の下面と
前記最も上流側に位置する伝熱管の上面との間の距離ｌ
と多孔板の各孔の孔径ｄとの比を１／ｄ＝３０以下とな
るように設定したことにより、流体全体の流れを噴流に
し、これらの噴流を該伝熱管の外表面に均一に接触させ
ることができるので、熱伝達性能の向上を有効に図るこ
とができる。
数の伝熱管を配置してなる熱交換器において、最も上流
側に位置する伝熱管の上流側流路全面に均一に配列され
た多数の孔を有する多孔板を設け、この多孔板の下面と
前記最も上流側に位置する伝熱管の上面との間の距離ｌ
と多孔板の各孔の孔径ｄとの比を１／ｄ＝３０以下とな
るように設定したことにより、流体全体の流れを噴流に
し、これらの噴流を該伝熱管の外表面に均一に接触させ
ることができるので、熱伝達性能の向上を有効に図るこ
とができる。
第１図は本発明による熱交換器の一例を示す断面図、第
２図は本発明にしたがって熱交換器内に設けられる多孔
板の一部分を示す斜視図、第３図の（Ａ）、（Ｂ）及び
（Ｃ）は該多孔板の３つの異なる孔配列例を示す図、第
４図は該多孔板と伝熱管との配置関係を示す図、第５図
は第３図に示した３つの多孔板を用いた実験結果による
熱伝達率を示す図である。 １・・シェル、２．３・・管板、４．４′ ・・伝熱管
、５・・管外流体入口管、６・・管外流体出口管、７・
・管内流体人口管、８・・管内流体出口管、９・・管外
流体、ｌＯ・・管内流体、１１・・多孔板、１２・・孔
。 第１図 第３図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） 第４図 第２図
２図は本発明にしたがって熱交換器内に設けられる多孔
板の一部分を示す斜視図、第３図の（Ａ）、（Ｂ）及び
（Ｃ）は該多孔板の３つの異なる孔配列例を示す図、第
４図は該多孔板と伝熱管との配置関係を示す図、第５図
は第３図に示した３つの多孔板を用いた実験結果による
熱伝達率を示す図である。 １・・シェル、２．３・・管板、４．４′ ・・伝熱管
、５・・管外流体入口管、６・・管外流体出口管、７・
・管内流体人口管、８・・管内流体出口管、９・・管外
流体、ｌＯ・・管内流体、１１・・多孔板、１２・・孔
。 第１図 第３図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） 第４図 第２図
Claims (1)
- 流体の流路中に複数の伝熱管を配置してなる熱交換器に
おいて、最も上流側に位置する伝熱管の上流側流路全面
に均一に配列された多数の孔を有する多孔板を設け、こ
の多孔板の下面と前記最も上流側に位置する伝熱管の上
面との間の距離ｌと多孔板の各孔の孔径ｄとの比をｌ／
ｄ＝３０以下となるように設定したことを特徴とする熱
交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18520990A JPH0476396A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18520990A JPH0476396A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0476396A true JPH0476396A (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=16166781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18520990A Pending JPH0476396A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0476396A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103013447A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-03 | 大连海洋大学 | 环保型融雪剂的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5421652A (en) * | 1977-07-19 | 1979-02-19 | Gadelius Co Ltd | Tube type heat exchanger |
| JPS56149598A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-19 | Fujitsu Ltd | Heat transmission promoting mechanism |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP18520990A patent/JPH0476396A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5421652A (en) * | 1977-07-19 | 1979-02-19 | Gadelius Co Ltd | Tube type heat exchanger |
| JPS56149598A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-19 | Fujitsu Ltd | Heat transmission promoting mechanism |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103013447A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-03 | 大连海洋大学 | 环保型融雪剂的制备方法 |
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