JPH05203388A - Straight-tube type shell and tube heat exchanger - Google Patents

Straight-tube type shell and tube heat exchanger

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JPH05203388A
JPH05203388A JP1194292A JP1194292A JPH05203388A JP H05203388 A JPH05203388 A JP H05203388A JP 1194292 A JP1194292 A JP 1194292A JP 1194292 A JP1194292 A JP 1194292A JP H05203388 A JPH05203388 A JP H05203388A
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JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
tube
transfer tube
transfer tubes
heat exchanger
Prior art date
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Pending
Application number
JP1194292A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Suzuki
俊宏 鈴木
Shinichiro Masuda
伸一郎 増田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP1194292A priority Critical patent/JPH05203388A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve heat exchanging performance and buckling resistance of a heat transfer tube and to reduce in size a heat exchanger in a straight-tube type shell and tube heat exchanger. CONSTITUTION:Heat transfer tubes 1 arranged in a heat transfer tube bundle 6 are arranged at an irregular interval. The arranging interval of the tubes 1 is set wide at the side of an inner shroud 3 and gradually narrow toward the side of an outer shroud 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、直管式シェルアンドチ
ューブ熱交換器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a straight tube shell and tube heat exchanger.

【0002】[0002]

【従来の技術】直管式シェルアンドチューブ熱交換器
(以下、熱交換器と略称)に関する従来技術の例を図7
〜図12により説明する。
2. Description of the Related Art An example of prior art relating to a straight pipe shell-and-tube heat exchanger (hereinafter abbreviated as heat exchanger) is shown in FIG.
~ It demonstrates by FIG.

【0003】図7は熱交換器の模式縦断面図、図8は伝
熱管管束部の模式横断面図、図9は1次ナトリウムの流
動状況の説明図、図10は1次ナトリウムの流速分布の
説明図、図11は1次ナトリウムの対応面積の説明図、
図12は伝熱管の温度分布の説明図であり、1は伝熱
管、2は外部シュラウド、3は内部シュラウド、4は上
管板、5は下管板、6は伝熱管管束部、7は入口窓、8
は出口窓、9は外胴、10は1次ナトリウム入口ノズ
ル、11は2次側上部鏡板、12は2次側上部プレナ
ム、13は1次ナトリウム出口ノズル、14は2次側下
部プレナム、15は2次ナトリウム入口管、16は2次
ナトリウム出口ノズルを示している。
FIG. 7 is a schematic vertical sectional view of a heat exchanger, FIG. 8 is a schematic horizontal sectional view of a bundle of heat transfer tubes, FIG. 9 is an explanatory view of a flow state of primary sodium, and FIG. 10 is a flow rate distribution of primary sodium. Fig. 11 is an explanatory diagram of the corresponding area of primary sodium,
FIG. 12 is an explanatory view of the temperature distribution of the heat transfer tube, where 1 is the heat transfer tube, 2 is the outer shroud, 3 is the inner shroud, 4 is the upper tube plate, 5 is the lower tube plate, 6 is the heat transfer tube bundle portion, and 7 is Entrance window, 8
Is an exit window, 9 is an outer shell, 10 is a primary sodium inlet nozzle, 11 is a secondary upper end plate, 12 is a secondary upper plenum, 13 is a primary sodium outlet nozzle, 14 is a secondary lower plenum, 15 Indicates a secondary sodium inlet pipe, and 16 indicates a secondary sodium outlet nozzle.

【0004】図7において、外胴9には、1次ナトリウ
ム入口ノズル10と1次ナトリウム出口ノズル13とが
設置されている。2次側上部鏡板11は、上管板4と一
体化され、内部に2次側上部プレナム12を形成し、上
部に2次ナトリウム出口ノズル16を有している。
In FIG. 7, the outer shell 9 is provided with a primary sodium inlet nozzle 10 and a primary sodium outlet nozzle 13. The secondary-side upper end plate 11 is integrated with the upper tube plate 4, forms a secondary-side upper plenum 12 therein, and has a secondary sodium outlet nozzle 16 in the upper part.

【0005】伝熱管管束部6は、外部シュラウド2と内
部シュラウド3とで形成されるアニュラス空間内に配置
されており、上端が上管板4、下端が下管板5に、それ
ぞれ接続されている。また、外部シュラウド2の上部に
は入口窓7、下部には出口窓8が取り付けられている。
The heat transfer tube bundle 6 is arranged in the annulus space formed by the outer shroud 2 and the inner shroud 3, and its upper end is connected to the upper tube sheet 4 and its lower end is connected to the lower tube sheet 5, respectively. There is. An inlet window 7 is attached to the upper part of the outer shroud 2 and an outlet window 8 is attached to the lower part thereof.

【0006】2次ナトリウム入口管15は、2次側上部
鏡板11、上管板4及び下管板5を貫通して設置されて
おり、下端開口部を経て2次側下部プレナム14に通じ
ている。
The secondary sodium inlet pipe 15 is installed so as to penetrate through the secondary upper end plate 11, the upper pipe plate 4 and the lower pipe plate 5, and communicates with the secondary lower plenum 14 through the lower end opening. There is.

【0007】1次ナトリウムは、1次ナトリウム入口ノ
ズル10から外胴9内に流入し、更に入口窓7から伝熱
管管束部6に流入している。伝熱管管束部6に流入した
1次ナトリウムは、後述の伝熱管の管内を上昇する2次
ナトリウムと熱交換しながら、伝熱管の管外を流下し、
出口窓8を通り、1次ナトリウム出口ノズル13から外
胴9外に流出している。
The primary sodium flows into the outer shell 9 from the primary sodium inlet nozzle 10 and further into the heat transfer tube bundle portion 6 from the inlet window 7. The primary sodium that has flowed into the heat transfer tube bundle 6 flows down outside the heat transfer tube while exchanging heat with secondary sodium that rises inside the heat transfer tube, which will be described later.
It passes through the outlet window 8 and flows out of the outer shell 9 from the primary sodium outlet nozzle 13.

【0008】一方、2次ナトリウムは、2次ナトリウム
入口管15から外胴9内に流入し、2次側下部プレナム
14に至り、その後、反転して伝熱管の管内に流入し、
管内を上昇しながら、管外を流れる1次ナトリウムと熱
交換し、2次側上部プレナム12に至り、2次ナトリウ
ム出口ノズル16から外胴9外に流出している。
On the other hand, the secondary sodium flows into the outer shell 9 from the secondary sodium inlet pipe 15 to reach the secondary side lower plenum 14, then reverses and flows into the heat transfer pipe.
While rising in the pipe, it exchanges heat with the primary sodium flowing outside the pipe, reaches the secondary upper plenum 12, and flows out of the outer shell 9 from the secondary sodium outlet nozzle 16.

【0009】図8において、伝熱管1は伝熱管管束部6
に位置しており、同心円状に形成されている数個の円周
の各周上に配置されてあり、各円周の間隔が同一になっ
ている。
In FIG. 8, the heat transfer tube 1 is a heat transfer tube tube bundle portion 6
Is located on each circumference of several circumferences formed concentrically, and the intervals between the circumferences are the same.

【0010】以上のような構成の伝熱管管束部6におけ
る、伝熱管1の管外を流下する1次ナトリウムの流動状
況を図9に示す。1次ナトリウムの軸方向の下向き流速
分布は、入口窓7の近傍及び出口窓8の近傍を除いて、
一定の値となっている。
FIG. 9 shows the flow state of the primary sodium flowing down the outside of the heat transfer tube 1 in the heat transfer tube bundle portion 6 having the above-described structure. The downward flow velocity distribution of the primary sodium in the axial direction is as follows, except for the vicinity of the inlet window 7 and the outlet window 8.
It is a constant value.

【0011】すなわち、入口窓7の近傍では、入口窓7
から伝熱管管束部6に流入する1次ナトリウムの水平方
向の流れは、伝熱管1に直角に当り、内部シュラウド3
側に進むにつれ、徐々に軸方向に向かう流れとなる。
That is, in the vicinity of the entrance window 7, the entrance window 7
The horizontal flow of the primary sodium flowing from the heat transfer tube into the tube bundle portion 6 hits the heat transfer tube 1 at a right angle, and the inner shroud 3
As it goes to the side, the flow gradually becomes axial.

【0012】また、出口窓8の近傍では、軸方向下向き
に一様に流下してきた1次ナトリウムが、出口窓8に近
づくにつれて、水平方向外向きの流れとなり、出口窓8
の直前では、伝熱管1(図8参照)を直角に横切りなが
ら、出口窓8から伝熱管管束部6外へ流出している。し
たがって、入口窓7の近傍及び出口窓8の近傍では、複
雑な流れとなっている。
Further, in the vicinity of the outlet window 8, the primary sodium that has flowed down in the axially downward direction becomes a horizontal outward flow as it approaches the outlet window 8, and the outlet window 8
Immediately before, the heat transfer tube 1 (see FIG. 8) is crossed at a right angle and flows out of the heat transfer tube bundle portion 6 from the outlet window 8. Therefore, in the vicinity of the entrance window 7 and the exit window 8, the flow is complicated.

【0013】なお、伝熱管管束部6の偏流を少なくし
て、伝熱管管束部6に配列されている各伝熱管相互の温
度差を小さくし、伝熱管の座屈に対する健全性を向上さ
せるため、バッフル板を入口窓7の近傍及び出口窓8の
近傍に設置した例が、特開昭59−71997号公報に
開示されている。
In order to reduce uneven flow of the heat transfer tube bundle 6, reduce the temperature difference between the heat transfer tubes arranged in the heat transfer tube bundle 6, and improve the soundness of the heat transfer tube against buckling. An example in which a baffle plate is installed near the entrance window 7 and near the exit window 8 is disclosed in JP-A-59-71997.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】従来技術における、内
部シュラウドから外部シュラウドまでの位置を横軸にと
った伝熱管管束部の、1次ナトリウムの軸方向の下向き
流速分布を、図10に示す。このように、1次ナトリウ
ムの軸方向の下向き流速分布は一定の値となる。しか
し、図9に示したように、入口窓の近傍及び出口窓の近
傍では、内部シュラウド側に向かうほど1次ナトリウム
の滞留領域が多くなり、熱交換にあまり寄与しない領域
が現われる。
FIG. 10 shows a downward flow velocity distribution of primary sodium in the bundle of heat transfer tubes having a horizontal axis from the position of the inner shroud to the outer shroud in the prior art. Thus, the downward flow velocity distribution of the primary sodium in the axial direction has a constant value. However, as shown in FIG. 9, in the vicinity of the inlet window and the outlet window, the primary sodium retention region increases toward the inner shroud side, and a region that does not contribute to heat exchange appears.

【0015】また、伝熱管の1本当りが受熱する1次ナ
トリウムの対応面積を図11に示す。すなわち、従来の
熱交換器の伝熱管の配置の場合は、いずれの伝熱管にお
いても、伝熱管の1本当りが受熱する1次ナトリウムの
対応面積が等しくなる。
FIG. 11 shows the corresponding area of the primary sodium received by each heat transfer tube. That is, in the case of the arrangement of the heat transfer tubes of the conventional heat exchanger, the corresponding area of the primary sodium received by each heat transfer tube is equal in any heat transfer tube.

【0016】このような流動状況における、伝熱管管束
部の伝熱管の平均温度分布を図12に示す。入口窓の近
傍及び出口窓の近傍では、内部シュラウド側の1次ナト
リウムの滞留領域のため、熱交換があまり効率的に行わ
れず、内部シュラウド側の伝熱管の平均温度は、外部シ
ュラウド側の伝熱管に比較して低くなる。
FIG. 12 shows the average temperature distribution of the heat transfer tubes in the heat transfer tube bundle portion in such a flow state. In the vicinity of the inlet window and the outlet window, heat is not exchanged very efficiently due to the retention area of the primary sodium on the inner shroud side, and the average temperature of the heat transfer tubes on the inner shroud side is Lower than hot tubes.

【0017】更に、1次ナトリウムにおける、入口窓か
ら内部シュラウド側に流入する流れ、及び内部シュラウ
ド側から出口窓に向かう流れが、伝熱管に対して直角と
なる。したがって、これらの流れは、伝熱管に対して平
行になる流れに比べて、熱交換効率が良く、このため、
伝熱管の平均温度が、内部シュラウド側よりも外部シュ
ラウド側において高くなる。
Further, the flow of primary sodium flowing from the inlet window to the inner shroud side and the flow from the inner shroud side to the outlet window are at right angles to the heat transfer tubes. Therefore, these flows have better heat exchange efficiency than the flows that are parallel to the heat transfer tubes, and
The average temperature of the heat transfer tubes is higher on the outer shroud side than on the inner shroud side.

【0018】すなわち、伝熱管管束部に、熱交換効率の
良い箇所と悪い箇所が存在するので、これが熱交換器全
体としての熱交換効率を悪くしている。また、内部シュ
ラウド側と外部シュラウド側との温度差が大きいことか
ら、相対的に平均温度が低い内部シュラウド側の伝熱管
は収縮しようとし、相対的に平均温度が高い外部シュラ
ウド側の伝熱管は膨張しようとする。
That is, since the heat transfer tube bundle has a portion with good heat exchange efficiency and a portion with poor heat exchange efficiency, this deteriorates the heat exchange efficiency of the entire heat exchanger. Further, since the temperature difference between the inner shroud side and the outer shroud side is large, the heat transfer tube on the inner shroud side, which has a relatively low average temperature, tends to contract, and the heat transfer tube on the outer shroud side, which has a relatively high average temperature, Trying to expand.

【0019】このため、外部シュラウド側の伝熱管は圧
縮荷重を受け、伝熱管の座屈に対する健全性が低下す
る。すなわち、従来では、熱交換効率の悪化と座屈に対
する健全性の低下という2つの問題があった。
Therefore, the heat transfer tube on the outer shroud side receives a compressive load, and the soundness of the heat transfer tube against buckling deteriorates. That is, conventionally, there have been two problems: deterioration of heat exchange efficiency and deterioration of soundness against buckling.

【0020】なお、伝熱管管束部における入口窓の近傍
及び出口窓の近傍において、1次ナトリウムにクロスフ
ローが発生するように、バッフル板を設置して1次ナト
リウムの滞留領域を少なくし、伝熱管の平均温度を均一
にする方法が、特開昭59−71997号公報に開示さ
れているが、この場合は、バッフル板の圧損が大きくな
り、構造が複雑になる。
A baffle plate is installed to reduce the retention area of the primary sodium so that a cross flow occurs in the primary sodium in the vicinity of the inlet window and the outlet window of the heat transfer tube bundle. A method of making the average temperature of the heat tube uniform is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-71997, but in this case, the pressure loss of the baffle plate becomes large and the structure becomes complicated.

【0021】本発明の目的は、熱交換器において、1次
ナトリウムの圧損が増加しない単純な構造により、熱交
換効率を向上させ、かつ、伝熱管の座屈に対する健全性
を向上させる熱交換器の構造を提供することにある。
The object of the present invention is to improve the heat exchange efficiency and the soundness against buckling of the heat transfer tube by a simple structure in which the pressure loss of the primary sodium does not increase in the heat exchanger. To provide the structure of.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的は、次のように
して達成することができる。
The above object can be achieved as follows.

【0023】軸方向に平行な伝熱管を内部に配列してあ
る直管式シェルアンドチューブ熱交換器において、 (1)伝熱管の平均温度が均一となるように、伝熱管を
不均等な間隔で配列すること。
In a straight shell-and-tube heat exchanger in which heat transfer tubes parallel to the axial direction are arranged, (1) the heat transfer tubes are unevenly spaced so that the average temperature of the heat transfer tubes is uniform. Arrange with.

【0024】(2)伝熱管の配列が中心部から外周部に
近づくにつれて、伝熱管の配列間隔を徐々に小さくする
こと。
(2) The arrangement interval of the heat transfer tubes is gradually reduced as the arrangement of the heat transfer tubes approaches from the central portion to the outer peripheral portion.

【0025】(3)伝熱管の配列が中心部から外周部に
近づくにつれて、伝熱管の内径を徐々に大きくするこ
と。
(3) The inner diameter of the heat transfer tubes is gradually increased as the arrangement of the heat transfer tubes approaches from the central portion to the outer peripheral portion.

【0026】[0026]

【作用】本発明によれば、伝熱管管束部における伝熱管
の配列間隔を、内部シュラウド側では広くし、外部シュ
ラウド側に近づくにつれて、徐々に狭くしてある。した
がって、内部シュラウド側の伝熱管では、1本当りの受
熱する1次ナトリウムの量が増大し、これに伴い交換熱
量も増大することから、内部シュラウド側の伝熱管の平
均温度は高くなる。
According to the present invention, the arrangement interval of the heat transfer tubes in the heat transfer tube bundle is widened on the inner shroud side and gradually narrowed toward the outer shroud side. Therefore, in the heat transfer tube on the inner shroud side, the amount of primary sodium that receives heat per unit increases, and the amount of heat exchanged also increases accordingly, so that the average temperature of the heat transfer tube on the inner shroud side increases.

【0027】一方、外部シュラウド側の伝熱管では、1
本当りの受熱する1次ナトリウムの量が減少し、これに
伴い交換熱量も減少することから、外部シュラウド側の
伝熱管の平均温度は低くなる。したがって、各伝熱管の
平均温度を均一にすることができる。
On the other hand, in the heat transfer tube on the outer shroud side, 1
Since the amount of primary sodium received per book decreases, and the amount of heat exchanged accordingly decreases, the average temperature of the heat transfer tubes on the outer shroud side decreases. Therefore, the average temperature of each heat transfer tube can be made uniform.

【0028】また、伝熱管管束部における伝熱管の配列
間隔が同一の場合であっても、伝熱管の内径を、内部シ
ュラウド側では小さくし、外部シュラウド側に近づくに
つれて、徐々に大きくしてある。したがって、伝熱管の
1本当りの受熱面積が内部シュラウド側では小さく、外
部シュラウド側では大きくなるが、上記の実施例の場合
と同様に、各伝熱管の平均温度は均一にすることができ
る。
Even when the heat transfer tubes in the heat transfer tube bundle are arranged at the same interval, the inner diameter of the heat transfer tubes is made smaller on the inner shroud side and gradually increased as they approach the outer shroud side. .. Therefore, although the heat receiving area per heat transfer tube is small on the inner shroud side and large on the outer shroud side, the average temperature of each heat transfer tube can be made uniform as in the case of the above embodiment.

【0029】[0029]

【実施例】本発明の実施例を図1〜図6により説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0030】図1〜図5は一実施例に関する図面であ
り、図1は伝熱管管束部の模式横断面図、図2は1次ナ
トリウムの流動状況の説明図、図3は1次ナトリウムの
流速分布の説明図、図4は1次ナトリウムの対応面積の
説明図、図5は伝熱管の温度分布の説明図である。ま
た、図6は他の実施例の伝熱管管束部の模式横断面図で
ある。なお符号は、いずれも前出のものと同じであるの
で、説明を省略する。
1 to 5 are drawings relating to one embodiment, FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a bundle of heat transfer tubes, FIG. 2 is an explanatory view of a flow state of primary sodium, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of a flow velocity distribution, FIG. 4 is an explanatory diagram of a corresponding area of primary sodium, and FIG. 5 is an explanatory diagram of a temperature distribution of a heat transfer tube. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a heat transfer tube bundle portion of another embodiment. Note that the reference numerals are the same as those described above, and thus the description thereof will be omitted.

【0031】図1に示すように、一実施例では、不均等
配列によって伝熱管1を設置しており、伝熱管1の間隔
を、内部シュラウド3側では広くし、外部シュラウド2
側に近づくにつれて、徐々に狭くしている。
As shown in FIG. 1, in one embodiment, the heat transfer tubes 1 are installed in a non-uniform arrangement, the intervals between the heat transfer tubes 1 are widened on the inner shroud 3 side, and the outer shroud 2 is arranged.
It gradually narrows as it gets closer to the side.

【0032】また、この実施例における1次ナトリウム
の流動状況を図2に示す。入口窓7から伝熱管管束部6
に流入する1次ナトリウムは、軸方向下向きに流下して
いく。このときの、入口窓7の近傍及び出口窓8の近傍
を除いた、伝熱管管束部6内における、1次ナトリウム
の軸方向下向きの流速分布を図3に示す。
The flow condition of the primary sodium in this example is shown in FIG. From the inlet window 7 to the heat transfer tube bundle 6
The primary sodium flowing into the core flows downward in the axial direction. FIG. 3 shows the axial downward flow velocity distribution of the primary sodium in the heat transfer tube bundle portion 6 excluding the vicinity of the inlet window 7 and the vicinity of the outlet window 8 at this time.

【0033】すなわち、内部シュラウド側の伝熱管の配
列間隔が広く、伝熱管の管の摩擦による抵抗をあまり受
けないため、内部シュラウド側の軸方向下向きの流速が
速くなっている。これに対して、外部シュラウド側の伝
熱管の配列間隔は狭く、伝熱管の管の摩擦による抵抗を
多く受けるため、軸方向下向きの流速が遅くなってい
る。
That is, since the arrangement intervals of the heat transfer tubes on the inner shroud side are wide and the resistance due to the friction of the tubes of the heat transfer tubes is not so much received, the axial downward flow velocity on the inner shroud side is high. On the other hand, the arrangement interval of the heat transfer tubes on the outer shroud side is narrow, and a large amount of resistance due to the friction of the heat transfer tubes is received, so the flow velocity in the axial downward direction becomes slow.

【0034】また、伝熱管1の1本当りが受熱する1次
ナトリウムの対応面積を図4に示す。この実施例の場
合、上記の対応面積は、内部シュラウド側が大きく、外
部シュラウド側に近づくほど小さくなっている。
FIG. 4 shows the corresponding area of the primary sodium received by each heat transfer tube 1. In the case of this embodiment, the corresponding area is larger on the inner shroud side and smaller on the outer shroud side.

【0035】上記のように、内部シュラウド側では、伝
熱管1の1本当りが受熱する1次ナトリウムの対応面積
が大きく、かつ1次ナトリウムの流速が速いため、相対
的に1次ナトリウム側から受熱する量が増大し、この結
果、内部シュラウド側の伝熱管の平均温度が上昇するこ
とになる。
As described above, on the inner shroud side, the corresponding area of the primary sodium received by each heat transfer tube 1 is large, and the flow rate of the primary sodium is high, so that it is relatively from the primary sodium side. The amount of heat received increases, and as a result, the average temperature of the heat transfer tubes on the inner shroud side rises.

【0036】これに対して、外部シュラウド側では、伝
熱管の1本当りが受熱する1次ナトリウムの量が減少
し、かつ1次ナトリウムの流速が遅くなるため、伝熱管
の平均温度が低下することになる。
On the other hand, on the outer shroud side, the amount of primary sodium received by each heat transfer tube decreases, and the flow rate of the primary sodium decreases, so that the average temperature of the heat transfer tube decreases. It will be.

【0037】すなわち、従来、入口窓の近傍及び出口窓
の近傍では、内部シュラウド側の1次ナトリウムの滞留
によって、あまり効率的に熱交換が行われず、これが内
部シュラウド側の伝熱管の平均温度の低下に大きく影響
していた。
That is, conventionally, in the vicinity of the inlet window and the outlet window, heat is not exchanged very efficiently due to the retention of the primary sodium on the inner shroud side, which is the average temperature of the heat transfer tubes on the inner shroud side. It had a great impact on the decline.

【0038】しかし、この実施例では、入口窓の近傍及
び出口窓の近傍を除く、内部シュラウド側の伝熱管の熱
交換量を多くし、外部シュラウド側の伝熱管の熱交換量
を少なくすることによって、伝熱管管束部における、各
伝熱管の平均温度を均一とすることが可能となった。図
5は、この実施例における伝熱管の温度分布を示してい
る。
However, in this embodiment, the heat exchange amount of the heat transfer pipes on the inner shroud side is increased and the heat exchange amount of the heat transfer pipes on the outer shroud side is reduced except for the vicinity of the inlet window and the vicinity of the outlet window. As a result, the average temperature of each heat transfer tube in the heat transfer tube bundle can be made uniform. FIG. 5 shows the temperature distribution of the heat transfer tube in this embodiment.

【0039】図6は他の実施例の場合である。この場
合、伝熱管の配列間隔は、内部シュラウド3側と外部シ
ュラウド2側で同じにしてある。
FIG. 6 shows the case of another embodiment. In this case, the arrangement intervals of the heat transfer tubes are the same on the inner shroud 3 side and the outer shroud 2 side.

【0040】しかし、この実施例では、伝熱管1の径を
内部シュラウド3側で小さく、外部シュラウド2側で大
きくしてある。したがって、伝熱管1の1本当りの1次
ナトリウムの相対的受熱面積が内部シュラウド3側では
大きく、外部シュラウド2側では小さくなり、更に、1
次ナトリウムの流速も、内部シュラウド3側で速く、外
部シュラウド2側で遅くなることから、上記の実施例の
場合と同様に、伝熱管管束部6の各伝熱管1の平均温度
は均一とすることができる。
However, in this embodiment, the diameter of the heat transfer tube 1 is smaller on the inner shroud 3 side and larger on the outer shroud 2 side. Therefore, the relative heat receiving area of the primary sodium per heat transfer tube 1 is large on the inner shroud 3 side and small on the outer shroud 2 side.
Since the flow rate of the next sodium is high on the inner shroud 3 side and slow on the outer shroud 2 side, the average temperature of each heat transfer tube 1 of the heat transfer tube bundle portion 6 is made uniform as in the case of the above-mentioned embodiment. be able to.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば、単純な構造を用いて、
圧損を増加させることなく、各伝熱管の平均温度を均一
にすることが可能となり、熱交換器の熱交換効率をあげ
ることができる。
According to the present invention, using a simple structure,
The average temperature of each heat transfer tube can be made uniform without increasing the pressure loss, and the heat exchange efficiency of the heat exchanger can be improved.

【0042】また、伝熱管の座屈に対する健全性が向上
し、伝熱管の薄肉化により、熱交換器の小型化が可能と
なる。
Further, the soundness of the heat transfer tube against buckling is improved, and the heat exchanger tube can be downsized by reducing the thickness of the heat transfer tube.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の模式横断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例の模式横断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of the present invention.

【図7】従来例の模式縦断面図である。FIG. 7 is a schematic vertical sectional view of a conventional example.

【図8】従来例の模式横断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a conventional example.

【図9】従来例の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional example.

【図10】従来例の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional example.

【図11】従来例の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional example.

【図12】従来例の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…伝熱管、2…外部シュラウド、3…内部シュラウ
ド、4…上管板、5…下管板、6…伝熱管管束部、7…
入口窓、8…出口窓、9…外胴、10…1次ナトリウム
入口ノズル、13…1次ナトリウム出口ノズル。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat transfer tube, 2 ... External shroud, 3 ... Internal shroud, 4 ... Upper tube plate, 5 ... Lower tube plate, 6 ... Heat transfer tube bundle part, 7 ...
Inlet window, 8 ... Outlet window, 9 ... Outer shell, 10 ... Primary sodium inlet nozzle, 13 ... Primary sodium outlet nozzle.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸方向に平行な伝熱管を内部に配列して
ある直管式シェルアンドチューブ熱交換器において、前
記伝熱管を不均等な間隔で配列し、前記伝熱管の平均温
度を均一にしてなることを特徴とする直管式シェルアン
ドチューブ熱交換器。
1. A straight-tube shell-and-tube heat exchanger in which heat transfer tubes parallel to the axial direction are arranged inside, the heat transfer tubes are arranged at unequal intervals, and the average temperature of the heat transfer tubes is made uniform. A straight-tube shell-and-tube heat exchanger characterized in that
【請求項2】 軸方向に平行な伝熱管を内部に配列して
ある直管式シェルアンドチューブ熱交換器において、前
記伝熱管の配列が中心部から外周部に近づくにつれて、
前記伝熱管の配列間隔を徐々に小さくしてあることを特
徴とする直管式シェルアンドチューブ熱交換器。
2. A straight-tube shell-and-tube heat exchanger in which heat transfer tubes parallel to the axial direction are arranged inside, as the arrangement of the heat transfer tubes approaches from the central part to the outer peripheral part,
A straight-tube shell-and-tube heat exchanger, characterized in that the arrangement intervals of the heat transfer tubes are gradually reduced.
【請求項3】 軸方向に平行な伝熱管を内部に配列して
ある直管式シェルアンドチューブ熱交換器において、前
記伝熱管の配列が中心部から外周部に近づくにつれて、
前記伝熱管の内径を徐々に大きくしてあることを特徴と
する直管式シェルアンドチューブ熱交換器。
3. A straight-tube shell-and-tube heat exchanger in which heat transfer tubes parallel to the axial direction are arranged inside, as the arrangement of the heat transfer tubes approaches from the central part to the outer peripheral part,
A straight-tube shell-and-tube heat exchanger characterized in that the inner diameter of the heat transfer tube is gradually increased.
JP1194292A 1992-01-27 1992-01-27 Straight-tube type shell and tube heat exchanger Pending JPH05203388A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004031565A1 (en) * 2002-10-02 2004-04-15 Hino Motors, Ltd. Egr cooler
JP2015165554A (en) * 2014-02-05 2015-09-17 パナソニック株式会社 Thermoelectric generator unit and thermoelectric generation system

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