JPH0534460U - オープンラツク式熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度低下や温度変動に起因して伝熱管に生じ
る応力を減少させることにより、オープンラック式熱交
換機を長寿命にする。 【構成】 オープンラック式熱交換機を、上部ヘッダ１
と下部ヘッダ２との間に複数本のフィン付伝熱管３がカ
ーテン状に並設されてなるパネル状熱交換器を、ノズル
７を介して上下位置関係を有する上部マニホールド５と
下部マニホールド６との間に、両ヘッダ１，２を上下部
マニホールド５，６と直交させて介装する構成にするこ
とによって、両ヘッダ１，２の短小化が可能になり、温
度低下や温度変動による両ヘッダ１，２の変形量が少な
くなってフィン付伝熱管３への応力が減少するので、オ
ープンラック式熱交換機の寿命が長くなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はオープンラック式熱交換器の改善に関し、より詳しくは伝熱管に生じ る応力を軽減し得てその耐久性の向上が図れ、しかも液化天然ガス（以下、ＬＮ Ｇという）を天然ガスに気化させる蒸発装置として好適なオープンラック式熱交 換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

周知のように、海水を加熱源として極低温のＬＮＧ（約−１６０℃）を天然ガ スに気化させる装置としてオープンラック式熱交換器が広く用いられている。 このようなオープンラック式熱交換器の典型的な先行技術は、図３，４に示す 構成になるものである。

【０００３】 これは、上部ヘッダ１と下部ヘッダ２の間にフィン付伝熱管３を多数、一般的 には１パネル当たり４０〜２５０本、垂直方向にカーテン状に並列させ、各フィ ン付伝熱管３の上下両端部と各ヘッダ１，２とをそれぞれ溶接一体化してパネル 状熱交換器４を形成して、これを図５に示すように、２枚以上並列配置すること によって、オープンラック式熱交換器が構成される。

【０００４】 上記オープンラック式熱交換器は、下部ヘッダ２から液化天然ガスを送り込み 、各パネル状熱交換器４の外面に海水を膜状に流下させ、フィン付伝熱管３の壁 面を介して管内のＬＮＧを加熱し、これを気化させて０℃以上の天然ガスを発生 させている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来のオープンラック式熱交換器において、海水温度が高い夏期の運転に際し て、下部ヘッダ２の上下部に大きな温度差が生じて、それによって下部ヘッダ２ がボーイング現象を起生して図６に示す如く、特にパネル両端に位置する伝熱管 ３ａ，３ｂに大きな応力が働き、たとえば伝熱管３ａの左側では曲げ力と軸力と によって大きな引張応力が生じる。

【０００６】 一方、海水温度が低い冬期の運転の場合には、下部ヘッダ２が全面着氷し、こ の下部ヘッダ２の上下部の温度差がなくなり、全体的にＬＮＧ温度程度となる。 そのため、下部ヘッダ２は、パネル中心に向かって図７に示す如く水平方向に 収縮する。その結果、パネル状熱交換器４両端のフィン付伝熱管３には夏期とは 逆向きの大きな応力が生じる。

【０００７】 例えば、伝熱管３ａの左側に着目すると、曲げによって大きな圧縮応力が生じ る。このように、運転中のパネル状熱交換器４両端の伝熱管３ａ，３ｂの応力変 動は大きくなり、大きい疲労、損傷を受けて機器の寿命を短くする要因となる。 なお、これら下部ヘッダ２のボーイングおよび水平方向の収縮による端部の変 位量は下部ヘッダ２の長さに左右される。

【０００８】 従って、本考案の目的とするところは、温度低下、変動に起因する伝熱管に対 する応力を減少し得る構造となすことによって、耐久性を増し長寿命化を果たし 得るオープンラック式熱交換器を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の目的を達成するためになされたものであって、従って本考案 に係るオープンラック式熱交換器の特徴とするところは、垂直方向へカーテン状 に並列配置したフィン付伝熱管群の各伝熱管上下両端に上部ヘッダおよび下部ヘ ッダを取付けて形成されるパネル状熱交換器を少なくとも２枚並列に設けて、上 部マニホールドを上部ヘッダの直上方、下部マニホールドを下部ヘッダの直下方 に、それぞれの軸が前記パネル状熱交換器のパネル面に直交するように配設し、 上部マニホールドと各上部ヘッダ、下部マニホールドと各下部ヘッダを、ノズル によってそれぞれ接続してなる構成にしたところにある。

【００１０】

【作用】

本考案に係るオープンラック式熱交換器によれば、上・下部マニホールドが上 ・下部ヘッダに対し上下の近接位置で立体直交差した構成であるので、各ヘッダ の側方で平面直交差した構成の従来技術に比較して下部ヘッダを短小化すること が可能となり、下部ヘッダの上下部の温度差によるボーイング現象および下部ヘ ッダ全体が温度低下することによる水平方向の収縮に基づく伝熱管の応力を減少 させることができる。 また、同構成によって、１パネル当たりの伝熱管本数を少なくすることができ るので、パネル状熱交換器の製作面で有利である。

【実施例】

【００１１】 以下、本考案に係るオープンラック式熱交換器の実施例を添付図面を参照しな がら詳細に説明する。図１は本考案の実施例に係る斜視図であり、また図２は本 考案の他の実施例に係る斜視図である。なお、両図において対応する部分には同 一の参照符号を付す。

【００１２】 上部ヘッダ１と、下部ヘッダ２と、これら両ヘッダの間にフィンが外面に固着 されるフィン付伝熱管３を数本以上垂直方向にカーテン状に並列させた伝熱管群 とにより形成されるパネル状熱交換器４を２枚以上並列させて設け、上部ヘッダ １と上部マニホールド５、下部ヘッダ２と下部マニホールド６は、上下関係に段 差を存して近設し、それぞれの間にノズル７を介して接続する。

【００１３】 この場合、各マニホールド５，６の軸と各パネル状熱交換器４のパネル面とが 直交差するように設ける。そして、散水器用のトラフ８を上部ヘッダ１を挟んで 両側に平行に配設する。 なお、図１に示すものは１行多列型のオープンラック式熱交換機の例であり、 また図２に示すものは２行多列型のオープンラック式熱交換機の例である。

【００１４】 以上説明した構成を有するオープンラック式熱交換器は、下部マニホールド６ からノズル７を介して下部ヘッダ２にＬＮＧが導入されて各フィン付伝熱管３に 分配されると共に、トラフ８からフィン付伝熱管群の外面に海水を膜状に流下さ せることによって、フィン付伝熱管３の壁面を介して管内のＬＮＧが加熱される ので、これが気化して０℃以上の天然ガスとなる。

【００１５】 このようにして得られた天然ガスは、各フィン付伝熱管３内を上昇して上部ヘ ッダ１に集められ、ここからノズル７を経て上部マニホールド５から需要部へと 供給されることとなる。 パネル状熱交換器４に関しては、各図から良く理解されるように、ヘッダに対 して両端部近くまでフィン付伝熱管３を連結することが可能であるので、従来よ りもヘッダを短くすることができる。

【００１６】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案に係るオープンラック式熱交換器によれば、下部 ヘッダを従来の熱交換能力が同一のものと比較して、相当短くすることが可能と なり、従って、下部ヘッダの上下部間の温度差によるボーイング現象および下部 ヘッダ全体の温度低下による水平方向の収縮に起因する伝熱管の応力を軽減する ことが可能であり、これによってオープンラック式熱交換器としての寿命をより 引き延ばすことができるという延命効果がある。

【００１７】 本考案に係るオープンラック式熱交換器はまた、パネル状熱交換器の単位当た りの伝熱管本数が少なくて済むためにコンパクトな構造となり、従来のものと比 較して製作が容易でコスト面でも有利になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る斜視図である。

【図２】本考案の他の実施例に係る斜視図である。

【図３】従来のパネル状熱交換器の正面図である。

【図４】従来のパネル状熱交換器の斜視図である。

【図５】従来のオープンラック式熱交換器の斜視図であ
る。

【図６】パネル状熱交換器の変形状態を示す説明図であ
る。

【図７】パネル状熱交換器の変形状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…上部ヘッダ、２…下部ヘッダ、３…フィン付伝熱
管、４…パネル状熱交換器、５…上部マニホールド、６
…下部マニホールド、７…ノズル、８…トラフ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直方向へカーテン状に並列配置したフ
   ィン付伝熱管群の各伝熱管上下両端に上部ヘッダおよび
   下部ヘッダを取付けて形成されるパネル状熱交換器を少
   なくとも２枚並列に設けて、上部マニホールドを上部ヘ
   ッダの直上方、下部マニホールドを下部ヘッダの直下方
   に、それぞれの軸が前記パネル状熱交換器のパネル面に
   直交するように配設し、上部マニホールドと各上部ヘッ
   ダ、下部マニホールドと各下部ヘッダを、ノズルによっ
   てそれぞれ接続してなることを特徴とするオープンラッ
   ク式熱交換器。