JPH0545462U - プレート式熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄効率の良好で、しかもスケールの付着を
減少させ得るプレート式熱交換器を提供する。 【構成】 所定間隔をおいて対峙したフレーム間に、複
数の伝熱プレートをガスケットを介して積層して、隣接
する伝熱プレート間に受熱媒体通路及び与熱媒体通路を
交互に形成し、かつ、積層した伝熱プレートの略中間部
に、少なくとも１種の熱交換媒体遮断用の遮断プレート
を配置して、遮断プレートの両側に第１の熱交換器部と
第２の熱交換器部を配設すると共に、上記各フレームに
第１および第２の熱交換器部の各受熱媒体通路及び各与
熱媒体通路に対して熱交換媒体を夫々同時もしくは個別
的に流通させるための流入ノズル及び流出ノズルを夫々
取付けたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プレート式熱交換器に関し、特に、大容量処理が可能な大型のプレ ート式熱交換器において、水垢、湯垢等のスケール付着の減少及び内部に付着し たスケールの効率的な洗浄を可能としたプレート式熱交換器に関するものである 。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、プレート式熱交換器は、図５に示すように、伝熱面（１）の四隅に開 口（２）を有する複数枚の伝熱プレート（３）（３’）をガスケット（４）（５ ）を介して積層し、受熱媒体通路（６）と与熱媒体通路（７）を交互に配置して 異種の熱交換媒体間で熱交換を行なうようにしたものである。

【０００３】 ところで、従来のプレート式熱交換器は、図６及び図７に示すように、ガイド バー（８）（８）を備えた固定フレーム（９）とこの固定フレーム（９）と所定 間隔をおいて対峙させた可動フレーム（１０）との間に、上下端縁部がガイドバ ー（８）（８）で案内保持された複数枚の伝熱プレート（３）（３’）をガスケ ット（４）（５）を介して積層すると共に、ガイドバー（８）（８）の先端部を 支持脚（１１）で支持してある。

【０００４】 上記の対峙する固定フレーム（９）及び可動フレーム（１０）の両側端縁部の 対称位置に、図７に示すように、複数の切欠部（１２）（１２）を夫々形成し、 かつ、両フレーム（９）（１０）の対向する切欠部（１２）（１２）に側方から 締付けボルト（１３）を水平姿勢で平行に嵌め込むと共に、各締付けボルト（１ ３）の先端螺子部に螺合させた締付けナット（１４）を緊締し、固定フレーム（ ９）と可動フレーム（１０）との間の複数枚の伝熱プレート（３）（３’）を締 付けて受熱媒体通路（６）と与熱媒体通路（７）の液密性を確保する。

【０００５】 （１６）（１７）は固定フレーム（９）に取付固定された流入ノズル及び流出 ノズルで、この流入ノズル（１６）及び流出ノズル（１７）は、伝熱プレート（ ３）（３’）の開口（２）によって形成された受熱媒体流入孔（１８）及び受熱 媒体流出孔（１９）に夫々連通開口させてあり、流入ノズル（１６）から導入さ れた一方の熱交換媒体、例えば、冷却水は、図８に示すように、受熱媒体流入孔 （１８）、受熱媒体通路（６）及び受熱媒体流出孔（１９）を介して流出ノズル （１７）より流出する。このように冷却水を熱交換器の内部に流通させると、受 熱媒体通路（６）等の表面にスケールが付着するが、上記プレート式熱交換器は 、分解可能であるので、作業者の手作業によりガイドバー（８）（８）から伝熱 プレート（３）（３’）を取り外して、各伝熱プレート（３）（３’）の表面に 付着したスケールを洗浄除去する。尚、上記固定フレーム（９）には、与熱媒体 通路（７）に連通する与熱媒体流入孔及び与熱媒体流出孔に接続開口する流入ノ ズル及び流出ノズルが取付られるが、図面では省略する。この流入ノズルから与 熱媒体流入孔（２０ａ）に流入した他方の熱交換媒体は、与熱媒体通路（７）、 与熱媒体流出孔（２０ｂ）を介して流出ノズルより流出する。

【０００６】 ところが、伝熱プレート（３）（３’）の一枚当りの伝熱面積が２ｍ2を超え る大型のプレート式熱交換器においては、分解及び洗浄作業を作業者の手作業に より行なうと、多大の労力と手間を要し、作業性が非常に悪い。このため、従来 大型のプレート式熱交換器を洗浄する場合は、分解せずに、組み立てたままの状 態で、例えば、受熱媒体通路（６）に苛性ソーダ等の洗浄液を流して、受熱媒体 通路（６）の内面に付着したスケールを洗浄除去する、所謂、定置洗浄の方法が 採用されている。この定置洗浄には、２つの方法がある。第１の方法は、熱交換 媒体給送用の給送ポンプを転用し、この給送ポンプにより洗浄液を受熱媒体通路 （６）に給送するものであり、第２の方法は、洗浄液給送用の大容量ポンプを別 途に設置するものであるが、いずれにしても洗浄液の流速が速い程、洗浄効果が 大きい。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】 定置洗浄の第１の方法によれば、熱交換媒体給送用の給送ポンプをそのまま転 用しているため、洗浄液の高流速は得られない。このため受熱媒体通路（６）の 内面に付着したスケールを完全に除去することができず、しかも洗浄に時間がか かって洗浄効率が悪い。また、第２の方法によれば、洗浄専用の大容量ポンプを 設置する必要があるため、設備費及びランニングコストが増大する。

【０００８】 さらに、受熱媒体通路（６）に一方の熱交換媒体である冷却水を流して、与熱 媒体通路（７）を流れる他方の熱交換媒体を冷却する場合において、冬季は冷却 水温が低くなるので、少量の冷却水しか必要ないが、冷却水が少量であると、冷 却水の流速が遅くなり、そのため受熱媒体通路（６）等の内面にスケールが付着 しやすいという問題があった。

【０００９】 本考案は、上記問題点に鑑み提案されたもので、洗浄効率が良好で、しかもス ケールの付着を減少させ得るプレート式熱交換器を提供することを目的としてい る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するため、所定間隔をおいて対峙したフレーム間に 、複数の伝熱プレートをガスケットを介して積層して、隣接する伝熱プレート間 に受熱媒体通路及び与熱媒体通路を交互に形成し、かつ、積層した伝熱プレート の略中間部に、少なくとも１種の熱交換媒体遮断用の遮断プレートを配置して、 遮断プレートの両側に第１の熱交換器部と第２の熱交換器部を配設すると共に、 上記各フレームに第１および第２の熱交換器部の各受熱媒体通路及び各与熱媒体 通路に対して熱交換媒体を夫々同時もしくは個別的に流通させるための流入ノズ ル及び流出ノズルを夫々取付けたものである。

【００１１】

【作用】

スケール除去のためプレート式熱交換器の内部を洗浄する場合は、遮断プレー トの両側の第１及び第２の熱交換器部のうち、いずれか一方の熱交換器部の、例 えば、冷却水の流通によりスケールが付着した受熱媒体通路に洗浄液を流して洗 浄したのち、他方の熱交換器部の受熱媒体通路を洗浄する。すると両方の熱交換 器部に同時に洗浄液を給送して洗浄する場合に比べて、各熱交換器部の内部を流 れる洗浄液の流速が高速となり、洗浄効率が良好となる。

【００１２】 また、例えば、受熱媒体通路を流れる一方の熱交換媒体である冷却水で与熱媒 体通路を流れる他方の熱交換媒体を冷却する場合において、夏季と冬季とでは冷 却水の温度が異なる。そこで、冬季等のように冷却水温の低い場合は、例えば、 第１の熱交換器部の受熱媒体通路にのみ冷却水を給水して与熱媒体通路を流れる 他方の熱交換媒体を冷却し、この冷却された低温の熱交換媒体と第２の熱交換器 部内を流れる常温の熱交換媒体とを合流させて混合し、所望温度の熱交換媒体を 得る。したがって、第１の熱交換器部に供給する冷却水の供給量は夏季に比べて 減少することがなく、冷却水の流速が遅くなることがない。

【００１３】

【実施例】

以下本考案に係るプレート式熱交換器の実施例を図１乃至図４を参照しながら 説明すると次の通りである。尚、図５乃至図８に示したものと同一物には同一符 号を付して説明を省略する。

【００１４】 図１及び図２に示すように、積層された伝熱プレート（３）（３’）の略中間 部に熱交換媒体遮断用の遮断プレート（２１）を配設して、遮断プレート（２１ ）の両側に第１の熱交換器部（２２）と第２の熱交換器部（２２’）とを設け、 各熱交換器部（２２）（２２’）に受熱媒体通路（２３）（２３’）と与熱媒体 通路（２４）（２４’）とを交互に配置すると共に、この受熱媒体通路（２３） （２３’）に、伝熱プレート（３）（３’）の開口（２）によって形成された受 熱媒体流入孔（２５）（２５’）及び受熱媒体流出孔（２６）（２６’）を連通 させる。また上記固定フレーム（９）及び可動フレーム（１０）に、図３及び図 ４に示すように、各熱交換器部（２２）（２２’）の受熱媒体流入孔（２５）（ ２５’）及び受熱媒体流出孔（２６）（２６’）に夫々連通開口する流入ノズル （２７）（２７’）及び流出ノズル（２８）（２８’）を取付固定する。

【００１５】 上記流入ノズル（２７）（２７’）には、供給管（２９）より分岐した第１及 び第２の分岐供給管（３０）（３０’）を夫々接続開口し、この分岐供給管（３ ０）（３０’）の途中に、第１及び第２の流入切換弁（３１）（３１’）を配設 する。また、流出ノズル（２８）（２８’）には、流出管（３２）に合流する第 １及び第２の分岐流出管（３３）（３３’）を夫々接続開口し、かつ、この分岐 流出管（３３）（３３’）の途中に第１及び第２の流出切換弁（３４）（３４’ ）を配設する。また、図２ないし図４に示すように、上記固定フレーム（９）及 び可動フレーム（１０）には、各熱交換器部（２２）（２２’）の与熱媒体通路 （２４）（２４’）に連通する与熱媒体流入孔（３５）（３５’）及び与熱媒体 流出孔（３６）（３６’）に連通開口する流入ノズル（３７）（３７’）及び流 出ノズル（３８）（３８’）が取付られる。

【００１６】 次に本考案に係るプレート式熱交換器の使用例を、受熱媒体通路に一方の熱交 換媒体として冷却水を給送した場合について説明する。

【００１７】 通常運転時には、各流入切換弁（３１）（３１’）を開いた状態で、冷却水を 、供給管（２９）より分岐供給管（３０）（３０’）、流入ノズル（２７）（２ ７’）及び各熱交換器部（２２）（２２’）の受熱媒体流入孔（２５）（２５’ ）を介して受熱媒体通路（２３）（２３’）に供給する。また、各熱交換器部（ ２２）（２２’）の与熱媒体通路（２４）（２４’）には他方の熱交換媒体が供 給される。すると受熱媒体通路（２３）（２３’）の冷却水と与熱媒体通路（２ ４）（２４’）内を流通する他方の熱交換媒体との間で各伝熱プレート（３）（ ３’）を介して熱交換が行なわれ、他方の熱交換媒体は冷却される。しかる後、 冷却水は、流出ノズル（２８）（２８’）及び分岐流出管（３３）（３３’）を 通って流出管（３２）に合流する。

【００１８】 また、冷却水で他方の熱交換媒体を冷却する場合において、夏季と冬季とでは 冷却水の温度が異なり、冬季には冷却水の温度が夏季に比べて低くなるので、夏 季と冬季に応じて次のような要領で熱交換を行なう。

【００１９】 夏季には、上記の通常運転時と同じ要領で熱交換を行なう。冬季には、例えば 、第１の流入切換弁（３１）及び第１の流出切換弁（３４）を開き、第２の流入 切換弁（３１’）及び第２の流出切換弁（３４’）を閉じる。しかる後、供給管 （２９）を介して冷却水を給送すると、第２の流入切換弁（３１’）が閉じてい るので、冷却水は、第１の分岐供給管（３０）及び流入ノズル（２７）を介して 、第１の熱交換器部（２２）の受熱媒体流入孔（２５）に供給されて、受熱媒体 通路（２３）を通ったのち、受熱媒体流出孔（２６）、流出ノズル（２８）及び 第１の分岐流出管（３３）を介して流出管（３２）に流出する。冷却水が受熱媒 体通路（２３）を流通する間に、冷却水と第１の熱交換器部（２２）の与熱媒体 通路（２４）を流れる他方の熱交換媒体との間で、熱交換が行なわれ、他方の熱 交換媒体が冷却される。一方、第２の熱交換器部（２２’）の受熱媒体通路（２ ３’）には冷却水が流れないので、第２の熱交換器部（２２’）の与熱媒体通路 （２４’）を流通する他方の熱交換媒体は、冷却されない。そして、第１及び第 ２の熱交換器部（２２）（２２’）の与熱媒体通路（２４）（２４’）を流れる 他方の熱交換媒体は各熱交換器部（２２）（２２’）から流出して合流する。こ の合流により、他方の熱交換媒体は、低温媒体と常温媒体とが混合されて冷却さ れる。このとき冷却水は多量に受熱媒体通路（２３）に流れるので、第１の流入 切換弁（３１）の開度を変えて流量を調整するが、流量は従来より減少すること はなく、すなわち、冷却水の流速が遅くなることがなく、受熱媒体通路（２３） （２３’）の内面へのスケールの付着を減少させることができる。

【００２０】 次に第１及び第２の熱交換器部（２２）（２２’）の内部、特に冷却水が流れ てスケールが付着しやすい受熱媒体通路（２３）（２３’）を洗浄する場合は次 の要領で行なう。

【００２１】 先ず、第２の流入切換弁（３１’）及び第２の流出切換弁（３４’）を閉じる 。しかる後、冷却水給送用の給送ポンプを転用し、この給送ポンプにより洗浄液 を給送する。すると洗浄液は、第１の分岐供給管（３０）、第１の流入ノズル（ ２７）及び受熱媒体流入孔（２５）を介して第１の熱交換器部（２２）の受熱媒 体通路（２３）を流れたのち、受熱媒体流出孔（２６）、流出ノズル（２８）及 び第１の分岐流出管（３３）を介して流出管（３２）に流出する。このとき上記 の通り第２の流入切換弁（３１’）及び第２の流出切換弁（３４’）は閉じてあ るので、給送ポンプから第１の熱交換器部（２２）の受熱媒体通路（２３）に給 送される洗浄液の流量が多量になって、洗浄液の流速が速くなる。洗浄液の流速 は速い程、洗浄効果が大きく、したがって、第１の熱交換器部（２２）の受熱媒 体流入孔（２５）、受熱媒体通路（２３）及び受熱媒体流出孔（２６）の内面に 付着したスケールは、上記の流速の速い洗浄液で確実に洗浄除去される。

【００２２】 第１の熱交換器部（２２）のスケールの除去が終わると、第１の流入切換弁（ ３１）と第１の流出切換弁（３４）を閉じたのち、第２の流入切換弁（３１’） と第２の流出切換弁（３４’）を開く。しかる後、上記給送ポンプにより洗浄液 を給送すると、第２の熱交換器部（２２’）の内部が、第１の熱交換器部（２２ ）と同様に洗浄されて、スケールが除去される。

【００２３】 尚、上記実施例では、第１の熱交換器部と第２の熱交換器部との間に配置した 遮断用プレートは、両方の熱交換器部の間で、２種類の熱交換媒体が夫々流通す るのを遮断するようにしたものであるが、本考案はこれに限定されるわけではな く、少なくとも１種類の熱交換媒体を遮断する構造のものを採用しても良い。

【００２４】

【考案の効果】

本考案によれば、第１及び第２の熱交換器部に洗浄液を個別的に給送すること ができるので、熱交換媒体給送用の給送ポンプをそのまま転用して、洗浄液を給 送すると、洗浄液を高流速で給送することが可能となり、各熱交換器部の内部に 付着したスケールを確実、かつ、迅速に洗浄除去することができる。したがって 、従来のような大容量ポンプは不要であり、設備費及びランニングコストが安く なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るプレート式熱交換器の実施例を示
す縦断面図。

【図２】図１に示したプレート式熱交換器の概略説明
図。

【図３】図１に示したプレート式熱交換器の左側面図。

【図４】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図５】一般的なプレート式熱交換器の伝熱プレートの
分解斜視図。

【図６】従来のプレート式熱交換器の縦断面図。

【図７】図６に示したプレート式熱交換器の正面図。

【図８】図６に示したプレート式熱交換器の概略説明
図。

【符号の説明】

３、３ 伝熱プレート ４、５ ガスケット ９、１０ フレーム ２１ 遮断プレート ２２ 第１の熱交換器部 ２２’ 第２の熱交換器部 ２３、２３’２４、２４’媒体通路 ２７、２７’３７ ３７’ 流入ノズル ２８、２８’３８、３８’ 流出ノズル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔をおいて対峙したフレーム間
   に、複数の伝熱プレートをガスケットを介して積層し
   て、隣接する伝熱プレート間に受熱媒体通路及び与熱媒
   体通路を交互に形成し、かつ、積層した伝熱プレートの
   略中間部に、少なくとも１種の熱交換媒体遮断用の遮断
   プレートを配置して、遮断プレートの両側に第１の熱交
   換器部と第２の熱交換器部を配設すると共に、上記各フ
   レームに第１および第２の熱交換器部の各受熱媒体通路
   及び各与熱媒体通路に対して熱交換媒体を夫々同時もし
   くは個別的に流通させるための流入ノズル及び流出ノズ
   ルを夫々取付けたことを特徴とするプレート式熱交換
   器。