JPH06207795A - 熱交換器用伝熱管取付部構造 - Google Patents

熱交換器用伝熱管取付部構造

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JPH06207795A
JPH06207795A JP189493A JP189493A JPH06207795A JP H06207795 A JPH06207795 A JP H06207795A JP 189493 A JP189493 A JP 189493A JP 189493 A JP189493 A JP 189493A JP H06207795 A JPH06207795 A JP H06207795A
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JP
Japan
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tube
heat transfer
transfer tube
heat exchanger
chamber
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP189493A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Hatano
徹 秦野
Masayuki Yamamoto
昌幸 山本
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH06207795A publication Critical patent/JPH06207795A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0229Double end plates; Single end plates with hollow spaces
    • 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
    • F28D7/16Heat-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

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  • 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】 (修正有) 【目的】 熱交換器の伝熱管と管板との取付け部におけ
る流体の漏洩を効果的に防止すると共に、局部荷重によ
る伝熱管の破損を生じることのない取付け構造の提供。 【構成】 多管式熱交換器の伝熱管2と管板1A,1B
の取付構造部において、相互に間隔を置いて配置された
複数枚の管板の間に密閉室を設け、伝熱管の同密閉室内
に位置する部分と管板との取付け部分を気密的に覆う充
填材を配設し、さらに、伝熱管の伝熱管の同密閉室内に
位置する部分の軸方向に荷重を支える突起部、固定短
管、固定リブ等の係止手段を設けた。伝熱管と管板との
取付け部のシールが破損しても気密室内で止まり、チャ
ンネル3から漏洩した流体は胴部4へ流入することはな
い。しかも、伝熱管取付部は充填剤によって気密的に充
填されているので、気密室内への漏洩流体の侵入は阻止
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、化学工業、発電プラント等に使
用される熱交換器の伝熱管と管板の取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、特開昭62−112998号
公報、特開昭61−285989号公報に記載されてい
るように、化学プラント及び発電プラント等に使用され
ている代表的な多管式熱交換器は、管板に数本から数万
本に及ぶ伝熱管が多数取付けられている。
【0003】発電所等で使用されている復水器を示す図
5を例にとって具体的に説明すると、1は、伝熱管2を
取り付けた管板であって、チャンネル3と胴部4との間
に位置している。胴部4内の圧力は真空(負圧)の場合
と加圧状態の場合とがあるが、真空の場合は、真空度は
約722mmHgに維持されており、冷却されるべき蒸
気が入口ノズル7より入り、伝熱管2内に流れる海水に
よって冷却され、水となって出口ノズル8より出され
る。一方、海水は入口ノズル5より入り、チャンネル3
を経て伝熱管2に入り、反対側のチャンネル3を経て出
口ノズル6より出る。
【0004】かかる復水器の場合、通常、胴部4は炭素
鋼を使用し、管板1、伝熱管2ともチタン等でつくら
れ、伝熱管2は、図6に示すように、管板1にエキスパ
ンダー加工すなわち拡管19等によって取付けられてお
り、チャンネル3と胴部4との間は完全にシールされる
構造となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、伝熱管は一
般に伝熱効率を向上させるために非常に薄肉で長尺なの
で、伝熱管の軸方向の圧縮荷重によって座屈しやすく、
その支持点である管と管板との取付部に大きな局部荷重
がかかるため、破損、破壊が生じ易く、また、振動し易
く、海水等の流体の漏洩が起こり易い。そして、長期の
熱交換器の操業によって、数多くの伝熱管2の取付部の
シール性が徐々に減少し、ついには、チャンネル3の海
水が漏洩して胴部4側に流出してくるという欠点があ
る。本発明の目的は、熱交換器の伝熱管と管板との取付
け部における流体の漏洩を効果的に防止すると共に、局
部荷重による伝熱管の破損を生じることのない取付け構
造を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、多管式熱交換
器の伝熱管と管板の取付構造部において、相互に間隔を
置いて配置された複数板の管板の間に密閉室を設け、伝
熱管の同密閉室内に位置する部分と管板との取付け部分
を気密的に覆う充填材を配設したことを特徴とする。
【0007】前記充填材としては、流体に対するシール
機能を有する鉛、銅等の低融点非鉄金属、モルタル、コ
ンクリートまたはパテなどの充填剤、または合成樹脂等
でもよい。
【0008】また、伝熱管の同密閉室内に位置する部分
の軸方向に荷重を支える突起部、固定短管、固定リブ等
の係止手段を設けることができる。
【0009】
【作用】熱交換器のチャンネルと胴部との間に気密室が
形成されているので、伝熱管と管板との取付け部のシー
ルが破損しても気密室内で止まり、チャンネルから漏洩
した流体は胴部へ流入することはない。しかも、伝熱管
取付部は充填剤によって気密的に充填されているので、
気密室内への漏洩流体の侵入は阻止される。
【0010】また、前記密閉室に、流体の漏洩を検知す
る検知器を設けることによって、万が一気密室に流体が
漏洩しても、胴部へ侵入する前に検知でき、対策を講じ
ることができる。
【0011】さらに、伝熱管は複数枚の管板で支持さ
れ、かつ、その間隙は充填剤にて充満されているので、
振動に対しても、減衰効果が著るしく、耐振性能が良好
となる。更に、充填室にある伝熱管の部分に、伝熱管の
軸方向に荷重を支える突起部、固定短管、固定リブ等を
装着することによって、伝熱管の座屈に対しても十分な
支持強度を有する。
【0012】
【実施例】以下、本発明を図5に示す復水器に適用した
実施例について説明する。
【0013】実施例1 図1は、本発明を適用した復水器の全体構造を示し、同
図における図5と同一部分は同一符号によって示してお
り、その部分の説明は省略する。
【0014】同図において、熱交換器の胴部4と、その
前後のチャンネル3との間において、1Aと1Bによっ
て示す2枚の管板との間に空間が形成され、この2枚の
管板1Aと1Bに挿通して伝熱管2が取付けられてい
る。9は充填材入口ノズルを示し、10は流体漏洩によ
る圧力変動を検知するための漏洩検知器を示す。充填室
11は、短胴12によってその外面を形成されて密閉構
造となっており、ノズル9により注入された鉛のような
低融点非鉄金属の充填材によって充填されている。
【0015】図2は、2枚の管板1Aと1Bと伝熱管2
との取付け部分の構造を示す。
【0016】同図に示すように、充填室11内にある伝
熱管2の部分には、管板1Aと1Bとの間で膨出した突
起部13が形成され、この突起部13の基部が管板1A
と1Bの挿入孔14と係止して伝熱管2の軸方向に荷重
を支える機能を果たしている。
【0017】また万一の漏洩を考えて、海水が漏洩し、
充填室11内に入ってきた場合、漏洩検知器10にて迅
速に検知し、早期に応急処置を施すことが可能である。
【0018】また、伝熱管2は軸方向圧縮荷重または引
張荷重を受けるが、特に長いので座屈が問題である。座
屈の場合、端部の支持条件でその強さが大きく左右され
る。これが、従来法の管板1枚の場合は、自由支持端と
なり、座屈に対して弱いものとなっている。しかしなが
ら、本発明のように2枚の管板1A,1Bで伝熱管2を
支持することにより、固定支持となり、伝熱管2の座屈
に対しては極めて強いものとすることができる。
【0019】更に、伝熱管2は、熱交換器の操作中、振
動が著るしいものであるが、本発明のように端部を充填
材15で支持し、管板1A,1Bの2個所で支持してい
るため、減衰効果が著しく強い耐振性を示す。
【0020】実施例2 図3は伝熱管2と管板1Aと1Bとの取付け構造の他の
例を示す。
【0021】これは、伝熱管2の充填室11内に位置す
る部分に相当する長さの固定短管16を接着剤17を介
して伝熱管2の外面に設けたのち、充填材15をその空
間に充填した例を示す。係止手段としての固定短管16
の加工が簡単で、その上、伝熱管2に作用する軸方向の
荷重を確実に管板1A,1Bに伝達させ、伝熱管2の耐
座屈性,耐振動性の機能を増大することができる。
【0022】実施例3 図4は伝熱管2と管板1Aと1Bとの取付け構造のさら
に他の例を示す。
【0023】この例は、充填室11内に位置する伝熱管
2の管板1Aと1Bの挿入孔14の部分に、軸方向移動
の係止手段として固定リブ18を設けた構造であって、
伝熱管2に作用する軸方向の荷重を確実に管板1A,1
Bに伝達させ、伝熱管2の耐座屈性,耐振動性の機能を
さらに増大した上に、充填材15をその空間に充填して
シール性を完全に達成したものである。
【0024】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
【0025】(1) チャンネルから胴部への流体の漏
洩を防止し、又は胴部からチャンネルへの流体の漏洩を
防ぐことができ、また、伝熱管と管板の取付けが簡単に
なる。つまり、管板と伝熱管の取り付け方法は、従来構
造の場合のようにかしめなくてよい。
【0026】(2) 伝熱管は複数枚の管板で支持さ
れ、かつ、その間隙は充填剤にて充満されているので、
振動に対しても減衰効果が著しく、優れた耐振性能を示
す。
【0027】(3) 高温で繰り返し使用される熱交換
器においても長期間にわたって管板と伝熱管との接合力
が強く、そのため取付部での確実なシールを保持でき
る。
【0028】(4) 長年の使用によって必然的に生じ
る漏洩による操業停止を未然に防ぎ、また、取付構造が
簡素であるため製作とメンテナンスに優れた熱交換器が
得られる。
【0029】(5) 伝熱管が複数枚の管板で支持され
るので、伝熱管の座屈に対しても優れた支持強度を有す
ることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示す。
【図2】 本発明の伝熱管と管板の取付部の構造を示
す。
【図3】 本発明の伝熱管と管板の取付部の構造の他の
例を示す。
【図4】 本発明の伝熱管と管板の取付部の構造のさら
に他の例を示す。
【図5】 従来の復水器の構造を示す。
【図6】 従来の伝熱管と管板の取付部の構造を示す。
【符号の説明】
1A 管板 1B 管板 2 伝熱管 3 チャンネル 4 胴部 5 入口ノズル(海水) 6 出口ノズル
(海水) 7 入口ノズル(蒸気) 8 出口ノズル
(蒸気) 9 充填材入口ノズル 10 漏洩検知器 11 充填室 12 短胴 13 伝熱管突起部 14 挿入孔 15 充填材 16 固定短管 17 接着剤 18 固定リブ 19 拡管

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に間隔を置いて配置された複数枚の
    管板の間に密閉室を設け、伝熱管の同密閉室内に位置す
    る部分と管板との取付け部分を気密的に覆う充填材を配
    設した熱交換器用伝熱管取付部構造。
  2. 【請求項2】 相互に間隔を置いて配置された複数枚の
    管板の間に密閉室を設け、伝熱管の同密閉室内に位置す
    る部分と管板との取付け部分を気密的に覆う充填材を配
    設すると共に、伝熱管の前記密閉室内に位置する部分に
    管板に対する伝熱管の係止手段を設けた熱交換器用伝熱
    管取付部構造。
JP189493A 1993-01-08 1993-01-08 熱交換器用伝熱管取付部構造 Withdrawn JPH06207795A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000043662A1 (fr) * 1999-01-20 2000-07-27 Hino Motors, Ltd. Refroidisseur egr
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US11656039B2 (en) 2020-12-16 2023-05-23 Tsinghua University Tubular heat exchanger and packaging method of tubular heat exchanger

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