JPH0712762U

JPH0712762U - 熱交換器

Info

Publication number: JPH0712762U
Application number: JP3521893U
Authority: JP
Inventors: 達二堀
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案の目的は一次流体と二次流体との温度
差が大きい場合においても使用することが可能で、かつ
安価な熱交換器を提供するものである。【構成】本考案は一次流体Ａを流通させる胴体１内
に、その開口部２から二次流体Ｃを流通させるＵ字型を
した複数の伝熱管５を臨ませると共に、上記開口部２に
その伝熱管５を貫通させて支持する第一管板３を取り付
けて熱交換室４を区画形成し、その第一管板３の他方
に、上記伝熱管５の端部を支持した第二管板７を設けて
温度緩和室８を区画形成すると共に、その第二管板７の
他方に上記伝熱管５の端部と連通し、上記二次流体Ｃを
給排出するためのヘッダ９を取り付け、上記温度緩和室
８に上記一次流体Ａの温度と二次流体Ｃの温度との中間
温度の温度緩和流体Ｂを流通させることを特徴としてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は石油化学プラントや原子力産業等で用いられている熱交換器に関するものであり、特に、一次流体と二次流体の温度差が大きい場合に用いる熱交換器の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、石油化学プラントや原子力産業等で用いられている熱交換器の一つとして図２に示すような熱交換器がある。図示するように、この熱交換器は一次流体Ａを流通すべく端部が閉じられた胴体ａ内に、その開口部ｂから二次流体Ｂを流通すべくＵ字型をした複数の伝熱管ｃを臨ませると共に、その開口部ｂにその伝熱管ｃを貫通させて支持した管板ｄを取り付けて熱交換室ｅを区画形成し、その第一管板ｄの他方に水室ｆ，ｇが区画形成されたヘッダｈを取り付けてなるものである。すなわち、ヘッダｈに設けられた二次流体入口ｉから二次流体Ｂを水室ｆ内に流すと、これが水室ｆ側に連通された伝熱管ｃに流れ、熱交換室ｅ内を流れている一次流体Ａと熱交換した後、水室ｇに流れ、ヘッダｈに設けられた二次流体ｊから排出されるようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような構造の熱交換器では一次流体Ａと二次流体Ｂとが管板ｄを隔てて流通するようになっているため、一次流体Ａと二次流体Ｂとの温度差が大きい場合には熱応力によって管板ｄが変形することとなり、適用することができない。そのため、一次流体Ａと二次流体Ｂとの温度差が大きい場合にはいわゆるバイヨネット型熱交換器を用いることになっていたが、周知のように、このバイヨネット型熱交換器は構造が複雑なために高価なものであった。

【０００４】そこで、本考案はこの問題点を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は一次流体と二次流体との温度差が大きい場合においても使用することが可能で、かつ安価な熱交換器を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案は一次流体を流通させる胴体内に、その開口部から二次流体を流通させるＵ字型をした複数の伝熱管を臨ませると共に、上記開口部にその伝熱管を貫通させて支持する第一管板を取り付けて熱交換室を区画形成し、その第一管板の他方に、上記伝熱管の端部を支持した第二管板を設けて温度緩和室を区画形成すると共に、その第二管板の他方に上記伝熱管の端部と連通し、上記二次流体を給排出するためのヘッダを取り付け、上記温度緩和室に上記一次流体の温度と二次流体の温度との中間温度の温度緩和流体を流通させるたものである。

【０００６】

【作用】

本考案は上述したように、一次流体が流通する熱交換室と二次流体が流通するヘッダとの間に温度緩和室を形成し、これに一次流体の温度と二次流体の温度との中間温度の温度緩和流体を流通させるようにしたため、一次流体と二次流体との温度差が大きい場合であっても、これらを区画形成する第一管板及び第二管板に加わる熱応力を緩和することが可能となり、これらの変形などの不都合を未然に防止することができる。

【０００７】

【実施例】

次に、本考案の一実施例を添付図面を参照しながら説明する。

【０００８】図１は本考案に係る熱交換器の一実施例を示したものである。図示するように、この熱交換器は、端部が球面状に閉じられた胴体１内に、Ｕ字型をした複数の伝熱管５が収容されており、その開口部２には、これら伝熱管５を貫通させて支持する第一管板３が取り付けられて熱交換室４が区画形成されている。この胴体１には一次流体入口管１ａと一次流体出口管１ｂとが接続されており、図示するように、熱交換室４内に一次流体Ａを流通させるようになっている。また、この第一管板３の他方には、中間胴体６が接続されており、その開口部２ａには第二管板７が取り付けられて温度緩和室８が区画形成されている。この温度緩和室８を区画している中間胴体６には温度緩和流体入口管６ａと温度緩和流体出口管６ｂとが接続されており、図示するように、この温度緩和室８に温度緩和流体Ｂを流通させるようになっている。この第二管板７には上記第一管板３を貫通している伝熱管５の端部が接続されており、さらにその他方には球面状のヘッダ９が設けられている。また、このヘッダ９内は仕切板１０によって二次流体入口室１１と二次流体出口室１２とに区画されており、これら二次流体入口室１１と二次流体出口室１２にそれぞれ、各伝熱管５の端部が連通されている。また、これら二次流体入口室１１と二次流体出口室１２にはそれぞれ二次流体入口管１１ａと二次流体出口管１２ａとが接続されており、図示するように、二次流体Ｃを各伝熱管５を流通させて排出するようになっている。

【０００９】次に、本考案の作用を一次流体Ａが高温流体、二次流体Ｃが低温流体と仮定して説明する。図１に示すように、先ず、中間胴体６に接続された温度緩和流体入口管６ａから、一次流体Ａと二次流体Ｃとの中間の温度を有する温度緩和流体Ｂを温度緩和室８とに流すと、これが温度緩和室８を通過して温度緩和流体出口管６ｂとら順次排出されることになる。次に、この状態で、一次流体入口管１ａから一次流体Ａを流すと、これが熱交換室４に充填された後、一次流体出口管１ｂから排出されることになる。そして、これと同時に、ヘッダ９に接続された二次流体入口管１１ａから二次流体Ｃを流すと、これが二次流体入口室１１から各伝熱管５側へ分流して第二管板７、温度緩和室８、第一管板３を通過して熱交換室４側に達した際に、熱交換室４内を流れている一次流体Ａと熱交換して加熱された後、再び第一管板３、温度緩和室８、第二管板７を通過して二次流体出口室１２に集合され、その後ヘッダ９に接続された二次流体出口管１２ａから排出されることになる。この時、上述したように、一次流体Ａの温度Ｔ₁、温度緩和流体Ｂの温度Ｔ₂、二次流体Ｃの温度Ｔ₃の温度の関係は、Ｔ₁＞Ｔ₂＞Ｔ₃となっているため、第一管板３及び第二管板７には大きな熱応力が加わることがない。

【００１０】このように、本実施例では高温の一次流体Ａが供給される熱交換室４と、低温の二次流体Ｃが流れるヘッダ９との間に温度緩和室８を形成し、これに一次流体Ａと二次流体Ｃとの中間の温度を有する温度緩和流体Ｂを流すように構成したため、第一管板３及び第二管板７に加わる熱応力が緩和されることとなり、これらの変形などの不都合が未然に防止されことになる。尚、本実施例では一次流体Ａを高温流体、二次流体Ｃを低温流体として説明したが、これが反対であっても同様な作用効果を示すことは勿論である。

【００１１】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、第一管板及び第二管板に加わる熱応力が緩和されるため、温度差の大きい流体の熱交換が可能となり汎用性が向上する。また、構造が簡単なため、バイヨネット型熱交換器に比較して安価に製造できる等といった優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す断面図である。

【図２】従来のＵ字管型熱交換器の一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１胴体２開口部３第一管板４熱交換室５伝熱管７第二管板８温度緩和室９ヘッダＡ一次流体Ｂ温度緩和流体Ｃ二次流体

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一次流体を流通させる胴体内に、その開
口部から二次流体を流通させるＵ字型をした複数の伝熱
管を臨ませると共に、上記開口部にその伝熱管を貫通さ
せて支持する第一管板を取り付けて熱交換室を区画形成
し、その第一管板の他方に、上記伝熱管の端部を支持し
た第二管板を設けて温度緩和室を区画形成すると共に、
その第二管板の他方に上記伝熱管の端部と連通し、上記
二次流体を給排出するためのヘッダを取り付け、上記温
度緩和室に上記一次流体の温度と二次流体の温度との中
間温度の温度緩和流体を流通させることを特徴とする熱
交換器。