JPH072777U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 胴側流体の圧力制限を緩和することを可能と
する。 【構成】 内胴２２の両端部に設けられた管板２４，２
６と、これら管板２４，２６を結び内胴２２内を通過す
る胴側流体Ａと熱交換する管側流体Ｂを移送する伝熱管
２９と、上記内胴２２の外周部を覆うと共に軸方向の伸
縮を吸収する伸縮継手３３を有し、内胴２２の外周部に
上記管側流体Ｂを通過させる移送通路を形成する外胴３
４とから構成した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】

本考案は熱交換器に係り、特に伝熱管内の管側流体と伝熱管の外側の胴側流体 とを熱交換させる熱交換器において、胴側流体の圧力制限を緩和することのでき る固定管板式熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

原子炉プラント等においては固定管板間を結ぶ伝熱管内の管側流体と伝熱管の 外側の胴側流体とを熱交換させるべく図３に示す如き熱交換器が知られている。

【０００３】 図示するように、この熱交換器は熱交換器胴１の両端部に入口側水室２と出口 側水室３とが形成されており、これら水室２，３を形成する管板４，５間に掛け 渡された伝熱管６は熱交換器胴１内に多数本の流体移送通路を形成する。

【０００４】 したがって、入口側水室２から導入されて伝熱管６を通って出口側水室３から 流出する管側流体Ｂと、熱交換器胴１の一端側に形成された入口部７から導入さ れて熱交換器胴１内を通って熱交換器胴１の他端側に形成された出口部８から流 出する胴側流体Ａとは伝熱管６の内側と外側とで間接的に接触して熱交換される ことになる。なお、９は胴側流体Ａを蛇行させるバッフル板である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、伝熱管６にはその内側を通過する管側流体Ｂと外側を通過する胴側 流体Ａとが接するのに対し、熱交換器胴１にはその内側を通過する胴側流体Ａと 外気（室温）Ｃとが接する。したがって、これら伝熱管６と熱交換器胴１との平 均金属温度は互いに大きく異なり、両者の両端部は管板４，５を介して一体的に 連結されていることから、例えば、伝熱管６が伸長すると熱交換器胴１は軸方向 に引張が生じる。このような熱応力を減少させるために、熱交換器胴１には伸縮 継手１１が形成されている。この伸縮継手１１は径方向外方に断面Ｕ字状に形成 されることにより熱交換器胴１の軸方向の伸縮を吸収するようになっている。

【０００６】 一方、熱交換器胴１内に高圧の胴側流体Ａを流し込むと、その流体圧力で伸縮 継手１１が軸方向に伸びて伸縮性が損なわれ、胴側流体Ａの圧力を制限しなけれ ばならない問題があった。

【０００７】 本考案は上記問題点を有効に解決すべく創案されたものである。

【０００８】 本考案は胴側流体の圧力制限を緩和することのできる熱交換器を提供すること を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は内胴の両端部に設けられた管板と、これら管板を結び内胴内を通過す る胴側流体と熱交換する管側流体を移送する伝熱管と、上記内胴の外周部を覆う と共に軸方向の伸縮を吸収する伸縮継手を有し、内胴の外周部に上記管側流体を 通過させる移送通路を形成する外胴とから構成したものである。

【００１０】

【作用】

このように内胴の外周部にこれを覆う外胴により管側流体の移送通路を形成す れば、内胴と伝熱管との平均金属温度差は少なくなることから、内胴に伸縮継手 を設けることは不要となる。伸縮継手が不要になれば、伸縮継手を設けることに よる胴側流体の圧力制限が緩和され、実質的に熱交換器胴を形成する内胴内に高 圧の胴側流体を通過させることができる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

【００１２】 図１に示すように、本考案に係る熱交換器２１にあっては実質的に熱交換器胴 を形成する内胴２２の一端部に入口側水室２３を形成する管板２４が設けられる と共に、内胴２２の他端側には出口側水室２５を区画する管板２６が設けられ、 内胴２２には胴側流体Ａを通過させるべく胴側流体供給系２７および胴側流体排 出系２８が接続されている。

【００１３】 内胴２２内には管板２４，２６間を直線状に結ぶ伝熱管２９が配設され、両端 部が管板２４，２６に固定された伝熱管２９は内胴２２内を通過する胴側流体Ａ と熱交換する管側流体Ｂを移送する多数本の移送通路を形成する。すなわち、管 側流体Ｂを移送すべく入口側水室２３には管側流体供給系３１が接続され、出口 側水室２５には管側流体排出系３２が接続されている。

【００１４】 また、内胴２２の外周部には径方向外方にＵ字状に屈曲された伸縮継手３３を 有する外胴３４が所定の間隔を隔てて覆うように設けられ、この外胴３４内には 管側流体供給系３１から分岐した管側流体導入配管３５が接続されると共に管側 流体排出系３２から分岐する管側流体排出配管３６が接続されている。したがっ て、内胴２２と外胴３４との間には伝熱管２９をバイパスして管側流体Ｂの一部 を通過させる移送通路３７が形成される。

【００１５】 このように内胴２２と外胴３４との間に管側流体Ｂを通過させると、内胴２２ は内側を通過する胴側流体Ａの温度Ｔ₂ と外側の管側流体Ｂの温度Ｔ₁ との差に よる金属温度となり、伝熱管２９も伝熱管２９内を通過する管側流体Ｂの温度Ｔ ₁ と伝熱管２９の外側を通過する胴側流体Ａの温度Ｔ₂ との差による金属温度と なる。したがって、内胴２２と伝熱管２９との平均金属温度差が小さくなり、内 胴２２に伸縮継手３３を設ける必要がなくなり、伸縮継手３３を設けることによ る胴側流体Ａの圧力制限が緩和され、実質的に熱交換器胴を形成する内胴２２内 に高圧の胴側流体Ａを通過させることができる。しかも、内胴２２の外側を通過 する管側流体Ｂも胴側流体Ａと熱交換するので、熱的損失はあまりない。

【００１６】 他方、外胴３４はその外側の外気温度（室温）Ｔ₀ と内側を通過する管側流体 Ｂの温度Ｔ₁ とによる金属温度となり、内胴２２の金属温度とは異なるので、両 者の熱膨張差によって生じる応力は伸縮継手３３で吸収されることになる。なお 、伝熱管２９内に高圧の管側流体Ｂを通過させる場合には伸縮継手３３を伸長さ せることになるので、図２に示すように、管側流体導入配管３５に減圧弁３８を 介設し、管側流体排出配管３６により、配管３２とは別経路で排出する。

【００１７】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、内胴の外周部にこれを覆う外胴により管側流体 の移送通路を形成することにより、内胴と伝熱管との平均金属温度差が少なくな り、内胴に伸縮継手を設けることは不要となることから、実質的に熱交換器胴を 形成する内胴内に高圧の胴側流体を通過させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の熱交換器の第１実施例を示す断面図で
ある。

【図２】本考案の熱交換器の第２実施例を示す断面図で
ある。

【図３】従来の熱交換器を示す断面図である。

【符号の説明】

２２ 内胴 ２４，２６ 管板 ２９ 伝熱管 ３３ 伸縮継手 ３４ 外胴 ３７ 移送通路 Ａ 胴側流体 Ｂ 管側流体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内胴の両端部に設けられた管板と、これ
   ら管板を結び内胴内を通過する胴側流体と熱交換する管
   側流体を移送する伝熱管と、上記内胴の外周部を覆うと
   共に軸方向の伸縮を吸収する伸縮継手を有し、内胴の外
   周部に上記管側流体を通過させる移送通路を形成する外
   胴とを備えたことを特徴とする熱交換器。