JPH0781793B2 - 管束式熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特許請求の範囲第１項の前文に記載されてい
る特徴を備えた管束式熱交換器に関する。

〔従来の技術〕

従来公知の熱交換器（ドイツ特許第1.953.628号）で
は、薄いほうのパイプ・プレートは管束端を介してサポ
ート・プレートに当接しており、このため内部構造を目
視することはできない。パイプ端部は、リング上の隙間
を作りながら、薄いほうのパイプ・プレートの近傍まで
延在したケーシング・パイプにより取り囲まれている。
薄いほうのパイプ・プレートとサポート・プレートとの
間で入口チヤンバーに供給れた低温の水は、先ず薄い方
のパイプ・プレートに沿って流れ、しかるのちリング状
の隙間を通って熱交換器の内部にはいるようになってい
る。

他の公知の熱交換器（ドイツ特許第1.294.981号）で
は、薄いほうのパイプ・プレートは支持板により強化さ
れている。この支持板はパイプ・プレートから隔置され
ていて、アンカーを介してパイプ・プレートとしっかり
と接続されている。この公知の熱交換器の場合、薄いほ
うのパイプ・プレートに沿って低温の媒体を導き入れる
よう構成措置がほどこされている。

低温の媒体として水が使用されていて、水は熱交換器と
蒸発ドラムとの間を循環し、この循環の間に蒸発する。
つねに微細なマグネタイトを含んでいるとともに、その
他の固体の不純物を含んでいる水は、上記どちらの熱交
換器の場合でも外側の領域から中央に導き入れられる。
水はすばやく外側の領域を上に向かって流れるので、中
央に向かう水の流動速度は低下する。このため、熱交換
器の中央では水の速度は遅いので、水と一緒に運ばれて
きた粒子がガスの入口側にある薄いほうのパイプ・プレ
ート上に沈澱する。堆積層が厚くなると、過熱のためパ
イプ・プレートが損傷する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、水の中に含まれている粒子が薄いほう
のパイプ・プレート上に沈澱することを阻止するよう薄
いほうのパイプ・プレートを支持することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、当初に挙げたタイプの熱交
換器であって、特許請求の範囲第１項の特徴項に記載さ
れている特徴を備えた熱交換器が本発明に従って提案さ
れたのである。本発明の有利な実施態様については、特
許請求の範囲第２項と第３項を参照されたい。

本発明に係る熱交換器のサポート・プレートは、薄いほ
うのパイプ・プレートを支持することと水を導き入れる
こととより成る２つの機能を満たしている。本発明の熱
交換器ではサポート・フイガガーをへて薄いほうのパイ
プ・プレートから伝わった力は引張力としてケーシング
に導かれる。大部分の水は貫通穴を通って熱交換器には
いるので、パイプ・プレート全面上を横に高速度で水が
導かれるから、粒子がパイプ・プレート上に沈澱するこ
とを阻止することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参照しなが
ら本発明を詳細に説明する。

図示の熱交換器は縦形に構成されていて、蒸発水を用い
てとくに燃焼ガスを冷却するために使用されるものであ
る。この熱交換器は、多数のパイプ１を束ねた管束から
構成されている。冷却すべきガスは各パイプ１を通って
流れるとともに、管束はケーシング２により取り囲まれ
ている。パイプ１は２枚のパイプ・プレート３と４によ
り保持されていて、ガス入口５とガス出口６が前記パイ
プ・プレート３と４に溶接されている。

ガス入口側のパイプ・プレート３はガス出口側のパイプ
・プレート４と比べ薄肉に設計されている。薄いほうの
パイプ・プレート３のうちガス入口５と反対側はサポー
ト・プレート７に当接しており、該サポート・プレート
７は薄いほうのパイプ・プレート３から所定の距離にわ
たって空所８を形成している。薄いほうのパイプ・プレ
ート３とサポート・プレート７との間に多数のサポート
・フインガー９が熱交換器の断面にわたって分散して配
置されている。なお、サポート・フインガー９はサポー
ト・プレート７から形成されている。パイプ１はそれぞ
れ、リング状の隙間10を形成しながらサポート・プレー
ト７を貫通している。

薄いほうのパイプ・プレート３は外側のサポート・ケー
シング12と接続されており、一方、サポート・プレート
７は内側のサポート・ケーシング11と接続されている。
サポート・ケーシング11と12はＹ字状のリング13を介し
て互いに接続されており、該Ｙ字状のリング13はケーシ
ング２に溶接されている。Ｙ字状のリング13を介して互
いに接続されたサポート・ケーシング11と12はリング・
チャンバー14を限定しており、該リング・チャンバー14
は水を供給するために使用される。

水を供給するための継手15が外側のサポート・ケーシン
グ12に設けられている。リング・チャンバー14のうち水
供給継手15が設けられている側と反対の側に貫通穴16が
内側のサポート・プレート11に穴あけされている。リン
グ・チャンバー14は水を供給する継手15と貫通穴16との
間で２枚の半径方向に延在した分離板17により２つの部
分チャンバーに分割されている。

リング・チャンバー14の分離板17の両側にガイド・プレ
ート18が設けられており、該ガイド・プレート18はサポ
ート・プレート７の全周の一部分を取り囲んでいる。ガ
イド・プレート18は薄いほうのパイプ・プレート３上に
立設されていて、サポート・プレート７と薄いほうのパ
イプ・プレート３との間の空所８の入口断面の一部分を
おおっている。

図中、矢印により示されているように、水は供給継手15
を通ってリング・チャンバー14にはいり、パイプ・プレ
ート３とサポート・プレート７との間の空所８を高速度
で貫流する。供給された水のうち小量の部分がリング状
の隙間10を通って熱交換器の内室にはいる。大部分の水
は貫通穴16を通って熱交換器内に流入し、一部が蒸発し
ならがパイプ１内を流れるガスを冷却する。蒸発水はケ
ーシング２に設けられた出口継手19を通って排出され、
図示されていない立上り管をへて蒸発ドラムの中に流入
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る熱交換器を長さ方向に切断した
断面図。第２図は、第１図のII-II線で切断した断面
図。 １……パイプ、２……ケーシング、３、４……パイプ・
プレート、５……ガス入口、６……ガス出口、７……サ
ポート・プレート、８……空所、９……サポート・フイ
ンガー、10……リング状の隙間、11……内側のサポート
・ケーシング、12……外側のサポート・ケーシング、13
……Ｙ字状のリング、14……リング・チャンバー、15…
…水供給継手、16……貫通穴、17……分離板、18……ガ
イド・プレート、19……出口継手。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイプ（１）を通って流れる高温の媒体と
   大きい圧力差のもと熱交換を行なうため、両側をパイプ
   ・プレート（３、４）に保持せしめた多数のパイプ
   （１）より成る管束式熱交換器であって、一方のパイプ
   ・プレート（３）が他方のパイプ・プレート（４）と比
   較して薄肉に設計されていて、管束を取り囲んでいるケ
   ーシング（２）と接続されたサポート・プレート（７）
   に当接しているとともに、パイプ（１）がサポート・プ
   レート（７）を通って延在するさい、リング状の隙間
   （10）がパイプ（１）を取り囲むよう構成された管束式
   熱交換器において、サポート・フインガー（９）が薄い
   ほうのパイプ・プレート（３）とサポート・プレート
   （７）との間に配置されていることと、サポート・プレ
   ート（７）が内側のサポート・ケーシング（11）と接続
   されているとともに、薄いほうのパイプ・プレート
   （３）が外側のサポート・ケーシング（12）と接続され
   ており、該外側のサポート・ケーシング（12）が管束を
   取り囲んでいるケーシング（２）と接続されていて、リ
   ング・チヤンバー（14）を限定していることと、外側の
   サポート・ケーシング（12）が水を供給する継手（15）
   を備えているとともに、内側のサポート・ケーシング
   （11）がリング・チヤンバー（14）のうち水を供給する
   継手（15）と勝手反対の側に貫通穴（16）を備えている
   こととを特徴とする管束式熱交換器。
2. 【請求項２】リング・チヤンバー（14）が水を供給する
   継手（15）と貫通穴（16）との間で、リング・チヤンバ
   ー（14）の断面を横切っている２枚の分離板（17）によ
   り分割されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の管束式熱交換器。
3. 【請求項３】分離板（17）の両側でリング・チヤンバー
   （14）にガイド・プレート（18）が設けられていて、該
   ガイド・プレート（18）がサポート・プレート（７）を
   包み囲んでいるとともに、該サポート・プレート（７）
   と薄いほうのパイプ・プレート（３）との間の空所
   （８）の入口断面積の一部分をおおっていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の管束
   式熱交換器。