JPH087270Y2 - 器胴シエル部分との両端方向抜出し可能なグラスライニング製多管式熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、グラスライニング製多管式熱交換器の改
良、特にグラスライニング熱交換本体部分を器胴シエル
部分から両端方向に抜出し可能とした構造に関する。

（従来の技術） 多管式熱交換器は、２流体間の間接熱交換の伝熱面積
を比較的大きくできる点で有用であるが、高度の耐蝕性
を付与えるためグラスライニング製とするには、その施
工の困難性により構造上の制約を多く受ける。この点で
従来技術のグラスライニング製多管式熱交換器は、多数
の伝熱管の基体鋼管を一定の配列のもとに並列させて両
端部で管板に溶接取付し、両管板の外向き面から各管内
面にわたって連続ガラス質被覆を施工して一体不可分の
熱交換本体部分を形成し、これに対して伝熱管群の外周
を囲む器胴シエル部分および管板の外向き面と相対する
ガラス質内張りヘッド部分を管板にシールを施して結合
して連接流路を区画形成した構造である。

腐蝕性流体がガラス質内張りヘッド間を内面グラスラ
イニング伝熱管群の内側を通って流れ、これと熱交換す
る流体、例えば冷却水がシエル内側、伝熱管群外を通流
するようにする。伝熱管群とシエルとの熱膨張差による
熱歪の発生を回避するため、シエルは一般に管板間でグ
ランドパッキン方式によりシールし伸縮可能とした構造
の遊動頭型熱交換器としている。この場合、シールは不
完全で常時点検、増締めを必要とする他、両管板内向き
面にわたるシエルは管板、伝熱管群が一体の本体部分か
ら取外すことのできる構造とすることは殆ど不可能であ
った。

（考案が解決しようとする問題点） 水が通る熱交換器のシエル側にはスケールが次第に堆
積する。伝熱管群の外面に堆積するスケールは熱交換効
率を低下させるだけでなく、堆積状態によっては伝熱の
不均衡を来し、伝熱管相互間の温度差から熱応力を生
じ、伝熱管と管板との溶接部のグラスライニングを破損
させることがある。グラスライニングの連続被覆の破損
は局部的でもそこから鋼製基体の腐蝕が気付かぬ中に急
速に進行して致命的な損傷、ひいては災害を招く。

この点からグラスライニング製多管式熱交換器におい
てはスケール対策は極めて重要な事項であるに拘らず、
従来技術のスケール対策としてはシエルに点検口を設け
てスケールの堆積状況の観察とスケールの洗浄除去に利
用しているに過ぎない。しかし概して狭小な点検口から
の操作では伝熱管群の各部を均等に洗浄することは到底
できないので、このスケール堆積対策は未解決であっ
た。

（問題点を解決するための手段） 本考案は従来技術の上記スケール堆積問題に解決を与
えるためになされたものであって、グラスライニング製
多管式熱交換器として、器胴シエル部分が管板、伝熱管
群が一体の本体部分に対し端方向にその側の管板を越え
て相対移動させて抜出すことが可能な構造とする。こう
して抜出して器胴シエル部分から露出した本体部分の伝
熱管群の部分に対しては徹底した充分なスケール除去を
行うことが可能となる。

器胴シエル部分が一端方のみにその側の管板を越えて
抜出し可能なように他側の管板に結合する構造では他端
方への抜出し不能のため、伝熱管群全長のスケール除去
のためには、本体部分を完全に器胴シエル部分から取出
さねばならず、そのためには熱交換器全長のほぼ２倍以
上の広いスペースが必要となり、また完全に取出しスケ
ールを除去した本体部分の器胴シエル部分内への復元組
立作業が面倒になるが、本考案では伝熱管群を両端方に
全長の1/2宛抜出して、その側の伝熱管部分のスケール
除去を行えばよいので、前記問題がともに解決される。

これらを総合して、本考案の器胴シエル部分との両端
方向抜出し可能なグラスライニング製多管式熱交換器
は、全体的構成としては、多数の伝熱管の基体鋼管を一
定の配列のもとに並列させて両端部で各端の管板に溶接
取付けし、両管板の外向き面から各管の内面にわたって
連続ガラス質被覆を施工して熱交換本体部分を形成し、
これに対して伝熱管群の外周を囲む器胴シエル部分およ
び管板の外向き面と相対するガラス質内張りヘッド部分
を管板にシールを施し結合して連接流路を区画形成する
グラスライニング製多管式熱交換器において、両端の管
板の内向き面から内向きに延びる短胴部の内端にその端
の管板より大径の内周側シール部を形成し、器胴シエル
部分の各端に前記内周側シール部に外周からはめあわさ
れる外周側シール部を形成し、両シール部間のはめあい
部分をシール手段によりシールしたことを特徴とする。

本考案の上記構造では、器胴シエル部分は熱交換本体
部分に対して軸線方向に可動に支持されることになるの
で、熱交換器の稼動中は相対位置を決めるため、一端の
器胴シエル付属部分をその端の管板の付属部分にボル
ト、ナットにより結合する等して両部分の連結を確保す
る。この場合連結は一端方のみでよく、他端は非連結の
自由状態とし両部分の熱膨張による伸縮差長が吸収され
るようにすることが望ましい。しかし他の位置決め手段
を採用することもできる。

（作用） 本考案のグラスライニング製多管式熱交換器によると
グラスライニング熱交換本体部分と器胴シエル部分とを
相対的に両端方向の何れにもスライドさせて抜出し伝熱
管群を露出させることが可能であるので各端につき伝熱
管群の長さの1/2づつ露出させて堆積スケールの除去作
業を行うことにより、全長にわたり遺漏なく均等に堆積
スケールの除去を充分に行うことができる。従ってグラ
スライニング多管式熱交換器の堆積スケールを原因とす
る破損の問題は解消される。

また抜出し長が管長の1/2で済むため、抜出しのため
の所要スペースが片端抜出し方式に較べて半減できる。
また抜出し作業はシール部を示標ガイドとして利用する
ことにより容易にできる。スライドさせる手段としては
ねじジャッキ、油圧シリンダ、エヤージャッキ等の各種
の手段が採用できる。抜出しに伴い損傷することのある
Ｏリング等は新品と交換するのがよい。またスケール除
去後の復元組立作業も容易となる。

（実施例） 以下、本考案の器胴シエル部分との両端方向抜出し可
能なグラスライニング製多管式熱交換器を添付図に示す
実施例により一層具体的に説明する。第１図は本考案実
施例のグラスライニング製多管式熱交換器を示し、器軸
線（Ｘ）を横向きにした横型の配置で、長胴中央部は省
略して両端部を部分断面として示す。第２図はその要部
の局部的拡大断面図である。

基体が鋼管の伝熱管（１）は図では１本と代表させて
示しているが、その多数を一定のピッチのもとで器軸線
（Ｘ）と並列させて配列し、両端部で各端の管板（2A）
（2B）に溶接取付し、管板（2A）（2B）の外向き面から
各伝熱管（１）の内面にわたって耐蝕性ガラス質の連続
被覆を施工し、一体不可分の熱交換本体部分（３）が形
成されている。

本体部分に対して、熱交換流路を形成するため伝熱管
（１）群外周を器胴シエル部分（４）で囲む。また管板
（2A）（2B）の外向き面と相対して同等耐蝕性ガラス質
の内張りを施工したヘッド部分（5A）（5B）を設け、第
２図に示すように、それらの外周フランジ部でテフロン
等の耐蝕性パッキン（６）を面間に挟みシールとし、背
面側で割フランジ（７）（８）で挟み、鎖線で略示する
ボルト、ナット（９）で締付けて結合する。ヘッド（5
A）（5B）に設けたノズル（10）は伝熱管（１）内を通
る腐蝕性液体の流入出口、器胴シエル（４）を設けたノ
ズル（11）はこれと熱交換する冷却水等の流出入口とな
る。

そして本考案では、熱交換本体部分（３）と器胴シエ
ル部分（４）との器軸線両端方向への相対移動による抜
出し可能な構造とするため、管板（2A）（2B）の内向き
面の外周寄りに予め薄肉円筒状の座環（12）を溶接して
置き、ガラス質被覆の施工後に、座環（12）に内向きに
延びる短胴部（13）を継ぎ溶接し、その内端にその端方
の管板（2A）（2B）より大径の内周側シール部（14）を
溶接取付して形成する。

これに対して両端の短胴部（13）（13）間をつなぐ長
胴部となる器胴シエル部分はさらに大径で、その各端に
は前記内周側シール部（14）に外周からはめあわされる
外周側シール部（15）を形成し、両シール部（14）（1
5）のはめあわせ部間にＯリング等の軸線方向移動を可
能とするシール手段（16）を挿入してシールする。

以上の第１および２図の構成の実施例では、器胴シエ
ル部分（４）と熱交換本体部分（１）とは器軸線方向に
相対移動が可能であるので、運転中は相対位置が確定す
るよう固定して置く必要があり、そのため第２図に示す
ように、割フランジ（７）にねじ孔（17）をタップ立て
し、これに器胴シエルの外周側シール部（15）を貫通す
るボルト（18）ナット（19）を用いて器軸線方向の位置
が確保されるようにする。

この熱交換器の全体は器胴シエル部分（４）に取付け
たサドル（20）（21）により基礎上に横軸線の状態に支
持されるようになっている。（22）は伝熱管群に取付け
て設けたバッフルで、冷却水側の流路を迂回流させる。

以上の構成を有する本考案のグラスライニング製多管
式熱交換器においては、熱交換本体部分（３）はそれに
対するヘッド部分（5A）（5B）の結合およびボルト（1
8）による連結を解けば、器胴シエル部分（４）から管
板（2A）（2B）につかえることなく、器軸線の両端方向
に抜出すことができるので、交互に1/2長づつ引出して
伝熱管（１）に堆積したスケールを全長にわたり充分に
平均して除去することができ、その結果堆積スケールに
より起こる破損の問題は解決される。またそのための所
要スペースは小さくて済み、引抜き、清掃、復元再組立
の作業も容易である。

第３図は、本考案の他の実施例の要部を示し、前実施
例と均等の各部は同一符号により指摘し説明の重複は省
略する。この実施例では前実施例のＯリングシール手段
（16）の代わりにグランドパッキンシール手段（16′）
が用いられることを示す。

（考案の効果） 以上のように本考案によるとグラスライニング製多管
式熱交換器の堆積スケールによる破損の問題は解決さ
れ、堆積スケール除去のための負担は少なく、作業が容
易になる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例のグラスライニング製多管式熱交
換器の全体の部分破断側面図、第２図はその要部の局部
拡大縦断側面図、第３図は他の実施例の局部拡大縦断側
面図である。 （１）……伝熱管、（2A）（2B）……管板、（３）……
熱交換本体部分、（４）……器胴シエル部分、（5A）
（5B）……ヘッド部分、（６）……耐蝕性パッキン、
（７）（８）……割フランジ、（９）……ボルトナッ
ト、（10）（11）……ノズル、（12）……座環、（13）
……短胴部、（14）……内周側シール部、（15）……外
周側シール部、（16）（16′）……シール手段、（17）
……ねじ孔、（18）……ボルト、（19）……ナット、
（20）（21）……サドル、（22）……バッフル、（Ｘ）
……器軸線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の伝熱管の基体鋼管を一定の配列のも
   とに並列させて両端部で各端の管板に溶接取付けし、両
   管板の外向き面から各管の内面にわたって連続ガラス質
   被覆を施工して熱交換本体部分を形成し、これに対して
   伝熱管群の外周を囲む器胴シエル部分および管板の外向
   き面と相対するガラス質内張りヘッド部分を管板にシー
   ルを施し結合して連接流路を区画形成するグラスライニ
   ング製多管式熱交換器において、両端の管板の内向き面
   から内向きに延びる短胴部の内端にその端の管板より大
   径の内周側シール部を形成し、器胴シエル部分の各端に
   前記内周側シール部に外周からはめあわされる外周側シ
   ール部を形成し、両シール部間のはめあい部をシール手
   段によりシールするようにしたことを特徴とする器胴シ
   エル部分との両端方向抜出し可能なグラスライニング製
   多管式熱交換器。