JPH09170896A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH09170896A
JPH09170896A JP34881995A JP34881995A JPH09170896A JP H09170896 A JPH09170896 A JP H09170896A JP 34881995 A JP34881995 A JP 34881995A JP 34881995 A JP34881995 A JP 34881995A JP H09170896 A JPH09170896 A JP H09170896A
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JP
Japan
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heat transfer
heat exchanger
tube
transfer tube
inlet
Prior art date
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JP34881995A
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English (en)
Inventor
Manabu Saito
学 斉藤
Mizuaki Tasaka
瑞明 田坂
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝熱管のインレットアタックを防止できると
ともに、探傷検査なども簡単かつ高精度にできる熱交換
器を提供すること。 【解決手段】 伝熱管2の入口部に取り付ける保護筒2
1を円筒状の保護部21aと外側の押え部21bとを備
える一体構造とし、これを流体が通る穴22aのあいた
押え板22を管板3に取付けて固定する。これにより、
保護筒21でインレットアタックを防止する一方、この
保護筒21を押え板22を介してボルト23及びナット
24で着脱可能とし、探傷検査などの際の押え板22お
よび各保護筒21の取り外しを容易とし、高精度な探傷
検査を行うことができるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はシェルアンドチュ
ーブ型熱交換器などの熱交換器の改良に関し、伝熱管群
の流体入口部分に発生するインレットアタックを防止す
るとともに、探傷検査などが簡単にできるようにしたも
のである。
【0002】
【従来の技術】伝熱管群を備えた熱交換器の一つにシェ
ルアンドチューブ型の熱交換器があり、伝熱管内を流れ
る一次流体と胴内を流れる二次流体との間で熱交換が行
われる。
【0003】例えば、U字管型の伝熱管群を備えた熱交
換器では、図2(a)に示すように、複数枚のじゃま板
1に中間部を支持させて複数本のU字状の伝熱管2の両
端を管板3に取付けて伝熱管群4を組み立てた後、この
伝熱管群4を耐圧容器を構成する円筒状の胴5内に装着
し、胴5の側壁に形成した二次流体入口6から二次流体
を流入させ、じゃま板1によって蛇行させながら伝熱管
2の外側を流して胴5の側壁に形成した二次流体出口7
から流出させる一方、管板3の外側を覆うように胴5に
管板3を挾んでボルトで中間胴8を取付け、この中間胴
8内にU字状の伝熱管2の一次流体Aの入口と出口とを
仕切る仕切板9を配置し、この仕切板9を中間胴8端部
にダイヤフラム10´を塞ぐ鏡板10と一体にボルトで
締め付けるようにし、中間胴8に形成した水室Eの一次
流体入口11から流入させた一次流体Aを伝熱管2内を
流す間に二次流体Bと熱交換させて一次流体出口12か
ら流出させるようにしている。
【0004】このような伝熱管群4を備えた熱交換器で
は、伝熱管2内を流れる一次流体Aが水室Eを経て伝熱
管2の入口部から流入するまでの乱れなどによって伝熱
管2の入口部内側の保護被膜が破壊され、電気化学的作
用による腐蝕などを生じるインレットアタックが発生す
ることがある。
【0005】このため、図2(b)に示すように、予め
インレットアタックを防止するよう伝熱管2の入口部分
に合成樹脂などの保護筒13を装着して接着剤で固定す
るようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
熱交換器では、流体の使用条件によっては定期的に伝熱
管2の損傷を検査する必要があり、内挿式の渦流探傷装
置で検査を行う場合、伝熱管2の入口部に保護筒13が
取付けてあることから、その厚み分だけ小さい径のプロ
ーブを用いて探傷試験を行わねばならず、プローブの径
が小さい分だけ探傷検査の精度が低下するという問題が
ある。
【0007】そこで、従来は、接着剤で固定してある保
護筒13をボルトをねじ込んでジャッキで抜き取るなど
して取り除いて伝熱管2の径に対応したプローブで渦流
探傷検査を行うようにしており、非常に数の多い保護筒
の除去が大変な作業となるという問題がある。
【0008】この発明は、このような従来技術が有する
課題に鑑みてなされたもので、伝熱管の入口部分に発生
するインレットアタックを防止することができるととも
に、探傷検査なども簡単かつ高精度に行なうことができ
る熱交換器を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる従来技術の課題を
解決するためこの発明の請求項1記載の熱交換器は、熱
交換器の各伝熱管の入口部に挿入される円筒状の保護部
と、この保護部と一体に形成されて管板の外側に係止さ
れる押え部とからなる保護筒を、伝熱管群の配列に対応
する穴のあいた押え板を管板に着脱可能に取付けて固定
したことを特徴とするものである。
【0010】この熱交換器によれば、伝熱管の入口部に
取り付ける保護筒を円筒状の保護部と外側の押え部とを
備える一体構造とし、これを流体が通る穴のあいた押え
板を管板に取付けて固定するようにしており、保護筒で
インレットアタックを防止する一方、この保護筒を押え
板を介してボルトなどで着脱可能としてあり、探傷検査
などの際にボルトを取り外すことで簡単に押え板および
各保護筒を取り外すことができるようにしている。
【0011】ここで、伝熱管群の入口部とは、伝熱管内
に流入する流体の乱れの影響を受ける部分の意であり、
流体の流れの条件によって入口部の範囲が変化する。
【0012】保護筒とは、円筒状の保護部とこれと一体
で管板の外側に係止される押え部とからなり、伝熱管の
入口部に装着される円筒部分で伝熱管の管壁を覆うこと
でインレットアタックを防止し、押え部を管板に係止す
るとともに、押え板の着脱で固定されたり、取り外した
りされる。
【0013】着脱可能とは、通常の熱交換器運転時に
は、固定状態にすることができ、しかも伝熱管の探傷検
査などの場合には、取り外すことが出来ることをいい、
例えばボルト等で押え板の複数箇所を管板に固定するこ
とで行なわれる。
【0014】また、この発明の請求項2記載の熱交換器
は、請求項1記載の構成に加え、前記保護筒の押え部の
外形を六角柱状に形成して隣接する押え部同志を密着さ
せて回り止めとするようにしたことを特徴とするもので
ある。
【0015】この熱交換器によれば、一層確実に保護筒
を押さえることができ、回り止めも簡単にできるように
なる。
【0016】さらに、この発明の請求項3記載の熱交換
器は、請求項1又は2記載の構成に加え、前記保護筒を
伝熱管の配列に対応した複数の伝熱管に挿入し得る連結
体に形成したことを特徴とするものである。
【0017】この熱交換器によれば、複数の伝熱管に対
し一体化された複数の保護筒を一度に装着することが可
能となり、一層簡単に装着および取外しができるように
なり、伝熱管内で回転することも防止できる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づき詳細に説明する。図1はこの発明の熱交換
器の一実施例にかかり、(a)は一次流体の出入口部分
の拡大断面図、(b)は伝熱管群の入口部分の拡大断面
図、(c)は同図(b)の部分側面図である。
【0019】この熱交換器20は、図2で説明したU字
管式のシェルアンドチューブ型の熱交換器と基本的な構
成は同一であり、同一部分には同一番号を記し、説明は
省略する。
【0020】この熱交換器20では、中間胴8内に設け
られた仕切板9で仕切られた伝熱管群4の各伝熱管2の
入口部に保護筒21が設置される。
【0021】この保護筒21は、例えば合成樹脂など一
次流体と反応したり腐蝕されることのない材料を用い、
伝熱管2のインレットアタックが発生する範囲の入口部
分に挿入される円筒状の保護部21aと、この保護部2
1aと一体に形成されて伝熱管2の入口端の管板3に係
止される段差および流体の流路となる穴を備えた押え部
21bとで構成されている。
【0022】そして、この保護筒21の保護部21a及
び押え部21bの流体が流れる穴の内側が流体の流れ方
向に沿って流線形の滑らかな曲面に形成してある。
【0023】また、保護筒21の押え部21bは伝熱管
2の入口部に固定するため及び伝熱管2内でその中心軸
回りに回転しないように固定するため、押え部21bの
外形が伝熱管群4の三角配列(千鳥配列)に対応しての
六角柱状に形成してあり、隣接する六角柱の側面を接触
させることで隙間なく管板3上を覆うことができるよう
になる。
【0024】このような保護筒21を外側から押えて固
定するため伝熱管群4の入口部の形状に対応する半円状
の押え板22が用いられ、各伝熱管2の配列に対応する
穴22aが形成されて流路とされるとともに、押え板2
2の複数箇所、例えば4か所にボルト穴22bが形成し
てある。
【0025】一方、押え板22を管板3に取付けて固定
するためボルト穴22bに対応してスタッドボルト23
が取付けてある。
【0026】したがって、この熱交換器20では、各伝
熱管2の入口部に保護筒21の円筒状の保護部21aを
挿入しながら管板3の外側に係止される押え部21bの
六角柱の外面を隙間なく接触するように装着した後、管
板3のスタッドボルト23に押え板22を取付け、ナッ
ト24で締め付けることで保護筒21の取付けが完了す
る。
【0027】このような保護筒21を取付けることで、
一次流体の乱れによるインレットアタックが生じてもそ
の部分が保護筒21で覆われているので腐蝕や損傷など
の問題が生じることがない。
【0028】一方、伝熱管2の渦流探傷検査などを行う
場合には、押え板22を固定しているナット24をゆる
めて押え板22を取り外すことで、各伝熱管2に装着し
た保護筒21を手で簡単に取り外すことができ、短時間
に探傷試験の準備ができる。
【0029】したがって、伝熱管2の内径に対応した大
きさのプローブで探傷試験ができ、探傷精度の向上を図
ることができる。
【0030】なお、この実施の形態では、保護筒21を
伝熱管2の1本ごとに装着するようにしたが、複数本を
一体にした連結体としても良く、例えば押え部21bの
六角柱の接触面を一体に複数連結したものにすれば良
く、こうすることで、装着及び探傷検査の際の取り外し
が容易にできる。
【0031】また、押え部の形状は伝熱管の配列によっ
て変えても良く、矩形などとすることで回転を防止する
ようにすれば良い。
【0032】また、上記実施例では、伝熱管としてU字
管を用いる熱交換器の場合で説明したが、直管を用いる
場合でも良く、この場合には、円形の押え板で各伝熱管
に装着した保護筒を押えるようにすることで対応するこ
とができる。
【0033】
【発明の効果】以上一実施の形態とともに具体的に説明
したように、この発明の請求項1記載の熱交換器によれ
ば、伝熱管の入口部に取り付ける保護筒を円筒状の保護
部と外側の押え部とを備える一体構造とし、これを流体
が通る穴のあいた押え板を管板に取付けて固定するよう
にしたので、保護筒でインレットアタックを防止するこ
とができる一方、この保護筒を押え板を介してボルトな
どで着脱可能としてあるので、探傷検査などの際にボル
トを取り外すことで簡単に押え板および各保護筒を取り
外すことができ、高精度な探傷検査を行うことができ
る。
【0034】また、この発明の請求項2記載の熱交換器
によれば、請求項1記載の構成に加え、前記保護筒の押
え部の外形を六角柱状に形成して隣接する押え部同志を
密着させて回り止めとするようにしたので、一層確実に
保護筒を押さえることができ、回り止めも確実にでき
る。
【0035】さらに、この発明の請求項3記載の熱交換
器によれば、請求項1又は2記載の構成に加え、前記保
護筒を伝熱管の配列に対応した複数の伝熱管に挿入し得
る連結体に形成したので、複数の伝熱管に対し一体化さ
れた複数の保護筒を一度に装着することが可能となり、
一層簡単に装着および取外しができるようになり、伝熱
管内で回転することも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の熱交換器の一実施例にかかり、
(a)は一次流体の出入口部分の拡大断面図、(b)は
伝熱管群の入口部分の拡大断面図、(c)は同図(b)
の部分側面図である。
【図2】従来の熱交換器の縦断面図、部分拡大断面図で
ある。
【符号の説明】 1 じゃま板 2 伝熱管 3 管板 4 伝熱管群 5 胴 6 二次流体入口 7 二次流体出口 8 中間胴 9 仕切板 10 鏡板 11 一次流体入口 12 一次流体出口 20 熱交換器 21 保護筒 21a 保護部 21b 押え部 22 押え板 22a 穴(流路) 22b ボルト穴 23 スタッドボルト 24 ナット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱交換器の各伝熱管の入口部に挿入される
    円筒状の保護部と、この保護部と一体に形成されて管板
    の外側に係止される押え部とからなる保護筒を、伝熱管
    群の配列に対応する穴のあいた押え板を管板に着脱可能
    に取付けて固定したことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】前記保護筒の押え部の外形を六角柱状に形
    成して隣接する押え部同志を密着させて回り止めとする
    ようにしたことを特徴とする請求項1記載の熱交換器。
  3. 【請求項3】前記保護筒を伝熱管の配列に対応した複数
    の伝熱管に挿入し得る連結体に形成したことを特徴とす
    る請求項1または2記載の熱交換器。
JP34881995A 1995-12-19 1995-12-19 熱交換器 Pending JPH09170896A (ja)

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