JPS58173394A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS58173394A JPS58173394A JP5387782A JP5387782A JPS58173394A JP S58173394 A JPS58173394 A JP S58173394A JP 5387782 A JP5387782 A JP 5387782A JP 5387782 A JP5387782 A JP 5387782A JP S58173394 A JPS58173394 A JP S58173394A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- primary fluid
- plate
- heat exchanger
- opening
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/163—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
- F28D7/1669—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having an annular shape; the conduits being assembled around a central distribution tube
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高速増殖炉の中間熱交換器として使用される
熱交換器に関する。
熱交換器に関する。
従来、高速増殖炉用中間熱交換器は、シェラウドの周囲
に設けた冷却材を整流する整流板の流路開口が、局方向
において全て同一となっているのが一般的である。この
ような熱交換器の一例な桃１図により説明する。
に設けた冷却材を整流する整流板の流路開口が、局方向
において全て同一となっているのが一般的である。この
ような熱交換器の一例な桃１図により説明する。
熱交換器１０は、上部鈍根１２と上管板１４とによって
形成された上部プレナム１６を買通した２次流体入口管
１８ｔ−有し、この２次流体人口管１８が下管板２０に
達して下部プレナム２２に開口している。そして、熱交
換器１０は、多数の嶽熱管からなる伝熱管４束２４が２
次流体入口管１８の周囲に配設されている。この伝熱管
４束２４は、上管板１４と下管板２０とに支持されると
ともに、これら上管板１４と下管板２０とに開口を有し
、上部プレナム１６と下部プレナム２２とを連通してい
る。なお、土管板１４の下部および下管板２０の上部に
設けられている熱迩蔽板２＠、２８は、上管板１４およ
び下管板２０が原子炉の起動時または停止時における、
１次側流体と２次側流体との温ｆ差に基づく熱応力を受
けないようにする九めのものである。
形成された上部プレナム１６を買通した２次流体入口管
１８ｔ−有し、この２次流体人口管１８が下管板２０に
達して下部プレナム２２に開口している。そして、熱交
換器１０は、多数の嶽熱管からなる伝熱管４束２４が２
次流体入口管１８の周囲に配設されている。この伝熱管
４束２４は、上管板１４と下管板２０とに支持されると
ともに、これら上管板１４と下管板２０とに開口を有し
、上部プレナム１６と下部プレナム２２とを連通してい
る。なお、土管板１４の下部および下管板２０の上部に
設けられている熱迩蔽板２＠、２８は、上管板１４およ
び下管板２０が原子炉の起動時または停止時における、
１次側流体と２次側流体との温ｆ差に基づく熱応力を受
けないようにする九めのものである。
前記した伝熱管七束２４は、周囲を下部プレナム２２を
形成している外部シュラウド３０によって覆われている
。この外部シュラウド３０は、上部付近に入口窓３２が
形成され、また、下部には出口窓３４が形成場れて、原
子炉の冷却材である１次側流体を伝熱管４束２４の周囲
に沿って流下させることができるようになっている。さ
らに、外部シュラウド３０は、外胴３６に収納されてい
る。この外胴３６は、中央やや上部清面に１次流体入ロ
ノズル３８が形成され、下端に１次流体出ロノズル４０
が形成されている。そして、外部シュラウド３０と外、
ｌ１ｌｉｌ ３６との関には、外部シュラウド３０の下
部においてシール１ｌｓ４２が形成されていて、１次流
体を１次流体入ロノズル３８から整流板４４を介して入
口窓３２に導くようＫなっている。この外部シュラウド
３０の周吐に設けられたＩｉ流版板４４．１次流体を通
過させ１１６ｍする図示しない開口が設けられていて、
上部にせ暑４６が取り付けられている。このせき４６は
上端が入口窓３２よりも上方に位置し、せき４６の外側
からせき、４６に沿って上昇してくる１次流体を上管板
１４の下部に導き、土管板１４に急激な熱変化を与えな
いようにしている。
形成している外部シュラウド３０によって覆われている
。この外部シュラウド３０は、上部付近に入口窓３２が
形成され、また、下部には出口窓３４が形成場れて、原
子炉の冷却材である１次側流体を伝熱管４束２４の周囲
に沿って流下させることができるようになっている。さ
らに、外部シュラウド３０は、外胴３６に収納されてい
る。この外胴３６は、中央やや上部清面に１次流体入ロ
ノズル３８が形成され、下端に１次流体出ロノズル４０
が形成されている。そして、外部シュラウド３０と外、
ｌ１ｌｉｌ ３６との関には、外部シュラウド３０の下
部においてシール１ｌｓ４２が形成されていて、１次流
体を１次流体入ロノズル３８から整流板４４を介して入
口窓３２に導くようＫなっている。この外部シュラウド
３０の周吐に設けられたＩｉ流版板４４．１次流体を通
過させ１１６ｍする図示しない開口が設けられていて、
上部にせ暑４６が取り付けられている。このせき４６は
上端が入口窓３２よりも上方に位置し、せき４６の外側
からせき、４６に沿って上昇してくる１次流体を上管板
１４の下部に導き、土管板１４に急激な熱変化を与えな
いようにしている。
なお、上部プレナム１６には２次流体出ロノズル４８が
形成されていて、２次流体を図示しない蒸気発生器に導
くようになっている。
形成されていて、２次流体を図示しない蒸気発生器に導
くようになっている。
したがって、図示しない原子炉において暖めら胴３６内
に入シ、整流板４４を経て入口窓３２より外部シュラウ
ド°３０内に入る。そして、伝熱管管束２４内を流れる
２次流体と熱交換をしつつ外部シュラウド３０内を流下
し、出口窓３４から外部クユラウド３０の外に出たのち
１次流体ノズル４０を経て熱交換器１０の外部に出る。
に入シ、整流板４４を経て入口窓３２より外部シュラウ
ド°３０内に入る。そして、伝熱管管束２４内を流れる
２次流体と熱交換をしつつ外部シュラウド３０内を流下
し、出口窓３４から外部クユラウド３０の外に出たのち
１次流体ノズル４０を経て熱交換器１０の外部に出る。
一方、２次流体は２次流体入口管１８から流下し、下部
プレナム２２において反転して伝熱管々束２４内を上昇
し、１次流体と熱交換をしつつ上部プレナム１６に達し
た後、２次流体出ロノズル４８から図示しない蒸気発生
器に送られる。
プレナム２２において反転して伝熱管々束２４内を上昇
し、１次流体と熱交換をしつつ上部プレナム１６に達し
た後、２次流体出ロノズル４８から図示しない蒸気発生
器に送られる。
しかし、上記の構造を有する熱交換器１０は、整流板４
４に形成されている図示しない流路開口が円筒方向にお
いて同一であるため、外部シュラウド３０内Ｋｆｉれ込
む１次流体が周方向において一様となっていない。すな
わち、熱交換器１０の軸線に直交して外胴３６内に入っ
てきた１次流体は、第２図の矢印によって示すように整
流板４４の下面を円筒方向に沿って流れようとする傾向
が強い。そのため、１次流体は外部シュラウド３０の外
周面に沿って２つの流れに別れ、入口側の反対側におい
て２つの流れが相ぶつかる。その結果、１次流体は、外
胴内においてＩＦ８ｆｉ体入ロノズル３８側よりもその
反対ｌｉＩにおいて強い上昇流となり、ＩＩ流版板４４
通過する１？！に流体の流量が整流板４４の円周方向に
より異なっている。その状１を示したものが第３図であ
る。
４に形成されている図示しない流路開口が円筒方向にお
いて同一であるため、外部シュラウド３０内Ｋｆｉれ込
む１次流体が周方向において一様となっていない。すな
わち、熱交換器１０の軸線に直交して外胴３６内に入っ
てきた１次流体は、第２図の矢印によって示すように整
流板４４の下面を円筒方向に沿って流れようとする傾向
が強い。そのため、１次流体は外部シュラウド３０の外
周面に沿って２つの流れに別れ、入口側の反対側におい
て２つの流れが相ぶつかる。その結果、１次流体は、外
胴内においてＩＦ８ｆｉ体入ロノズル３８側よりもその
反対ｌｉＩにおいて強い上昇流となり、ＩＩ流版板４４
通過する１？！に流体の流量が整流板４４の円周方向に
より異なっている。その状１を示したものが第３図であ
る。
第３図は、ｌ＠２図に示したように１次流体入ロノズル
３８の中心部を０［とじ、時計方向に角度をとり上昇流
の流量分布を測定して示し九４のである。このような流
量分布が生じるのは、１次流体の圧力損失、静圧および
動圧のバランスから生じるもので、特に低流量時におい
て著しい、これは、伝熱管４束２４に沿って流れる１次
流体に対する抵抗が、速度の２乗に比例して大きくなる
ため、高流量時においては比較的一様であったものが低
ａｔ時に大きく表われるためである。
３８の中心部を０［とじ、時計方向に角度をとり上昇流
の流量分布を測定して示し九４のである。このような流
量分布が生じるのは、１次流体の圧力損失、静圧および
動圧のバランスから生じるもので、特に低流量時におい
て著しい、これは、伝熱管４束２４に沿って流れる１次
流体に対する抵抗が、速度の２乗に比例して大きくなる
ため、高流量時においては比較的一様であったものが低
ａｔ時に大きく表われるためである。
上記のように外部シュラウド３０内に流入する１次流体
の流量に不均一があると、次のような欠点を生じる。す
なわち、１次流体の流量が少なくなり整流板４４を通過
する流量分布が不均一になると、外部シュラウド３０内
において１次流体と熱交換をした伝熱管々束２４内の２
次流体は、外部Ｖ３−ラウド３０の周方向において均一
な温度を有しなくなる。そのため、２次流体が土管板１
４を通過するさいに上管板１４Ｋｆｆｌｆ分布を与える
ことになる。このため上管板１４は熱膨張の差による歪
みを生じ、外部シュラウド３０や伝熱管４束２４に変形
を与える。
の流量に不均一があると、次のような欠点を生じる。す
なわち、１次流体の流量が少なくなり整流板４４を通過
する流量分布が不均一になると、外部シュラウド３０内
において１次流体と熱交換をした伝熱管々束２４内の２
次流体は、外部Ｖ３−ラウド３０の周方向において均一
な温度を有しなくなる。そのため、２次流体が土管板１
４を通過するさいに上管板１４Ｋｆｆｌｆ分布を与える
ことになる。このため上管板１４は熱膨張の差による歪
みを生じ、外部シュラウド３０や伝熱管４束２４に変形
を与える。
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、上管板の熱歪を低減することができる熱交換
器を提供することを目的とする。
たもので、上管板の熱歪を低減することができる熱交換
器を提供することを目的とする。
本発明は、外部シュラウドの周囲に設けた整流板の流路
開口を整流板の周方向に沿って変化させ、整流板を通過
する冷却材の流量が整流板の周方向において一様になる
ようにし、シュラウドに流れ込む冷却材が一様になるよ
うに構成したものである。
開口を整流板の周方向に沿って変化させ、整流板を通過
する冷却材の流量が整流板の周方向において一様になる
ようにし、シュラウドに流れ込む冷却材が一様になるよ
うに構成したものである。
本発明に係る熱交換器の好ましい実施例を添付図面に従
って詳説する。
って詳説する。
第４図は、本発明に係る熱交換器の整流板の一実施例を
示す図である。第４図において、外部シュラウド３０と
外胴３６との間に設けられ九ドーナツツ状の整流板５０
は、従来と同様に６分割されており、それぞれが略扇状
をなす、そして、これら各整流板５０は、多数の流路開
口６２が形成され、１次流体入ロノズル３８から入った
１次流体を通過させるようになっている。１流板５０に
形成されている流路開口５２は、第４１に示すように各
整流板５０に同数だけ形成場れ、開口の大きさが整流板
の周方向に沿って変化している。すなわち、開口５２は
、外部シェラウド３００１次流体入ロノズル３８の中心
を通る中心線に対し対象をなすようＫして変化しており
、１次流体入ロノズル側の開口が大きく、その反対側に
おいて開口が小さく・なっている、このように流路開口
５２の１次流体入ロノズル側（０＠ｌｌ）の開口比（開
口面積）を大きくし、その反対側（１８０”ｌｌ）の開
口比を小さくすることにより、１８０” 部會通過する
１次流体は０＠側より大きな抵抗を受ける。その丸め、
１次流体は、１８０’側において流れに〈〈なｐ、整流
板５０を通過する流量が整流板５００周方向において一
様となる。したがって、属１図に示し良外部シュラウド
３００Å口窓３２から外部シュラウド３０内に流入する
１次流体が、外部シュラウド３０の周方向において一様
となり、伝熱管々束２４を一様に暖める。この結果、伝
熱性能の向上が図かれ、上管板１４に与える熱歪みによ
る応力が低減できる。すなわち、伝熱管の座屈、変形お
よび外部シュラウド３０の変形を防止することができる
。
示す図である。第４図において、外部シュラウド３０と
外胴３６との間に設けられ九ドーナツツ状の整流板５０
は、従来と同様に６分割されており、それぞれが略扇状
をなす、そして、これら各整流板５０は、多数の流路開
口６２が形成され、１次流体入ロノズル３８から入った
１次流体を通過させるようになっている。１流板５０に
形成されている流路開口５２は、第４１に示すように各
整流板５０に同数だけ形成場れ、開口の大きさが整流板
の周方向に沿って変化している。すなわち、開口５２は
、外部シェラウド３００１次流体入ロノズル３８の中心
を通る中心線に対し対象をなすようＫして変化しており
、１次流体入ロノズル側の開口が大きく、その反対側に
おいて開口が小さく・なっている、このように流路開口
５２の１次流体入ロノズル側（０＠ｌｌ）の開口比（開
口面積）を大きくし、その反対側（１８０”ｌｌ）の開
口比を小さくすることにより、１８０” 部會通過する
１次流体は０＠側より大きな抵抗を受ける。その丸め、
１次流体は、１８０’側において流れに〈〈なｐ、整流
板５０を通過する流量が整流板５００周方向において一
様となる。したがって、属１図に示し良外部シュラウド
３００Å口窓３２から外部シュラウド３０内に流入する
１次流体が、外部シュラウド３０の周方向において一様
となり、伝熱管々束２４を一様に暖める。この結果、伝
熱性能の向上が図かれ、上管板１４に与える熱歪みによ
る応力が低減できる。すなわち、伝熱管の座屈、変形お
よび外部シュラウド３０の変形を防止することができる
。
第５図は整流板の他の実施例を示す図である。
菖５図において、整流板５４に設けられている開口５６
は、全ての整流板５４において同径を有し、開口比が流
路開口５６の員数によって変えられている０本実施例の
如く流路開口５６の大きさを全て同一にすることによっ
て、流路開口５６を形成する加工機を整流板ごとに変え
る必要がなく工数の低減が図れる。
は、全ての整流板５４において同径を有し、開口比が流
路開口５６の員数によって変えられている０本実施例の
如く流路開口５６の大きさを全て同一にすることによっ
て、流路開口５６を形成する加工機を整流板ごとに変え
る必要がなく工数の低減が図れる。
なお、前記実施例においては流路開口が円形の場合につ
いて説明し九が、流路開口の形状は円形に限定されるも
のではない。ま九、整流板Ｓｏ。
いて説明し九が、流路開口の形状は円形に限定されるも
のではない。ま九、整流板Ｓｏ。
５４が６分割されているものについて説明したが、６分
割に限定されるものでないことは当然である。
割に限定されるものでないことは当然である。
以上説明したように本発明によれば、整流板に形成され
ている流路開口の開口比をｉＩ流板の周方向に沿って変
えて、外部シュラウド内に導く１次流体の流量を外部シ
ュラウドの周方向に沿って一様にすることにより、上管
板の熱歪を低減することができる。
ている流路開口の開口比をｉＩ流板の周方向に沿って変
えて、外部シュラウド内に導く１次流体の流量を外部シ
ュラウドの周方向に沿って一様にすることにより、上管
板の熱歪を低減することができる。
篤１図は従来の熱交換器の断面図、第２図は熱交換器の
外胴内に入った１次流体の流れを示す図、第３図は従来
の熱交換器における１次流体の上昇流の流量分布の説明
図、第４図は本発明に係る熱交換器の実施例の整流板の
一例を示す図、菖５図は整流板の他の実施例の説明図で
ある。 １０・・・熱交換器、１４・・・上管板、２０・・・下
管板、２４・・・伝熱管々束、３０・・・外部シュラウ
ド、４４゜＝４６５ ′８１０ ４０ 元 ２ ロ ゲ ／８θ。 第３０ ′８４ 口 １ ／８θ。
外胴内に入った１次流体の流れを示す図、第３図は従来
の熱交換器における１次流体の上昇流の流量分布の説明
図、第４図は本発明に係る熱交換器の実施例の整流板の
一例を示す図、菖５図は整流板の他の実施例の説明図で
ある。 １０・・・熱交換器、１４・・・上管板、２０・・・下
管板、２４・・・伝熱管々束、３０・・・外部シュラウ
ド、４４゜＝４６５ ′８１０ ４０ 元 ２ ロ ゲ ／８θ。 第３０ ′８４ 口 １ ／８θ。
Claims (1)
- １、多数の伝熱管を支持している管板と、前記伝′ 熱
管の周囲を橿っているシュラウドと、冷却材のｔｉｔ路
開口が形成され前記シュラクトのｗＪ囲に設けた整流板
とを有する熱交換器において、前記整流板、の流路開口
比が周方向に沿って変化していることを％歓とする熱交
換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5387782A JPS58173394A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5387782A JPS58173394A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58173394A true JPS58173394A (ja) | 1983-10-12 |
Family
ID=12954970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5387782A Pending JPS58173394A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58173394A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5333681A (en) * | 1990-12-21 | 1994-08-02 | Packinox Sa | Heat exchanger of the plate type |
-
1982
- 1982-04-02 JP JP5387782A patent/JPS58173394A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| AN ASME PUBLICATION=1978 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5333681A (en) * | 1990-12-21 | 1994-08-02 | Packinox Sa | Heat exchanger of the plate type |
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