JPS58175790A - 改良された熱交換装置 - Google Patents
改良された熱交換装置Info
- Publication number
- JPS58175790A JPS58175790A JP5609182A JP5609182A JPS58175790A JP S58175790 A JPS58175790 A JP S58175790A JP 5609182 A JP5609182 A JP 5609182A JP 5609182 A JP5609182 A JP 5609182A JP S58175790 A JPS58175790 A JP S58175790A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchange
- cylindrical container
- roll
- heat
- circumferential surface
- 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
Links
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
- F28D7/02—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 helically coiled
- F28D7/024—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 helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (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、高温流体から低温流体に熱を伝達するための
熱交換装置に関するものである０更に詳しく述べるなら
ば、本発明は、高温流体から低温流体に、伝熱壁を通し
て熱を伝達する際に、前記伝熱壁の近傍で前記流体の一
方を攪拌して熱伝導効率を高めることのできる熱交換装
置に関するものである。
熱交換装置に関するものである０更に詳しく述べるなら
ば、本発明は、高温流体から低温流体に、伝熱壁を通し
て熱を伝達する際に、前記伝熱壁の近傍で前記流体の一
方を攪拌して熱伝導効率を高めることのできる熱交換装
置に関するものである。
各種工業、例えば繊維工業の種々なプロセスにおいて、
熱媒体および／又は、処理媒体としての気体、又は液体
などの流体の加熱および／又は冷却がしばしば行われて
いる。このために、高温流体と、低温流体との間で熱の
授受が行われるが、２種の流体の直接接触（又は混合）
による汚染や化学反応などを避けるために、２ｇの流体
を伝熱壁を介して間接的に接触させることが知られてお
り、このために、種々のタイプの熱交換装置が用いられ
て込る。
熱媒体および／又は、処理媒体としての気体、又は液体
などの流体の加熱および／又は冷却がしばしば行われて
いる。このために、高温流体と、低温流体との間で熱の
授受が行われるが、２種の流体の直接接触（又は混合）
による汚染や化学反応などを避けるために、２ｇの流体
を伝熱壁を介して間接的に接触させることが知られてお
り、このために、種々のタイプの熱交換装置が用いられ
て込る。
熱交換装置のタイプは、熱交換を必要とする工程のタイ
！、流体の種類、熱交換効率、コスト、安全性および保
全性などを配慮して、最適の吃のが選択される。
！、流体の種類、熱交換効率、コスト、安全性および保
全性などを配慮して、最適の吃のが選択される。
例えば、最も単純な構造を有する熱交換装置としては単
管型熱交換器が知られている。この型の代表例としては
タンク加熱器、コイル式熱交換器、二重管式熱交換器、
トロンポーン式熱交換器などがおる。一般に単管型熱交
換器には、一方では安−ム 価で、かつ故障が少いという利点があるが、他方では、
清掃や検査が困難であるという問題点もあり、通常は、
高温高圧の流体や腐食性流体のための熱交換用に使用さ
れている。
管型熱交換器が知られている。この型の代表例としては
タンク加熱器、コイル式熱交換器、二重管式熱交換器、
トロンポーン式熱交換器などがおる。一般に単管型熱交
換器には、一方では安−ム 価で、かつ故障が少いという利点があるが、他方では、
清掃や検査が困難であるという問題点もあり、通常は、
高温高圧の流体や腐食性流体のための熱交換用に使用さ
れている。
熱交換装置の他の例としては、多管型熱交換器がある。
この型の熱交換器は、大容量の熱交換、および高温高圧
における熱交換に最も広く用いられており、その例とし
ては、固定管板式熱交換器、遊動頭式熱交換器、Ｕ字管
式熱交換器などがある。
における熱交換に最も広く用いられており、その例とし
ては、固定管板式熱交換器、遊動頭式熱交換器、Ｕ字管
式熱交換器などがある。
この型のものには、いづれも清掃、検査が困難という欠
点があり、このため、掃除、検査用の開閉可能な大きな
マンオールが設けられている。
点があり、このため、掃除、検査用の開閉可能な大きな
マンオールが設けられている。
更に他の型の熱交換装置と１〜では、ｌレート式熱交換
器、ス・ぐイラル式熱交換器、ラメラ式熱交換器などが
ある。
器、ス・ぐイラル式熱交換器、ラメラ式熱交換器などが
ある。
ｌレート式熱交換器においては、多数の薄い伝熱板を間
隔をとって重ね、形成された多数の隣接する間隙に、互
に温度の異る流体を交互に流すものであるが、伝熱板を
波形にプレスすることＶこよって伝熱面積を増大させ、
流体の流れに乱れを発生させ、それにｉって、板面に汚
れ（スケール）が付着することを軽減している。
隔をとって重ね、形成された多数の隣接する間隙に、互
に温度の異る流体を交互に流すものであるが、伝熱板を
波形にプレスすることＶこよって伝熱面積を増大させ、
流体の流れに乱れを発生させ、それにｉって、板面に汚
れ（スケール）が付着することを軽減している。
スノｆイラル式熱交換器においては、２枚の薄板を、離
間して平行に重ね、これを渦巻状に巻き、それＫよって
薄板面の間に２個の長方形断面形状を有する流路が形成
されている。各流路に高温および低温流体を通すと、流
体は回転しながら流れるため、流れに乱れを生じ、パイ
・母ス流の発生のおそれがなく、また熱膨張に伴う危険
のおそれもユ 少い。
間して平行に重ね、これを渦巻状に巻き、それＫよって
薄板面の間に２個の長方形断面形状を有する流路が形成
されている。各流路に高温および低温流体を通すと、流
体は回転しながら流れるため、流れに乱れを生じ、パイ
・母ス流の発生のおそれがなく、また熱膨張に伴う危険
のおそれもユ 少い。
更に、ラメラ式熱交換器は、板をプレスして蜂の巣状の
流路を形成し、隣接する流路に、互に温度の異る流体を
流すものであって高温高圧の場合に有効である。
流路を形成し、隣接する流路に、互に温度の異る流体を
流すものであって高温高圧の場合に有効である。
上記のように多数の型式の熱交換器が用いられているが
これらのすべてについて、流体間の熱伝達の効率を向上
させることが１要な課題である。
これらのすべてについて、流体間の熱伝達の効率を向上
させることが１要な課題である。
伝熱壁を介して行われる全熱伝達係数は、管外錯式の場
合、下記式で与えられる。
合、下記式で与えられる。
ここで ｈ：境膜伝熱係数
り二直径又は代表の長さ
に：熱伝導率
Ｇ：質量速度 （ダ）
寿：粘度
Ｃｐ：定圧比熱
Ｍ ： Ｎｕｓａｓｆｔ ｎｕｍｂｅｒＥ！２ ： Ｒ
ａｙｒｒ。ｌｄｓ ｎｕｍｂｅｒμ ９ｆ工Ｐ４ユｄｔｌ□。ｂ。
ａｙｒｒ。ｌｄｓ ｎｕｍｂｅｒμ ９ｆ工Ｐ４ユｄｔｌ□。ｂ。
を表わす。
すなわち、全熱伝達係数を大きくするには、境膜伝熱係
数りを大きくすればよい。境膜伝熱係数りを大きくする
ためには、 （１）圧力損失の許す範囲内で、流速を大きくする。
数りを大きくすればよい。境膜伝熱係数りを大きくする
ためには、 （１）圧力損失の許す範囲内で、流速を大きくする。
（２）流体の流れに乱れを発生させ、流体と伝熱面との
接触を促進する。
接触を促進する。
などの方法がある。
まえ、熱交換装置の使用間に伝熱面にスケール汚れなど
が付着すると、伝熱壁の熱伝導率が着るしく低下する。
が付着すると、伝熱壁の熱伝導率が着るしく低下する。
従って、スケール除去も、熱交換の効率向上に重要であ
る。
る。
本発明者らは、熱交換器における伝熱壁面の境膜伝熱係
数の増大およびスケール除去の手段について鋭意研究の
結果本発明を完成させたものであ石。
数の増大およびスケール除去の手段について鋭意研究の
結果本発明を完成させたものであ石。
本発明の目的は、熱交換効率のすぐれた、改良された熱
交換装置を提供することにある。
交換装置を提供することにある。
本発明の改良された熱交換装置は、両端部に流体送入口
と、流体排出口とを有する円筒形容器と、前記円筒形容
器内に１その長手中心軸のまわりをとり巻くように配置
され、流体送入口と流体排出口とを有する蛇管とを有す
る熱交換装置において、前記円筒形容器内に攪拌装置が
配置され、この攪拌装置が、前記円筒形容器の長手中心
軸に沿って伸びている回転ロールと、この回転ロールに
連結された回転駆動装置と、前記回転ロールの局面から
前記蛇管周面の近くまで伸び出ている熱交換促進羽根と
を有する、ことを特徴とするものである。
と、流体排出口とを有する円筒形容器と、前記円筒形容
器内に１その長手中心軸のまわりをとり巻くように配置
され、流体送入口と流体排出口とを有する蛇管とを有す
る熱交換装置において、前記円筒形容器内に攪拌装置が
配置され、この攪拌装置が、前記円筒形容器の長手中心
軸に沿って伸びている回転ロールと、この回転ロールに
連結された回転駆動装置と、前記回転ロールの局面から
前記蛇管周面の近くまで伸び出ている熱交換促進羽根と
を有する、ことを特徴とするものである。
本発明の熱交換装置において、円筒形容器は竪型であっ
ても横蓋であってもよいが、その両端部にはそれぞれ流
体送入口および流体排出口が設けられている。
ても横蓋であってもよいが、その両端部にはそれぞれ流
体送入口および流体排出口が設けられている。
蛇管は、円筒形容器内に、その長手中心軸のまわりにそ
れを取り巻くように配置されている。蛇管の形状は、ス
・母イラル状であってもよいし、１個以上のうす巻きを
連結した形状あものであってもよい。蛇管の両端は、流
体送入口と流体排出口とを形成している。この両端は、
円筒形容器の両端部から−１それぞれ装置外に伸び出て
いてもよいし、或は、円筒形容器の一端部から、−緒に
伸び出ていても良い。
れを取り巻くように配置されている。蛇管の形状は、ス
・母イラル状であってもよいし、１個以上のうす巻きを
連結した形状あものであってもよい。蛇管の両端は、流
体送入口と流体排出口とを形成している。この両端は、
円筒形容器の両端部から−１それぞれ装置外に伸び出て
いてもよいし、或は、円筒形容器の一端部から、−緒に
伸び出ていても良い。
本発明装置は、円筒形容器中に、攪拌装置が設けられて
いることを特徴とするものである。この攪拌装置は、円
筒形容器の長手中心軸に沿って伸び出ている回転ロール
と、この回転ロールを回転することのできる回転駆動装
置と、回転ロールの周面から蛇管周面に近く伸び出てい
る熱交換促進羽根とを有している。
いることを特徴とするものである。この攪拌装置は、円
筒形容器の長手中心軸に沿って伸び出ている回転ロール
と、この回転ロールを回転することのできる回転駆動装
置と、回転ロールの周面から蛇管周面に近く伸び出てい
る熱交換促進羽根とを有している。
蛇管がス・臂イラル形状を有するものであるときは、回
転ロールの周面から、蛇管の周面に接触するスケール除
去ブラシが伸び出ていることが好ましくこれによって、
蛇管周面に付着するスケールを除去して熱交換効率の低
下を防止することができる。
転ロールの周面から、蛇管の周面に接触するスケール除
去ブラシが伸び出ていることが好ましくこれによって、
蛇管周面に付着するスケールを除去して熱交換効率の低
下を防止することができる。
蛇管がうず巻状のものであるときは、熱交換促進羽根の
周面からスケール除去ブラシが伸び出て、蛇管周面のス
ケールを除去し得るようになっていることが好ましい。
周面からスケール除去ブラシが伸び出て、蛇管周面のス
ケールを除去し得るようになっていることが好ましい。
次に本発明の装置を添付図面を参照しながら膜用する。
第１図、第２図および第３図に示された本発明の熱交換
装置において、円筒形容器１は、その左端部に流体送入
口２を、またその左端部に流体排出口を有している。円
筒形容器ｌには、ス／母イラル状蛇管４が、円筒形容器
１の長手水平軸５のまわシに、それに沿って配置されて
いる。蛇管４の一端６は円筒形容器１の右端部から装置
外に伸び出ていて、流体排出口を形成しており、他の一
端７は、円筒形容器１の右端部から装置外に伸び出てい
て、流体送入口を形成している。
装置において、円筒形容器１は、その左端部に流体送入
口２を、またその左端部に流体排出口を有している。円
筒形容器ｌには、ス／母イラル状蛇管４が、円筒形容器
１の長手水平軸５のまわシに、それに沿って配置されて
いる。蛇管４の一端６は円筒形容器１の右端部から装置
外に伸び出ていて、流体排出口を形成しており、他の一
端７は、円筒形容器１の右端部から装置外に伸び出てい
て、流体送入口を形成している。
円筒形容器１を貫いて、その長手中心軸に沿って回転軸
８が伸びており、円筒形容器１内において、回転軸８の
まわりに回転ロール９が設けられている。この回転ロー
ル９は回転軸８を介して回転駆動装置、すなわち、モー
ター１０に連結されている。
８が伸びており、円筒形容器１内において、回転軸８の
まわりに回転ロール９が設けられている。この回転ロー
ル９は回転軸８を介して回転駆動装置、すなわち、モー
ター１０に連結されている。
回転ロール９の局面から、熱交換促進羽根１１が、蛇管
４の周−近くまで伸び出ている。また、回転ロール９０
周面の、羽根１１の間から、スケール除去ブラシ１２が
、蛇管４の周面に接触する壕で伸び出ている。
４の周−近くまで伸び出ている。また、回転ロール９０
周面の、羽根１１の間から、スケール除去ブラシ１２が
、蛇管４の周面に接触する壕で伸び出ている。
第１〜３図の熱交換器において、流体Ａを円筒形容器１
中に、その流体送入口２から送入し、流体排出口３から
排出し、同時に、流体Ｂを蛇管４に、その流体送入ロア
から送入し流体排出口６から排出する。この間に流体Ａ
と流体Ｂとの間に、蛇管４の管壁を通して熱交換が行わ
れる。
中に、その流体送入口２から送入し、流体排出口３から
排出し、同時に、流体Ｂを蛇管４に、その流体送入ロア
から送入し流体排出口６から排出する。この間に流体Ａ
と流体Ｂとの間に、蛇管４の管壁を通して熱交換が行わ
れる。
回転駆動装置１０を駆動して回転ロール９を回転軸８と
ともに回転すると、羽根１１の先端は蛇管４の藏面の近
くを通って回転し、このため、円筒形容器１中の流体Ａ
＃ｉ蛇管４の周面の近くで乱流を生じこれによって熱交
換を促進することができる。また、回転ロール９から伸
び出ているブラシ１２＃′ｉ、蛇管４の周面をこすり、
スケールを除去する。
ともに回転すると、羽根１１の先端は蛇管４の藏面の近
くを通って回転し、このため、円筒形容器１中の流体Ａ
＃ｉ蛇管４の周面の近くで乱流を生じこれによって熱交
換を促進することができる。また、回転ロール９から伸
び出ているブラシ１２＃′ｉ、蛇管４の周面をこすり、
スケールを除去する。
第４，５および６図に示されている本発明の熱交換装置
の他の実施１１様においては、円筒形容器１は、その左
端部に流体送入口２を、その右端部に流体排出口３を有
してｂる。蛇管１４は複数個のうず巻形単位蛇管からな
り、各単位蛇管は外側から内側に向ってうず巻状に伸び
、内側で反転して、内側から外備に向ってうず巻上に伸
び出て来るものであり、各単位蛇管は、円筒形容器外で
、Ｕ字形連結管１５によって１体に連結されている。
の他の実施１１様においては、円筒形容器１は、その左
端部に流体送入口２を、その右端部に流体排出口３を有
してｂる。蛇管１４は複数個のうず巻形単位蛇管からな
り、各単位蛇管は外側から内側に向ってうず巻状に伸び
、内側で反転して、内側から外備に向ってうず巻上に伸
び出て来るものであり、各単位蛇管は、円筒形容器外で
、Ｕ字形連結管１５によって１体に連結されている。
蛇管１４Ｆｉ流体送入口１６および流体排出口１７を有
している。
している。
円筒形容器１中にはその長手中心軸５に沿って回転軸８
が伸びておシ、その左端は、回転駆動装置（モーター）
ＩＯＫ連結されている。回転軸８のまわりに回転ロール
９が設けられ、その周面からそれぞれ反対方向に伸び出
た熱交換促進羽根１８が各単位蛇管の両側面に沿って伸
び出ている。
が伸びておシ、その左端は、回転駆動装置（モーター）
ＩＯＫ連結されている。回転軸８のまわりに回転ロール
９が設けられ、その周面からそれぞれ反対方向に伸び出
た熱交換促進羽根１８が各単位蛇管の両側面に沿って伸
び出ている。
羽根１８からは、蛇管の周面をこするためのブラシ１９
が伸び出ている。
が伸び出ている。
第４〜５図の熱交換器を運転するとき、蛇管の周面の近
くを回転する羽ｉ１８が通って乱流を発生し、それによ
って熱交換を促進し、また周面上のスケールはブラシ１
９によって除去される。
くを回転する羽ｉ１８が通って乱流を発生し、それによ
って熱交換を促進し、また周面上のスケールはブラシ１
９によって除去される。
第１図は、本発明の熱交換装置の一実施態様の一部省略
正面断面説明図であり、その左半分で蛇管の配置状況を
示し、その右半分で攪拌装置の配置状況を示しており、 第２図は、第１図に示された装置の、Ｉ−１’紐に沿っ
た側断面説明図であり、 第３図は、第１図に示された装置の乎面図であり、 第４図は、本発明の熱交換装置の他の実施！１様の一部
省略正面断面説明図であり、 第５図は、第４図に示された装置のｎ −ｎ’線に沿っ
た側断面説明図であり、 第６図は、第４図に示された装置の、ＩＩＩ−ｍ’線に
沿った側断面説明図である。 １・・・円筒形容器、２・・・流体送入口、３・・・流
体排出口、４・・・スフ９イラル蛇管、５・・・長手中
心軸、６．１７・・・流体排出口、７．１６・・・流体
送入口、８・・・回転軸、９・・・回転ロール、１０・
・・回転駆動装置、１１．１８・・・熱交換促進羽根、
１２．１９・・・スケール除去ブラシ、１４・・・うず
まき形蛇管、１５・・・Ｕ字形連結管。 特許出願人 小松精練株式会社 特許出願代理人 弁理士 實 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 山 口 昭 之
正面断面説明図であり、その左半分で蛇管の配置状況を
示し、その右半分で攪拌装置の配置状況を示しており、 第２図は、第１図に示された装置の、Ｉ−１’紐に沿っ
た側断面説明図であり、 第３図は、第１図に示された装置の乎面図であり、 第４図は、本発明の熱交換装置の他の実施！１様の一部
省略正面断面説明図であり、 第５図は、第４図に示された装置のｎ −ｎ’線に沿っ
た側断面説明図であり、 第６図は、第４図に示された装置の、ＩＩＩ−ｍ’線に
沿った側断面説明図である。 １・・・円筒形容器、２・・・流体送入口、３・・・流
体排出口、４・・・スフ９イラル蛇管、５・・・長手中
心軸、６．１７・・・流体排出口、７．１６・・・流体
送入口、８・・・回転軸、９・・・回転ロール、１０・
・・回転駆動装置、１１．１８・・・熱交換促進羽根、
１２．１９・・・スケール除去ブラシ、１４・・・うず
まき形蛇管、１５・・・Ｕ字形連結管。 特許出願人 小松精練株式会社 特許出願代理人 弁理士 實 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 山 口 昭 之
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 両端部に流体送入口と、流体排出口とを有する円
筒形容器と、前記円筒形容器内に、その長手中心軸のま
わシをとり巻くように配置され、流体送入口と流体排出
口とを有する蛇管とを有する熱交換装ｆにおいて、 前記円筒形容器内に攪拌装置が配置され、この攪拌装置
が、前記円筒形容器の長手中心軸に沿って伸びている回
転ロールと、この回転ロールに連結された回転駆動装置
と、前記回転ロールの馬面から前記蛇管馬面の近くまで
伸び出ている熱交換促進羽根とを有する、改良された熱
交換装置。 ２、前記回転ロールの周面から、前記蛇管の周面に接触
す石スケール除去ブラシが伸び出ている、特許請求の範
囲第１項記載の熱交換装置。 ３、前記熱交換促進羽根の周面から、前記蛇管の周面に
接触するスケール除去ブラシが伸び出ている、特許請求
の範囲第１項記載の熱交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5609182A JPS58175790A (ja) | 1982-04-06 | 1982-04-06 | 改良された熱交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5609182A JPS58175790A (ja) | 1982-04-06 | 1982-04-06 | 改良された熱交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58175790A true JPS58175790A (ja) | 1983-10-15 |
Family
ID=13017421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5609182A Pending JPS58175790A (ja) | 1982-04-06 | 1982-04-06 | 改良された熱交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58175790A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0600451A1 (de) * | 1992-11-30 | 1994-06-08 | FRITZ EGGER GESELLSCHAFT m.b.H. | Wärmetauscher |
| KR100790016B1 (ko) * | 2006-07-04 | 2008-01-02 | 진금수 | 폐열회수장치 |
| WO2013002161A1 (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 大陽日酸株式会社 | 熱交換器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5217241A (en) * | 1975-07-29 | 1977-02-09 | Martin Marietta Corp | Liquid and solid contactor |
| JPS5560178A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-07 | Takeuchi Yutaka | Device for cooling viscous liquid |
-
1982
- 1982-04-06 JP JP5609182A patent/JPS58175790A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| WO2013002161A1 (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 大陽日酸株式会社 | 熱交換器 |
| JPWO2013002161A1 (ja) * | 2011-06-28 | 2015-02-23 | 大陽日酸株式会社 | 熱交換器 |
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