JPS58205092A - 熱交換器の管板 - Google Patents
熱交換器の管板Info
- Publication number
- JPS58205092A JPS58205092A JP8724982A JP8724982A JPS58205092A JP S58205092 A JPS58205092 A JP S58205092A JP 8724982 A JP8724982 A JP 8724982A JP 8724982 A JP8724982 A JP 8724982A JP S58205092 A JPS58205092 A JP S58205092A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- thin plate
- heat exchanger
- ribs
- tube plate
- 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
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0229—Double end plates; Single end plates with hollow spaces
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】
本発明は熱交換器の管板に係るものである。
第１図に示す如きシェルアンドチューブ型の熱交換器に
おける伝熱部は、胴（α）内における内外両筒部（７５
＋（Ｃ１間において多数本の伝熱管（ｄ）が上下の管板
（ｔｌ（ｅ）に溶接されることによって構成されている
。
おける伝熱部は、胴（α）内における内外両筒部（７５
＋（Ｃ１間において多数本の伝熱管（ｄ）が上下の管板
（ｔｌ（ｅ）に溶接されることによって構成されている
。
第２図は直管の伝熱管を使用した前記伝熱部の概要を示
し、伝熱管（ｄ）の両端は上下の管板（ｇ）（ｇｌに溶
接によって固定されている。なお図中Ｊ）はバックル板
である。
し、伝熱管（ｄ）の両端は上下の管板（ｇ）（ｇｌに溶
接によって固定されている。なお図中Ｊ）はバックル板
である。
第６図は前記管板の概要を示し、同管板（ｔ）は円板形
状の鍛造品より構成され、多数の透孔（ｇｌが穿設され
、同透孔（ｇｌに連通ずる伝熱管（ｄ）が溶接によって
固定されている。
状の鍛造品より構成され、多数の透孔（ｇｌが穿設され
、同透孔（ｇｌに連通ずる伝熱管（ｄ）が溶接によって
固定されている。
而して熱交換器の稼動中には、管板（−１は高温に曝ら
されており、また通常起動、通常停止、及び事故時には
激しい温度変化が生起する。この際に発生する熱応力を
低減するためには、管板が薄肉構造であることが望まし
い。
されており、また通常起動、通常停止、及び事故時には
激しい温度変化が生起する。この際に発生する熱応力を
低減するためには、管板が薄肉構造であることが望まし
い。
一方同管板は十分な耐圧性を有することが必要であり、
この面からいうと管板は厚肉構造である必要がある。特
に管板の直径が増大すると必要肉厚も増大し、これに伴
って管板重量も増大する。
この面からいうと管板は厚肉構造である必要がある。特
に管板の直径が増大すると必要肉厚も増大し、これに伴
って管板重量も増大する。
このように管板に対する熱応力低減面からの要求と、耐
圧性の面からの要求とは相反するものであり、従って従
来の管板構造において耐圧性を考慮した場合、管板に発
生する熱応力は厳してものになるという欠点がある。
圧性の面からの要求とは相反するものであり、従って従
来の管板構造において耐圧性を考慮した場合、管板に発
生する熱応力は厳してものになるという欠点がある。
本発明はこのような実情に鑑みて提案されたものであっ
て、伝熱管端部の固定される薄板の全面に、多数のリブ
を互いに間隔を存してほぼ鉛直に立設してなることを特
徴とする熱交換器の管板に係り、その目的とする処は、
耐圧性を保持し、且っ温度変化時に発生する熱応力が低
減され、しかも重量の低減された熱交換器の管板を供す
る点にある。
て、伝熱管端部の固定される薄板の全面に、多数のリブ
を互いに間隔を存してほぼ鉛直に立設してなることを特
徴とする熱交換器の管板に係り、その目的とする処は、
耐圧性を保持し、且っ温度変化時に発生する熱応力が低
減され、しかも重量の低減された熱交換器の管板を供す
る点にある。
本発明に係る管板は前記したように薄板より構成されて
いるので、管板の熱容量が小さくなり、伝熱流体の温度
変化に対する追従性がよくなり、熱応力が低減される。
いるので、管板の熱容量が小さくなり、伝熱流体の温度
変化に対する追従性がよくなり、熱応力が低減される。
しかも本発明においては管板の主体を構成する、伝熱管
端部の固定される薄板の全面に多数のリプが互いに間隔
を存してほぼ鉛直に立設され、同すゾによって補強且つ
補剛されているので、前記管板は薄板より構成されなが
ら十分な耐圧性を有するものである。
端部の固定される薄板の全面に多数のリプが互いに間隔
を存してほぼ鉛直に立設され、同すゾによって補強且つ
補剛されているので、前記管板は薄板より構成されなが
ら十分な耐圧性を有するものである。
また本発明に係る管板は前記したように薄板の全面に亘
ってリプを立設したリプ構造を有するので、１枚の円板
形状の鍛造品より構成された従来の管仮に比して重量が
＠減されるものである。
ってリプを立設したリプ構造を有するので、１枚の円板
形状の鍛造品より構成された従来の管仮に比して重量が
＠減されるものである。
また管板を多段式に配設された各薄板をリプで連結した
構成した場合、リプ間において流体の淀みを生起し、伝
熱部中心からみて最内層側からの急激な温度変化は伝熱
部中心からみて最外層側の薄板には加わり難く、熱遮蔽
機能が発揮される。
構成した場合、リプ間において流体の淀みを生起し、伝
熱部中心からみて最内層側からの急激な温度変化は伝熱
部中心からみて最外層側の薄板には加わり難く、熱遮蔽
機能が発揮される。
更にまた多段式に薄板の配設された管板において、伝熱
部中心からみて最外層に位置する薄板及び同薄板を支承
しているリプに多数の小透孔を穿設することによって、
同薄板を整流板としての機能を発揮せしめることができ
るものである等、本発明は多くの利点を有するものであ
る。
部中心からみて最外層に位置する薄板及び同薄板を支承
しているリプに多数の小透孔を穿設することによって、
同薄板を整流板としての機能を発揮せしめることができ
るものである等、本発明は多くの利点を有するものであ
る。
以下本発明を図示の実施例について説明する。
第４図において、（１）は従来使用されている厚肉管板
に代って管板主体を構成する薄板で、同薄板（１）に穿
設された透孔（２）に伝熱管（３）を固定することによ
って前記薄板より構成された管板の熱応力の低減が図ら
れている。
に代って管板主体を構成する薄板で、同薄板（１）に穿
設された透孔（２）に伝熱管（３）を固定することによ
って前記薄板より構成された管板の熱応力の低減が図ら
れている。
更に前記薄板（１）の全面には多数のリプ（４）が互い
に間隔を存してほぼ鉛直に立設され、管板の耐圧性が保
持されている。
に間隔を存してほぼ鉛直に立設され、管板の耐圧性が保
持されている。
第５図乃至第１０図は本発明の管板の各実施例を示し、
第５図においてはリゾ（４）が正方形格子状に配設され
、第６図及び第１０図においてはリプ（４）が同心円状
に配設され、第７図においてはりプ（４）が菱形格子状
に配設され、第８図においてはリプ（４）が三角形格子
状に配設され、第９図においてはリプ（４）が６角形格
子状に配設されている。
第５図においてはリゾ（４）が正方形格子状に配設され
、第６図及び第１０図においてはリプ（４）が同心円状
に配設され、第７図においてはりプ（４）が菱形格子状
に配設され、第８図においてはリプ（４）が三角形格子
状に配設され、第９図においてはリプ（４）が６角形格
子状に配設されている。
なおリプ（４）の格子形状はこの他任意形状に構成され
、１つの格子の大きさ、同一格子内に配設されるべき伝
熱管の数１等についても、またリプ（４）の高さについ
ても使用条件に広じて適宜選定される。
、１つの格子の大きさ、同一格子内に配設されるべき伝
熱管の数１等についても、またリプ（４）の高さについ
ても使用条件に広じて適宜選定される。
また前記リゾ（４）は第１１図乃至第１６図並に第１４
図乃至第１５図に示すように、薄肉板（１）の−面より
突設され、或いはまた第１６図に示すように上下−双の
薄板け）（１）間に配設される。
図乃至第１５図に示すように、薄肉板（１）の−面より
突設され、或いはまた第１６図に示すように上下−双の
薄板け）（１）間に配設される。
更に第１７図に示す実施例では上中下６層の各薄板（１
）間に夫々リプ（４）が配設され、第１８図に示す実施
例では薄板（１）が多段式に配列され、上下に相隣る各
薄板（１０１）間にリプ（４）が配設されている。
）間に夫々リプ（４）が配設され、第１８図に示す実施
例では薄板（１）が多段式に配列され、上下に相隣る各
薄板（１０１）間にリプ（４）が配設されている。
また伝熱管（３）の薄板（１）に対する取付位置は、第
１９図乃至第２２図に示すように多くの場合が考えられ
る。
１９図乃至第２２図に示すように多くの場合が考えられ
る。
なお第１７図に示す実施例においては伝熱中心側からみ
て最内層に位置する薄板（１）が、熱遮蔽機能を有する
ように設計できる。
て最内層に位置する薄板（１）が、熱遮蔽機能を有する
ように設計できる。
更に第２２図はこのような熱遮蔽機能を有するように設
計された管板を示し、伝熱管（３）は伝熱中心側から各
段の薄板（１）を貫通して最外側の薄板（１つにその透
孔（２）に連通ずるように固定されている。
計された管板を示し、伝熱管（３）は伝熱中心側から各
段の薄板（１）を貫通して最外側の薄板（１つにその透
孔（２）に連通ずるように固定されている。
この場合、本来の管板は最外側の薄板（１つであるとい
える。そして同薄板（１′）以外の薄板（１）はリプ（
４）とともにリブ構造を構成して、管板の強度を向上せ
しめるとともに、リブ間では流体の淀みが生起している
ため、伝熱部最内側からの急激な温度変化は最外側の薄
板（１つに加わり難（、従って同薄板（１つ以外の薄板
（１）が熱遮蔽板の働きをしているといえる。
える。そして同薄板（１′）以外の薄板（１）はリプ（
４）とともにリブ構造を構成して、管板の強度を向上せ
しめるとともに、リブ間では流体の淀みが生起している
ため、伝熱部最内側からの急激な温度変化は最外側の薄
板（１つに加わり難（、従って同薄板（１つ以外の薄板
（１）が熱遮蔽板の働きをしているといえる。
また第２１図は管板が整流機能を有するように設計され
た場合を示し、伝熱管（３）は伝熱中心側より最外側の
薄板（１つより一の内側の薄板（１つの透孔（２）に固
定され、この場合、本来の管板は前記薄板（１“′）と
いえる。この際前記最外側の薄板（１つ及び同薄板（１
つを支承するリプ（４）に小透孔が多数穿設される。
た場合を示し、伝熱管（３）は伝熱中心側より最外側の
薄板（１つより一の内側の薄板（１つの透孔（２）に固
定され、この場合、本来の管板は前記薄板（１“′）と
いえる。この際前記最外側の薄板（１つ及び同薄板（１
つを支承するリプ（４）に小透孔が多数穿設される。
前記実施例においては前記薄板（１つが管板面に平行な
面に対して流量分布を均一にする整流板の用を果すもの
である。
面に対して流量分布を均一にする整流板の用を果すもの
である。
第２６図及び第２４図はその作用説明図で、前記最外側
の薄板（１つに穿設された伝熱管（３）内径より小さい
内径を有する多数の孔（５）はオリフィス孔として働き
、流速が大きいセクションＡでは圧力損失が大きくなり
オリフィス孔を通過し難くなり、流速が小さいセクショ
ンでは圧力損失が低く、オリフィス孔を通過し易く、従
って薄板（１つ全体の流速が均一化され、整流される。
の薄板（１つに穿設された伝熱管（３）内径より小さい
内径を有する多数の孔（５）はオリフィス孔として働き
、流速が大きいセクションＡでは圧力損失が大きくなり
オリフィス孔を通過し難くなり、流速が小さいセクショ
ンでは圧力損失が低く、オリフィス孔を通過し易く、従
って薄板（１つ全体の流速が均一化され、整流される。
（第２４図参照）なお図中Ｖは流速ベクトル分布図であ
る。なお前記実施例は勿論第２２図に示す実施例同様に
、熱遮蔽機能を有するものである。
る。なお前記実施例は勿論第２２図に示す実施例同様に
、熱遮蔽機能を有するものである。
以上本発明を実施例について説明したが、本発明は勿論
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種種の設計の改変を施し
うるものである。
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種種の設計の改変を施し
うるものである。
第１図は本発明の適用される熱交換器の概略を示す縦断
面図、第２図はその管束部の概略を示す側面図、第６図
はその管板の一部欠截して示した斜面図、第４図は本発
明に係る熱交換器の管板の一実施例の一部を欠截して示
した斜面図、第５図乃至第９図は夫々本発明に係る管板
の他の実施例の平面図、第１０図は第６図の矢視ｘ−Ｘ
図、第１１図は本発明に係る管板の他の実施例を示す一
部横断平面図、第１２図はその縦断面図、第１６図は第
１２図の部分ＸＩの拡大図、第１４図は本発明に係る管
板の他の実施例の部分平面図、第１５図はその縦断面図
、第１６図乃至第１８図は夫々本発明に係る管板の更に
他の実施例を示す縦断面図、第１９図及び第２０図は夫
々本発明に係る管板の伝熱管取付部を示す縦断面図、第
２１図及び第２２図は夫々本発明に係る管板の更に他の
実施例を示す縦断面図、第２３図は第２１図に示す実施
例における伝熱中心より最外側の薄肉板の斜面図、第２
４図はその整流作用説明図である。 （１）・・・薄板、（２）・・・透孔、（３）・・・伝
熱板、（４）・・・リブ。 復代理人 弁理士 岡 本 重 窯 外２名 （９） 亡≧ヤ′イ ロ２〕 ｑ ７２凶 持トリ １１（ 囚 σつ ０ ｋ 、。００ Ｑ０ ００゜ 第１０記 オフ（￥］１．、 オ８関 オ９図 第１１図 才１３図 第１５図 第１７図 第１８図 才１ｑ１ 第２０Ｊ 牙２１図 第２２図
面図、第２図はその管束部の概略を示す側面図、第６図
はその管板の一部欠截して示した斜面図、第４図は本発
明に係る熱交換器の管板の一実施例の一部を欠截して示
した斜面図、第５図乃至第９図は夫々本発明に係る管板
の他の実施例の平面図、第１０図は第６図の矢視ｘ−Ｘ
図、第１１図は本発明に係る管板の他の実施例を示す一
部横断平面図、第１２図はその縦断面図、第１６図は第
１２図の部分ＸＩの拡大図、第１４図は本発明に係る管
板の他の実施例の部分平面図、第１５図はその縦断面図
、第１６図乃至第１８図は夫々本発明に係る管板の更に
他の実施例を示す縦断面図、第１９図及び第２０図は夫
々本発明に係る管板の伝熱管取付部を示す縦断面図、第
２１図及び第２２図は夫々本発明に係る管板の更に他の
実施例を示す縦断面図、第２３図は第２１図に示す実施
例における伝熱中心より最外側の薄肉板の斜面図、第２
４図はその整流作用説明図である。 （１）・・・薄板、（２）・・・透孔、（３）・・・伝
熱板、（４）・・・リブ。 復代理人 弁理士 岡 本 重 窯 外２名 （９） 亡≧ヤ′イ ロ２〕 ｑ ７２凶 持トリ １１（ 囚 σつ ０ ｋ 、。００ Ｑ０ ００゜ 第１０記 オフ（￥］１．、 オ８関 オ９図 第１１図 才１３図 第１５図 第１７図 第１８図 才１ｑ１ 第２０Ｊ 牙２１図 第２２図
Claims (1)
- 伝熱管端部の固定される薄板の全面に、多数のリブを互
いに間隔を存してほぼ鉛直に立設してなることを特徴と
する熱交換器の管板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8724982A JPS58205092A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 熱交換器の管板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8724982A JPS58205092A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 熱交換器の管板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58205092A true JPS58205092A (ja) | 1983-11-29 |
Family
ID=13909521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8724982A Pending JPS58205092A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 熱交換器の管板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58205092A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635289U (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-14 | ||
| EP1464910A3 (en) * | 2003-04-04 | 2008-03-26 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus to prevent metal dusting |
| JP2011226722A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Toyota Motor Corp | Ｅｇｒクーラー |
-
1982
- 1982-05-25 JP JP8724982A patent/JPS58205092A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635289U (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-14 | ||
| EP1464910A3 (en) * | 2003-04-04 | 2008-03-26 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus to prevent metal dusting |
| JP2011226722A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Toyota Motor Corp | Ｅｇｒクーラー |
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