JPS589090Y2 - 復水器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は例えば蒸気等のガス状媒体、好適には水蒸気を
凝結する熱交換器（復水器）に係る。

この種の復水器は、しばしば、冷却液の通る複数数個の
、一般には数千本の長い管から成り、これら管の１わり
を蒸気が流過するようになって訃り、管は控え板などに
よって縦方向のある位置にささえられ、凝結生蒸気はこ
の熱交換器の外周力・ら内方へ通過し得る。

この復水器は、ふたと一つ以上の管巣とを含み、蒸気を
外周の全体又は二部に向けて入れ、各管束の中心又はほ
ぼ中心に空気冷却部分が位置し、前記空気冷却器は管巣
の全長に沿って延びている。

との管巣は、管中を流れる水又はその他の冷却液を伴う
真直又はＵ字形に曲った管から成り、外周から管の外側
に流れる蒸気を凝結する。

水は管の中を一つ又は以上の方向に流れる。

水は終始液相にあって、それの管を通過する間凝結され
る蒸気の蒸発熱を奪い、従って水の温度は絶えず上昇す
る。

蒸気は管の外方で凝結するが温度は事実上一定である。

このことは、蒸気と水との温度差に比例する凝結容量が
管の長さに沿って変化し、水の入口端において最大容量
となり、より高温の出口端に向って容量が連続的に低下
することを意味する。

蒸気供給の駆動力は管巣の外周と通気されている空気冷
却部分との間の圧力差である。

この圧力差は全管巣についてほとんど一定であるから過
剰の蒸気は管巣の高温部分に送給され、相応する不足は
低温部分に送給される。

これにより蒸気は管巣の高温部分から低温部分にあふれ
る傾向になる。

しかし熱交換器の通例の構造においてはかようなあふれ
は完全に又は一部防止せられ、それは主として、管が通
例控え板によって長さ方向のある位置にささえられてい
ることによるもので、それゆえ、低温部分には蒸気の不
足が起り、蒸気は戻り入口によって空気冷却部分又はあ
ふれ口を経てこれらの部分に流入する。

これは管巣の低温部分に停滞区域の発生を導き、蒸気中
に存在する空気のような不凝結性ガスがそこに蓄積し、
これが凝結を妨げる。

上述の管をささえることは管の振動を防ぎ管巣に安定性
を与えるために必要な用心である。

これは通例、管の模様に従って配列されかつ金属板を貫
通する管に適合する穴を有する横控え板によって達せら
れる。

かような控え板は管をささえるに適するように互に間隔
をおいて置かれるが、そこで板は、望ましい蒸気の長さ
方向の分布を妨げる壁を形成する。

この分布はまた、復水器内のその他の構造の細部によっ
ても妨げられることがあり得る。

このような熱交換器に生ずる問題は腐蝕であり、特にガ
スが復水器の中を通るとき腐蝕性媒体例えばアンモニヤ
が次々と濃厚になることである。

本考案はこの問題を解決することであり、連続状のガス
通路が復水器とその内側に設けた空気冷却部分の両者を
通過するように配置され、その結果腐蝕性媒体が熱交換
器を通ってその中心に向って流れるときに成る特定の管
上に停滞するのを防ぐことができる。

同じように復水器と空気冷却部分の両者の控え板すなわ
ちささえの切欠きの中に長いガス管が配置されているの
で、前記熱交換器の性能と耐久力が最高となる。

これらその他関係する欠陥は、本考案による復水器をも
って避けられる。

これは、前記控え板が、管巣の軸方向に変化する凝結容
量に対応して蒸気を管巣内の凝結部分および空気冷却部
分に分布させる見地をもって、蒸気の長さ方向の流れを
意図した切欠きを備え、この控え板にあるこれらの切欠
きがもつばら流通路として作用し従って全熱管をもたな
いことを特徴とする。

管巣の内側におけるこれらの切欠きの設置がこれらの場
所に管のない理由である。

本考案は付図において一層詳細に例示される。

第１図は凝結されるべき蒸気が、矢印Ａのようにその区
間１２に入る熱交換器を示す。

蒸気は胴１１の中で管巣１３の１わりに分布される（矢
印Ｂを見よ）。

管巣の外方部分は凝結部分、内方部分は空気冷却部分１
４である。

符号１５は管のささえを示す。

第２図もまた胴１１とその内側のささえすなわち控え板
１６の断面とを示す。

２，３又は以上のかような板が管巣の長さに沿って配列
され、蒸気はこれらの間を凝結部分を経て空気冷却器に
向けて通過し得る。

凝結部分すなわち凝結室１７は外方管から戒り、これら
の管の間を水蒸気のような蒸気が流れ、管１８を水の流
過する間、相続いで凝結されつつある（第２図の矢印Ｃ
を見よ。

これは蒸気の流れの方向を表わしている）。

復水器の凝結容量によって決定される管巣の適当ｉ断面
に釦いて、管巣の高温部分と低温部分との間を蒸気が通
過し得るため切欠きを有する控え板が置かれる。

これは凝結部分および空気冷却部分に停滞区域の発生す
るのを防ぐ見地からである。

この切欠きは扇形又は長方形の断面をなし、角は多少丸
みを付ける。

図示の場合この切欠きは空気冷却部分を同心とする数個
の円に沿って配列せられるがこれはただ可能な多数の例
の一つである。

切欠き１９には管がない。

凝結部分１７の内側には空気冷却器部分１４があり、予
冷部分２０と空気冷却部分２１（再冷器）とから戒って
いる。

空気冷却器の目的は、空気のような不凝結性ガスおよび
管１８の上で凝結後残った蒸気を排出するにある。

前述のように水の流れの方向は適宜一方向である（単流
）。

管は適宜黄銅又は銅−ニッケル合金又はチタン合金製で
あって、管巣は必ずしも空気冷却器と同心でなければな
らぬことはなく、また偏心でもあり得る。

管巣１３の断面は円形、だ円形、正方形又はその他の形
でもよい。

管および切欠き１９をこのように配列することによって
管巣１３内のガスの蓄積もまた避けられる０ 管１８は真直が適当で、並列又は系列に接続されるか又
はこれらの接続法を組合わせた配列も採用され得る。

管１８の高温端３３と低温端３２を第１図に示す。

第３図は作動に必要な通気空気冷却器を示す。

これは中央に位置しく第１図１４参照）、中心にある空
気排出用縦ドラム２２を有する非常に小さい円形管巣部
分２０から成る。

空気冷却部分の中の円形管束を予冷器２０と称し、ドラ
ム２２と金属板２４との間の管列２１を再冷器と称する
。

ドラム２２は放射状に管巣の外周に延びる排出通路２３
と交通し、前記通路は管巣の一端又は他の個所に位置す
る。

この排出通路２３がら空気のような不凝結性ガスが復水
器胴に連結される導管を経て排出され、前記導管は適宜
空気ポンプ（図示していない）に接続される。

前記排出はまた、方法を示してないが超過圧力によって
遂行され得る。

空気冷却器部分２０．２１は周辺むき出しの予冷器２０
と図示のように開口している中央再冷器２１とから成る
。

再冷器２１はドラム２２からある距離を離れた２個の垂
直側板２４．２５を含む。

垂直壁２４．２４と中央ドラムとの間には、それらと壁
との間に間隙２７を有する管２６がある。

蒸気は管巣の全長に沿い、再冷器の壁２４，２５と開口
部に位置する管との間の間隙の中に流入する（第３図矢
印り参照）。

前記間隙の幅はある程度の絞りが得られるように調整さ
れる。

これはドラムの垂直壁に全長にわたり設けられる穴２８
とともに空気冷却器部分に入る蒸気の分布を制御しく矢
印Ｅ参照）、流れに高速を与えかつ熱伝達を制御する。

ドラム２２にある穴２８は壁を流下する復水がこの穴を
経て吸い込壕れないように形づけられる。

これは多分排水部２９によって調整され得る。

ドラム２２の中の水はすべて水閘（こう）３０によって
前記排水部の両端に排出される。

これらの水はドラムの下に延びるみその中に置かれ、こ
のみそは落下する水を集め、そして水で水封じをする。

このみぞはまた再冷器の通路壁３１の一部である。

ドラム２２からの排出通路２３を管巣の一端、ここでは
上端の限定された部分に置くことによって蒸気の分布に
関してどの固有の装置によっても仕切られる部分がなく
あけ放した構造が得られる。

空気冷却器部分の管、たとえば２６は、上方にある管か
らの復水で洗われ、そこでこの部分に広がるガスの豊富
な環境は腐食に関しては管に影響を及ぼさない。

もつとも、このことは、もし管１８．２６などが閉鎖通
路の中で復水に洗われないよう覆われているとすれば別
問題であるに違いない。

空気冷却器部分やそのドラムの形状はもちろん任意であ
って多様に変化される。

本考案は全体として前記実用新案登録請求の範囲内で多
様に変化され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による復水器の断面図、第２図は復水器
の管巣を過ぎる断面図、第３図は空気冷却器の断面図を
示す。 １１・・・・・・胴、１３・・・・・・管構造体、１４
・・・・・・空気冷却部分、１５・・・・・・ささえ、
１６・・・・・・ささえ、１７・・・・・・凝結室、１
８・・・・・・管構造体、２０・・・・・・予冷器、２
１・・・・・・再冷器、２２・・・・・・ドラム、２４
・・・・・・壁、２６・・・・・・管、３２・・・・・
・低温端、３３・・・・・・高温端。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガス状媒体の入口を備え凝結室１７を形成する胴１１と
   、冷却用媒体を前記凝結室１７の入口から出口へと通過
   させるため前記胴１１の内部に巣状に配置した管群から
   なる管構造体１３，１８と、前記ガス状媒体が前記管上
   で凝結するときの温度の変化に比例して凝結性能が高温
   端３３と低温端３２の間で変動するその高温端と低温端
   とを形成し、冷却用媒体が前記入口から出口に流れると
   き前記冷却媒体と熱交換状態で前記ガス状媒体を通過さ
   せるための複数個の通路とを包含し、前記管構造体１３
   ．１８は周囲の凝結室１７と空気冷却部分１４とを備え
   、且つ前記空気冷却部分１４は前記凝結室１７によって
   囲繞され且つ該凝結室１７の殆んど中央に配置され且つ
   前記ガス状媒体用通路によって該凝結室から隔てられて
   いて非凝結性ガスを排出するものであり、前記ガス状媒
   体通路はガス状媒体を前記周囲凝結室１７から前記空気
   冷却部分１４へ通過させることができ、前記胴１１内に
   おいて前記管構造体１８を支持するためのささえ１５．
   １６を備え、前記ささえ１５゜１６はガス状媒体の流通
   路を備え且つ前記管１８に接触することなく且つ前記冷
   却用媒体が前記低温端から高温端へ通過する際の凝結性
   能の変動に応じて前記凝結室１７と前記空気冷却部分１
   ４の周りに前記ガス状媒体を分散できるよう選択された
   位置に配置されており、前記空気冷却部分１４は再冷器
   ２１からへだたって該再冷器を囲繞する非凝結性ガス排
   出用の細長いドラム２２を中心に配置した予冷器２０を
   備え、前記再冷器２１は前記ドラム２２とその周囲の管
   ２６からへだたった壁２４を備え、鉄壁２４と前記管２
   ６とはその間に間隙２７を設けて前記ガス状媒体の前記
   ドラムへの入口を形成し、前記ガス状媒体は前記空気冷
   却部分１４の全軸長に沿う前記ドラム２２を通過し、前
   記空気冷却部分１４は開放構造であって近くの前記管２
   ６が前記管構造体１８から出る復水によって洗われるよ
   うに配置されていることを特徴とする例えば蒸気のよう
   なガス状媒体の復水器。