JPS59119195A - 多管式熱交換器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 型の熱交換器は、少くとも１つの管板を有するシェルを
備え、開放端をもつ管が接合部例えば溶接によって憤・
板に固着されている。使用中、第１の流体を管に辿し、
第２の流体をシェルに通し、流体間の熱伝達が行なわれ
る。このような熱交換器の７つの応用例は発電用高速原
子炉についてであり、この原子炉では、炉ｌシ・で発生
した熱によって加熱（最も実用的な設計の場合には間接
的に）された液体ナトリウム全極を熱交換器のシェルに
流し、水ｋ　’＃ｆ’　Ｋ　ｍｒ．　Ｌ　、シェルの中
の液体ナトリウムから伝達された熱によって水を蒸発さ
せ、引き続いて、タービンを使用して発電するために蒸
気を過熱する。この例では、蒸発器として役立つこのよ
うな熱交換器では、管と上部背板との接合部を、シェル
の中のナトリウムの８１　ｍの上に不活性の保護カスを
閉じ込めることによって保護してナトリウムと接合部と
の直接接触を回避するのが普通である。これにもかかわ
らす、経験上、接合部が溶接である場合には、接＠部に
切裂が発生し、高圧水がとの切裂から漏れて保狐ガス中
のナトリウム蒸気と反応し、不純物が増してナトリウム
を許容できない程度まで汚染することがわかった、株数
さねない浴接部が漏′ｒＬを発生する場合には、関連し
た彬気ｔを栓で塞ぐことによって蒸気管全余計なものに
するのが普通のやり方であるが、多数の管を余計なもの
にしなければならなかった場合には、熱交換器は効率を
失う。従ってＳ栓で塞ぐことに和らねばならない代りに
、欠陥接合部が発生する場合修屏ヲ行なうことができる
ことに明ら力）に有オＵである。

英ｌＸｌ！ｉＩ特許第．２　、０３２　、３Ｓ９ＡＩｒ
ｉ、管と管板との７つ以上の欠陥接合部が多管式熱交換
器に発生する場合に修理全行う方法を開示しており、こ
の方法に、欠陥接合部をもつ管の中に管状スリーブヲ挿
入し、スリーブの端領域金管および管板に密封的に接合
して欠陥接合部を橋渡しすることからなる、この英国％
肝に開示されているかかる接合を達成する方法の例は、
無圧接およびろう付けである。英国特訂に開示されてい
る特定な構造では、スリーブの上端を爆圧接によって上
部管板に密制的に接合し、スリーブの下端會尚温ろう付
けによって関連した’＃　ＶＣ’ｌｂ封接合する。ろう
付けのために、スリーブの下端に、例えは、２つのラン
ドを形成し、ランド全骨の中へＵ山にすべり込ませるの
に十分な隙間を設ける。例えは、ランドの間にろう例材
料を入れるための２つの心がある。

管の中にスリーブを挿入するのに先立って宙の内壁をき
れいにし、挿入後、スリーブの下端ケロールすえ込みに
よって半径方向に拡張させてスリーブのランドと管との
同に、浴融ろうト」相別を収容する毛管隙Ｉ１．ｉＪ金
形成する位置にランドを待ち米たすようにする。この隙
１…は皇安であり、修理を杓なうたびにロールすえ込み
によって杷対確来性を再現しにくい。

本発明の目的は、・Ｗと管板との接合部の保護と関連し
て、或は百と管板との欠陥接合部をもっ熱又換器の修理
と関遅しでろう性感合金うまく各局に行なえる条１ｌ−
１：を達成することにある。

管と管板との接＠部がわるくなる問題に対する他の対策
として、これらの接合部を最初から保脆し、これにこの
ような保眩をもつように熱又換器を段目することによっ
て達成される。かくして、欠陥が起った後、停止時間を
伴って又修理が始ｆる前に、さらに追加の材料費で故金
抜いたりＮＴ除したりする必要性をもってがっ正鵠゛な
管と管板との接合部に加えて更に接合部を作る必要性を
もってスリーブ全組込まなければならないのに代って、
熱交換器の設計に当って上述のようなスリーブを設ける
対策を採用するのが有利である。

本発明によれば、肯と各看板との間に接合部？もつ多管
式の熱交換ｉ５　＋７：ｒ．、容管の中に、容管と少く
とも７つの管枦との間の接合部全ａ渡しする管状スリー
ブを有し、各スリーブの端領域はスリーブの一端におい
て管に、又スリーブの他端において管板に夫々密刺的に
固Ｍされ、容管はその内面にデーノぐを有し、各スリー
ブは夫々の肯と合致するスリーブの端に又はその近くに
おいて、その外面に整合するテーパを鳴し、各スリーブ
にはそのテーパ面に少くとも１つのランドと少くとも７
つの溝が形成され、テーパ而全係合させて各スリーブを
夫々の管に取付け、溝によって作られた面間の隙間に収
容されたろう竹材料で各スリーブと容管との間にろう着
接合部を作り、これによって、管と管板との間の接合部
ケ個々に保護する、本発明の他の観点によれは、多管式
熱父換器の管と管板との間の欠陥接合部全修理する方法
は、欠陥接合部をもった管と管の中に欠陥接合部を橋渡
しするように用いられるスリーブの一端との間にろう性
感合部全作ることからなり、管の内面にテーパを設け、
このテーパはスリーブの端で又は端近くにおいてスリー
ブの外面に設けられたテーパと整合し、スリーブのチー
・母面は少くとも７つのランドと少くとも７つの溝を有
し、テーパ面を係合させてスリーブを管の中に取付け、
溝に入れたろう竹材料でスリーブの端で又はその近くに
おいて管とスリーブとの間にろう性感合會行なうことを
％徴とする。

テーノや面を設けることによって、スリーブの直径と管
の直径との間に相当広範囲の公差があるようにスリーブ
と管とを組立てることができる。唯一の変形は、スリー
ブの管板側の端金管板の外面力・ら離す量である。しか
しながら、爆圧接の技術はか力）る変量が大きすぎない
ことを条件に〃・力・る変量を受は入れるに十分融通性
をもっている。

今、代表的な修理の実施例を絵附図面を参照して例示と
して読切する。

管板１はその賃２葡有しく猶の７つの一部が図示されて
いる）、管２は、管板１のが７４と一致するように浴接
３によって管板１に固着されている。浴接３がわるくな
ると、下端だけが示されているスリーブ５（その上端は
浄圧接（図示せず）のような手段（こよりポア４の上端
で管板ＩＫ固着されている）が欠陥浴接又μ接合部を橋
渡しして管全引き続いて使用できるようにする位置に置
η１几、かくして、管ｚを栓で塞ぐことの必要性を回避
する。管２を機械加工してテーパ面６會作り、適当な機
械加工技術によって管２の内側刃）ら材料を除去する。

スリーブ５の外面も僚械加工して整合するテーパＩＩｒ
］７を作る。、整合度は高くなるように入念に調整され
る。スリーブ５の機械加工は、スリーブ５の下端にラン
ド８を残し、又テーノや面７にろう竹材料の溝９を残す
ように行なわれる。

ランド８の高ざｒよテーパ面６とランド８の上のチーツ
ヤ部分との間に平行な毛管隙ｐ３１０を決定し、ろう付
けが行なわれるとき、この毛管隙間に溶融ろう竹材料を
満して、必礫とされる預−Ｍ接合全行なう。ランド８の
市さは普１１１１の機械別工法によって精密に調整しう
るから、毛管隙間１０を均一にすることができ、テーパ
面６．７會係合させるとき、組立後ロールすえ込与を伴
った以前の技術で鉱有してない喘徴を接合部毎に予言す
ることができる。

更に別のオＵ点として、本発明によれは、機械加工後の
管の鯉も弱い部分は、接合がなされた飲スリ〜ブで保護
されるレベルに配置され、これに対してロールすえ込み
勿伴う以前の技術でに、管の最も弱い部分に接合後スリ
ーブの下端より下のレベルにあり、而して保護されない
。その上、以前の技術で機械加工すると切欠きが残ジ、
こカ、は保膜されないはかりた、引き続いて行なわれる
作業中応力集中部として働らいてしまう。しかしながら
、テーパ加工法では、以Ｍｉ＋の技術で残してしまうよ
うなその後の応力集中として働らく切欠きを残ざない。

図面を参照して駈明した修理技術は、正′吊４管と管板
との各接合部を、夫々の看に挿入され、接合部全橋渡し
し、力・っ一端が菅に、他端が管板に孔・制約に固着さ
れ罠スリーブで保護し、刀・くして、凋′ｉ″ｌ−に苅
して二重の保峻會与える熱交換器を装造することができ
るよ′）ＶＣ容易に変更しうる。熱交換器の製造広でに
、貞とスリーブに、商い正確度と再現性ケ与える一定な
生産成形法によって整合テーパ、スリーグランド、溝お
よび毛管隙間を作ることができる。その上、ろう性感合
部が工場での入念な制飢条件のもとに作られ、スリーブ
の両接合部全そのまま周知の工場技術によって検査する
ことができる。

テーパ角度が大きすぎると、管が茶杓に弱くなるから、
選定されるテーノ母角度は管の肉厚で決まる。約９２°
（即ち、管壁の線η・ら１０）の円錐挟角が多くの場〜
合満足すべきものである。しかし、他のテーノや角度を
用いても良い。デーΔ商の長さはろう性感合部の漏れ止
めを保証するように選定される。

２ンド８の尚さは、ろう付材計の最適な毛管隙間１０を
作るため０．０７３問乃至θ。０５７簡であるべきであ
る。

【図面の簡単な説明】

添附図面は多管式熱交換器の管と管板との接合部を示す
断片的な断面１１１１１面図、１・・・管板、２・・・
管、３・・・接合部、５・・・スリーブ、６・・・テー
パ内面、７・・・テーパ外面、８・・・ランド、９・・
・溝、１０隙間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１管２と多管板ｌとの間に接合部８をもち、台管２
   の中に、台管２と少くとも１つの管板ｌとの間の接合部
   ８を橋渡しし、ＪＳつ一端が管２に、他端が管板］に夫
   々密封的に固着された管状スリーブ５を有する多管式熱
   交換器において、台管２ｉｌ′ｊその内面６にテーパを
   有し、各スリーブ５はその一端に又は一端近くにおいて
   外面に符合するテーパ７を有し、各スリーブ５にはその
   チー・ぐ面７に少くとも１つのランド８と少くとも１つ
   の溝９が形成され、テーパ面６．７を係合させて各スリ
   ーブ５を夫々の喘２に暇付け、溝９と管２のテーパ内面
   ６とによって作られた隙間１０に入れたろう竹材料でス
   リーブ５と管２との間にろう付接合部を作り、管２と管
   板ｌとの間の接合部８を個々に保護することを特徴とす
   る多管式熱交換器 （２）　　多管式熱交換器の管２と管板１との間の欠陥
   接合部３を修理するに当って９２とこの管２の中のスリ
   ーブ５との間にろう付接合部を作る方法において、管２
   の内面にテーパを設け、このテーパは、スリーブ５の一
   端又にその近くにおいてスリーブ５の外面に設けられた
   チー７千７と整合し、スリーブ５のテーパ面７は少くと
   も７つのランド８と少くとも７つの溝９會有し、テーノ
   ′ｅＩＩＩＪ６．７を係合させてスリーブ５全管２の中
   に取付け、溝９に入れたろう竹材料で、雷のテーパ内面
   ６と溝９との間の隙間１０においてろう付接合を行なう
   ことｋ　％徴とする修理方法（３）　　台管２のテーノ
   ソ内面６が約９２°の円錐挟角である、特許請求の範囲
   第（１）項又は第（２）項に記載の熱交換器 （４）　　ランド８の簡さは０．０／３論乃至ｏ、ｏｓ
   ｉ咽である特許請求の範囲第（１）墳乃至第（３）項い
   ずれか７つに記載の熱父換器