JPS59122898A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS59122898A JPS59122898A JP23233082A JP23233082A JPS59122898A JP S59122898 A JPS59122898 A JP S59122898A JP 23233082 A JP23233082 A JP 23233082A JP 23233082 A JP23233082 A JP 23233082A JP S59122898 A JPS59122898 A JP S59122898A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- tube
- heat transfer
- heat exchanger
- titanium
- 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
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は多管式熱交換器の伝熱管の管板に対する接合構
造のうち特に伝熱管、管板ともにチタン系材料を用いた
ものに関する。
造のうち特に伝熱管、管板ともにチタン系材料を用いた
ものに関する。
多管式熱交換器における伝熱管を管板に取付ける一般的
方法は第１図に示すように、伝熱管１を管板２に挿着し
、との挿着部１ａを拡径して結合する拡管法や、第２図
に示すように伝熱管１を管板２に挿着し、挿着部１ａの
先端部を管板２に溶接３することで結合する溶接法等が
ある。
方法は第１図に示すように、伝熱管１を管板２に挿着し
、との挿着部１ａを拡径して結合する拡管法や、第２図
に示すように伝熱管１を管板２に挿着し、挿着部１ａの
先端部を管板２に溶接３することで結合する溶接法等が
ある。
ところで、火力或いは原子力発電所に設置される復水器
、空気抽出器、グランド蒸気復水器等のように使用流体
の条件が、低温度且つ低圧力の場合には、一般に拡管法
によって伝熱管を管板に固定して、液体のシールを行な
っており、特に復水器のような大型熱交換器にあっては
、運転条件によっては伝熱管に大きな力が作用し、この
力を伝熱管両端と管板との把持力で受けるため、第３図
に示すように管板２に形成した伝熱管取付孔４に周方向
の溝５を複数本設け、伝熱管と取付孔との把持力を増加
し、拡管部の信頼性を向上するようにしている。
、空気抽出器、グランド蒸気復水器等のように使用流体
の条件が、低温度且つ低圧力の場合には、一般に拡管法
によって伝熱管を管板に固定して、液体のシールを行な
っており、特に復水器のような大型熱交換器にあっては
、運転条件によっては伝熱管に大きな力が作用し、この
力を伝熱管両端と管板との把持力で受けるため、第３図
に示すように管板２に形成した伝熱管取付孔４に周方向
の溝５を複数本設け、伝熱管と取付孔との把持力を増加
し、拡管部の信頼性を向上するようにしている。
しかしながら、伝熱管としてチタン管を用いる場合には
、熱伝導率の面からその肉厚を０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ
程度の薄肉としなければならない。このためチタンの
特性であるスプリングバックにより溝を穿設しても把持
力の向上はそれ程望めない。
、熱伝導率の面からその肉厚を０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ
程度の薄肉としなければならない。このためチタンの
特性であるスプリングバックにより溝を穿設しても把持
力の向上はそれ程望めない。
つまり、拡管法によってチタン管を管板に堰付ける場合
には把持力が黄銅管を用いた場合の柿程度とフよるため
、復水器氷室に循環水ポンプ締切圧力を受けると、冷却
管に大きな軸方向荷重が作用し、チタン管の拡管部は危
険な状態になることがある。
には把持力が黄銅管を用いた場合の柿程度とフよるため
、復水器氷室に循環水ポンプ締切圧力を受けると、冷却
管に大きな軸方向荷重が作用し、チタン管の拡管部は危
険な状態になることがある。
このためチタン管をチタン管板やチタンクラッド管板に
溶接して強度を持たせる方法かあるが、チタンは高温に
おいて酸素や窒素等の活性ガスを吸収して脆化する傾向
があるため、チタン管の溶接にあたっては不活性ガスに
よって溶接部をシールした状態で行なう必要がある。
溶接して強度を持たせる方法かあるが、チタンは高温に
おいて酸素や窒素等の活性ガスを吸収して脆化する傾向
があるため、チタン管の溶接にあたっては不活性ガスに
よって溶接部をシールした状態で行なう必要がある。
そこで従来は、第４図に示すようにチタン管１とチタン
管板２を溶接する際、溶接トーチ６の周囲にシールド用
の囲い７を設け、この囲い７内に不活性ガスを充満させ
、溶接部を大気から遮断し−た状態で溶接するようにし
ている。
管板２を溶接する際、溶接トーチ６の周囲にシールド用
の囲い７を設け、この囲い７内に不活性ガスを充満させ
、溶接部を大気から遮断し−た状態で溶接するようにし
ている。
しかし上記の如きシールド溶接法による場合には溶接時
に溶接アークの状態を監視しにくく、更に溶接トーチ６
と囲い７の取付部との間に隙間８が存在すると、トーチ
６から噴出する不活性ガスの噴出力によって空気が隙間
８Ｉ：を介して引き込まれ、不活性ガスによるシールド
効果が減少する。
に溶接アークの状態を監視しにくく、更に溶接トーチ６
と囲い７の取付部との間に隙間８が存在すると、トーチ
６から噴出する不活性ガスの噴出力によって空気が隙間
８Ｉ：を介して引き込まれ、不活性ガスによるシールド
効果が減少する。
また、第５図に示すように、冷却水が伝熱管内に流入す
る際、冷却水は伝熱管入口部付近に渦９を発生、させ停
滞部１０を作る。すると、チタンは銅合金の如く生物付
着に対する抑制効果が期待できず、且つ従来生物汚染に
対して有効な方法とされていた塩素注入が近年環境問題
の観点から実施できないので、該停滞部１０に貝等の生
物付着が生じる。そして停滞部１０に付着した貝等が成
長すると、冷却水が管内に流入するのを阻害し、また生
物の体液等によって管板面が腐食する場合もある。
る際、冷却水は伝熱管入口部付近に渦９を発生、させ停
滞部１０を作る。すると、チタンは銅合金の如く生物付
着に対する抑制効果が期待できず、且つ従来生物汚染に
対して有効な方法とされていた塩素注入が近年環境問題
の観点から実施できないので、該停滞部１０に貝等の生
物付着が生じる。そして停滞部１０に付着した貝等が成
長すると、冷却水が管内に流入するのを阻害し、また生
物の体液等によって管板面が腐食する場合もある。
本発明は上記従来の問題点を改善すべく成したものであ
って、チタン系伝熱管をチタン系管板に溶接するにあた
って、溶接部が活性ガスと反応して脆化することなく、
且つ溶接部近傍に生物付着が生じることのない管板に対
する伝熱管の接合構造を有する熱交換器を提供すること
を目的とする。
って、チタン系伝熱管をチタン系管板に溶接するにあた
って、溶接部が活性ガスと反応して脆化することなく、
且つ溶接部近傍に生物付着が生じることのない管板に対
する伝熱管の接合構造を有する熱交換器を提供すること
を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明はチタン系管板に穿設
した伝熱管取付孔の一端部、例えば冷却水流入側端部に
テーバ部を形成し、また上記取付孔に挿入したチタン系
伝熱管の先端部が上記テーパ部と取付孔との境界部近傍
に位置するように接合せしめたことをその概要としてい
る。
した伝熱管取付孔の一端部、例えば冷却水流入側端部に
テーバ部を形成し、また上記取付孔に挿入したチタン系
伝熱管の先端部が上記テーパ部と取付孔との境界部近傍
に位置するように接合せしめたことをその概要としてい
る。
以下に本発明の実施例を第６図乃至第１３図に基いて詳
述する。
述する。
第６図はチタン系管板の断面図、第７図は該管板にチタ
ン系伝熱管を挿着した状態の断面図、第８図はチタン系
管板にチタン系伝熱管を溶接した状態を示す断面図であ
る。
ン系伝熱管を挿着した状態の断面図、第８図はチタン系
管板にチタン系伝熱管を溶接した状態を示す断面図であ
る。
チタン系管板２には第６図に示すように厚さ方向に伝熱
管取付孔４が貫通形成され、この取付孔４の冷却水流入
側の端部には先広がりとなったテーパ部１１を形成して
いる。このテーパ部１１はそのテーバ角度Ａを１５°〜
４５°程度とし、またテーバ長さＢは伝熱管の肉厚の数
倍から士数倍となるように設定している。
管取付孔４が貫通形成され、この取付孔４の冷却水流入
側の端部には先広がりとなったテーパ部１１を形成して
いる。このテーパ部１１はそのテーバ角度Ａを１５°〜
４５°程度とし、またテーバ長さＢは伝熱管の肉厚の数
倍から士数倍となるように設定している。
また上記取付孔４には第７図に示すようにチタン管１を
伝熱管として挿入し、チタン管１の先端部がテーパ部１
１と取付孔４との境界部に一致するようにしている。そ
して、上記チタン管１の先端部は第８図に示すように管
板２に溶接３せしめられる。
伝熱管として挿入し、チタン管１の先端部がテーパ部１
１と取付孔４との境界部に一致するようにしている。そ
して、上記チタン管１の先端部は第８図に示すように管
板２に溶接３せしめられる。
次に接合方法を第９図及び第９図の平面図である第１０
図に基いて説明する。先ず、第７図に示した状態から、
トーチ６をチタン管１の先端部に臨ませ、不活性ガスの
保持エリアａをテーパ部１１とトーチ６との間に形成す
る。そして溶接トーチ６をチタン管１の先端部局に沿っ
て移動させつつ溶接を行ない、チタン管１を管板２に接
合せしめる。
図に基いて説明する。先ず、第７図に示した状態から、
トーチ６をチタン管１の先端部に臨ませ、不活性ガスの
保持エリアａをテーパ部１１とトーチ６との間に形成す
る。そして溶接トーチ６をチタン管１の先端部局に沿っ
て移動させつつ溶接を行ない、チタン管１を管板２に接
合せしめる。
また、第１１図乃至第１３図は別実施例を示すものであ
り、第１１図に示すものに−あってはテーバ部１１と取
付孔４との境界部に管板２と平行な段部１３を設け、チ
タン管１をその先ｉ部が該段部１３と面一となるように
挿着し、この部分を溶接するようにしたものであり、ま
た第１２図及び第１３図に示すものは、チタン管１の先
端部がテーパ部１１と取付孔４との境界部から上又は下
に若干ずれるようにしてチタン管１を取付孔４に挿着し
、その後溶接するようにしたものである。尚、伝熱管を
管板に挿着した後に伝熱管と管板とを同時に切削加圧し
、テーバ部を形成してもよい。
り、第１１図に示すものに−あってはテーバ部１１と取
付孔４との境界部に管板２と平行な段部１３を設け、チ
タン管１をその先ｉ部が該段部１３と面一となるように
挿着し、この部分を溶接するようにしたものであり、ま
た第１２図及び第１３図に示すものは、チタン管１の先
端部がテーパ部１１と取付孔４との境界部から上又は下
に若干ずれるようにしてチタン管１を取付孔４に挿着し
、その後溶接するようにしたものである。尚、伝熱管を
管板に挿着した後に伝熱管と管板とを同時に切削加圧し
、テーバ部を形成してもよい。
以上の如く本発明によれば、チタン管を挿入する取付孔
の端部にテーパ部を形成したので、溶接する際にテーパ
部が壁となってシールドガス保持エリアを形成すること
となり、溶接部を大気から遮断するシールドガス用囲い
と同じ効果を有することになる。したがって、溶接５部
は大気から完全に遮断され、活性ガスによる汚染を防止
することができる。
の端部にテーパ部を形成したので、溶接する際にテーパ
部が壁となってシールドガス保持エリアを形成すること
となり、溶接部を大気から遮断するシールドガス用囲い
と同じ効果を有することになる。したがって、溶接５部
は大気から完全に遮断され、活性ガスによる汚染を防止
することができる。
また、溶接アークは、トーチが管板表面付近までかぶさ
っていても、対向するテーバ部の箇所からの監視が可能
となる。そして更にテーバ部はベルマウス形状となるた
め、冷却水が伝熱管内に流入する際に、渦或いは停滞部
が発生せず、もって管板表面等に生物が付着することが
ない等多くの効果を発揮する。
っていても、対向するテーバ部の箇所からの監視が可能
となる。そして更にテーバ部はベルマウス形状となるた
め、冷却水が伝熱管内に流入する際に、渦或いは停滞部
が発生せず、もって管板表面等に生物が付着することが
ない等多くの効果を発揮する。
合構造を説明した断面図、第５図は従来の管と管実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１・・・管、２・・・管板、３・・・溶接部、４・・・
管取付孔、１１・・・テーパ部。
管取付孔、１１・・・テーパ部。
出願人代理人 猪 股 清第１図 第
２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 ４６８−
２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 ４６８−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、チタン系管板に形成した取付孔にチタン系伝熱管を
挿入接合してなる熱交換器において、上記取付孔の一端
部にはテーバ部を形成し、且つ上記チタン系伝熱管の先
端部はテーバ部と取付孔との境界部近傍に位置するよう
に挿入接合されていることを特徴とする熱交換器。 ２、前記テーバ部の底部に管板に平行な段部を形成し、
この段部と伝達管端面とを面一にしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23233082A JPS59122898A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23233082A JPS59122898A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122898A true JPS59122898A (ja) | 1984-07-16 |
Family
ID=16937501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23233082A Pending JPS59122898A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59122898A (ja) |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP23233082A patent/JPS59122898A/ja active Pending
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