JPS5912956B2 - ２ジユウドウガタコウオンネツコウカンキ - Google Patents
２ジユウドウガタコウオンネツコウカンキInfo
- Publication number
- JPS5912956B2 JPS5912956B2 JP12973575A JP12973575A JPS5912956B2 JP S5912956 B2 JPS5912956 B2 JP S5912956B2 JP 12973575 A JP12973575 A JP 12973575A JP 12973575 A JP12973575 A JP 12973575A JP S5912956 B2 JPS5912956 B2 JP S5912956B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- high temperature
- gas
- temperature
- outlet nozzle
- 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.)
- Expired
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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は管板部にυける熱応力を緩和した二重胴型高温
熱交換器に関する。
熱交換器に関する。
原子力エネルギ利用プラントに使用される熱交換器は、
６００℃〜１０００℃の超高温の熱媒体を取扱う。
６００℃〜１０００℃の超高温の熱媒体を取扱う。
高温度に対する強度が充分である材料の開発が 、’行
なわれていない現在において、原子力エネルギ利用プラ
ントで使用される熱交換器は新たな問題に直面している
。
なわれていない現在において、原子力エネルギ利用プラ
ントで使用される熱交換器は新たな問題に直面している
。
即ち６００℃〜１０００℃という超高温において、金属
材料は許容応力の限界で使用されることになり、各種応
力に対して非常に苛酷な状態にあり、特に原子力は放射
能という特殊事情があることから、構造上の解決策が急
がれている。
材料は許容応力の限界で使用されることになり、各種応
力に対して非常に苛酷な状態にあり、特に原子力は放射
能という特殊事情があることから、構造上の解決策が急
がれている。
これらの解決策として現在では、二重構造の熱交換器が
提案されている。
提案されている。
即ち、高温に対する熱的な強度と、圧力に対する強度を
分けた構造にし、通常は熱的な強度を受け持つものとし
て内外の圧力差を小さくし、実質上圧力がかゝつていな
い状態にした内壁管と、断熱材又は冷却媒体によつて冷
却し、低温に保持した圧力管とで構成される。
分けた構造にし、通常は熱的な強度を受け持つものとし
て内外の圧力差を小さくし、実質上圧力がかゝつていな
い状態にした内壁管と、断熱材又は冷却媒体によつて冷
却し、低温に保持した圧力管とで構成される。
又温度差の大きい部材には、大きな熱応力が発生するの
で、構造上この温度差を小さくする必要がある。
で、構造上この温度差を小さくする必要がある。
本発明は、二重構造の熱交換器において、冷媒によつて
圧力管の冷却を行なうと共に、管板部における部材の温
度差を小さくし、高温高圧に対し安全性の高い二重胴型
高温熱交換器を提供せんとするものである。
圧力管の冷却を行なうと共に、管板部における部材の温
度差を小さくし、高温高圧に対し安全性の高い二重胴型
高温熱交換器を提供せんとするものである。
即ち本発明は、内壁管と圧力管との間の流路に流人し高
温管板の上部で分流し、高温管板と内壁管との接合部及
び二次系ガス高温流体室の外側に形成した流路に流入し
た後、出口ノズルによつて上記分流した冷却ガスに合流
するようにした冷却ガス流路を設け、一方二次系ガス高
温流体室に連通する出口ノズルの外周に形成した低温二
次系ガス入口ノズルより流入した低温の二次系ガスを連
絡管に導き、流体室を介して伝熱管内に流入して熱交換
し、二次系ガス高温流体室を通して出口ノズルより流出
させる二次系流路を設けたことを特徴とする。
温管板の上部で分流し、高温管板と内壁管との接合部及
び二次系ガス高温流体室の外側に形成した流路に流入し
た後、出口ノズルによつて上記分流した冷却ガスに合流
するようにした冷却ガス流路を設け、一方二次系ガス高
温流体室に連通する出口ノズルの外周に形成した低温二
次系ガス入口ノズルより流入した低温の二次系ガスを連
絡管に導き、流体室を介して伝熱管内に流入して熱交換
し、二次系ガス高温流体室を通して出口ノズルより流出
させる二次系流路を設けたことを特徴とする。
以下本発明の一実施例について詳細に説明する。
第１図に示した二重胴型熱交換器は、内壁管１と圧力管
２とから成る。同心的に組合せられた両管の間には、圧
力管２の温度上昇を抑制する冷却用ガスが流通する流路
４が確保され、その管壁間隔は管軸方向にスバイラル状
配置の整流兼スペーサ３で保たれている。内壁管１の中
には、上下の管板Ｒ，８によつて、多数の伝熱管９・・
・が支持されている。
２とから成る。同心的に組合せられた両管の間には、圧
力管２の温度上昇を抑制する冷却用ガスが流通する流路
４が確保され、その管壁間隔は管軸方向にスバイラル状
配置の整流兼スペーサ３で保たれている。内壁管１の中
には、上下の管板Ｒ，８によつて、多数の伝熱管９・・
・が支持されている。
内壁管１の全内面ならびに後記する管板支持壁にまでそ
れらの温度上昇を可及的に抑制する断熱材１０が設置さ
れている。高温側管板８は、上端を内壁管１へ接合され
た逆円錐形でかなり長い管板支持壁１１の下端部へ取付
けられている。
れらの温度上昇を可及的に抑制する断熱材１０が設置さ
れている。高温側管板８は、上端を内壁管１へ接合され
た逆円錐形でかなり長い管板支持壁１１の下端部へ取付
けられている。
前記の接合点から真つ直ぐ下方へ延びる内壁管延長部１
２が一つの閉鎖的な室を形成レ これが二次系ガスの高
温流体室１３とされている。
２が一つの閉鎖的な室を形成レ これが二次系ガスの高
温流体室１３とされている。
この １流体室１３の全内面ならびに前記管板支持壁１
１にまで、それらの温度上昇を抑制する断熱材が設置さ
れている。そして、流体室１３の下部へ横方向から出口
ノズル１４が接続されている。冷却ガスは、上方の入口
ノズル１５から矢印ＣｌＳのように導入され、管壁間通
路４へ流される。
１にまで、それらの温度上昇を抑制する断熱材が設置さ
れている。そして、流体室１３の下部へ横方向から出口
ノズル１４が接続されている。冷却ガスは、上方の入口
ノズル１５から矢印ＣｌＳのように導入され、管壁間通
路４へ流される。
冷却ガスぱ、整流板３に規制されて旋回しつ＼下降し、
そのごく一部は下降途中にある出口ノズル１６内のラビ
リンス構造部２８によつて流量制限されて通過講出する
。残りの冷却ガスは、第２二図に詳示した管軸方向の整
流板１７を通過して下降レ支持台６まで流れつく。この
あと冷却ガスは、第３図で詳示した連通孔１８を通り、
返し板１９で形成された流路２１を上昇し、再び内壁管
延長部１２に沿つてその通路２０を下降する。か．くし
て、管板支持壁１１と内壁管との接合部は十分に冷却さ
れ、その部分の局部的昇温による強度劣化ならびに熱応
力集中が緩和される〇上述のようにレで通路２０へ至つ
た冷却ガスは、出口ノズル２２を流出してゆき、前記し
た出口ノズル１６へ合流され、矢印Ｃ２のように流れて
ゆく。
そのごく一部は下降途中にある出口ノズル１６内のラビ
リンス構造部２８によつて流量制限されて通過講出する
。残りの冷却ガスは、第２二図に詳示した管軸方向の整
流板１７を通過して下降レ支持台６まで流れつく。この
あと冷却ガスは、第３図で詳示した連通孔１８を通り、
返し板１９で形成された流路２１を上昇し、再び内壁管
延長部１２に沿つてその通路２０を下降する。か．くし
て、管板支持壁１１と内壁管との接合部は十分に冷却さ
れ、その部分の局部的昇温による強度劣化ならびに熱応
力集中が緩和される〇上述のようにレで通路２０へ至つ
た冷却ガスは、出口ノズル２２を流出してゆき、前記し
た出口ノズル１６へ合流され、矢印Ｃ２のように流れて
ゆく。
ちなみに、冷却ガスは、矢印Ｃ１の位置で４００℃でめ
つたものが、矢印Ｃ２の位置では４０５℃程度に昇温さ
れる。他方、この熱交換器に３ける一次系高温ガスは、
前記冷却ガス出口ノズル１６と同心二重管を構成する入
口ノズル２３を通じて矢印Ａ１のように導入される。
つたものが、矢印Ｃ２の位置では４０５℃程度に昇温さ
れる。他方、この熱交換器に３ける一次系高温ガスは、
前記冷却ガス出口ノズル１６と同心二重管を構成する入
口ノズル２３を通じて矢印Ａ１のように導入される。
この一次系高温ガスは、内壁管１で形成された閉鎖空間
を上昇し、その間に伝熱管９内の管内流体（二次系ガス
）と熱交換し、上方の出口ノズル２４を矢印Ａ２のよう
に出てゆく。ちなみに、一次系ガスは、矢印Ａ１の位置
で９９０℃であつたものが、矢印Ａ２の位置では３８０
℃となる。矢印Ｂ１で示す低温二次系ガスは、前記出口
ノズル１４と同心二重管を構成する管路２５｝よび連絡
管２６を通じて伝熱管入口部の流体室２７へ導かれる。
を上昇し、その間に伝熱管９内の管内流体（二次系ガス
）と熱交換し、上方の出口ノズル２４を矢印Ａ２のよう
に出てゆく。ちなみに、一次系ガスは、矢印Ａ１の位置
で９９０℃であつたものが、矢印Ａ２の位置では３８０
℃となる。矢印Ｂ１で示す低温二次系ガスは、前記出口
ノズル１４と同心二重管を構成する管路２５｝よび連絡
管２６を通じて伝熱管入口部の流体室２７へ導かれる。
この二次系ガスぱ、引きつｙき伝熱管９・・・を下降し
、その間に吸熱して昇温する。かくて高温となつた二次
系ガスぱ、熱交換器下部の流体室１３へ至り、出口ノズ
ル１４を矢印Ｂ２のように出てゆく。矢印Ｂ１の位置で
３００℃であつた二次系ガスは、矢印Ｂ２の位置では９
００℃になつている。第４図ぱ、本発明により改良され
た二重胴型熱交換器の第２実施例である。
、その間に吸熱して昇温する。かくて高温となつた二次
系ガスぱ、熱交換器下部の流体室１３へ至り、出口ノズ
ル１４を矢印Ｂ２のように出てゆく。矢印Ｂ１の位置で
３００℃であつた二次系ガスは、矢印Ｂ２の位置では９
００℃になつている。第４図ぱ、本発明により改良され
た二重胴型熱交換器の第２実施例である。
その基本的構成に｝いて、前記第１実施例と同様である
。
。
相違するところぱ、第一に壁体間通路４を下降し支持台
６に至つた冷却ガスは、支持台６に設けられた連通孔１
８を通じて直接下方の通路２０へと流れる構成になつて
いることである。なんとなれば、冷却ガスが支持台６へ
流れつく以前に、管板支持壁１１と内壁管１との接合点
を通過し、その冷却を行なう構成とされているからであ
る。第二の相違点ぱ、逆円錐形をなす高温側管板支持壁
１１の外周面部分にあるべき断熱材がすべて除去されて
いることである。
６に至つた冷却ガスは、支持台６に設けられた連通孔１
８を通じて直接下方の通路２０へと流れる構成になつて
いることである。なんとなれば、冷却ガスが支持台６へ
流れつく以前に、管板支持壁１１と内壁管１との接合点
を通過し、その冷却を行なう構成とされているからであ
る。第二の相違点ぱ、逆円錐形をなす高温側管板支持壁
１１の外周面部分にあるべき断熱材がすべて除去されて
いることである。
断熱材の代りにラビリンス２８．２９を設置し、管板支
持壁１１の外周面部に閉鎖的な二次系ガス滞溜室を形成
し、長い管板支持壁１１に急激な温度勾配の発生するこ
とを回避し、ひいては高温管板部の熱応力緩オＫ有利で
あるようになされている。以上のように構成した本実施
例の作用について以下に説明する。
持壁１１の外周面部に閉鎖的な二次系ガス滞溜室を形成
し、長い管板支持壁１１に急激な温度勾配の発生するこ
とを回避し、ひいては高温管板部の熱応力緩オＫ有利で
あるようになされている。以上のように構成した本実施
例の作用について以下に説明する。
先ず冷却ガス入口ノズル１５より流入した約４００℃の
冷却ガスぱ、流路４を通り、高温側管板８の上部で出口
ノズル１６と通路２０に分流し、出口ノズル２２によつ
て分流された冷却ガスは再び合流する。
冷却ガスぱ、流路４を通り、高温側管板８の上部で出口
ノズル１６と通路２０に分流し、出口ノズル２２によつ
て分流された冷却ガスは再び合流する。
この冷却ガスの流れによつて〜内壁管１、圧力管２、内
壁管延長部１２、高温側管板８と内壁管１との接合部で
あるスカート状支持壁５、整流板１７及び出口ノズル１
６を形成する管が約４００℃に冷却される。従つて圧力
管２及び出口ノズル１６は、４００℃の低温雰囲気とな
り、圧力に対する強度を充分に保持する。又内壁管１ぱ
、その外側に冷却ガスが、又内側に高温一次ガスがあり
、この両ガスの圧力をほと一定にすることにより、実質
上圧力が働いていない状態となつている。
壁管延長部１２、高温側管板８と内壁管１との接合部で
あるスカート状支持壁５、整流板１７及び出口ノズル１
６を形成する管が約４００℃に冷却される。従つて圧力
管２及び出口ノズル１６は、４００℃の低温雰囲気とな
り、圧力に対する強度を充分に保持する。又内壁管１ぱ
、その外側に冷却ガスが、又内側に高温一次ガスがあり
、この両ガスの圧力をほと一定にすることにより、実質
上圧力が働いていない状態となつている。
又高温側管板８の両側は、ほと同じ温度になつて｝り熱
応力は発生しない。又高温側管板８と内壁管１との間の
温度勾配は、管板支持壁１１によつて緩和される。以上
詳述した通り本発明によれば、低温二次ガスを連絡管を
通して伝熱管内に導くようにすることによつて、高温側
管板の上部に｝いて冷却ガスの流れを二次系ガス高温流
体室の外側に設けた通路と、冷却ガスの出口ノズルに分
流するようにしたので、圧力管を冷却して圧力に対する
強度を充分持たせると同様に内壁管の内外面の圧力をほ
Ｓ等しくした二重構造の熱交換器にすることができると
共に、管板と内壁管との接合部の冷却効果を高め、強度
上の安定性を向上し、又高温側管板の内外面の温度をほ
Ｓ等しくしてその管板に働く熱応力を小さくし、更に管
板支持壁によつて高温側管板と上記内壁管との接合部と
の間の温度勾配を緩くして熱応力を緩和する等、強度上
安定性の高い二重胴型高温熱交換器にすることができた
。
応力は発生しない。又高温側管板８と内壁管１との間の
温度勾配は、管板支持壁１１によつて緩和される。以上
詳述した通り本発明によれば、低温二次ガスを連絡管を
通して伝熱管内に導くようにすることによつて、高温側
管板の上部に｝いて冷却ガスの流れを二次系ガス高温流
体室の外側に設けた通路と、冷却ガスの出口ノズルに分
流するようにしたので、圧力管を冷却して圧力に対する
強度を充分持たせると同様に内壁管の内外面の圧力をほ
Ｓ等しくした二重構造の熱交換器にすることができると
共に、管板と内壁管との接合部の冷却効果を高め、強度
上の安定性を向上し、又高温側管板の内外面の温度をほ
Ｓ等しくしてその管板に働く熱応力を小さくし、更に管
板支持壁によつて高温側管板と上記内壁管との接合部と
の間の温度勾配を緩くして熱応力を緩和する等、強度上
安定性の高い二重胴型高温熱交換器にすることができた
。
第１図は本発明に依る高温熱交換器の垂直断面図、第２
図は第１図の部詳細図、第３図は第１図の部詳細図、第
４図は本発明の第二実施例を示す断面図である。 １・・・・・・内壁管、２・・・・・・圧力管、・４・
・・・・・冷却ガスの通路、８・・・・・・高温側管板
、９・・・・・・伝熱管、１１・・・・・・管板支持壁
、１３・・・・；・二次系ガス高温流体室、１４・・・
・・・二次系高温ガスの出口ノズル、１５・・・・・・
冷却ガス入口ノズル、１６・・・・・・冷却ガス出口ノ
ズル、２０・・・・・樋路（高温流体室の外側に形成し
た流路）、２２・・・・・・冷却ガス出口ノズル。
図は第１図の部詳細図、第３図は第１図の部詳細図、第
４図は本発明の第二実施例を示す断面図である。 １・・・・・・内壁管、２・・・・・・圧力管、・４・
・・・・・冷却ガスの通路、８・・・・・・高温側管板
、９・・・・・・伝熱管、１１・・・・・・管板支持壁
、１３・・・・；・二次系ガス高温流体室、１４・・・
・・・二次系高温ガスの出口ノズル、１５・・・・・・
冷却ガス入口ノズル、１６・・・・・・冷却ガス出口ノ
ズル、２０・・・・・樋路（高温流体室の外側に形成し
た流路）、２２・・・・・・冷却ガス出口ノズル。
Claims (1)
- １ 内壁管と圧力管との間の流路に流入し高温管板の上
部で分流し高温管板と内壁管との接合部及び二次系ガス
高温流体室の外側に形成した流路に流入した後出口ノズ
ルによつて上記分流した冷却ガスに合流するようにした
冷却ガス流路と、二次系ガス高温室に連通する出口ノズ
ルの外周に形成した低温二次系ガス入口ノズルより流入
しこの流入した二次系ガスを連絡管に導き流体室を介し
て伝熱管内に流入して熱交換し二次系ガス高温流体室を
通して出口ノズルより流出させるようにした二次系ガス
流路とを備えたことを特徴とする二重胴型高温熱交換器
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12973575A JPS5912956B2 (ja) | 1975-10-28 | 1975-10-28 | ２ジユウドウガタコウオンネツコウカンキ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12973575A JPS5912956B2 (ja) | 1975-10-28 | 1975-10-28 | ２ジユウドウガタコウオンネツコウカンキ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5253551A JPS5253551A (en) | 1977-04-30 |
| JPS5912956B2 true JPS5912956B2 (ja) | 1984-03-27 |
Family
ID=15016899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12973575A Expired JPS5912956B2 (ja) | 1975-10-28 | 1975-10-28 | ２ジユウドウガタコウオンネツコウカンキ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5912956B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01163525A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-27 | Ushio Inc | 炬燵用ヒータランプ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2007335431A1 (en) | 2006-12-18 | 2008-06-26 | Max Co., Ltd. | Fixer assembly |
| JP6083514B2 (ja) * | 2013-03-25 | 2017-02-22 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 熱交換装置 |
-
1975
- 1975-10-28 JP JP12973575A patent/JPS5912956B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01163525A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-27 | Ushio Inc | 炬燵用ヒータランプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5253551A (en) | 1977-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4224983A (en) | Heat exchange apparatus for a reactor | |
| US3189086A (en) | Heat exchanger with concentric flow passageways | |
| US3854528A (en) | Heat-exchanger module | |
| US3020024A (en) | Heat exchanger construction | |
| JPS627996B2 (ja) | ||
| JPS5912956B2 (ja) | ２ジユウドウガタコウオンネツコウカンキ | |
| JPS5889689A (ja) | 分解可能な流体を間接加熱するための管式分解炉 | |
| JPS6334395B2 (ja) | ||
| JPS60244891A (ja) | 高速中性子炉 | |
| JPS62185192A (ja) | 原子炉圧力容器 | |
| US4276928A (en) | Superheater inlet/outlet header | |
| US4585053A (en) | Heat exchanger for reactor core and the like | |
| US3297542A (en) | Integral nuclear reactor-heat exchanger power plant | |
| JPS6193992A (ja) | 原子炉の一次流体冷却用緊急熱交換器及びその組立て方法 | |
| US4257480A (en) | Heat exchanger and method | |
| FR2375565A1 (fr) | Echangeur de chaleur destine a un reacteur nucleaire fonctionnant a temperature elevee | |
| JPS5523850A (en) | Heat exchanger | |
| JP2717443B2 (ja) | キュポラ用熱交換器 | |
| JPS609596Y2 (ja) | 熱衝撃緩和構造 | |
| GB1129588A (en) | Improvements relating to heat exchangers for cooling freshly cracked gases | |
| GB618280A (en) | Vertical tubular heat exchanger | |
| JPS6315001A (ja) | 蒸気発生器 | |
| JPS6339576Y2 (ja) | ||
| JPS5855430B2 (ja) | ニジユウカンシキユ−ジガタネツコウカンキ | |
| JPS601549B2 (ja) | 熱交換器 |