JPS5915796A - 多管式熱交換器 - Google Patents
多管式熱交換器Info
- Publication number
- JPS5915796A JPS5915796A JP12509682A JP12509682A JPS5915796A JP S5915796 A JPS5915796 A JP S5915796A JP 12509682 A JP12509682 A JP 12509682A JP 12509682 A JP12509682 A JP 12509682A JP S5915796 A JPS5915796 A JP S5915796A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat transfer
- notch
- shell
- guide plates
- 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
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
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】
本発明は、２つの流体間の熱交換に使用したり、あるい
はその熱交換によって該流体に化学反応を生せしめる反
応器として使用する多管式熱交換器に関するものである
。
はその熱交換によって該流体に化学反応を生せしめる反
応器として使用する多管式熱交換器に関するものである
。
従来の多管式熱交換器は、たとえば、第１図ないし第４
図に示すような構成に寿っている。
図に示すような構成に寿っている。
第１図において、１は胴、２は伝熱管、３と４は該伝熱
管群の管寄、５は胴側を流れる流体の流れを伝熱管群に
対して直角にするだめに設けられている仕切板、６は胴
側を流れる流体の通路として各仕切板に交互に設けられ
た切欠き部である。すなわち、一方の流体は、矢印７で
示すように流入し７、各伝熱管２内を流れ、矢印８で示
すように流出する。また前記一方の流体と温度差のある
他方の流体は 矢印９で示すように胴側流体として流入
し７、胴１内において伝熱管２の外部を流れ、矢印１０
で示すように流出する。この間において、伝熱管２を介
［７て、一方の流体と他方の流体との間で、温度差に応
じた熱交換をする。
管群の管寄、５は胴側を流れる流体の流れを伝熱管群に
対して直角にするだめに設けられている仕切板、６は胴
側を流れる流体の通路として各仕切板に交互に設けられ
た切欠き部である。すなわち、一方の流体は、矢印７で
示すように流入し７、各伝熱管２内を流れ、矢印８で示
すように流出する。また前記一方の流体と温度差のある
他方の流体は 矢印９で示すように胴側流体として流入
し７、胴１内において伝熱管２の外部を流れ、矢印１０
で示すように流出する。この間において、伝熱管２を介
［７て、一方の流体と他方の流体との間で、温度差に応
じた熱交換をする。
ところで、従来の仕切板５の切欠き部（バッフルカット
）６は、第３図に示すように弓形であるため、第４図に
みられるように、胴（１ｔｌの流体の大部分が切欠き部
６の中央部ａのところを流れ、両端部すのほうの流量は
少なくなる。したがって、中央部ａの部分の伝熱管２の
胴側熱伝達係数が筒く、両端部すの部分では低く々す、
アンバランスが生ずる。また第２図の矢印で示すように
、伝熱管２の管群を横切る流れも、仕切板５０間隔が大
きい場合は、伝熱管２に平行表流れも生じ、一様な熱伝
達係数が得られ々い。
）６は、第３図に示すように弓形であるため、第４図に
みられるように、胴（１ｔｌの流体の大部分が切欠き部
６の中央部ａのところを流れ、両端部すのほうの流量は
少なくなる。したがって、中央部ａの部分の伝熱管２の
胴側熱伝達係数が筒く、両端部すの部分では低く々す、
アンバランスが生ずる。また第２図の矢印で示すように
、伝熱管２の管群を横切る流れも、仕切板５０間隔が大
きい場合は、伝熱管２に平行表流れも生じ、一様な熱伝
達係数が得られ々い。
また仕切板５の切欠き部６を通る伝熱管２に対しては、
流れの方向が骸骨２の長手軸に平行な流れと、直角な方
向の流れの両方があり、どの程度の熱伝達係数が出てい
るか、つかみにくい。
流れの方向が骸骨２の長手軸に平行な流れと、直角な方
向の流れの両方があり、どの程度の熱伝達係数が出てい
るか、つかみにくい。
このように、従来の多管式熱交換器においては、伝熱管
群の部分的な熱伝達係数に、かなりのばらつきが生じ、
したがって、熱交換率が低下し、とくに、伝熱管内で化
学反応等を起こさせる反応器として使用するには、管壁
温度を、どの部分も一様なある一定の温度に保つ盛装が
あるが、このような期待は望めない。
群の部分的な熱伝達係数に、かなりのばらつきが生じ、
したがって、熱交換率が低下し、とくに、伝熱管内で化
学反応等を起こさせる反応器として使用するには、管壁
温度を、どの部分も一様なある一定の温度に保つ盛装が
あるが、このような期待は望めない。
本発明は、一般的な仕切板のほかに案内板を追加し、か
、つ、これらの板の切欠き部の形状お（３） よび寸法を適当に選定することにより、どの部分の伝熱
管も一様な胴側伝熱係数を得るようにした多管式熱交換
器を提供することを目的とするものである。
、つ、これらの板の切欠き部の形状お（３） よび寸法を適当に選定することにより、どの部分の伝熱
管も一様な胴側伝熱係数を得るようにした多管式熱交換
器を提供することを目的とするものである。
このため、本発明の構成は、胴内を仕切っている一つの
仕切板と隣りの仕切板の間に、伝熱管群に対１．て直角
に配置されて胴側の流体を該伝熱管群に直角に一様に流
すように設けられた適数枚の案内板を備え、かつ、胴側
を流れる流体の通路として前記仕切板に交互に設けられ
た切欠き部の形状が円弧状になっており、しかも、前記
各案内板には、胴側を流れる前記流体の流入部と流出部
とに、それぞれ流量に応じて流速を一定にする大きさの
円弧状の切欠き部を有することを特徴としている。
仕切板と隣りの仕切板の間に、伝熱管群に対１．て直角
に配置されて胴側の流体を該伝熱管群に直角に一様に流
すように設けられた適数枚の案内板を備え、かつ、胴側
を流れる流体の通路として前記仕切板に交互に設けられ
た切欠き部の形状が円弧状になっており、しかも、前記
各案内板には、胴側を流れる前記流体の流入部と流出部
とに、それぞれ流量に応じて流速を一定にする大きさの
円弧状の切欠き部を有することを特徴としている。
以下、本発明の一実施例について、第５図ないし第９図
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
第５図および第６図において、１１と１２は案内板で、
一つの仕切板５と隣りの仕切板５０間に上地され、かつ
、伝熱管２に対して直角に（４）
” 設けられ、後述するように、胴側を流れる流体を伝熱管
群に直角に一様に流す役目をする。
一つの仕切板５と隣りの仕切板５０間に上地され、かつ
、伝熱管２に対して直角に（４）
” 設けられ、後述するように、胴側を流れる流体を伝熱管
群に直角に一様に流す役目をする。
１３は前記仕切板５の切欠き部で、その形状は第７図に
みられるように円弧状になっている。
みられるように円弧状になっている。
なお第７図のθ１ は１２０度である。１．４は胴側を
流れる流体の該案内板１１の流出部に設けられた円弧状
の切欠き部、１５は同様に該案内板１１の流入部に設け
られた円弧状の切欠き部、１６は同様に該案内板１２の
流出部に設けられた円弧状の切欠き部、１−７は同様に
該案内板１２の流入部に設けられた円弧状の切欠き部で
ある。
流れる流体の該案内板１１の流出部に設けられた円弧状
の切欠き部、１５は同様に該案内板１１の流入部に設け
られた円弧状の切欠き部、１６は同様に該案内板１２の
流出部に設けられた円弧状の切欠き部、１−７は同様に
該案内板１２の流入部に設けられた円弧状の切欠き部で
ある。
前記案内板１１と１２の形状は殆んど同様であるので、
その１つの案内板１２を第８図に示しており、同図のθ
２と０３は、ともに１２０度である。
その１つの案内板１２を第８図に示しており、同図のθ
２と０３は、ともに１２０度である。
なお、この実施例では、切欠き部１４の面積と切欠き部
１７の面積を等しくし、切欠き部１５の面積と切欠き部
１６の面積を等しくし、また切欠き部１４の面積を切欠
き部１５０面積の半分にし、切欠き部１７の面積を切欠
き部１６の面積の半分にし、しかも、切欠き部１３の面
積は切欠き部１５の面積と切欠き部１７０面積の和にし
、つまり、切欠き部１４の面積と切欠き部１６の面積の
和にしである。
１７の面積を等しくし、切欠き部１５の面積と切欠き部
１６の面積を等しくし、また切欠き部１４の面積を切欠
き部１５０面積の半分にし、切欠き部１７の面積を切欠
き部１６の面積の半分にし、しかも、切欠き部１３の面
積は切欠き部１５の面積と切欠き部１７０面積の和にし
、つまり、切欠き部１４の面積と切欠き部１６の面積の
和にしである。
すなわち、仕切板５０間に適当な枚数（第５図および第
６図の実施例では２枚）の案内板１１．１２．・・・を
入れて胴側を流れる流体の流れを伝熱管群に直角になる
ようにして、該管群に平行な成分を除くことにより、該
管群部の一様な熱伝達係数を得ることができる。また案
内板５の切欠き部１３の形状を従来の弓形から１２０度
の円弧状にし、各案内板１１と１２の切欠き部１４，１
５，１６．１７の形状も１２０度の円弧状にすることに
よって、たとえば、第９図に代表して示すように、切欠
き部１５の弧に沿った長さＣはほぼ案内板中央部（仕切
板５の中央部、つまり、胴１の内径）の長さｄに尋しい
ので、伝熱管群を直角に横切って流れている流体は切欠
き部１５を出て、中央部を通り、次の切欠き部から出る
までの間、はぼ一定の流速を保つことができる。また案
内板１１と１２は、仕切板５の切欠き部１３を通る伝熱
管２に対し、その長手軸に平行な流れを作シ出し、直角
方向の流れを極力少なくする役目もはたしている。これ
ら伝熱管２の長手軸に平行な流れを適当か流速にするこ
とにより、伝熱管群中央部（長手軸に直角の流れを受け
ている）に生じている熱伝達係数と同じ値の熱伝達係数
を取らせることができる。すなわち、案内板１１と１２
の切欠き部１４，１５，１６．１７の面積は管長手軸に
平行な流れを、どの部分でも一定にするため、そこを通
過する流量に応じて決定する。たとえば、仕切板５の切
欠き部１３の面積と、案内板１１および１２の切欠き部
１４，１５，１６．１７の面積との関係を前述のような
割合にすることにより、第６図に示す流速ｖ１とＶ、と
Ｖ、は等しくなり、熱伝達係数が等しくガる。
６図の実施例では２枚）の案内板１１．１２．・・・を
入れて胴側を流れる流体の流れを伝熱管群に直角になる
ようにして、該管群に平行な成分を除くことにより、該
管群部の一様な熱伝達係数を得ることができる。また案
内板５の切欠き部１３の形状を従来の弓形から１２０度
の円弧状にし、各案内板１１と１２の切欠き部１４，１
５，１６．１７の形状も１２０度の円弧状にすることに
よって、たとえば、第９図に代表して示すように、切欠
き部１５の弧に沿った長さＣはほぼ案内板中央部（仕切
板５の中央部、つまり、胴１の内径）の長さｄに尋しい
ので、伝熱管群を直角に横切って流れている流体は切欠
き部１５を出て、中央部を通り、次の切欠き部から出る
までの間、はぼ一定の流速を保つことができる。また案
内板１１と１２は、仕切板５の切欠き部１３を通る伝熱
管２に対し、その長手軸に平行な流れを作シ出し、直角
方向の流れを極力少なくする役目もはたしている。これ
ら伝熱管２の長手軸に平行な流れを適当か流速にするこ
とにより、伝熱管群中央部（長手軸に直角の流れを受け
ている）に生じている熱伝達係数と同じ値の熱伝達係数
を取らせることができる。すなわち、案内板１１と１２
の切欠き部１４，１５，１６．１７の面積は管長手軸に
平行な流れを、どの部分でも一定にするため、そこを通
過する流量に応じて決定する。たとえば、仕切板５の切
欠き部１３の面積と、案内板１１および１２の切欠き部
１４，１５，１６．１７の面積との関係を前述のような
割合にすることにより、第６図に示す流速ｖ１とＶ、と
Ｖ、は等しくなり、熱伝達係数が等しくガる。
上述のように、本発明は、胴内を仕切っている一つの仕
切板と隣りの仕切板の間に、伝熱管群に対して直角に配
置されて胴側の流体を該伝熱管群に直角に一様に流すよ
うに設けられた適数枚の案内板を備え、かつ、胴側を流
れる流体の通路として前記仕切板に又互に設けられた切
欠き部の形状が円弧状になっており、しかも、前記各案
内板には、胴側を流れる前記流体の流入部と流出部とに
、それぞれ流量に応じて流速を一定にする大きさの円弧
状の切欠き部を有するから、伝熱管群の熱伝達係数にア
ンバランスがなく、一様となるので、熱交換率が向上し
、とくに、伝熱管内で化学反応等を起させる反応器とし
て好適なものとなる。
切板と隣りの仕切板の間に、伝熱管群に対して直角に配
置されて胴側の流体を該伝熱管群に直角に一様に流すよ
うに設けられた適数枚の案内板を備え、かつ、胴側を流
れる流体の通路として前記仕切板に又互に設けられた切
欠き部の形状が円弧状になっており、しかも、前記各案
内板には、胴側を流れる前記流体の流入部と流出部とに
、それぞれ流量に応じて流速を一定にする大きさの円弧
状の切欠き部を有するから、伝熱管群の熱伝達係数にア
ンバランスがなく、一様となるので、熱交換率が向上し
、とくに、伝熱管内で化学反応等を起させる反応器とし
て好適なものとなる。
第１図は従来の多管式熱又換器の一例を示した断面図、
第２図は第１図の一部を拡大して示した断面図、第３図
は第２図の仕切板の正面図、第４図は第３図の仕切板の
作用の説明図、第５図は本発明の一実施例を示した断面
図、第６図は第５図の一部を拡大して示した断面図、第
７図は第６図の仕切板の正面図、第８図は第６図の１つ
の案内板の正面図、第９図は第６図のもう１つの案内板
の作用の説明図である。 １・・・胴、２・・・伝熱管、５・・・仕切板、１１．
１２・・・案内板、１３，１４゜１５．１６．１７・・
・切欠き部。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社第５Ｎ 第８目 茶９図
第２図は第１図の一部を拡大して示した断面図、第３図
は第２図の仕切板の正面図、第４図は第３図の仕切板の
作用の説明図、第５図は本発明の一実施例を示した断面
図、第６図は第５図の一部を拡大して示した断面図、第
７図は第６図の仕切板の正面図、第８図は第６図の１つ
の案内板の正面図、第９図は第６図のもう１つの案内板
の作用の説明図である。 １・・・胴、２・・・伝熱管、５・・・仕切板、１１．
１２・・・案内板、１３，１４゜１５．１６．１７・・
・切欠き部。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社第５Ｎ 第８目 茶９図
Claims (1)
- １、胴内を仕切っている一つの仕切板と隣りの仕切板の
間に、伝熱管群に対して直角に配置されて胴側の流体を
該伝熱管群に直角に一様に流すように設けられた適数枚
の案内板を備え、かつ、胴側を流れる流体の通路として
前記仕切板に交互に設けられた切欠き部の形状が円弧状
になっておシ、しかも、前記各案内板には、胴側を流れ
る前記流体の流入部と流出部とに、それぞれ流量に応じ
て流速を一定にする大きさの円弧状の切欠き部を有する
ことを特徴とする、多管式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12509682A JPS5915796A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 多管式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12509682A JPS5915796A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 多管式熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5915796A true JPS5915796A (ja) | 1984-01-26 |
Family
ID=14901746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12509682A Pending JPS5915796A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 多管式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915796A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100768763B1 (ko) | 1999-07-21 | 2007-10-19 | 스톤 앤드 웹스터 인코포레이티드 | 향상된 열전달을 위한 유체유동형성장치와 열전달향상방법 |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP12509682A patent/JPS5915796A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100768763B1 (ko) | 1999-07-21 | 2007-10-19 | 스톤 앤드 웹스터 인코포레이티드 | 향상된 열전달을 위한 유체유동형성장치와 열전달향상방법 |
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