JPS594640B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS594640B2 JPS594640B2 JP15104880A JP15104880A JPS594640B2 JP S594640 B2 JPS594640 B2 JP S594640B2 JP 15104880 A JP15104880 A JP 15104880A JP 15104880 A JP15104880 A JP 15104880A JP S594640 B2 JPS594640 B2 JP S594640B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- shell
- tube group
- outer shell
- tube
- 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、非常に高温の熱媒体を使用する熱交換器の構
造に関する。
造に関する。
数百度以上に達する非常に高い温度の熱媒体間の熱交換
を行なう熱交換器にあっては、構成部材の熱膨張をでき
るだけ拘束しない構造を採用して過大な熱応力の発生を
防止し、更に比較的低温の雰囲気に直接曝されるケーシ
ングの過大な温度勾配熱応力の発生を防止するためその
内面にはできるだけ低い温度の熱媒体を流す構造が採用
される場合がある。
を行なう熱交換器にあっては、構成部材の熱膨張をでき
るだけ拘束しない構造を採用して過大な熱応力の発生を
防止し、更に比較的低温の雰囲気に直接曝されるケーシ
ングの過大な温度勾配熱応力の発生を防止するためその
内面にはできるだけ低い温度の熱媒体を流す構造が採用
される場合がある。
すなわち、長いポット状の外側のケーシングの内面にほ
ぼ相似形の小さな内側ケーシングを支持して垂下し、高
温の胴側流体を直接内側ケーシング内に導入し℃その中
で熱交換を行なうと共に熱交換後の低い温度の胴側流体
を上記両ケーシング間に流す。
ぼ相似形の小さな内側ケーシングを支持して垂下し、高
温の胴側流体を直接内側ケーシング内に導入し℃その中
で熱交換を行なうと共に熱交換後の低い温度の胴側流体
を上記両ケーシング間に流す。
内側ケーシングの中に位置する伝熱管群は、外側ケーシ
ングの上蓋より垂下支持される。
ングの上蓋より垂下支持される。
しかるに、前記したような熱交換器においては、伝熱管
群と内側ケーシングとの干渉防止等の製作、組立の配慮
から、それらの間にかなりのスペースが予め設けられ、
これが胴側流体のバイパス流（熱交換に寄与しない）の
発生を招来し、高伝熱性能達成を阻害していた。
群と内側ケーシングとの干渉防止等の製作、組立の配慮
から、それらの間にかなりのスペースが予め設けられ、
これが胴側流体のバイパス流（熱交換に寄与しない）の
発生を招来し、高伝熱性能達成を阻害していた。
本発明は、前記した事情に鑑みなされたもので、製作、
組立上の問題を生ずることなく、高い伝熱性能を呈する
熱交換器を提供することを目的とする。
組立上の問題を生ずることなく、高い伝熱性能を呈する
熱交換器を提供することを目的とする。
以下本発明を図示の実施例に基づいて説明するが、本発
明を該実施例に限定するものではない。
明を該実施例に限定するものではない。
第１図において、半円球殻状底蓋１によって下部が閉じ
られた外胴３の内面に突設したサポート５の上面に、内
胴７の上部が支持され垂下している。
られた外胴３の内面に突設したサポート５の上面に、内
胴７の上部が支持され垂下している。
円形水平断面の内胴７は、図示のように外胴３の底部ま
で延び外胴７と同様に半円球殻状底蓋９によって閉じら
れ、外胴７との間に形成された環状通路１１は、後述す
る胴側流体すなわち１次ガスのための出口ノズル１３に
連絡している。
で延び外胴７と同様に半円球殻状底蓋９によって閉じら
れ、外胴７との間に形成された環状通路１１は、後述す
る胴側流体すなわち１次ガスのための出口ノズル１３に
連絡している。
環状通路１１は熱交換を終えて相対的に低温になった１
次ガスが流れて図示しない熱源へ戻る通路として作用す
る。
次ガスが流れて図示しない熱源へ戻る通路として作用す
る。
作動時、内胴７の温度は外胴３よりも高くなり熱膨張差
を生ずるが底蓋１，９間の環状通路１１で吸収される。
を生ずるが底蓋１，９間の環状通路１１で吸収される。
外胴３の上端外向フランジ１５に、フランジ１７を介し
て接合された上蓋１９には、管板２１が一体的に形成さ
れている。
て接合された上蓋１９には、管板２１が一体的に形成さ
れている。
上蓋１９と一体的に形成されたハウジング２３は、小蓋
２５によって閉じられ、又、管内流体すなわち２次ガス
の入口ノズル２Ｔをもっており、その内部は２次ガスの
導入室２９と導出室３１に区画され又いる。
２５によって閉じられ、又、管内流体すなわち２次ガス
の入口ノズル２Ｔをもっており、その内部は２次ガスの
導入室２９と導出室３１に区画され又いる。
管板２１の中心部下面から内胴１とほぼ同軸状に鉛直下
方に延びた細長い内筒３３は、出口ノズル１３の下方で
半径方向に展延した管板３５に衝合し、管板３５はケー
ス３１と共に２次ガスの反転室３９を形成している。
方に延びた細長い内筒３３は、出口ノズル１３の下方で
半径方向に展延した管板３５に衝合し、管板３５はケー
ス３１と共に２次ガスの反転室３９を形成している。
第１図の■−■線に沿った概略断面図である第２図より
明らかなように、放射状に延びた８枚の管支持板４１（
枚数は必要に応じ適宜増減してよい。
明らかなように、放射状に延びた８枚の管支持板４１（
枚数は必要に応じ適宜増減してよい。
）の基端は、内筒３３の軸方向に延びその外表面に溶着
されている。
されている。
管支持板４１には、所定の軸方向及び半径方向ピッチを
も、って多数の貫通孔（図示しない。
も、って多数の貫通孔（図示しない。
）が穿設され、管板２１，３５の間に架設された複数の
伝熱管４３１〜４３ｎがら旋状に成形され、前記貫通孔
に挿通されている。
伝熱管４３１〜４３ｎがら旋状に成形され、前記貫通孔
に挿通されている。
伝熱管４３１〜４３ｎは、複数の層状に配置成形され（
各層の伝熱管のら旋直径は、夫々等しい）。
各層の伝熱管のら旋直径は、夫々等しい）。
これらは全体として伝熱管群４５を形成している。
伝熱管群４５を外方から取り囲むバイパス防止部材すな
わちバッフル筒４７は、隣接した管支持板４１の先端に
溶着・架設された８枚のバッフル板４９よりなり、上端
に外向きの環状フランジ５１が形成されている。
わちバッフル筒４７は、隣接した管支持板４１の先端に
溶着・架設された８枚のバッフル板４９よりなり、上端
に外向きの環状フランジ５１が形成されている。
内胴７の上端に形成された内向きの環状フランジ５３と
フランジ５１０間には、環状封止部材すなわちシールリ
ング５５が挿着されている。
フランジ５１０間には、環状封止部材すなわちシールリ
ング５５が挿着されている。
第３図は、シールリング５５の詳細を示したもので、上
下のリングプレー）５７，５９とその間のベローズ６１
よりなり、リングプレート５７の上面は、フランジ５１
の下面と密接して封止部を形成すると共に、リングプレ
ート５９の下面はフランジ５３の上面と密接する。
下のリングプレー）５７，５９とその間のベローズ６１
よりなり、リングプレート５７の上面は、フランジ５１
の下面と密接して封止部を形成すると共に、リングプレ
ート５９の下面はフランジ５３の上面と密接する。
シールリング５５の自由高さは、組立完了時ベローズ６
１が圧縮されて変形するように設計されており、バッフ
ル筒４７のフランジ５１に取り付けられている。
１が圧縮されて変形するように設計されており、バッフ
ル筒４７のフランジ５１に取り付けられている。
１次ガスの入口ノズル６３は、出口ノズル１３の中にほ
ぼ同軸状に配設されて内胴７の側壁に衝合し、上蓋１９
の中間出口ノズル６５と外胴３の中間入口ノズル６１は
、循環機を含む連結管６９によって連絡し 更に内胴７
、底蓋９、内筒３３、管板３５、ケース３７、小蓋２５
、導入室３１０表面には、断熱材７５．７６．７７．７
Ｂ 、７９゜８０．８１，８２が夫々添設され必要に応
じ、２イナ８５により被覆されている。
ぼ同軸状に配設されて内胴７の側壁に衝合し、上蓋１９
の中間出口ノズル６５と外胴３の中間入口ノズル６１は
、循環機を含む連結管６９によって連絡し 更に内胴７
、底蓋９、内筒３３、管板３５、ケース３７、小蓋２５
、導入室３１０表面には、断熱材７５．７６．７７．７
Ｂ 、７９゜８０．８１，８２が夫々添設され必要に応
じ、２イナ８５により被覆されている。
前記した構成の熱交換器を組立てて製作するには、まず
上蓋１９に内筒３３、管板３５、ケース３７、管支持板
４１、伝熱管群４５、バッフル筒４１等を一体的に組立
てた後、これにシールリング５５を取り付け、外胴３の
中にセットされている内胴７の中に挿入し、フラ／ジ１
５．１７を互いに接合する。
上蓋１９に内筒３３、管板３５、ケース３７、管支持板
４１、伝熱管群４５、バッフル筒４１等を一体的に組立
てた後、これにシールリング５５を取り付け、外胴３の
中にセットされている内胴７の中に挿入し、フラ／ジ１
５．１７を互いに接合する。
しかる後にノズル６５．６７に連結管６９を継合する。
このようにすると、伝熱管群４５とバッフル筒４１の隙
間は小さくなり、バッフル筒４７と内胴１との間の流路
はなくなる。
間は小さくなり、バッフル筒４７と内胴１との間の流路
はなくなる。
以上のように構成、組立てられた実施例において、高温
１次ガスは、入口ノズル６３から内胴１の中に流入し、
バッフル筒４７に案ロサれて伝熱管群４５の中を上昇す
る。
１次ガスは、入口ノズル６３から内胴１の中に流入し、
バッフル筒４７に案ロサれて伝熱管群４５の中を上昇す
る。
この際、１次ガスは、伝熱管４３１〜４３Ｈの中を流れ
る２次ガスと熱交換し、これを加熱して自らは低温とな
り上蓋１９の中に至る。
る２次ガスと熱交換し、これを加熱して自らは低温とな
り上蓋１９の中に至る。
更に循環機によって昇圧され、環状流路１１に流入して
出口ノズル１３へ戻りここから図示しない配管を通って
熱源（図示しなＸ、））へ戻る。
出口ノズル１３へ戻りここから図示しない配管を通って
熱源（図示しなＸ、））へ戻る。
その際、環状通路１１の中の１次ガスは断熱材７５によ
って高温１次ガスより遮熱されて低温に保持され、従っ
て外胴３の内表面温度をほぼ等しい温度に保つ。
って高温１次ガスより遮熱されて低温に保持され、従っ
て外胴３の内表面温度をほぼ等しい温度に保つ。
又、低温の２次ガスは、入口ノズル２７を通りて導入室
２９の中に流入し、伝熱管４３ｉ〜４３ｎの中を通って
反転室３９に至る。
２９の中に流入し、伝熱管４３ｉ〜４３ｎの中を通って
反転室３９に至る。
その際、前述したように１次ガスによって加熱されて昇
温し、次に内筒３３の中を流れ上り、導出室３１から流
出する。
温し、次に内筒３３の中を流れ上り、導出室３１から流
出する。
前述したように、本実施例によれば高温の１次ガスは、
バッフル筒４７に案内され、伝熱’１４５の中をほぼ均
等に分布して流れ、更に内胴７と伝熱管群４５０間には
、バッフル筒４７とシールリング５５０作用によりバイ
パス流が生じないので、その効率は最大になる。
バッフル筒４７に案内され、伝熱’１４５の中をほぼ均
等に分布して流れ、更に内胴７と伝熱管群４５０間には
、バッフル筒４７とシールリング５５０作用によりバイ
パス流が生じないので、その効率は最大になる。
なお前述の構成に代えて、バッフル板４９を第４図に示
すようなバッフル板４９′としてモヨ＜、又第５図に示
すようにシールリング５５の内側に断熱材９１を添設し
てベローズ６１の昇温を防止したり、シールリング５５
に代えてグランドパツキン５５′を用いるなど、本発明
の精神を逸脱せずにその用途、使用目的に応じて前記実
施例に改変を施すことは当業者にとって容易である。
すようなバッフル板４９′としてモヨ＜、又第５図に示
すようにシールリング５５の内側に断熱材９１を添設し
てベローズ６１の昇温を防止したり、シールリング５５
に代えてグランドパツキン５５′を用いるなど、本発明
の精神を逸脱せずにその用途、使用目的に応じて前記実
施例に改変を施すことは当業者にとって容易である。
更に又、前記実施例においては、らせん状に成形された
伝熱管を用いたが、若干の改変をなして直管伝熱管を使
用しても同様の作用、効果を得られることは勿論である
。
伝熱管を用いたが、若干の改変をなして直管伝熱管を使
用しても同様の作用、効果を得られることは勿論である
。
第１図は、本発明の実施例を示す側断面図、第２図は同
じく部分平断面図、第３図は同じく部分拡大断面図、第
４図、第５図及び第６図は前記実施例の部分的改変例を
示す部分断面図である。 １・・・底蓋、３・・・外胴、５・・・サポート、７・
・・内胴、。 ９・・・底蓋、１１・・・環状通路、１３・・・出口ノ
ズル、１５．１７・・・フランジ、１９・・・上蓋、２
１・・・管板、２３・・・ハウジング、２５・・・小蓋
、２７・・・ノズル、２９・・・導入室、３１・・・導
出室、３３・・・内筒、３５・・・管板、３７・・・ケ
ース、３９・・・反転室、４１・・・管支持板、４３ｉ
〜４３ｎ・・・伝熱管、４５・・・伝熱管！、４７・・
・バッフル筒、４９・・・バッフル板、５１゜５３・・
・フランジ、５５・・・シールリング、５７゜５９・・
・リングプレート、６１・・・ベローズ、６３゜６５．
６７・・ノズル、６９・・・連結管、７５〜８２・・・
断熱材。
じく部分平断面図、第３図は同じく部分拡大断面図、第
４図、第５図及び第６図は前記実施例の部分的改変例を
示す部分断面図である。 １・・・底蓋、３・・・外胴、５・・・サポート、７・
・・内胴、。 ９・・・底蓋、１１・・・環状通路、１３・・・出口ノ
ズル、１５．１７・・・フランジ、１９・・・上蓋、２
１・・・管板、２３・・・ハウジング、２５・・・小蓋
、２７・・・ノズル、２９・・・導入室、３１・・・導
出室、３３・・・内筒、３５・・・管板、３７・・・ケ
ース、３９・・・反転室、４１・・・管支持板、４３ｉ
〜４３ｎ・・・伝熱管、４５・・・伝熱管！、４７・・
・バッフル筒、４９・・・バッフル板、５１゜５３・・
・フランジ、５５・・・シールリング、５７゜５９・・
・リングプレート、６１・・・ベローズ、６３゜６５．
６７・・ノズル、６９・・・連結管、７５〜８２・・・
断熱材。
Claims (1)
- １ はぼ鉛直方向に延び下部が閉じられた外胴、同外胴
の上端を覆って取付けられ管内流体の導出入室を一体的
に形成した上蓋、前記外胴の内面に支持されて垂下し同
外胴の内面との間に環状の胴側流体戻り通路を形成する
内胴、前記上蓋に端部が挿着されて前記導出入室に連絡
すると共に前記内胴の中をほぼ鉛直方向に延びて伝熱管
群を形成した複数の伝熱管、前記内胴から外方に延びて
前記外胴を貫ぬいた胴側流体入口ノズル、前記内胴の上
部フランジ上面に密着して装着され前記伝熱管群を外方
より取り囲む可撓の環状封止部材、前記上蓋に支持され
前記伝熱管群を近接して外側から取り囲むと共に前記封
止部材の上端面に密着する環状バイパス防止部材、上記
外胴に設けられ上記戻り通路の下部に開口した胴側流体
出口ノズル、及び上記上蓋に設けられた中間出口ノズル
と上記外胴の上部に設けられた中間入口ノズルとを結ぶ
連結管を有してなることを特徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15104880A JPS594640B2 (ja) | 1980-10-28 | 1980-10-28 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15104880A JPS594640B2 (ja) | 1980-10-28 | 1980-10-28 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5774584A JPS5774584A (en) | 1982-05-10 |
| JPS594640B2 true JPS594640B2 (ja) | 1984-01-31 |
Family
ID=15510154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15104880A Expired JPS594640B2 (ja) | 1980-10-28 | 1980-10-28 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594640B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5927189A (ja) * | 1982-08-04 | 1984-02-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | シエルアンドチユ−ブ型熱交換器 |
-
1980
- 1980-10-28 JP JP15104880A patent/JPS594640B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5774584A (en) | 1982-05-10 |
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