JPS60138391A - シエルアンドチユ−ブ型熱交換器 - Google Patents
シエルアンドチユ−ブ型熱交換器Info
- Publication number
- JPS60138391A JPS60138391A JP24472183A JP24472183A JPS60138391A JP S60138391 A JPS60138391 A JP S60138391A JP 24472183 A JP24472183 A JP 24472183A JP 24472183 A JP24472183 A JP 24472183A JP S60138391 A JPS60138391 A JP S60138391A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- heat exchanger
- tube
- transfer pipes
- shell
- 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
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
- F22B37/20—Supporting arrangements, e.g. for securing water-tube sets
- F22B37/205—Supporting and spacing arrangements for tubes of a tube bundle
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】
本発明はシェルアンドチューブ型熱交換器の改良に関す
るものである。
るものである。
従来のシェルアンドチューブ型熱交換器を第１図により
説明すると、（１）がシェルアンドチューブ型熱交換器
の胴、（２）がす） ＩＪウム入口配管、（３）がナト
リウム出口ノズル、（４）が水・蒸気入口ヘッダ、（５
）が下降管、（６）が同下降管（５）とヘリカルコイル
伝熱管と乞つなぐつなぎ部、（７）がヘリカルコイル伝
熱部、（８）が上昇管、（９）が蒸気出口ヘッダ、（１
０１が蒸気系配管、（１１）が水・蒸気系配管、ａ２が
放出系ノズムがナトリウム入口配管（２）からシェルア
ンドチューブ型熱交換器内へ導入されて、ヘリカルコイ
ル伝熱部（力へ導かれる。ここで水側（伝熱管内）と熱
交換を行ないながら下降し、最終的にはす） ＩＪウム
出ロノズル（３）からシェルアンドチューブ型熱交換器
外へ導出される。一方、上記水側は、水・蒸気入口ヘッ
ダ（４）から管板αＱにより各伝熱管に分けられ、まず
、下降管（５）により外側シュラウドα騰と胴（１）と
の間を下降し、下端に達した後、下降管（５）とヘリカ
ルコイル管とのつなぎ部（６）を経てヘリカルコイル伝
熱部（力に至る。このヘリカルコイル伝熱部（７）です
） ＩＪウム側（胴側−管外）と熱交換を行ない、上昇
管（８）を経て蒸気出口ヘッダ（９）に集められて、タ
ービン系へ導かれる。前記各部分のうち、ヘリカルコイ
ル伝熱部（７）を示したのが第２図である。同第２図は
、内側円筒シュラウドα荀と外側円筒シュラウド（１鴇
とで囲まれた熱交換領域を示しており、同熱交換領域に
は、螺旋径の異なる多数のヘリカルコイル状伝熱管が多
層に配設されて、伝熱管束が形成されている。同ヘリカ
ルコイル状伝熱管において、ヘリカルコイル状伝熱管の
ピッチ（径方向および上下方向）は一定に保てるが、難
かしいのは、最内外層のヘリカルフィル状伝熱管と内側
円筒シュラウ）’（１４）及び外側円筒シュラウド０と
の間のクリアランスである。即ち、製作時には、上記伝
熱管束（ヘリカルコイル部）を作って、これをシュラウ
ド（１■（１４）間に入れるか、内側円筒シュラウドＩ
を上記伝熱管束の内側に挿入し、外側円筒シュラウ）”
（１３を同伝熱管束の周りに入れるか、外側円筒シュラ
ウド（１３）を分割忙しておき、これを上記伝熱管束の
周りに組立ててゆくか等の工程が考えられるが、何れの
場合にも、ヘリカルコイル状伝熱管同志のクリアランス
（（Ｂ）（Ｃ）参照）と同じ値のクリアランスを最外層
の伝熱管（７Ａ’）（または最内層の伝熱管）と外側円
筒シュラウド任９（または内側円筒シュラウド住滲）と
の間にとることができず、外側円筒シュラウドα囚と最
外層の伝熱管（７Ｎ）との間のクリアランスを（Ａｌ、
内側円筒シュラウド（１４）と最内層の伝熱管との間の
クリアランスを（Ｄｌとすると、Ａ及びＤ）Ｂ及びＣに
なっている。なおこのようになるのは、内側円筒シュラ
ウドθ４及び外側円筒シュラウｌ−＃（１３と伝熱管サ
ポート（図示せず）とを胴（１）内に別々に固定してお
り、そのときの製作公差に起因している。
説明すると、（１）がシェルアンドチューブ型熱交換器
の胴、（２）がす） ＩＪウム入口配管、（３）がナト
リウム出口ノズル、（４）が水・蒸気入口ヘッダ、（５
）が下降管、（６）が同下降管（５）とヘリカルコイル
伝熱管と乞つなぐつなぎ部、（７）がヘリカルコイル伝
熱部、（８）が上昇管、（９）が蒸気出口ヘッダ、（１
０１が蒸気系配管、（１１）が水・蒸気系配管、ａ２が
放出系ノズムがナトリウム入口配管（２）からシェルア
ンドチューブ型熱交換器内へ導入されて、ヘリカルコイ
ル伝熱部（力へ導かれる。ここで水側（伝熱管内）と熱
交換を行ないながら下降し、最終的にはす） ＩＪウム
出ロノズル（３）からシェルアンドチューブ型熱交換器
外へ導出される。一方、上記水側は、水・蒸気入口ヘッ
ダ（４）から管板αＱにより各伝熱管に分けられ、まず
、下降管（５）により外側シュラウドα騰と胴（１）と
の間を下降し、下端に達した後、下降管（５）とヘリカ
ルコイル管とのつなぎ部（６）を経てヘリカルコイル伝
熱部（力に至る。このヘリカルコイル伝熱部（７）です
） ＩＪウム側（胴側−管外）と熱交換を行ない、上昇
管（８）を経て蒸気出口ヘッダ（９）に集められて、タ
ービン系へ導かれる。前記各部分のうち、ヘリカルコイ
ル伝熱部（７）を示したのが第２図である。同第２図は
、内側円筒シュラウドα荀と外側円筒シュラウド（１鴇
とで囲まれた熱交換領域を示しており、同熱交換領域に
は、螺旋径の異なる多数のヘリカルコイル状伝熱管が多
層に配設されて、伝熱管束が形成されている。同ヘリカ
ルコイル状伝熱管において、ヘリカルコイル状伝熱管の
ピッチ（径方向および上下方向）は一定に保てるが、難
かしいのは、最内外層のヘリカルフィル状伝熱管と内側
円筒シュラウ）’（１４）及び外側円筒シュラウド０と
の間のクリアランスである。即ち、製作時には、上記伝
熱管束（ヘリカルコイル部）を作って、これをシュラウ
ド（１■（１４）間に入れるか、内側円筒シュラウドＩ
を上記伝熱管束の内側に挿入し、外側円筒シュラウ）”
（１３を同伝熱管束の周りに入れるか、外側円筒シュラ
ウド（１３）を分割忙しておき、これを上記伝熱管束の
周りに組立ててゆくか等の工程が考えられるが、何れの
場合にも、ヘリカルコイル状伝熱管同志のクリアランス
（（Ｂ）（Ｃ）参照）と同じ値のクリアランスを最外層
の伝熱管（７Ａ’）（または最内層の伝熱管）と外側円
筒シュラウド任９（または内側円筒シュラウド住滲）と
の間にとることができず、外側円筒シュラウドα囚と最
外層の伝熱管（７Ｎ）との間のクリアランスを（Ａｌ、
内側円筒シュラウド（１４）と最内層の伝熱管との間の
クリアランスを（Ｄｌとすると、Ａ及びＤ）Ｂ及びＣに
なっている。なおこのようになるのは、内側円筒シュラ
ウドθ４及び外側円筒シュラウｌ−＃（１３と伝熱管サ
ポート（図示せず）とを胴（１）内に別々に固定してお
り、そのときの製作公差に起因している。
このようにクリアランスがＡ及びＤ＞Ｂ及びＣになるの
で、クリアランス（Ａ）（Ｄ）を下降する流体力て伝熱
管同−榊クリアランス（Ｂ）（Ｃ）を下降する流体より
も多くなり（第６図参照）、最外層の伝熱管（７Ｎ）で
の熱移動量が多くなって、結果的に水側の蒸気出口温度
が高くなる（第４図参照）。これは最内層の伝熱管につ
いても同じである。このように各層間で蒸気出口部に大
きな温度差が生じると、これらの蒸気を集める管板（１
６１部でも大きな温度差が生じ、管板（１６）内の熱膨
張量の差により応力が生じて、管板αｅの構造の健全性
がそこなわれるという問題があった一 本発明は前記の問題点に対処するもので、内側円筒シュ
ラウド９と外側円筒シュラウドとで囲まれた熱交換領域
を有し、同熱交換領域に螺旋径の異なる多数の伝熱管が
多層に配設されて伝熱管束が形成されているシェルアン
ドチューブ型熱交換器において、前記各シュラウドに隣
接した層の伝熱管の螺旋ピッチを相対的に大きくしたこ
とを特徴とするシェルアンドチューブ型熱交換器に係り
、その目的とする処は、管板部の構造の健全性を保持で
きる改良されたシェルアンドチューブ型熱交換器を供す
る点にある。
で、クリアランス（Ａ）（Ｄ）を下降する流体力て伝熱
管同−榊クリアランス（Ｂ）（Ｃ）を下降する流体より
も多くなり（第６図参照）、最外層の伝熱管（７Ｎ）で
の熱移動量が多くなって、結果的に水側の蒸気出口温度
が高くなる（第４図参照）。これは最内層の伝熱管につ
いても同じである。このように各層間で蒸気出口部に大
きな温度差が生じると、これらの蒸気を集める管板（１
６１部でも大きな温度差が生じ、管板（１６）内の熱膨
張量の差により応力が生じて、管板αｅの構造の健全性
がそこなわれるという問題があった一 本発明は前記の問題点に対処するもので、内側円筒シュ
ラウド９と外側円筒シュラウドとで囲まれた熱交換領域
を有し、同熱交換領域に螺旋径の異なる多数の伝熱管が
多層に配設されて伝熱管束が形成されているシェルアン
ドチューブ型熱交換器において、前記各シュラウドに隣
接した層の伝熱管の螺旋ピッチを相対的に大きくしたこ
とを特徴とするシェルアンドチューブ型熱交換器に係り
、その目的とする処は、管板部の構造の健全性を保持で
きる改良されたシェルアンドチューブ型熱交換器を供す
る点にある。
次ニ本発明のシェルアンドチューブ型熱交換器を第５図
に示す一実施例により説明する。本シェルアンドチュー
ブ型熱交換器でもすでに述べたように内側円筒シュラウ
ドＩと外側円筒シュラウド（１３）とで囲まれた熱交換
領域を有し、同熱交換領域に螺旋径の異なる多数の伝熱
管が多層に配設されて伝熱管束が形成されている。第５
図の（７Ａ）は外側円筒シュラウ）”（１■に隣接した
最外層の伝熱管で、同最外層の伝熱管（７Ａ）の螺旋ピ
ッチを口とすると、同螺旋２ツチ（ト）が他の層の伝熱
管の螺旋ピッチよりも大きくなっており、その結果、最
外層の伝熱管（７Ａ）の長さが他の層の伝熱管の長さよ
りも短かくなっている。内側円筒シュラウド圓に隣接す
る最内層の伝熱管（７Ｂ）も同様に構成されている。な
お第５図の（ハ）は伝熱部（熱交換領域）の高さ、（ｄ
）は最外層の伝熱管（７Ａ） （または最内層の伝熱管
（７Ｂ）の径を示している。
に示す一実施例により説明する。本シェルアンドチュー
ブ型熱交換器でもすでに述べたように内側円筒シュラウ
ドＩと外側円筒シュラウド（１３）とで囲まれた熱交換
領域を有し、同熱交換領域に螺旋径の異なる多数の伝熱
管が多層に配設されて伝熱管束が形成されている。第５
図の（７Ａ）は外側円筒シュラウ）”（１■に隣接した
最外層の伝熱管で、同最外層の伝熱管（７Ａ）の螺旋ピ
ッチを口とすると、同螺旋２ツチ（ト）が他の層の伝熱
管の螺旋ピッチよりも大きくなっており、その結果、最
外層の伝熱管（７Ａ）の長さが他の層の伝熱管の長さよ
りも短かくなっている。内側円筒シュラウド圓に隣接す
る最内層の伝熱管（７Ｂ）も同様に構成されている。な
お第５図の（ハ）は伝熱部（熱交換領域）の高さ、（ｄ
）は最外層の伝熱管（７Ａ） （または最内層の伝熱管
（７Ｂ）の径を示している。
次に前記シェルアンドチューブ型熱交換器の作用を説明
する。外側円筒シュラウド（１３１とそれに隣接する最
外層の伝熱管（７Ａ）との間、及び内側円筒シュラウド
（１４）とそれに隣接する最内層の伝熱管（７Ｂ）との
間に多くのナトリウムが流れ、その結果、熱交換量が多
くなり、同各伝熱管（７Ａ） （７Ｂ）内の水側の温度
が平均よりも高くなっていたが、本シェルアンドチュー
ブ型熱交換器では、最外層の伝熱管（７Ａ）及び最内層
の伝熱管（７Ｂ）の螺旋ピッチ？）を他の層の伝熱管の
螺旋ピッチよりも大きくして、これら伝熱管（７Ａ）
（７Ｂ）の長さを短かくしており、熱交換量が低下し、
伝熱管（７ＡＸ７Ｂ）より出る蒸気温度も下がり、平均
に近づいて、管板１ｅ部での温度差が少なくなる。
する。外側円筒シュラウド（１３１とそれに隣接する最
外層の伝熱管（７Ａ）との間、及び内側円筒シュラウド
（１４）とそれに隣接する最内層の伝熱管（７Ｂ）との
間に多くのナトリウムが流れ、その結果、熱交換量が多
くなり、同各伝熱管（７Ａ） （７Ｂ）内の水側の温度
が平均よりも高くなっていたが、本シェルアンドチュー
ブ型熱交換器では、最外層の伝熱管（７Ａ）及び最内層
の伝熱管（７Ｂ）の螺旋ピッチ？）を他の層の伝熱管の
螺旋ピッチよりも大きくして、これら伝熱管（７Ａ）
（７Ｂ）の長さを短かくしており、熱交換量が低下し、
伝熱管（７ＡＸ７Ｂ）より出る蒸気温度も下がり、平均
に近づいて、管板１ｅ部での温度差が少なくなる。
従って本発明のシェルアントチユーズ型熱交換器によれ
ば、管板ａ０部の構造の健全性を保持できる効果がある
。
ば、管板ａ０部の構造の健全性を保持できる効果がある
。
以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。
第１図は従来のシェルアントチユーズ型熱交換器を示す
縦断側面図、第２図はその熱交換領域を示す側面図、第
３図はナトリウム流量分布の割合を示す説明図、第４図
は出口部の水側の温度分布を示す説明図、第５図は本発
明に係るシェルアンドチューブ型熱交換器の一実施例を
示す側面図である。 （７Ａ）・・・最外層の伝熱管 （７Ｂ）・・・最内層
の伝熱管０・・・外側円筒シュラウド Ｉ・・・内側円筒シュラウド ［Ｆ］・・・伝熱管の螺旋ピッチ 復代理人 弁理士 岡 本 重 文 外３名 、８ ［ −（／υ ７１２ １ ３
縦断側面図、第２図はその熱交換領域を示す側面図、第
３図はナトリウム流量分布の割合を示す説明図、第４図
は出口部の水側の温度分布を示す説明図、第５図は本発
明に係るシェルアンドチューブ型熱交換器の一実施例を
示す側面図である。 （７Ａ）・・・最外層の伝熱管 （７Ｂ）・・・最内層
の伝熱管０・・・外側円筒シュラウド Ｉ・・・内側円筒シュラウド ［Ｆ］・・・伝熱管の螺旋ピッチ 復代理人 弁理士 岡 本 重 文 外３名 、８ ［ −（／υ ７１２ １ ３
Claims (1)
- 内側円筒シュラウドと外側円筒シュラウドとで囲まれた
熱交換領域ン有し、同熱交換領域に螺旋径の異なる多数
の伝熱管が多層に配設されて伝熱管束が形成−れている
シェルアンドチューブ型熱交換器において、前記各シュ
ラウドに隣接した層の伝熱管の螺旋ピッチン相対的に大
きくしたことを特徴とするシェルアンドチューブ型熱交
換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24472183A JPS60138391A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | シエルアンドチユ−ブ型熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24472183A JPS60138391A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | シエルアンドチユ−ブ型熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60138391A true JPS60138391A (ja) | 1985-07-23 |
Family
ID=17122912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24472183A Pending JPS60138391A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | シエルアンドチユ−ブ型熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60138391A (ja) |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP24472183A patent/JPS60138391A/ja active Pending
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