JPS6026296A - 多段熱交換器 - Google Patents
多段熱交換器Info
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- JPS6026296A JPS6026296A JP59133389A JP13338984A JPS6026296A JP S6026296 A JPS6026296 A JP S6026296A JP 59133389 A JP59133389 A JP 59133389A JP 13338984 A JP13338984 A JP 13338984A JP S6026296 A JPS6026296 A JP S6026296A
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D3/06—Flash distillation
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
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- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/06—Flash evaporation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
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- 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
- F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
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- F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
- F28D7/0083—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
- F28D7/0091—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium the supplementary medium flowing in series through the units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- 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
- F28D7/06—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 having a single U-bend
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (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
産業上の利用分野
本発明は、加熱または冷却すべきIIy、外の通る複数
の管と、異なる状態のカス状および(または)液状奴体
用の互いに分運されて管の−6[;を包囲する少なくと
も2つの空間とを有する、多段熱交換器に関する。 従来技術 +’hf述した種類の熱交換器は、種々の構成で、例え
ば特に海水脱塩装置の多段フラッシュ蒸発器の様式で、
またグく力発電所における主復水子熱器の様式で公知で
ある。多段構成の熱交換器では、管外を流れて熱交換に
関与する1M体が異なる状態毎特に異なる圧力で存在す
るので、この媒体のために互いに分離された空間が必要
である。 公知の多段熱交換器では、通常は各段が固有の装置によ
り形成される。これら装置の各々は加熱または冷却すべ
き媒体用の管束を有するなるべく管状のハウジンクをも
ち、管は互いに離れて存在する2つの管板の間で直線状
に延びるか、またはU字状に構成され、それらの端部を
管仮に取付けられている。ハウジングにより形成されて
管を包囲する空間には、ガス状および(または)液駅の
第2の媒体が尋人されて、°管内を流れる媒・体の加熱
または冷力lを行なう。 久しい以1)bから、空間節約または方法技術上の理由
または他の経済的な理由から、4ツ段熱り換器をただ】
つの装置にまとめるといつ安水があった。例えば火力発
電所用のいわゆる複式°j′−熱器が提供され、これで
は2つの予熱殴り油了1−の装置に組合わされ、穴力発
?jZ設備の復水接続片へ組込み可能であるという利点
がある。 これまでの概念の複式予熱器は、その使用J力法に応し
て2つの直管束または2つの1]゛Y状管束を含み、U
字状管をもつ構成は両方の管束の膨張の41]互妨害を
免れるが、ずんぐりし1こ・I’ ?J、となり、管区
域が非対称に熱c:I荷を受LJることになる。2つの
公知の種類の複式予熱’/;’a−(は、管状ハウシン
クが中間壁により2つのハウジンク部分に区分され、こ
れらのハウジング部分か異なる圧力段から来る抽気蒸気
用の空間をそれぞれ形成している。 発明の目的 本発明の基礎になっている課届け、ただ1つのハウジン
グしかもたす、これによりわずかな所要場所ですむのみ
ならず、密:IIj個所の少ない簡単な溝層をもち、し
たがって安価な製造を可能とし、高い動作信頼性を与え
るような、最初にあげた種類の熱交換器を提供すること
である。 目的を辻するための手段 本発明によるこの課題の解決策は、管の各々の長さの一
部が、共通なハウジング内において互いに分用された空
間の各々に設けられ、空間がそれぞれ隔板により互いに
分K(lされ、管が貫通筒υ1]においてその周面を隔
板に対して密且されてこの隔板に通されているという特
徴をもっている。 発明の効果 A〈発明による提案によって、個々の段を共通なハウジ
ンク内に場所をT−1ii約し同時に密肘個所を少なく
してII!智でき、個々の空間をそれぞれ1つの隔板に
より分用てきる多段熱交換器用の複合構造が得られる。 個々のiIF間の間σ)目方jや、は、管の密]21さ
れた貞通部によりこイ1らσ)管に拘束されているこの
隔板によって吸11Mされる。、同時に隔板は、加熱ま
たは冷aずべき奴外の流れる管の長さを個々の管部分に
区分し、これらの(vty 部分の長さはとりわけそれ
ぞれの空間でイjなわれる熱交換にとって王°決である
、したか−)で隔板の位置により、その他のパラメータ
を考慮して、共通なハウジング内における異なるり、′
つ間を分1ζ1]することができる。 実施態様 本発明の別の特徴によれば、各隔板がL′□を通範囲に
おいて管の面圧拡管により管上に圧力
の管と、異なる状態のカス状および(または)液状奴体
用の互いに分運されて管の−6[;を包囲する少なくと
も2つの空間とを有する、多段熱交換器に関する。 従来技術 +’hf述した種類の熱交換器は、種々の構成で、例え
ば特に海水脱塩装置の多段フラッシュ蒸発器の様式で、
またグく力発電所における主復水子熱器の様式で公知で
ある。多段構成の熱交換器では、管外を流れて熱交換に
関与する1M体が異なる状態毎特に異なる圧力で存在す
るので、この媒体のために互いに分離された空間が必要
である。 公知の多段熱交換器では、通常は各段が固有の装置によ
り形成される。これら装置の各々は加熱または冷却すべ
き媒体用の管束を有するなるべく管状のハウジンクをも
ち、管は互いに離れて存在する2つの管板の間で直線状
に延びるか、またはU字状に構成され、それらの端部を
管仮に取付けられている。ハウジングにより形成されて
管を包囲する空間には、ガス状および(または)液駅の
第2の媒体が尋人されて、°管内を流れる媒・体の加熱
または冷力lを行なう。 久しい以1)bから、空間節約または方法技術上の理由
または他の経済的な理由から、4ツ段熱り換器をただ】
つの装置にまとめるといつ安水があった。例えば火力発
電所用のいわゆる複式°j′−熱器が提供され、これで
は2つの予熱殴り油了1−の装置に組合わされ、穴力発
?jZ設備の復水接続片へ組込み可能であるという利点
がある。 これまでの概念の複式予熱器は、その使用J力法に応し
て2つの直管束または2つの1]゛Y状管束を含み、U
字状管をもつ構成は両方の管束の膨張の41]互妨害を
免れるが、ずんぐりし1こ・I’ ?J、となり、管区
域が非対称に熱c:I荷を受LJることになる。2つの
公知の種類の複式予熱’/;’a−(は、管状ハウシン
クが中間壁により2つのハウジンク部分に区分され、こ
れらのハウジング部分か異なる圧力段から来る抽気蒸気
用の空間をそれぞれ形成している。 発明の目的 本発明の基礎になっている課届け、ただ1つのハウジン
グしかもたす、これによりわずかな所要場所ですむのみ
ならず、密:IIj個所の少ない簡単な溝層をもち、し
たがって安価な製造を可能とし、高い動作信頼性を与え
るような、最初にあげた種類の熱交換器を提供すること
である。 目的を辻するための手段 本発明によるこの課題の解決策は、管の各々の長さの一
部が、共通なハウジング内において互いに分用された空
間の各々に設けられ、空間がそれぞれ隔板により互いに
分K(lされ、管が貫通筒υ1]においてその周面を隔
板に対して密且されてこの隔板に通されているという特
徴をもっている。 発明の効果 A〈発明による提案によって、個々の段を共通なハウジ
ンク内に場所をT−1ii約し同時に密肘個所を少なく
してII!智でき、個々の空間をそれぞれ1つの隔板に
より分用てきる多段熱交換器用の複合構造が得られる。 個々のiIF間の間σ)目方jや、は、管の密]21さ
れた貞通部によりこイ1らσ)管に拘束されているこの
隔板によって吸11Mされる。、同時に隔板は、加熱ま
たは冷aずべき奴外の流れる管の長さを個々の管部分に
区分し、これらの(vty 部分の長さはとりわけそれ
ぞれの空間でイjなわれる熱交換にとって王°決である
、したか−)で隔板の位置により、その他のパラメータ
を考慮して、共通なハウジング内における異なるり、′
つ間を分1ζ1]することができる。 実施態様 本発明の別の特徴によれば、各隔板がL′□を通範囲に
おいて管の面圧拡管により管上に圧力
【絹れなく取イ\
」けられている。この面圧J′J11管は、質のそれぞ
れの端部範囲だけでなく管端:?lXから(T以に則れ
た所で行なうことができるので、直線状に延びるかまブ
こはU字状に曲げられブこ管−1しご才Jける隔板の位
置に関して構凸のIC1(か6/、ふんの制御板もない
。 管板に取(=J’ &づられるU字状管の東が、分17
1Jされだ室から円筒状ハウジング内へ突出し、このハ
ウジングが複数の互いに分闘[された空間に区分されて
いる熱交換器の好ましい発展では、本発明の提案により
これらの空間が、各U字状管の両辺を互いに会期[する
管駄ジャケットと、環状に形成されてジャケラ1−をハ
ウジングに対して密j」する少なくとも1つの隔板とに
よって、互いに分離されている。 この提案により、例えば火力発゛市所の主復水子熱器と
して使用される熱交換器を、管に熱が加わる際完全な熱
的対称したがって最も艮好な応力分布が生ずるように構
成することができる。 互いに分用された個々の空間へ異なるタービン段から抽
気蒸気が供給されるような使用の場合、J限初に流れを
受ける管を浸食に対して保護することがさらに必要とな
る。このため最初のg層を衝突保護体として構成し、耐
食性材籾から作らねばならないことがある。これに関し
本発明による構成は、第1段の最初に流れを受ける縁常
が第2段の線管でもあり、したがって−貝して防食を引
受けるという利点をもっている。もちろんこのような本
発明による熱交換器を29段予熱器としてだけではなく
、3段または多段予熱器として構成することも可能であ
る5、本発明による熱交換器を例えば海水脱塩装;1′
パj用の多段フラッシュ蒸発器として使用I)ようとす
れば、熱交換器が互いに分jif+される複数のり、°
】間をもち、複数の並流管からなる熱交換υぶかこれら
の空間にそれぞれ設けられ、これらの管を通って加熱す
べき装体が順次流れ6oこの」J、5合本発明によれば
、これらの管がすべての空間に通されて、空間の隔板と
して4,1η成さねた隔::H(のU通範囲で密封され
ている。 本発明によるとの構成では、全体として一1″1する管
によって、公知の購恣に比較して危険な密ゴ」個所の数
が著しく減少上しめられ、この減少が共通なハウジング
に収容される1々の数とJ!:に著しくなることが特に
明らかである。?!;の長さを室によってそれぞれ中力
fすることなく、管束の通る圧力段が多くなると、本発
明はそれたけ有利な影響を及はす。 実施例 図面には本発明による熱交換器の種々の実施例が示され
ている。 第1a図には公知の熱交換器の3つの実施例が示されて
いる。図の」二段では2段熱交換器が2つの別々の装置
からできている。これら装置の各々には、例えば蒸気ボ
イラの加熱すべき給水用の鎖線で示す管)2か、2つの
管板Sの間でTa線状に延び、これらの管板Sに管I(
の両嘉が取付けられている。各管束は固有のハウシング
(j内にあり、音板SによりこのハウジングG内に加熱
すべき給水の分配室VKおよび集合室SKがそれぞれ形
成されている。最初に給水の流れる熱交換器の集合室S
Kは中間尋管2を介して第2の熱交換器の分配室VKに
JZ続されている。 両方の熱交換器に通される給水Wは、矢印のように別々
の側熱交換器へ供給される抽気蒸気A1およびA2によ
り予熱される。この抽気蒸気AIまたはA2は蒸気ター
ビンの異なる段から取出され、熱交換器中で凝縮せしめ
られる。 第11〕図による2段部交換オHの上段にある本発明の
^111成は、2つの段に対して共通なハr゛ノシング
1をもっている。このハウジンク1内には管2が再び直
線状に2つのtλ板3の間にシfび、4つかり易くする
ため2つの管2ノごけかfDi’l fil、lIで記
入しであるが、実際には多数の管2からなる管束が存在
する。管板3によりハウジンク1内に加熱すべき給水用
の分配室4および集合室5が形成されている。異なる状
rlりの抽気蒸気Δ1およびA2がh’+jなる個所で
共通なハウシンクjへ供給さね、ハウジンク1は隔板0
により2つの互いに分子rJ(IL/た空間に区分され
ている。したかって台管2の長さの一部が互いに分+;
S シたり1″−間に延びてい乙。管2が隔板6をI!
1通する範囲において、管2はその周面を隔板6にス\
」して富1=1されている。 第1a図および第11)図において横にlfi!? I
χ、−4−(+2つの構成かられかるように、本発明に
よる構成では2つの端部側管板S′の代りに1つの12
’、4板6しか使用されず、1つの分配室VKと集合室
SKがなくなり、同様にこれまで必要だった中間導管Z
もなくなっている。したがって所要空間が少なくなるほ
かしこ、密封個所も減少する。 第1a図の中段では、同様に2段熱交換器があるが、管
Rは2つの管板Sの間で直線状に延びておらず、U字状
に形成されて、ただ】つの管板5から出ている。この管
板SによりハウジングG内に形成される空間は、両方の
装置において隔壁゛rにより分配% VKと集合室SK
とに区分されている。 第1b図の中段に示されているように、U字状に曲げら
れた管2をもつこのような2段熱交換器の本発明による
41−構成ては、再び共通な/”tウジフグ1が示され
ている。管2はその両端を管板3に取付けられている。 −見て7により分配3f4および集合室5が形成されて
いる。ハウシングl内において隔板6により2つの互い
に分離されlこ空間が形成され、この隔板6が容管2の
Uの両辺を分離するジャケット8と共にハウジング1の
内部を区分して、各U字状管2の長さのそれぞれ一部が
抽気蒸気AlおよびΔ2をその外面にザ(てられるよう
になっている3、最後に第1a図および第1b図の一ト
段は:31々熱交換器を示している。第1a図による公
知の従来技術では、この熱交換器はM述しプこl:’j
凸の2・つの個々の装置によって形成されている。第
1り図による本発明の構成では、ハウジング1の全断面
をIIjlijたず隔板6とジャケット8とによリハウ
ジンクlの区分が行なわれるので、<: 7’jB −
L” :1つの互いに分111i bた空間がハウジン
クIの内+’jliに生して、異なる状態の抽気蒸気を
供給される。 第11)図の下段によるこの実施例でも、本発明による
m成では密:4V 4!d所の数が公知のる)2来技術
より著しく減少されることが明らかである3、隔板0の
穴心已おける管2の蛸、1」は、太きい1、さの管でも
問題なしに行なうことのできる1f9;目V、管によっ
て行なわれる。 第2図および第3図には、六力発′出所において復水予
熱路として使用される2段熱交換器の実際の構成を示し
ている。円筒状ハウジングl内には管板3が圧力漏れな
しに取付けられ、この管板3にU字状管2の両端が取付
けられている。管板3への管端の取イ」けは液圧拡管に
よって行なわれる。実施例では容管2の両端は、管束の
中心軸線9に対して、第3図かられかるように中心軸&
I9に対して異なる距離をもつ共通な半径上にある。半
径方向内側にある管2の端部はすべての管2に共通な集
合菟5に開(]シ、この集合室5は管板3に取付けられ
た管片10により形成され、第2図かられかるように管
接続片11により分配室4から引出されている。 半径方向外側と半径方向内側にあるU字状任2の辺の間
には管状ジャケラh 8が設もづられで、実施例ではU
字状管2のほば全長にわたって延びている。このジャケ
ット8は一端を管板3に圧力漏れなく結合されている。 ジャケット8のfti!端には環状隔板6が取付けられ
、半径方向外側にある管2の辺が隔板6に密到されて通
されている。密肘は再び隔板2の穴における管2の液圧
拡管によって行なわれる。シー)−ケラ1−8と隔板6
とによって、管束を収容するハ1°ノシンク1の部分の
内部空間か2つのカニいに分j4+1. L/ 1.−
9’、”間に区分され、管2の長さのそれぞれ−r:+
+が方の窄聞に設けられ、管2の長さの残0のjX(、
、分が(IL方の空間に設けられている。 半径方向外側にある管2の辺を収′6するハ1°ノジン
ク1の空間は、4つの蒸気流入接続1112により抽気
蒸気A1を供給さイするが、?r径〕Jlid外側にあ
る管2の辺、管・弧および゛1′径力面々1側にある管
2の辺の短い部分をIIV ?’fする空間に6;t
。 抽気蒸気酊が蒸気流入接続+4−1:3を通ってJ・;
ゾ弓−る。この抽気蒸気A2を前記空間へI74 (た
め、移行ハウジンク14が使用され、蒸気流入接続片1
3を通ってこの移行ハウジング14へ7Ati人する抽
気蒸気A2は、通路のように隔板(jをJ「6つて、管
2の管弓瓜とハウジンクIの文J I−C;する!Mi
血との間に形成されている自由り、V間へ導かれろ1、
熱交換器の運転の原生ずる不可避な熱“膨化を吸収して
熱交換管束を引出すことができるよ・−〕にするため、
隔板6の半径方向外側縁は直接ハウジング1に取代けら
れておらず、内筒15に取代けられ、この内筒j5が膨
張部材16によりハウジングlに分離可能に結合されて
いる。さらに第2図は、復水果合導管17と、個々には
説明しないが熱交換器の個々の部分への接近を可能にす
る種々の検査口とを示している。 第4図および第5図には、第2図および第3図による熱
交換器と同じ基本構造をもつが異なる分割の管長をもつ
2段熱交換器の別の実施例が示されている。特に第2図
と第4図との比較かられかるように、第4図および第5
図による実施例では、隔板6が半径方向内側にある管2
の辺上にあるので、この実施例では管2の大部分が油気
蒸気A1を当てられる。可び管状ジャケット8の端部に
取付けられる隔板6は、この実施例ではジャケット8内
にあるので、管弧と半径方向内側にある管2の辺の短い
部分が抽気蒸気A1を当てられる。蒸気流入接続1:i
13を通って供給される抽気蒸気A2は中心管片18を
経て、隔板6にあって中心軸線9を同心的に包囲する開
口を通ってハウジンク1の第2の空間へ達する。管片1
8は漏斗状結合片19により移行ハウジング14および
ハウジング1の内+Hに圧力漏れなく結合されている。 隔板5も圧力漏イ1なく中心管片】8に結合されている
ので、抽気蒸気AlおよびA2を供給される空間は、ハ
ウシング1内で完全に互いに分141(されている。 もちろんU字状管2のそれぞれの全長を、隔板6により
図示した両実施例とは異なるよ・)に分離することも可
能である。第2図および第;)図に示すように、半径方
向外側にある管2の辺上に取イ」けられる隔板6を、破
線で示すように管板3へ著しく近づけて配置することが
できる。 第4図は、隔板6のこのような変位が半径方向内側にあ
る管2の辺上に隔板を設ける場合にも可能なことを示し
ている。いずれの場合もlイ、jいジャケラ1−8が使
用されることになる。+ilx Madで示す第4図の
構、我では、隔板6の変位に応じて中心管片18を管板
3の方へ延長しさえすれはよい。 すべての実施例において個々の室間の圧力差は比較的か
さい。この圧力差から生ずる力は、管2を通して隔板6
が容易に引受けることができる。したがって隔板6の厚
さは、必要な強度に応じて、製造技術上の観点による厚
さより小さい。 個々に説明した2段熱交換器のすべての実施例において
、U字状管の長さは個々の圧力空間のために区分され、
しかも抽気蒸気A1を当てられる管長と抽気蒸気A2を
当てられる管長との必要な面積比に応して区分される。 全管束はn’U述したように2つの同心環に分割される
ので、熱泊に完全に対称に蒸気が当てられ、したがって
最良の応力分布が行なわれる。 最後に第6図には、海水説重装乙に使用されるような5
段フラッシュ蒸発器の実施例が示されている。 ハウジング1内において端部側管板3の間には直線状に
延びる管の東が設けられ、図において右の管板3には分
配室4が属し、他方の管板3には集合室5が属している
。管2には全部て5つの15−A仮6が圧力漏れなく取
付けられて、ハウジング1の内部を隔ebb 2oと共
に全部で5−)のフラッシュ室21に区分し、各ワラツ
シ:l−1゜21の上には捕集殻22により復水空間2
:(か形成されている。第1の復水空間2:3の1”+
iJには]−熱室24が接続されている。 分配室4へ供給される海水Mは管2へ分配され、これら
の管2の内部を熱交換器のすべての段にわたって流れ、
集合室5へ達する。コー熱′−1り24には蒸気りが供
給されて、海水ト5に苅し逆流で熱交換器の5つの段を
通って流れ、最後の段は導管25により直空装置へJ’
l続されている。 管2へ蒸気1)を当てることに3より加熱されて甲合室
5から出る海水Mは、順θぐフラッシュ3(21へ達す
る1、蒸気l〕により加熱された海水Mは、隔板0によ
り互いに分郊[された熱父換*;の個々の段で凝縮する
。生した復水は個々の段で仙!1一般22により集めら
れ、崖援の段から復水)ぶ管26により淡水として取出
される。個々のフラツシュ室21を通って復水の取出し
により濃くなる海水は、熱交換器の最後の段の底から塩
水環管27により除去される。 前述した最後の実施例においても、前述した隔板6によ
り、共通なハウジンク1内に収容される多段熱交換器の
内部を互いに分層1した複数の室に区分し、台管2の長
さの一部を共通なハウジンク1内の互いに分WIトされ
た空間の各々に設けることが可能なことがわかる。管2
は11通範974においてその周1頂をそれぞれの隔板
6に対して割Uされ、この1ぞ封は液圧拡管過程によっ
て行なわれる。公知の構1戎に比較して、上述したよう
に密旧個所の数が著しく減少する。さらに同時に構造を
簡屯化しながら、多段タシ交換計;の所要空間がわすか
になる。
」けられている。この面圧J′J11管は、質のそれぞ
れの端部範囲だけでなく管端:?lXから(T以に則れ
た所で行なうことができるので、直線状に延びるかまブ
こはU字状に曲げられブこ管−1しご才Jける隔板の位
置に関して構凸のIC1(か6/、ふんの制御板もない
。 管板に取(=J’ &づられるU字状管の東が、分17
1Jされだ室から円筒状ハウジング内へ突出し、このハ
ウジングが複数の互いに分闘[された空間に区分されて
いる熱交換器の好ましい発展では、本発明の提案により
これらの空間が、各U字状管の両辺を互いに会期[する
管駄ジャケットと、環状に形成されてジャケラ1−をハ
ウジングに対して密j」する少なくとも1つの隔板とに
よって、互いに分離されている。 この提案により、例えば火力発゛市所の主復水子熱器と
して使用される熱交換器を、管に熱が加わる際完全な熱
的対称したがって最も艮好な応力分布が生ずるように構
成することができる。 互いに分用された個々の空間へ異なるタービン段から抽
気蒸気が供給されるような使用の場合、J限初に流れを
受ける管を浸食に対して保護することがさらに必要とな
る。このため最初のg層を衝突保護体として構成し、耐
食性材籾から作らねばならないことがある。これに関し
本発明による構成は、第1段の最初に流れを受ける縁常
が第2段の線管でもあり、したがって−貝して防食を引
受けるという利点をもっている。もちろんこのような本
発明による熱交換器を29段予熱器としてだけではなく
、3段または多段予熱器として構成することも可能であ
る5、本発明による熱交換器を例えば海水脱塩装;1′
パj用の多段フラッシュ蒸発器として使用I)ようとす
れば、熱交換器が互いに分jif+される複数のり、°
】間をもち、複数の並流管からなる熱交換υぶかこれら
の空間にそれぞれ設けられ、これらの管を通って加熱す
べき装体が順次流れ6oこの」J、5合本発明によれば
、これらの管がすべての空間に通されて、空間の隔板と
して4,1η成さねた隔::H(のU通範囲で密封され
ている。 本発明によるとの構成では、全体として一1″1する管
によって、公知の購恣に比較して危険な密ゴ」個所の数
が著しく減少上しめられ、この減少が共通なハウジング
に収容される1々の数とJ!:に著しくなることが特に
明らかである。?!;の長さを室によってそれぞれ中力
fすることなく、管束の通る圧力段が多くなると、本発
明はそれたけ有利な影響を及はす。 実施例 図面には本発明による熱交換器の種々の実施例が示され
ている。 第1a図には公知の熱交換器の3つの実施例が示されて
いる。図の」二段では2段熱交換器が2つの別々の装置
からできている。これら装置の各々には、例えば蒸気ボ
イラの加熱すべき給水用の鎖線で示す管)2か、2つの
管板Sの間でTa線状に延び、これらの管板Sに管I(
の両嘉が取付けられている。各管束は固有のハウシング
(j内にあり、音板SによりこのハウジングG内に加熱
すべき給水の分配室VKおよび集合室SKがそれぞれ形
成されている。最初に給水の流れる熱交換器の集合室S
Kは中間尋管2を介して第2の熱交換器の分配室VKに
JZ続されている。 両方の熱交換器に通される給水Wは、矢印のように別々
の側熱交換器へ供給される抽気蒸気A1およびA2によ
り予熱される。この抽気蒸気AIまたはA2は蒸気ター
ビンの異なる段から取出され、熱交換器中で凝縮せしめ
られる。 第11〕図による2段部交換オHの上段にある本発明の
^111成は、2つの段に対して共通なハr゛ノシング
1をもっている。このハウジンク1内には管2が再び直
線状に2つのtλ板3の間にシfび、4つかり易くする
ため2つの管2ノごけかfDi’l fil、lIで記
入しであるが、実際には多数の管2からなる管束が存在
する。管板3によりハウジンク1内に加熱すべき給水用
の分配室4および集合室5が形成されている。異なる状
rlりの抽気蒸気Δ1およびA2がh’+jなる個所で
共通なハウシンクjへ供給さね、ハウジンク1は隔板0
により2つの互いに分子rJ(IL/た空間に区分され
ている。したかって台管2の長さの一部が互いに分+;
S シたり1″−間に延びてい乙。管2が隔板6をI!
1通する範囲において、管2はその周面を隔板6にス\
」して富1=1されている。 第1a図および第11)図において横にlfi!? I
χ、−4−(+2つの構成かられかるように、本発明に
よる構成では2つの端部側管板S′の代りに1つの12
’、4板6しか使用されず、1つの分配室VKと集合室
SKがなくなり、同様にこれまで必要だった中間導管Z
もなくなっている。したがって所要空間が少なくなるほ
かしこ、密封個所も減少する。 第1a図の中段では、同様に2段熱交換器があるが、管
Rは2つの管板Sの間で直線状に延びておらず、U字状
に形成されて、ただ】つの管板5から出ている。この管
板SによりハウジングG内に形成される空間は、両方の
装置において隔壁゛rにより分配% VKと集合室SK
とに区分されている。 第1b図の中段に示されているように、U字状に曲げら
れた管2をもつこのような2段熱交換器の本発明による
41−構成ては、再び共通な/”tウジフグ1が示され
ている。管2はその両端を管板3に取付けられている。 −見て7により分配3f4および集合室5が形成されて
いる。ハウシングl内において隔板6により2つの互い
に分離されlこ空間が形成され、この隔板6が容管2の
Uの両辺を分離するジャケット8と共にハウジング1の
内部を区分して、各U字状管2の長さのそれぞれ一部が
抽気蒸気AlおよびΔ2をその外面にザ(てられるよう
になっている3、最後に第1a図および第1b図の一ト
段は:31々熱交換器を示している。第1a図による公
知の従来技術では、この熱交換器はM述しプこl:’j
凸の2・つの個々の装置によって形成されている。第
1り図による本発明の構成では、ハウジング1の全断面
をIIjlijたず隔板6とジャケット8とによリハウ
ジンクlの区分が行なわれるので、<: 7’jB −
L” :1つの互いに分111i bた空間がハウジン
クIの内+’jliに生して、異なる状態の抽気蒸気を
供給される。 第11)図の下段によるこの実施例でも、本発明による
m成では密:4V 4!d所の数が公知のる)2来技術
より著しく減少されることが明らかである3、隔板0の
穴心已おける管2の蛸、1」は、太きい1、さの管でも
問題なしに行なうことのできる1f9;目V、管によっ
て行なわれる。 第2図および第3図には、六力発′出所において復水予
熱路として使用される2段熱交換器の実際の構成を示し
ている。円筒状ハウジングl内には管板3が圧力漏れな
しに取付けられ、この管板3にU字状管2の両端が取付
けられている。管板3への管端の取イ」けは液圧拡管に
よって行なわれる。実施例では容管2の両端は、管束の
中心軸線9に対して、第3図かられかるように中心軸&
I9に対して異なる距離をもつ共通な半径上にある。半
径方向内側にある管2の端部はすべての管2に共通な集
合菟5に開(]シ、この集合室5は管板3に取付けられ
た管片10により形成され、第2図かられかるように管
接続片11により分配室4から引出されている。 半径方向外側と半径方向内側にあるU字状任2の辺の間
には管状ジャケラh 8が設もづられで、実施例ではU
字状管2のほば全長にわたって延びている。このジャケ
ット8は一端を管板3に圧力漏れなく結合されている。 ジャケット8のfti!端には環状隔板6が取付けられ
、半径方向外側にある管2の辺が隔板6に密到されて通
されている。密肘は再び隔板2の穴における管2の液圧
拡管によって行なわれる。シー)−ケラ1−8と隔板6
とによって、管束を収容するハ1°ノシンク1の部分の
内部空間か2つのカニいに分j4+1. L/ 1.−
9’、”間に区分され、管2の長さのそれぞれ−r:+
+が方の窄聞に設けられ、管2の長さの残0のjX(、
、分が(IL方の空間に設けられている。 半径方向外側にある管2の辺を収′6するハ1°ノジン
ク1の空間は、4つの蒸気流入接続1112により抽気
蒸気A1を供給さイするが、?r径〕Jlid外側にあ
る管2の辺、管・弧および゛1′径力面々1側にある管
2の辺の短い部分をIIV ?’fする空間に6;t
。 抽気蒸気酊が蒸気流入接続+4−1:3を通ってJ・;
ゾ弓−る。この抽気蒸気A2を前記空間へI74 (た
め、移行ハウジンク14が使用され、蒸気流入接続片1
3を通ってこの移行ハウジング14へ7Ati人する抽
気蒸気A2は、通路のように隔板(jをJ「6つて、管
2の管弓瓜とハウジンクIの文J I−C;する!Mi
血との間に形成されている自由り、V間へ導かれろ1、
熱交換器の運転の原生ずる不可避な熱“膨化を吸収して
熱交換管束を引出すことができるよ・−〕にするため、
隔板6の半径方向外側縁は直接ハウジング1に取代けら
れておらず、内筒15に取代けられ、この内筒j5が膨
張部材16によりハウジングlに分離可能に結合されて
いる。さらに第2図は、復水果合導管17と、個々には
説明しないが熱交換器の個々の部分への接近を可能にす
る種々の検査口とを示している。 第4図および第5図には、第2図および第3図による熱
交換器と同じ基本構造をもつが異なる分割の管長をもつ
2段熱交換器の別の実施例が示されている。特に第2図
と第4図との比較かられかるように、第4図および第5
図による実施例では、隔板6が半径方向内側にある管2
の辺上にあるので、この実施例では管2の大部分が油気
蒸気A1を当てられる。可び管状ジャケット8の端部に
取付けられる隔板6は、この実施例ではジャケット8内
にあるので、管弧と半径方向内側にある管2の辺の短い
部分が抽気蒸気A1を当てられる。蒸気流入接続1:i
13を通って供給される抽気蒸気A2は中心管片18を
経て、隔板6にあって中心軸線9を同心的に包囲する開
口を通ってハウジンク1の第2の空間へ達する。管片1
8は漏斗状結合片19により移行ハウジング14および
ハウジング1の内+Hに圧力漏れなく結合されている。 隔板5も圧力漏イ1なく中心管片】8に結合されている
ので、抽気蒸気AlおよびA2を供給される空間は、ハ
ウシング1内で完全に互いに分141(されている。 もちろんU字状管2のそれぞれの全長を、隔板6により
図示した両実施例とは異なるよ・)に分離することも可
能である。第2図および第;)図に示すように、半径方
向外側にある管2の辺上に取イ」けられる隔板6を、破
線で示すように管板3へ著しく近づけて配置することが
できる。 第4図は、隔板6のこのような変位が半径方向内側にあ
る管2の辺上に隔板を設ける場合にも可能なことを示し
ている。いずれの場合もlイ、jいジャケラ1−8が使
用されることになる。+ilx Madで示す第4図の
構、我では、隔板6の変位に応じて中心管片18を管板
3の方へ延長しさえすれはよい。 すべての実施例において個々の室間の圧力差は比較的か
さい。この圧力差から生ずる力は、管2を通して隔板6
が容易に引受けることができる。したがって隔板6の厚
さは、必要な強度に応じて、製造技術上の観点による厚
さより小さい。 個々に説明した2段熱交換器のすべての実施例において
、U字状管の長さは個々の圧力空間のために区分され、
しかも抽気蒸気A1を当てられる管長と抽気蒸気A2を
当てられる管長との必要な面積比に応して区分される。 全管束はn’U述したように2つの同心環に分割される
ので、熱泊に完全に対称に蒸気が当てられ、したがって
最良の応力分布が行なわれる。 最後に第6図には、海水説重装乙に使用されるような5
段フラッシュ蒸発器の実施例が示されている。 ハウジング1内において端部側管板3の間には直線状に
延びる管の東が設けられ、図において右の管板3には分
配室4が属し、他方の管板3には集合室5が属している
。管2には全部て5つの15−A仮6が圧力漏れなく取
付けられて、ハウジング1の内部を隔ebb 2oと共
に全部で5−)のフラッシュ室21に区分し、各ワラツ
シ:l−1゜21の上には捕集殻22により復水空間2
:(か形成されている。第1の復水空間2:3の1”+
iJには]−熱室24が接続されている。 分配室4へ供給される海水Mは管2へ分配され、これら
の管2の内部を熱交換器のすべての段にわたって流れ、
集合室5へ達する。コー熱′−1り24には蒸気りが供
給されて、海水ト5に苅し逆流で熱交換器の5つの段を
通って流れ、最後の段は導管25により直空装置へJ’
l続されている。 管2へ蒸気1)を当てることに3より加熱されて甲合室
5から出る海水Mは、順θぐフラッシュ3(21へ達す
る1、蒸気l〕により加熱された海水Mは、隔板0によ
り互いに分郊[された熱父換*;の個々の段で凝縮する
。生した復水は個々の段で仙!1一般22により集めら
れ、崖援の段から復水)ぶ管26により淡水として取出
される。個々のフラツシュ室21を通って復水の取出し
により濃くなる海水は、熱交換器の最後の段の底から塩
水環管27により除去される。 前述した最後の実施例においても、前述した隔板6によ
り、共通なハウジンク1内に収容される多段熱交換器の
内部を互いに分層1した複数の室に区分し、台管2の長
さの一部を共通なハウジンク1内の互いに分WIトされ
た空間の各々に設けることが可能なことがわかる。管2
は11通範974においてその周1頂をそれぞれの隔板
6に対して割Uされ、この1ぞ封は液圧拡管過程によっ
て行なわれる。公知の構1戎に比較して、上述したよう
に密旧個所の数が著しく減少する。さらに同時に構造を
簡屯化しながら、多段タシ交換計;の所要空間がわすか
になる。
第1a図は従来技術による多段熱交換器の3つの実施例
の概略断面図、第1b図は本発明による熱交換器の実施
例の概略断面図、第2図は復水子熱品として用いられる
2段熱交換器の実施例の1lQl+線に沿う断面図、第
3図は第2図のulJ断線III −IIIによる熱交
換器の2r分の:IJr面図、第4図は第2図による熱
交換器の弯った′」−施例の第2図に対応する断面図、
第5図は第4図の切断線v−■による熱交換器の7分の
a力面図、第6図はフラッシュ蒸発)Fl:として構成
さねた熱交換器の別の実施例の輔腺にγ1)う41’l
t略断面図である。 】・・・ハウジング、2・・・管、:3 ・・管板、4
・・・分配室、5・・・集合室、0・・・隔(1・4、
A1−A3.+ I)・・・蒸気、卜1・・・海水、W
・・・給水 特Hyl出騨1人 バルケーデュル・アクヂエン勺ゼル
シャフ1〜代 理 人 弁理士 中 平 治
の概略断面図、第1b図は本発明による熱交換器の実施
例の概略断面図、第2図は復水子熱品として用いられる
2段熱交換器の実施例の1lQl+線に沿う断面図、第
3図は第2図のulJ断線III −IIIによる熱交
換器の2r分の:IJr面図、第4図は第2図による熱
交換器の弯った′」−施例の第2図に対応する断面図、
第5図は第4図の切断線v−■による熱交換器の7分の
a力面図、第6図はフラッシュ蒸発)Fl:として構成
さねた熱交換器の別の実施例の輔腺にγ1)う41’l
t略断面図である。 】・・・ハウジング、2・・・管、:3 ・・管板、4
・・・分配室、5・・・集合室、0・・・隔(1・4、
A1−A3.+ I)・・・蒸気、卜1・・・海水、W
・・・給水 特Hyl出騨1人 バルケーデュル・アクヂエン勺ゼル
シャフ1〜代 理 人 弁理士 中 平 治
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 加熱または冷却すべき奴・体の通る複数の管と、異
なる状態のガス駄および(または)液状媒体用の互いに
分離されて管の一部を包囲する少なくとも2つの空間と
を有する熱交換器において、管(2)の各々の長さの一
部が、共通なハウジンク(])内において互いに分gI
Lされた空間の各々に雇けられ、空間がそれぞれ隔板(
6)により互いに分艷され、管(2)が貫通範囲におい
てその周面を隔板(6)に対して密尉されてこの隔k(
6)に通されていることを特徴とする、多段熱交換器。 2 各隔板(6)が貫通範囲において管(2)の液圧拡
管により管(2)」二に圧力漏れなく取(=Jけられて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の熱
交換器。 3 管板(3)に数句けられるU字状管(2)の束が、
分:ζ1jされた室から円筒状ハウジンク(1)内へ突
出し、このハウジング(1)が複数のflいに分訓され
た空間に区分され、これらの空間か、各II字状管(2
)の両辺を互いに分訓する管状ジャケット(8)と、環
状に形成されてジャ))ツ1−(8)をハウジング(1
)に対して割」」するlνなくとも1つの隔板(5)と
によって、Jlいに分胤トされていることを特徴とする
、勃:〆1請求の範囲第1項に記載の熱交換器。 4 互いに分路される枠数の空間内に、複数の並流管(
2ンからなる熱交換要素がそれぞれ、;ψけられ、これ
らの管を通って加熱すべき媒体が順次流れ、これらの管
(2)がすべての空間に通されて、空間の隔板(0)と
して構成さtrたlkm !Mの貫通範囲て密封されて
いることを1、j徴とする、特許請求の範囲第] J7
jに記41あの熱交換器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3323987A DE3323987A1 (de) | 1983-07-02 | 1983-07-02 | Mehrstufiger waermetauscher |
DE3323987.8 | 1983-07-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6026296A true JPS6026296A (ja) | 1985-02-09 |
JPH0256596B2 JPH0256596B2 (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=6203060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59133389A Granted JPS6026296A (ja) | 1983-07-02 | 1984-06-29 | 多段熱交換器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0130404B1 (ja) |
JP (1) | JPS6026296A (ja) |
AT (1) | ATE29168T1 (ja) |
DE (2) | DE3323987A1 (ja) |
ES (1) | ES533704A0 (ja) |
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- 1984-06-06 DE DE8484106440T patent/DE3465622D1/de not_active Expired
- 1984-06-06 EP EP84106440A patent/EP0130404B1/de not_active Expired
- 1984-06-06 AT AT84106440T patent/ATE29168T1/de not_active IP Right Cessation
- 1984-06-26 ES ES533704A patent/ES533704A0/es active Granted
- 1984-06-29 JP JP59133389A patent/JPS6026296A/ja active Granted
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