JPS6080095A - シエルチユ−ブ熱交換器 - Google Patents

シエルチユ−ブ熱交換器

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Publication number
JPS6080095A
JPS6080095A JP18694483A JP18694483A JPS6080095A JP S6080095 A JPS6080095 A JP S6080095A JP 18694483 A JP18694483 A JP 18694483A JP 18694483 A JP18694483 A JP 18694483A JP S6080095 A JPS6080095 A JP S6080095A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tube
heat exchanger
heat transfer
corrosion
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP18694483A
Other languages
English (en)
Inventor
Mamoru Matsuo
松尾 護
Masaaki Konuki
小貫 正明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Furnace Co Ltd
Original Assignee
Nippon Furnace Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Furnace Co Ltd filed Critical Nippon Furnace Co Ltd
Priority to JP18694483A priority Critical patent/JPS6080095A/ja
Publication of JPS6080095A publication Critical patent/JPS6080095A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates

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)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 10発明の背景 (産業上の利用分野) 本発明は、熱交換壁の酸腐食の問題を有する腐食性ガス
例えば802等を含む露点以下の低温排ガス等から熱回
収するのに好適なシェルチューブ熱交換器に関する。
(従来技術) 排熱回収装置の一つとして、ボイラから排出される排ガ
スによってボイラ水を温めボイラ燃料の節約を図るエコ
ノマイザがある。この排熱回収装置は、ボイラから排出
される排ガスを煙突から大気中に放出する前にエコノマ
イザに導き、エコノマイザ内の伝熱管を流れるボイラ水
と熱交換させて熱エネルギの回収を図るものである。
熱エネルギの回収は回収温度を下げるほど大きくなるの
であるが、現状の排熱回収装置は回収温度を200℃以
上としている。これは、従来の排熱回収装置が鋼管製の
加熱管から成るエコノマイザを採用していることに起因
している。即ち、排ガス温度が150℃前後になると、
排ガス中の水分が加熱管及びシェル内壁面に結露し、こ
れに排ガス内の802.80.3が結合して硫酸に変化
するので、エコノマイザを激しく腐食する。このため、
従来は熱回収温度を200℃以上に抑え、ボイラ水を温
めるに十分な熱エネルギを保有する排ガスをそのまま大
気に放敗せざるを得なかった。
そこで、近年は、エコノマイザの伝熱管にガラス管を採
用することによって低温排ガスからの熱回収を実現可能
なものとしている。ガラス製伝熱管は、表面に結露する
硫酸に対しても、水中に遊離する保存酸素に対しても十
分な耐食性を右するので低温排ガス下の使用にあっても
長期使用に耐え得る。しかし、このガラス製伝熱管は、
衝撃や圧力に脆いため破損し易いので取扱いに注意を要
するし、使用圧力を高くできない欠点を右する。
2 kg/ cm2以上の水圧をかけることができない
硼硅酸ガラス管の場合、管内沸騰が起こる虞がある。
しかも、従来の熱交換器にあっては、伝熱管と管板との
固定に問題がある。即ち、シェルチューブ熱交換器には
シェル側流体とチューブ側流体との直接接触を避tプる
ため管板を段シブでシェルとヘッダとを区画している。
一般に、この管板に穿孔されているデユープ挿通用の穴
はチューブ(伝熱管)の挿入を容易するためチューブ径
より太き目にあけられている。したがって、そのままで
はデユープを固定することができないし、隙間から液体
が洩れることとなる。そこで、金属チューブの場合、シ
ェル側とヘッダ側で圧力差がイれほと大きくない場合に
は拡管による圧着のみでチューブを管板に固定し、圧力
差が大きかったり液体の漏れに対し十分な信頼性を得た
い場合にはチューブと管板どを溶接によって固定する。
しかし、ガラス等の耐食性材料から成る伝熱管の場合、
拡管も溶接もできない。更にテフロン等の柔らかいプラ
スチックス性耐食材の場合には傷付きやずいという問題
がある。したがって、耐食性材料で被覆された伝熱管を
管板に直接強固に固定することは熱交換器の運転時ある
いは非運転時のあらゆる温度条件下での伝熱管や管板の
歪み、振動、衝撃等によって損傷する虞があるし、隙間
をあけて支持するようにすれば腐食性流体の漏れを防ぐ
ことができない。
10発明の目的 本発明は、金属チューブを使用して腐食性ガスから熱回
収できるシェルチューブ熱交換器を提供することを目的
とする。
3− 10発明の構成 (発明の特徴的構成) 斯かる目的を達成するため、本発明は、伝熱管よりも小
径のチューブ挿入用穴を穿孔した塑性材料あるいは弾性
材料から成る取付板で伝熱管を挿入するための管板の穴
を夫々塞ぐ一方、金属チューブの腐食ガスと接触する側
の表面に耐食性材料を被覆して成る伝熱管を前記取付板
のチューブ挿入用穴に該穴を押し拡げつつ挿通させ、前
記取付板を介して前記伝熱管を管板に固定したものであ
る。
(発明の具体的構成) 以下本発明の構成を図面に示す一実施例に基づいて詳細
に説明する。
第1図に本発明のシェルチューブ熱交換器の一実施例た
る低温用エコノマイザを中央縦断面図で示す。このシェ
ルチューブ熱交換器即ち低温用エコノマイザは、管板1
に両端が固定された多数のチューブ(以下伝熱管という
〉2をシェル3内に収容し、一方のヘッダ4から導入し
た流体例えば4− ボイラ水が伝熱管2を通過する間にシェル3内を流れる
流体例えば低温排ガスとの間で熱交換を行なわせるよう
にしたものである。このシェルチューブ熱交換器にあっ
ては、管板1とチューブ2とはシェル側流体とヘッダ側
流体との直接接触を防ぐため、緊密に固定することが肝
要であるが、反面ガラス管のように脆く傷付き易い伝熱
管の場合には管板に対して強固に固定することは強度上
好ましくない等の問題を伴う。
そこで、本発明は、管板1に伝熱管2を容易に通すため
の大きめの穴5を設けて伝熱管2と管板1どが直接接触
しないように設ける一方、この管板1の穴5部分に伝熱
管2より小径のチューブ挿入用穴6をあらかじめ穿孔し
た取付板7をあてがうようにして設置し、該取付板7を
介して伝熱管2を管板1に固定するようにしたものであ
る。
取付板7は、伝熱管2をソフトかつ緊密に締め付は支持
し管板1に固定するものであって、ポリテトラフルオロ
エチレン(商品名テフロン)や塩化ビニール等の可塑性
材料又はゴム等の弾性材料によって成形され、伝熱管2
より小径のチューブ挿入用穴6を有する。この取付板7
は、伝熱管2をチューブ挿入用穴6に挿入することによ
って、チューブ挿入用穴6が塑性変形ないし弾性変形し
つつ伝熱管2と同一径の穴に押し拡げられるため、伝熱
管2に密着する。また、同時にこの取付板7は、伝熱管
2の押し込みによって押し拡げられるため、拡t¥に従
ってチューブ挿入用穴6の近傍がシェル3内に突出して
漏斗状に変形するので伝熱管2を常時締め付ける弾力が
与えられている。したがって、取付板7は伝熱管2をソ
フトかつ緊密に締め付は支持できる。尚、この取付板7
はビス等の止着具8を以て管板1に取付けられ伝熱管2
を保持している。したがって、伝熱管2を保持するに必
要な最低限の剛性は要求される。また、この取付板7は
耐食性を有することが好ましいが、シェル3の内壁面に
耐食性材料のライニング9を施せば必要ない。
また伝熱管2は金属チューブ2aの耐食性ガスと接触す
る面に耐食性材料2bがコーティングされている。シェ
ル3側に耐食性ガスが通過する本実施例の場合、伝熱管
2の外表面側に耐食性材料21)が被覆されている。耐
食月利としてはほうろう等の無機物質の他テフロン、塩
化ビニール等の合成樹脂が好ましく、特に耐熱性に優れ
るほうろうないしテフロンの使用が最適である。尚、は
うろう等の無機質耐食性材料の場合、管端まで被覆する
と管端において耐食材2bが剥離して耐食材層にひびが
入り易いので、第2図に示すようにヘッダ4内でかつ管
端から少し内側において金属チューブ2aが露出するよ
うに耐食性材料2bを被覆する場合には、第4図に示す
ように、管端部にまで被覆を施す。
また、シェル3の内壁面には耐食性材$31のライニン
グ9が施されている。この耐食性ライニング9としては
テフロンシー[・や塩化ビニールシート等の可塑性を有
するシート状の耐食材料が好適である。特に、高温に耐
えるテフロンの使用は好ましい。該耐食性ライニング9
には、取付板7と同様に、あらかじめ伝熱管2より小径
のチューブ挿7− 入用穴10が伝熱管2に対応させて穿孔されている。し
たがって、伝熱管2の挿入によってチューブ挿入用孔1
0が押し拡げられるため、耐食性ライニング9は伝熱管
2に密着する。勿論、この耐食性ライニング9は、取付
板7とは異なり、伝熱壁面を腐食から守るためのもので
あるから軟質材料でも良いし、取付板7に耐食性を合せ
持つ弾性材等を使用すれば伝熱管2との間に隙間が若干
生じても差支えない。
更に、導入流体が高圧の場合には、取付板7や耐食性ラ
イニング9部分においてはシールが困難なので、第3図
に示すように、伝熱管20両端を各々隣る伝熱管2とU
字管11を以て接続し、連続的に折り返した1本の管と
する。この場合、ヘッダ4内の伝熱管両端の金属チュー
ブ2aが露出しているため、U字管11の接続は耐食性
材料2bの剥離・損傷に配慮することなく容易に行なえ
る。尚、図中の符号26は伝熱管2に付着した腐食性物
質等を洗浄する散水管、27は断熱材である。
8− 第6図に本発明の他の実施例を示す。これは、タンク1
3内を貫通する伝熱管12の両端が外部に露出しており
、煙道14等の流路内に設置して使用する貯槽型熱交換
器15である。この貯槽型熱交換器15は、煙道14に
接続して伝熱管12内に腐食性流体例えば802等を多
用に含む低渇排ガスを通過させる一方、伝熱管12を囲
繞するタンク13内にボイラ水等を導入し、熱交換させ
るものである。したがって、伝熱管12は、金属デユー
プ12aの内面に耐食性材料12bを被覆している。そ
して、取付板7は、第2図の実施例のものと同じ構成で
あって、管板に相当するタンクの底板16及び天板17
に溶接付けされた受座18にスペーサ19およびバッキ
ング20を介在させて複数挿入し押え金21をねじ込ん
で固定する。この場合、取付板7は腐食性ガスと接触し
ないので耐食性は必ずも要求されず、伝熱管12を隙間
無く弾性支持するものであれば足りる。尚、この貯槽型
熱交換器15の場合、ボイラ水を貯留したタンク13の
外表面に結露を起すので、腐食性ガスと接触するタンク
底板16及び天板17の外表面側には耐食性被覆材22
あるいは遮蔽板23が設けられている。耐食性被覆材2
2は、伝熱管12より小径のチューブ挿入用孔24があ
らかじめ穿孔された耐食性を有する可塑性材r3+例え
ばテフロンあるいは塩化ビニール等若しくはゴム等の弾
性材料から成る。この耐食性被覆材22は、タンク13
の天板17の外表面に接着剤などで貼着され、そして伝
熱管12の挿入によってチューブ挿入用孔24を押し拡
げて伝熱管12に密着させるように設けられている。ま
た、遮蔽板23は、タンク底板1Gにアングル材25を
介して溶接付けされており、露点以下の低温となるタン
ク本体13の底板表面に直接腐食性ガスが接触するのを
防止している。この遮蔽板23はタンク13に対して空
気層を介して取付けられているため、タンク13内の水
によって排ガスの露点以下に冷却されることがない。し
たがって、排ガス中に802等の腐食性物質ど水蒸気が
混在しても、遮蔽板23の表面では硫酸に変化しないた
め、腐食を惹起することがない。
■4発明の効果 以上の説明より明らかなように、本発明のシェルチュー
ブ熱交換器は、伝熱管として金属チューブに耐食性材料
を被覆したものを使用する一方、この伝熱管を可塑性材
料あるいは弾性材料から成る取付板の伝熱管より小径の
チューブ挿入用孔に押し込み、伝熱管でチューブ挿入用
孔を押し拡げつつ貫通さゼて、傷付きあるいは損傷1ノ
易い耐食材に被覆された伝熱管を管板にソフトかつ緊密
に固定しているので、腐食性流体例えば802を含む低
温排ガスからの排熱回収に使用しても伝熱壁の腐食の問
題は心配ない。しかも、伝熱管として金属デユープをベ
ースとしたものを使用しているので、伝熱管内に導入す
る流体の圧力をガラス管よりも高くでき、高圧部へ直ら
に送給することができる。また、本発明は、取付板を介
して損傷し易い耐食材層のコーティングが成された伝熱
管を弾性支持するJ:うにしたので、熱交換器の運転時
あるいは非運転時のあらゆる温度条件下での伝熱11− 管や管板の歪み、振動、衝撃等が与えられても、取付板
の変位によってこれを吸収することができ、伝熱管の損
傷の虞がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るシェルチューブ熱交換器の一実施
例である低温用エコノマイザの中央縦断面図、第2図は
第1図のA部拡大図、第3図は伝熱管同士を接続したエ
コノマイザを示す管端部拡大断面図、第4図は内面に耐
食材をコーティングした伝熱管の一例を示す断面図、第
5図は本発明に係るシェルチューブ熱交換器の他の実施
例である貯槽型エコノマイザの一部分を示す縦断面図で
ある。 1・・・管板、 2.12・・・伝熱管、 2a、12
a・・・金属チューブ、 2b、2b・・・耐食材のコ
ーティング、 3・・・シェル、 4・・・ヘッダ、 
5・・・管板の穴、 6・・・チューブ挿入用穴、 7
・・・取付板。 ノ喀ノ角− 12−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 伝熱管よりも小径のデユープ挿入用穴を穿孔した塑性材
    料あるいは弾性材料から成る取付板で伝熱管を挿入する
    ための管板の穴を夫々塞ぐ一方、金属チューブの腐食ガ
    スと接触する側の表面に耐食性材料を被覆して成る伝熱
    管を前記取付板のチューブ挿入用穴に該穴を押し拡げつ
    つ挿通させ、前記取付板を介して前記伝熱管を管板に固
    定したことを特徴とするシェルチューブ熱交換器。
JP18694483A 1983-10-07 1983-10-07 シエルチユ−ブ熱交換器 Pending JPS6080095A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2669717A1 (fr) * 1990-11-22 1992-05-29 Sofath Chauffage d'eau sanitaire par recuperation sur eaux usees.
KR100839227B1 (ko) 2007-05-16 2008-06-19 현대냉열(주) 화학약품용 냉각기
JP2018009782A (ja) * 2016-07-11 2018-01-18 デミョン エスコ カンパニー,リミテッド 廃熱回収熱交換器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5760194A (en) * 1980-09-27 1982-04-10 Nippon Kentetsu Co Ltd Fin tube
JPS5855601A (ja) * 1981-09-29 1983-04-02 日本ファーネス工業株式会社 低温用エコノマイザ−

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5760194A (en) * 1980-09-27 1982-04-10 Nippon Kentetsu Co Ltd Fin tube
JPS5855601A (ja) * 1981-09-29 1983-04-02 日本ファーネス工業株式会社 低温用エコノマイザ−

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2669717A1 (fr) * 1990-11-22 1992-05-29 Sofath Chauffage d'eau sanitaire par recuperation sur eaux usees.
KR100839227B1 (ko) 2007-05-16 2008-06-19 현대냉열(주) 화학약품용 냉각기
JP2018009782A (ja) * 2016-07-11 2018-01-18 デミョン エスコ カンパニー,リミテッド 廃熱回収熱交換器
CN107606973A (zh) * 2016-07-11 2018-01-19 朴仁圭 废热回收热交换器

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