JPS61197995A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS61197995A JPS61197995A JP3652485A JP3652485A JPS61197995A JP S61197995 A JPS61197995 A JP S61197995A JP 3652485 A JP3652485 A JP 3652485A JP 3652485 A JP3652485 A JP 3652485A JP S61197995 A JPS61197995 A JP S61197995A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- heat exchanger
- leak
- double
- lattice type
- Prior art date
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- Granted
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/003—Multiple wall conduits, e.g. for leak detection
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)
- Examining Or Testing Airtightness (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
〔発明の利用分野〕
本発明ハ高速増殖炉（Ｆａｓｔ Ｂｒｅｄｅｒ Ｒｅａ
ｃ −ｔｏｒ以下単［ＦＢＲという）の過熱器、蒸気発
生器などの熱交換器に係り、特に二重壁伝熱管の欠陥を
検出する検出機構を備えた勢交換器に関するものである
。 〔発明の背景〕 例えばＦＢＲ用の過熱器、蒸気発生器などの熱交換器に
は外管と内管によって形成された二重壁伝熱管が用いら
れ、この二重壁伝熱管の外側には加熱流体であるナトリ
ウムを、内側には被加熱流体である水をそれぞれ供給し
て外管の範囲を流れるナトリウムの熱を水で回収するこ
とが行なわれている。 そして、二重壁伝熱管の外管と内管との境界にはヘリウ
ム、アルゴンなどの不活性ガスを供給して二重壁伝熱管
の欠陥、漏れを常に検出してしくるＯそれはナトリウム
中へ水、蒸気が漏れた場合、ナトリウムと水、蒸気との
化学反応を防止するために二重壁伝熱管の漏れの初期の
段階でナトリウム、あるいは水の供給を停止したり、原
子炉を停止するなどの適切な処置を施す必要があるから
であるＯ 第４図は熱交換器の縦断面図、餉５図は１４図の１部を
拡大した詳細図、第６図←）は第５図の■−Ｖｌ線断面
図、第６図（ｂ）は１１６図（α）の外管内面展開図で
ある。 １４図から第６図（ｂ）において、熱交換器１内には蒸
気出口側管板２、上管板３、下管板４および水入口側管
板５によって蒸気プレナム６％ヘリウムプレナム７．８
および水プレナム９に仕切られ、Ｓ気出口側管板２と水
入口側管板５の間には内管１０が配置されて蒸気プレナ
ム６と水プレナム９がこの内管１ＯＫよって接続されて
いる。 一方、下管板３と下管板４の間には外管１ｊが配置され
てヘリウムプレナム７＃８がこの外管１１によって接続
されている。 従って、ヘリウムプレナム７６８は内管１ｏと外管１１
によって形成された二重壁伝熱管１２によって接続され
、水プレナム９と蒸気プレナム６は二重壁伝熱管１２の
内管１０によってのみ接続されている。 １３はナトリウム入口ノズル、１４はナトリウム出口ノ
ズル、！５は水入口ノズル、１６は蒸気出口ノズル、１
７は内管１０と外管１１の境界に形成された不活性ガス
通路、１８はリーク検出器である。 この様な構造において、熱交換器ｌ内には相４図および
第５図に示す様に多数の二重壁伝熱管１２が配置され、
高温のナトリウムはナトリウム入口ノズル１３から供給
され熱交換器ｌと二重壁伝熱管１２の間を下降して二重
壁伝熱管１２の内管１゜内を流れる水と熱交換し、低温
になったナトリウムはナトリウム出口ノズル１４より排
出される。 一方、水は水入口ノズル１５より水プレナム９に入り水
入口側管板５より二重壁伝熱管１２の内管１０内へ分流
される。この二重壁伝熱管１２’で加熱された。蒸気は
蒸気プレナム６に集められ％蒸気出ロノズル１６より排
出される。 他方、不活性ガスはヘリウムプレナム７から二重壁伝熱
管１２の境界に形成された不活性ガス通路１７を経て、
ヘリウムプレナム８へ供給され、内管１０．外管１１か
ら万−水、蒸気、ナトリフＡｆ）リークが発生した場合
、ヘリウムプレナム７内での不活性ガスの湿分、圧力の
変化などによってリーク検出器１８により、内管１０．
外管１１からの漏洩が検出される。 ところが、二重壁伝熱管１２の外管１１の内１面と内管
ｌＯの外局面は機械的に密着されており、この境界での
熱抵抗は極カ低く抑える構造になっ
ｃ −ｔｏｒ以下単［ＦＢＲという）の過熱器、蒸気発
生器などの熱交換器に係り、特に二重壁伝熱管の欠陥を
検出する検出機構を備えた勢交換器に関するものである
。 〔発明の背景〕 例えばＦＢＲ用の過熱器、蒸気発生器などの熱交換器に
は外管と内管によって形成された二重壁伝熱管が用いら
れ、この二重壁伝熱管の外側には加熱流体であるナトリ
ウムを、内側には被加熱流体である水をそれぞれ供給し
て外管の範囲を流れるナトリウムの熱を水で回収するこ
とが行なわれている。 そして、二重壁伝熱管の外管と内管との境界にはヘリウ
ム、アルゴンなどの不活性ガスを供給して二重壁伝熱管
の欠陥、漏れを常に検出してしくるＯそれはナトリウム
中へ水、蒸気が漏れた場合、ナトリウムと水、蒸気との
化学反応を防止するために二重壁伝熱管の漏れの初期の
段階でナトリウム、あるいは水の供給を停止したり、原
子炉を停止するなどの適切な処置を施す必要があるから
であるＯ 第４図は熱交換器の縦断面図、餉５図は１４図の１部を
拡大した詳細図、第６図←）は第５図の■−Ｖｌ線断面
図、第６図（ｂ）は１１６図（α）の外管内面展開図で
ある。 １４図から第６図（ｂ）において、熱交換器１内には蒸
気出口側管板２、上管板３、下管板４および水入口側管
板５によって蒸気プレナム６％ヘリウムプレナム７．８
および水プレナム９に仕切られ、Ｓ気出口側管板２と水
入口側管板５の間には内管１０が配置されて蒸気プレナ
ム６と水プレナム９がこの内管１ＯＫよって接続されて
いる。 一方、下管板３と下管板４の間には外管１ｊが配置され
てヘリウムプレナム７＃８がこの外管１１によって接続
されている。 従って、ヘリウムプレナム７６８は内管１ｏと外管１１
によって形成された二重壁伝熱管１２によって接続され
、水プレナム９と蒸気プレナム６は二重壁伝熱管１２の
内管１０によってのみ接続されている。 １３はナトリウム入口ノズル、１４はナトリウム出口ノ
ズル、！５は水入口ノズル、１６は蒸気出口ノズル、１
７は内管１０と外管１１の境界に形成された不活性ガス
通路、１８はリーク検出器である。 この様な構造において、熱交換器ｌ内には相４図および
第５図に示す様に多数の二重壁伝熱管１２が配置され、
高温のナトリウムはナトリウム入口ノズル１３から供給
され熱交換器ｌと二重壁伝熱管１２の間を下降して二重
壁伝熱管１２の内管１゜内を流れる水と熱交換し、低温
になったナトリウムはナトリウム出口ノズル１４より排
出される。 一方、水は水入口ノズル１５より水プレナム９に入り水
入口側管板５より二重壁伝熱管１２の内管１０内へ分流
される。この二重壁伝熱管１２’で加熱された。蒸気は
蒸気プレナム６に集められ％蒸気出ロノズル１６より排
出される。 他方、不活性ガスはヘリウムプレナム７から二重壁伝熱
管１２の境界に形成された不活性ガス通路１７を経て、
ヘリウムプレナム８へ供給され、内管１０．外管１１か
ら万−水、蒸気、ナトリフＡｆ）リークが発生した場合
、ヘリウムプレナム７内での不活性ガスの湿分、圧力の
変化などによってリーク検出器１８により、内管１０．
外管１１からの漏洩が検出される。 ところが、二重壁伝熱管１２の外管１１の内１面と内管
ｌＯの外局面は機械的に密着されており、この境界での
熱抵抗は極カ低く抑える構造になっ
【いるが、わずかな
ギャップは残っている。 −従って二重壁伝熱管１２で１１１６図伜）に示す如く
リーク個所１９が発生した場合、内管１０と外管１１の
ギャップは極めて小さいために流動抵抗が大きく、この
ためｔｃｍｇ図色】の朱印で示す如く、リーク流体の不
活性ガス通路１７への拡散、伝播が遅くなり、ヘリウム
プレナム７での検出遅れが発生する欠点があった。 〔発明の目的〕 本発明はかかる従来の欠点を解消しようとするもので、
その目的とするところは、二重壁伝熱管からのリークを
不活性ガスの濃度変化、圧力変化等によって迅速に検出
することができ、しかもリーク流体の拡散、伝播速度の
速い熱交換器を得ようとするものである。 〔発明の概要〕 本発明は前述の目的を達成するために、二重壁伝熱管の
境界に格子状の検出溝を穿設したものである。 〔実施例〕 以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。 第１図から＠３図は本発明の実施例に係る二重壁伝熱管
を示すもので、第１図（α）Ｊ第２図（ｉ）および第３
図（α）は二重壁伝熱管の側面図、第１図（ｈ）は第１
図（勾の外管内面展開図、第２図（ｂ）は第２図（→の
内管外面層［ＩＷ、ｌＩ３図（ｂ）は第３図（α）の外
管内面展開図、第３図（Ｃ）は第３図（α）の内管外面
展開図である。 第１図（勾から第３図（Ｃ）におい【、１０は内管、１
１は外管、１２は二重壁伝熱管、１９はリーク個所で従
来のものと同一のものを示す。 ２０は内管１０．外管１１の外面、内面の少なくとも一
方に設けた格子状の検出溝である。 この様な構造において、第１図（ｃＬ） 、 （ｂ）に
示すものは外管１１の内面に１１図（ｂ）に示すような
格子状の検出溝２０を設けたものである。 第１図伜）の検出溝２０は巻き付は方向が興なる螺旋状
の検出溝２０．２０を設けたもので、第１図（ｂ）に示
す様に万一リーク個所１９が発生した場合、リーク流体
は格子状の検出溝２０．２０によって囲まれているネッ
トワークの中で捕捉され、格子状の検Ｉｆ！溝２０へ伝
播されるためにリークを早期に検出することができる。 また、リーク後外管１１と内管１０のギャップでの拡散
を経て格子状の検出溝２０に達したリーク流体は第４図
に示すリーク検出器１８に達するまでのパスはネットワ
ーク伏に組まれているために多数あり、第６図（ｂ）に
示す従来の直線状の不活性ガス通路１７での伝播よりも
より礒実に、より早くそのリークを検出することができ
る。 ＠２図（α） 、 （ｂ）のものは第１図（α） 、
（ｂ）の他の実施例を示すもので、第１図（α） 、
（ｂ）のものと異なる点は、ｔＲ１図のものにおいては
外管１１の内面に第１図＜ｂ＞に示す様な格子状の検出
溝２０を設けたが、第２図のものは内管１０．の外面に
第２図世）に示す様な格子状の検出溝２０を設けたもの
である。 この様に第２図の検出溝２０においても第１図のものと
同一の効果が得られ１．その他に検出溝２０が内管１０
の外面に形成されているために製作が容易である。 第３図（ｃＬ） 、 Ｃｈ） 、 （ｅ）のものは他の
実施例を示すもので、外管１１の内面には第３図色）に
示す検出溝２０を、内管１０の外面には第３図（Ｃ）に
示す検出溝２０を穿設し、この内管１０．外管１１の検
出溝２０を組合せることによって、格子状の検出溝２０
を構成したものである。 〔発明の効果〕 本発明は二重壁伝熱管の境界に格子状の検出溝を設けた
ので、リークを迅速に検出することができ、リークの拡
散、伝播速度の速い熱交換器な得ることができる。
ギャップは残っている。 −従って二重壁伝熱管１２で１１１６図伜）に示す如く
リーク個所１９が発生した場合、内管１０と外管１１の
ギャップは極めて小さいために流動抵抗が大きく、この
ためｔｃｍｇ図色】の朱印で示す如く、リーク流体の不
活性ガス通路１７への拡散、伝播が遅くなり、ヘリウム
プレナム７での検出遅れが発生する欠点があった。 〔発明の目的〕 本発明はかかる従来の欠点を解消しようとするもので、
その目的とするところは、二重壁伝熱管からのリークを
不活性ガスの濃度変化、圧力変化等によって迅速に検出
することができ、しかもリーク流体の拡散、伝播速度の
速い熱交換器を得ようとするものである。 〔発明の概要〕 本発明は前述の目的を達成するために、二重壁伝熱管の
境界に格子状の検出溝を穿設したものである。 〔実施例〕 以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。 第１図から＠３図は本発明の実施例に係る二重壁伝熱管
を示すもので、第１図（α）Ｊ第２図（ｉ）および第３
図（α）は二重壁伝熱管の側面図、第１図（ｈ）は第１
図（勾の外管内面展開図、第２図（ｂ）は第２図（→の
内管外面層［ＩＷ、ｌＩ３図（ｂ）は第３図（α）の外
管内面展開図、第３図（Ｃ）は第３図（α）の内管外面
展開図である。 第１図（勾から第３図（Ｃ）におい【、１０は内管、１
１は外管、１２は二重壁伝熱管、１９はリーク個所で従
来のものと同一のものを示す。 ２０は内管１０．外管１１の外面、内面の少なくとも一
方に設けた格子状の検出溝である。 この様な構造において、第１図（ｃＬ） 、 （ｂ）に
示すものは外管１１の内面に１１図（ｂ）に示すような
格子状の検出溝２０を設けたものである。 第１図伜）の検出溝２０は巻き付は方向が興なる螺旋状
の検出溝２０．２０を設けたもので、第１図（ｂ）に示
す様に万一リーク個所１９が発生した場合、リーク流体
は格子状の検出溝２０．２０によって囲まれているネッ
トワークの中で捕捉され、格子状の検Ｉｆ！溝２０へ伝
播されるためにリークを早期に検出することができる。 また、リーク後外管１１と内管１０のギャップでの拡散
を経て格子状の検出溝２０に達したリーク流体は第４図
に示すリーク検出器１８に達するまでのパスはネットワ
ーク伏に組まれているために多数あり、第６図（ｂ）に
示す従来の直線状の不活性ガス通路１７での伝播よりも
より礒実に、より早くそのリークを検出することができ
る。 ＠２図（α） 、 （ｂ）のものは第１図（α） 、
（ｂ）の他の実施例を示すもので、第１図（α） 、
（ｂ）のものと異なる点は、ｔＲ１図のものにおいては
外管１１の内面に第１図＜ｂ＞に示す様な格子状の検出
溝２０を設けたが、第２図のものは内管１０．の外面に
第２図世）に示す様な格子状の検出溝２０を設けたもの
である。 この様に第２図の検出溝２０においても第１図のものと
同一の効果が得られ１．その他に検出溝２０が内管１０
の外面に形成されているために製作が容易である。 第３図（ｃＬ） 、 Ｃｈ） 、 （ｅ）のものは他の
実施例を示すもので、外管１１の内面には第３図色）に
示す検出溝２０を、内管１０の外面には第３図（Ｃ）に
示す検出溝２０を穿設し、この内管１０．外管１１の検
出溝２０を組合せることによって、格子状の検出溝２０
を構成したものである。 〔発明の効果〕 本発明は二重壁伝熱管の境界に格子状の検出溝を設けた
ので、リークを迅速に検出することができ、リークの拡
散、伝播速度の速い熱交換器な得ることができる。
１ｕｌ１図（ａ）から第３図（Ｃ）は本発明の実施例に
係る二菖１１伝熱管を示すもので、Ｍ １図（ａ）、第
２図←）および＠３図（α）はニー壁伝熱管の側面図、
ｗ４１図咎）は１ｉｌ１図ｅ）の外管内面の展開図、第
２図世）は第２図（ｃｃ） ノ内管外面展開図、１１１
３図（ｂ） 、 （Ｃ）はｗ４３図（ａ）の外管内面お
よび内管外面の展開図、第４図は熱交換器の縦断面図、
ＩＩａＩｓ図は第４図のム部を拡大した詳細図、第６図
（α） 、 （ｂ）は従来の二重壁伝熱管を示すもので
、第６図（α）は第５図のＶｌ−Ｖｌ線断面図、第６図
（ｂ）は第６図（α）の外管内面の展開図である。 ｌ・・・・・・熱交換器、１０・・・・・・内管、１１
・・・・・・外管、１２・・・・・・二重壁伝熱管、１
７・・・・・・不活性ガス通路、２０・・・・・・検出
溝。 第４１’４ 第５に
係る二菖１１伝熱管を示すもので、Ｍ １図（ａ）、第
２図←）および＠３図（α）はニー壁伝熱管の側面図、
ｗ４１図咎）は１ｉｌ１図ｅ）の外管内面の展開図、第
２図世）は第２図（ｃｃ） ノ内管外面展開図、１１１
３図（ｂ） 、 （Ｃ）はｗ４３図（ａ）の外管内面お
よび内管外面の展開図、第４図は熱交換器の縦断面図、
ＩＩａＩｓ図は第４図のム部を拡大した詳細図、第６図
（α） 、 （ｂ）は従来の二重壁伝熱管を示すもので
、第６図（α）は第５図のＶｌ−Ｖｌ線断面図、第６図
（ｂ）は第６図（α）の外管内面の展開図である。 ｌ・・・・・・熱交換器、１０・・・・・・内管、１１
・・・・・・外管、１２・・・・・・二重壁伝熱管、１
７・・・・・・不活性ガス通路、２０・・・・・・検出
溝。 第４１’４ 第５に
Claims (1)
- 内管と外管によつて形成された二重壁伝熱管の内、外で
被加熱流体と加熱流体が熱交換し、この二重壁伝熱管の
境界に不活性ガス通路を設け、不活性ガスの変化で二重
壁伝熱管の漏洩を検出するものにおいて、前記二重壁伝
熱管の境界に格子状の検出溝を設けたことを特徴とする
熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60036524A JPH0612216B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60036524A JPH0612216B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61197995A true JPS61197995A (ja) | 1986-09-02 |
| JPH0612216B2 JPH0612216B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=12472189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60036524A Expired - Fee Related JPH0612216B2 (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612216B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6926069B1 (en) * | 1999-07-22 | 2005-08-09 | Spiro Research B.V. | Method for manufacturing a double-walled heat exchanging tube with leak detection |
| EP3901548A3 (en) * | 2020-03-30 | 2021-12-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Additively manufactured support structure for barrier layer |
| US11255614B2 (en) * | 2019-07-29 | 2022-02-22 | Hamilton Sundstrand Corporation | Heat exchanger with barrier passages |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5818092A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-02 | Mitsui Alum Kogyo Kk | 熱交換用管状体の製造法 |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP60036524A patent/JPH0612216B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5818092A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-02 | Mitsui Alum Kogyo Kk | 熱交換用管状体の製造法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6926069B1 (en) * | 1999-07-22 | 2005-08-09 | Spiro Research B.V. | Method for manufacturing a double-walled heat exchanging tube with leak detection |
| US11255614B2 (en) * | 2019-07-29 | 2022-02-22 | Hamilton Sundstrand Corporation | Heat exchanger with barrier passages |
| EP3901548A3 (en) * | 2020-03-30 | 2021-12-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Additively manufactured support structure for barrier layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0612216B2 (ja) | 1994-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |