JPS62158992A - シエルアンドチユ−ブ型熱交換器 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ヘリカルコイル状伝熱管束を具備したシェル
アンドチューブ型熱交換器に関するものである。

（従来の技術） 前記シェルアンドチュ−ブ型熱交換器の従来例は、第４
５図に示すようにシェル（胴）（１）の内側に断熱材（
２）を設けて、シェル（１）の温度は許容温度以下に抑
制され、同シェル（１１内に複数のヘリカルコイル形伝
熱管（３）を複数の支持板（４）で支持してヘリカルコ
イル状伝熱管束に形成し、支持板（４）は複数の吊持具
（５）で支持され、各ヘリカルコイル形伝熱管（３）は
、入ロマニホールト蛍６α）に連設するとともにシェル
（１）の中央部に従設されたセンターパイプ（７）の下
部マニホールド（８）に接続されて、高温１次流体（α
）は、入口ノズル（９α）からシェル（１）内に流入さ
れ各ヘリカルコイル形伝熱管（３）の外側間を上昇し、
前記各伝熱管（３）内を流れる低温２次流体（ｂ）と熱
交換したのち、低温１次流体（α′）になって出口ノズ
ル（９ｈ）から流出され、また、低温２次流体（ｂｌは
、入口ノズル０υから入ロマニホールＰ（６α）内に流
入され各ヘリカルコイル形伝熱管（３）内を流下し、前
記高温１次流体（α）と熱交換して高温２次流体（ｂ′
）になり、同高温２次流体（ｂ′）は、下部マニホール
）’（８１からセンターパイプ（７）内で上昇し出口ノ
ズルａ２から取り出される構造になっている。前記セン
ターパイプ（７）の内側に断熱材（＋３１を設け、下部
マニホール）”（８）の外側に断熱材０４）を設けて、
センター・ぞイブ（７）内を上昇する高温２次流体（ｂ
勺が、センターパイプ（７）外の高温１次流体（α）、
低温１次流体（α勺　と熱交換しない構造になっている
。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の前記シェルアンドチューブ型熱交換器においては
、２次流体の復路の役割を果しているセンターパイプに
断熱材が設けられ伝熱面積としての機能を有していない
ため、センターパイプでは熱交換が行われず、また、断
熱材を除去してもセンターパイプの内外熱伝熱率が低く
伝熱面積としての寄与率が少ないため、熱交換効率の向
上には自ら限界があるなどの問題点がある。

（発明の目的、問題点の解決手段） 本発明は、前記のような問題点に対拠するために開発さ
れたものであって、ヘリカルコイル状伝熱管束を具備し
たシェルアンドチューブ型熱交換器において、前記ヘリ
カルコイル状伝熱管束中の同層で隣接した各１対のヘリ
カルコイル形伝熱管を入口マニホールド９と出口マニホ
ールドに連設スるとともに先端部間を連結して一連の複
数の往復路伝熱管に形成し、ヘリカルコイル状往復路伝
熱管束に構成した点に特徴を有ｌ−、ヘリカルコイル状
伝熱管束中の同層で隣接した各１対のヘリカルコイル形
伝熱管を入口マニホールドと出口マニホールドに連設す
るとともに先端部間を連結して一連の複数の往復路伝熱
管に形成したことにより、伝熱管を効果的に利用して１
次流体と２次流体の熱交換の長さつまり伝熱面積を大幅
に増加して熱交換効率を著しく向上するとともに、伝熱
管数の節減を可能とし器体長さを短縮してコンノ々クト
化し前記のような問題点を解消したシェルアンドチュー
ブ型熱交換器を提供するにある。

（実施例） 第１図ないし第３図に本発明の実施例を示しており、図
中ＣＩ）はシェル（胴）、（２２１＋まシェル（２１）
内に設けられた断熱材％Ｏａは伝熱管の支持板、（ハ）
は支持板０４の吊持具、（２６α）は上部鋭部に設けら
れた低温２次流体（ｈｌの人ロマニホール）Ｆ、（２６
６）は上部鋭部に設けられた高温２次流体（ｈ′）の出
ロマニホールｒ、　　（２９α）は高温１次流体（α）
の入口ノズル、（２９ｈ）は低温１次流体（αりの出口
ノズルであって、シェル（２１）内に配設され複数の支
持板（財）で支持されているヘリカルコイル状伝熱管束
中の同層で隣接した各１対の−・リカルコイル形伝熱管
（２３α）（２３ｈ）を連絡管（３０α）　（３０ｂ）
で入口マニホールド”（２６α）と出口マニホールド”
（２６ｈ）に連設するとともに、前記ヘリカルコイル形
伝熱管（２３α）（２３ｂ）の端部間を連結Ｇ１）シて
一連の往復路伝熱管（２３α、　２３ｂ）に形成し、複
数の往復路伝熱管（２３α、２３ｈ）でヘリカルコイル
状往復路伝熱管束に構成されている。

また、シェルＣＤの中央部つまりヘリカルコイル状往復
路伝熱管束の中央部にセンターパイプ（５）が配設され
、該センターノイズ（２）は、上部閉塞形になっていて
シェル（２Ｄ内の１次流体の流路形成、−２ミイノス防
止の役割をなし、内部には高温１次流体（−１が滞留さ
れる。

（作　用） 本発明の実施例は、前記のような構成になっているので
、高温１次流体は、入口ノズル（２９α）からシェルＱ
υ内に流入されヘリカルコイル状往復路伝熱管束の各往
復路伝熱管（２３α、２３ｈ）の外側間を上昇し低温２
次流体（ｈ）および高温２次流体（ｂ′）と熱交換した
のち低温１次流体（ａ′）として出口ノズル（２９ｈ）
から流出する。

また、低温２次流体（１）１は、入口マニホールド９（
２６１Ｚ）から各連絡管（３０α）を介し各往復路伝熱
管（２３α、２３ｈ）の各ヘリカルコイル形伝熱管（２
３α）中を流下しヘリカルコイル形伝熱管（２３ｈ）中
を上昇して、往きおよび戻りの流下、上昇中に高温１次
流体（ａ）と熱交換して高温２次流体（ｂ′）となり、
連絡管（３０ｈ）を経て出口マニホールド（２６ｈ）内
に流入して取り出される。

センターノイズ（５）は、図示のように上部閉塞形にな
っていて高温１次流体体）が滞留され、ヘリカルコイル
状往復路伝熱管束部分における高温１次流体（α）の流
路形成、バイパス防止の役割をなしている。

前記のように低温２次流体（ｂ）は、同層で隣接してい
る２本のヘリカルコイル形伝熱管（２３α）（２３ｈ）
内で一連の行きと戻りの往、復路で流通されることにな
り、高温１次流体（α）との熱交換の長さつまり伝熱面
積が大幅に増加されて、熱交換効率が著しく向上されて
いる。前記ヘリカルコイル状往復路伝熱管束の各往復路
伝熱管（２３α、２３ｈ）は、シェルＣυ内において長
さ方向に折り畳み重複された形状となり熱交換器の長さ
が著しく短縮されているとともに、熱交換効率の向上に
伴って伝熱管数の節減が可能となり、構造が簡素化され
コン、ｅクトに形成される。

（発明の効果） 前述のように本発明は、ヘリカルコイル状伝熱管束を具
備したシェルアンドチューブ型熱交換器において、前記
ヘリカルコイル状伝熱管束中の同層で隣接した各１対の
ヘリカルコイル形伝熱管（２３α）（２３ｈ）　　を入
口マニホールド（２６α）と出ロマニホールＶ　Ｃ２６
ｈ）に連設するとともに先端部間を連結ｃ３υして一連
の複数の往復路伝熱管（２３α、　２３ｈ）に形成し、
ヘリカルコイル状往復路伝熱管束に構熱管、　　３１：
連結 成しているので、伝熱管が効果的に利用され１次流体と
２次流体の熱交換の長さつまり伝熱面積が大幅に増加さ
れて熱交換効率が著しく向上されているとともに、伝熱
管数の節減が可能となり器体の長さが大幅に短縮されて
コンパクト化されているなどの効果を有している。

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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のヘリカルコイル状往復路伝熱管束の部分拡大斜視
図、第３図は第２図の矢視■図、第４図は従来例の縦断
面図、第５図は第４図のＶ−■部分の断面図である。 ２３α：ヘリカルコイル形伝熱管（隣接）、２３ｂ：ヘ
リカルコイル形伝熱管、 ２６α：入口マニホールド、２６ｈ：出ロマニホールＰ
１２３α、２３ｂ　：ヘリカルコイル状往復路伝復代理
人　弁理士　岡　本　重　文　　外２名手続補正書印発
） 昭和６１年　２月１８日 特許庁長官　　　宇　賀　道　部　　　殿１、本件の表
示 昭和６１年特許願第１５２号 ２、発明の名称　　シェルアンドチューブ型熱交換器３
、補正をする者 本件との関係　　特　許　出　願　人 ４、復代理人 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目２番２９号虎ノ門産業
ビル　置（５０１）２８０！３拳代理及び復代理委任状
の補充

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヘリカルコイル状伝熱管束を具備したシェルアンドチュ
   ーブ型熱交換器において、前記ヘリカルコイル状伝熱管
   束中の同層で隣接した各１対のヘリカルコイル形伝熱管
   を入口マニホールドと出口マニホールドに連設するとと
   もに先端部間を連結して一連の複数の往復路伝熱管に形
   成し、ヘリカルコイル状往復路伝熱管束に構成したこと
   を特徴とするシェルアンドチューブ型熱交換器。