JPS6347749Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えばエチレンを酸化するに際して
発生する反応熱を回収するための熱交換器に係
り、詳しくは、被加熱流体通路内に設けられる整
流板を挾持して位置決めするためのスペーサに角
形鋼管を使用して該スペーサの加工精度の向上を
図り、管束組立を円滑にかつ正しく行なえるよう
にした熱交換器に関する。

一般に、ポリエステル繊維、エタノールアミン
等の原料となる酸化エチレンは、銀触媒を充填し
た管状反応器にエチレンと空気ないし酸素とを通
過させつつ高温・高圧の下で反応させて生成され
るが、その際に発生する反応熱を有効に利用する
ために、反応器の外側は水等の被加熱流体を循環
させて熱交換すべく熱交換器として構成されてい
る。

第１図はその従来の熱交換器の一例を示したも
ので、１は被加熱流体通路Ａを区画形成する竪形
円筒体状の圧力容器であり、通路Ａ内にはその長
手方向に沿つて反応器たる熱交換用伝熱管２が多
数（図では３本）設けられ、加熱流体たるエチレ
ンと空気を混合した原料ガスは伝熱管２内を上方
から下方へ流される一方、被加熱流体たる水は通
路Ａを下方から上方へ流されるように構成されて
いる。そして、上記通路Ａ内には熱交換効率を上
げるべく被加熱流体を案内するためのじやま板３
が多数設けられている。これらのじやま板３は、
第２図にも示すように、該じやま板３を貫通して
管板４，５間に差し渡し固定される固定棒６と、
前記じやま板３をその両面側から挾持する如く前
記固定棒６にそれぞれ外嵌された円筒形スペーサ
７とによつて支持されており、また、前記伝熱管
２はじやま板３に設けられた孔３ａに挿通されて
いる。

ところで、このような従来の熱交換器にあつて
は、前記じやま板３が図示のように被加熱流体の
流れ方向に対し直交する形態で位置決めされてい
るため、じやま板３の背面部には被加熱流体の滞
留部が発生して熱交換効率の低下を招き、また滞
留部では高温となることにより蒸気化し、気泡の
発生と剥離を繰返して振動を起こすと共に、伝熱
管２に熱応力を発生させるなどの不具合があつ
た。

そこで、本考案者らはこれらの不具合を解決す
べく研究した結果、前記じやま板３の代わりとし
て、被加熱流体に旋回流が生じるように傾斜させ
た整流板を設ければ良いことを究明した。ところ
が、この整流板を従来の円筒形スペーサ７で挾持
して位置決めする方式を採用した場合、スペーサ
７の端面を整流板３の傾斜角度に合致するように
斜めに切断加工する必要がある。この場合、スペ
ーサ７が円筒形であると、両端面におけるねじれ
等により相対角度を精度良く加工することやその
確認が難しくなつてしまう。スペーサ７の加工精
度が悪い場合、伝熱管２を挿入する孔どうしの芯
出しや整流板相互間の芯出しおよび位置決めが正
確でなくなり、この結果熱交換器の組立、特に伝
熱管２等の管束の組立を円滑にかつ正しく行なう
ことができなくなる問題が生じる。

本考案は、以上のような点を考慮してなされた
もので、被加熱流体通路内に斜めに設けられる整
流板を挾持して位置決めするためのスペーサの加
工を精度良くかつ容易に行なうことができ、これ
により管束組立も円滑にかつ正しく行なうことが
できる熱交換器を提供することを目的とする。

以下、本考案を添付の第３図ないし第６図に示
す一実施例に基づいて説明する。なお、これらの
図において第１図および第２図と基本的に同一部
分については同一符号を付してその説明を簡略化
する。

圧力容器１の管板４，５間の被加熱流体通路Ａ
内には、該通路Ａ内を流れる被加熱流体に旋回流
ないし転回流を与えるべく整流するための整流板
１０が被加熱流体の流れ方向に対し傾斜して設け
られている。この整流板１０は、図示例では第１
整流板１１と、この第１整流板１１とは反対方向
に傾斜した第２整流板１２とからなり、これら第
１整流板１１と第２整流板１２とは通路Ａの長手
方向に適宜間隔を隔てて交互に配置されている。
なお、整流板１０の傾斜角は通路Ａの長手方向に
直交する平面に対して35゜程度に設定される。

前記各整流板１０は、第４図に示すように、そ
れらの整流板１０を貫通して管板４，５間に差し
渡し固定される固定棒６と、整流板１０のそれぞ
れをその両面側から、つまり上下から挾持する如
く前記固定棒６にそれぞれ外嵌されたスペーサ１
３とによつて支持されており、また、伝熱管２は
整流板１０にそれぞれ設けられた孔１４に挿通さ
れている。

前記スペーサ１３として、この実施例において
は、第５図および第６図に示すように、断面四角
形のいわゆる角形鋼管を切断加工してなるものが
使用されている。このスペーサ１３の両端面１３
ａは、整流板１０の傾斜角度に合致するよう、す
なわち面接触するように斜めに加工されている。

このように構成された熱交換器において、前記
スペーサ１３には角形鋼管を切断加工してなるも
のが使用されているので、スペーサ１３の加工精
度、特に両端面１３ａの仕上精度がきわめて高
く、したがつて、管束の組立作業を円滑にかつ正
しく行なうことができる。すなわち、スペーサ１
３を実際に製作する場合に角形鋼管を使用する
と、この角形鋼管自体の１つの平担面あるいは相
対する２つの平担面等を基準面として切断加工お
よび両端面１３ａの仕上加工を行なえるので、基
準面がとりにくくしかも位置決めして固定しにく
い円管に比べ、両端面１３ａを高精度に仕上げる
ことができる。また、このように基準面となる平
担面があるので、仕上加工後においてその両端面
１３ａの傾斜角度の精度や相対的なねじれの有無
なども正確かつ容易に確認（測定）することがで
きる。これらのことから、本考案によるスペーサ
１３を使用した場合、伝熱管２を挿通する孔１４
どうしや整流板１０相互間等の芯出しが正確にな
り、したがつて多数の伝熱管２など管束の組立作
業時にそれらを曲げたりすることなく円滑にかつ
正しく組立ることができる。

なお、実施例においては、スペーサ１３を断面
四角形の角形鋼管製としたが、断面六角形、八角
形などの多角形鋼管を加工して使用しても良い。

以上詳述したように、本考案によれば、被加熱
流体通路内に斜めに設けられる整流板を挾持して
位置決めするためのスペーサとして、角形鋼管を
利用しており、該角形鋼管の端面が整流板に面接
触する如く傾斜状態に加工されてなるものとして
いるから、円管のスペーサが、形状が円筒状であ
ることに基づいて、基準面が設定しにくく位置決
めしにくく固定しにくいという問題点があるのに
比較して、加工時及び組立時の改良がなされる。

つまり、加工時、即ちスペーサを製作する場合
において、角形鋼管自身が持つ１つの平坦面ある
いは２つの平坦面等を基準面として、角形鋼管の
切断加工や両端面の仕上加工を行ない得ることに
なり、スペーサ加工時の精度の向上と作業性の向
上とを図ることができる。

組立時、即ち固定棒に外嵌したスペーサによつ
て整流板を挾持する場合において、角形鋼管の平
坦面を基準として、スペーサを揃えることによ
り、両端面の向きを高い精度で設定して、整流板
を正確にかつ簡単に支持することができるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器を示す縦断面図、第２
図は従来におけるじやま板の支持構造を示す断面
図、第３図〜第６図は本考案の一実施例を示すも
ので、第３図は熱交換器の縦断面図、第４図は整
流板の支持構造を示す断面図、第５図は第４図の
−線に沿う拡大断面図、第６図はスペーサの
正面図である。 ２……伝熱管、４，５……管板、６……固定
棒、１０……整流板、１３……スペーサ、１４…
…孔、Ａ……被加熱流体通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被加熱流体通路と、該通路内にその長手方向に
   沿つて設けられ通路内を流れる被加熱流体を加熱
   するための熱交換用伝熱管と、前記被加熱流体通
   路内に被加熱流体の流れ方向に対し傾斜して設け
   られる整流板と、該整流板を貫通する固定棒と、
   前記整流板に面接触する端面を有し該端面で前記
   整流板を挾持する如く前記固定棒にそれぞれ外嵌
   される角形鋼管製のスペーサとを備えたことを特
   徴とする熱交換器。