KR100641575B1 - Gasket structure between channel flange and tube seat of heat exchanger - Google Patents

Gasket structure between channel flange and tube seat of heat exchanger Download PDF

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Abstract

본 발명은 열교환기의 셀부와 채널부가 서로 결합되는 튜브시트와 채널플랜지의 대응되는 면에 내구성이 있는 재질이면서 내부식성이 있는 가스켓육성면을 형성하여, 이 가스켓육성면들의 사이에 가스켓이 장착되도록 함으로써, 가스켓육성면이 마모되어 누설되는 것을 예방하여 탱크내의 용액의 누설을 방지하고 또한 내마모성의 재질에 의하여 사용수명을 연장할 수 있는 열교환기의 튜브시트와 채널플랜지의 가스켓 부위의 육성면에 따른 내구성구조에 관한 것으로, 열교환기(10)의 셀부(20)와 채널부(30)의 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)의 사이에 가스켓(400)으로 밀봉함에 있어서, 상기 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)가 가스켓(400)을 사이에 두고 접촉되는 접촉부에 가스켓육성면(300,300)들을 형성하며, 또한 상기 가스켓육성면(300,300)은, 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)의 클래드재(310,310)들 모재 보다 강한 내구성재임이며, 상기 가스켓육성면(300,300)의 표면에는 요철(301)이 형성되어 상기 가스켓(400)과 접촉되어 기밀을 확실하게 유지할 수 있다. The present invention forms a durable and corrosion-resistant gasket growth surface on the corresponding surface of the tube sheet and the channel flange to which the cell portion and the channel portion of the heat exchanger are coupled to each other, so that the gasket is mounted between the gasket growth surfaces. Therefore, according to the growth surface of the gasket portion of the heat exchanger tube sheet and the channel flange, which prevents the gasket growth surface from being worn out and prevents leakage of the solution in the tank and extends the service life by the wear-resistant material. Regarding the durability structure, in the sealing between the cell portion 20 of the heat exchanger 10 and the tube sheet 100 of the channel portion 30 and the channel flange 200 with a gasket 400, the tube sheet ( The gasket growth surfaces 300 and 300 are formed at a contact portion at which the 100 and the channel flange 200 contact each other with the gasket 400 interposed therebetween, and the gasket growth surfaces 300 and 300 also include a tube sheet 10. 0) and the cladding materials 310 and 310 of the channel flange 200 are more durable than the base material, and irregularities 301 are formed on the surfaces of the gasket growth surfaces 300 and 300 to be in contact with the gasket 400 to ensure airtightness. I can keep it.

Description

열교환기의 튜브시트와 채널플랜지의 가스켓 부위의 육성면에 따른 내구성구조{Gasket structure between channel flange and tube seat of heat exchanger}Gasket structure between channel flange and tube seat of heat exchanger}

도 1 는 열교환기의 개략도, 1 is a schematic diagram of a heat exchanger,

도 2a,b 는 본 발명의 열교환기의 튜브시트와 채널플랜지의 가스켓 부위의 육성면에 따른 내구성구조의 일부 절결 확대 단면도.Figure 2a, b is a partially cut-away enlarged cross-sectional view of the durable structure according to the growth surface of the gasket portion of the tubesheet and channel flange of the heat exchanger of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 열교환기 20 : 셀부10: heat exchanger 20: cell part

30 : 채널 100 : 튜브시트30: channel 100: tubesheet

110,210 : 볼트너트구멍 200 : 채널플랜지 110,210: Bolt nut hole 200: Channel flange

300,300 : 가스켓육성면 301,301 : 요철 300,300: Gasket growing surface 301,301: Unevenness

310 : 클래드재 400 : 가스켓310: cladding 400: gasket

본 발명은 열교환기의 튜브시트와 채널플랜지 결합되어 누설되는 것을 방지 하기 위한 가스켓 부위의 결합구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환기의 셀부와 채널부가 서로 결합되는 튜브시트와 채널플랜지의 대응되는 면에 내구성이 있는 재질이면서 내부식성이 있는 가스켓육성면을 형성하여, 이 가스켓육성면들의 사이에 가스켓이 장착되도록 함으로써, 가스켓육성면이 마모되어 누설되는 것을 예방하여 탱크내의 용액의 누설을 방지하고 또한 내마모성의 재질에 의하여 사용수명을 연장할 수 있는 열교환기의 튜브시트와 채널플랜지의 가스켓 부위의 육성면에 따른 내구성구조에 관한 것이다. The present invention relates to a coupling structure of the gasket portion to prevent leakage by being coupled to the tube sheet and the channel flange of the heat exchanger, and more particularly corresponding to the tube sheet and the channel flange coupled to the cell portion and the channel portion of the heat exchanger. By forming a durable and corrosion-resistant gasket growth surface on the surface, the gasket is mounted between the gasket growth surfaces, thereby preventing the gasket growth surface from abrasion and leakage to prevent leakage of the solution in the tank In addition, it relates to a durable structure according to the growth surface of the gasket portion of the tube sheet and the channel flange of the heat exchanger which can extend the service life by the wear-resistant material.

일반적으로, 화공유체를 저장하는 탱크 또는 폐수로부터 폐열을 회수하는 열교환기는 본체의 모체를 카본스틸재 또는 스텐레스재로 형성하며, 내면은 티타늄 및 지르코늄 등의 내부식성의 클래드재를 압착 성형되도록 하여 탱크내에 유출입되는 유체에 의한 부식을 방지하도록 하고 있다.In general, a heat exchanger for recovering waste heat from a tank or a waste water storage tank is formed of carbon steel or stainless steel, and an inner surface of the tank is pressed against a corrosion-resistant cladding material such as titanium and zirconium. Corrosion by the fluid flowing in and out is prevented.

또한, 열교환기의 튜브는 부식 등을 방지하기 위하여 내면은 티타늄 및 지르코늄 등의 내부식성재를 사용하고 있다. In addition, the tube of the heat exchanger uses corrosion resistant materials such as titanium and zirconium to prevent corrosion.

위와 같이 탱크의 구조를 2중으로 하지 않고 하나의 내부식성부재로 형성할 수도 있으나, 상기 티타늄 및 지르코늄 등의 부재의 가격이 고가일 뿐만 아니라, 기계가공처리가 난해하며 가공비용이 고가인 관계로 본체의 모체를 카본스틸 또는 스텐레스로 하고 내부식성부재를 클래드재로 사용되고 있다. It is possible to form a single corrosion resistant member without double the structure of the tank as described above, but the main body of the titanium and zirconium, such as the price is not only expensive, but also difficult to machine processing and the processing cost is high Is made of carbon steel or stainless steel, and the corrosion resistant member is used as clad material.

특히, 열교환기의 셀부와 채널부는 서로 분리 결합가능하도록 되어 있으며, 셀부에는 튜브시트에 또한 채널부에는 채널플랜지에 각각 볼트너트를 체결할 수 있는 구멍이 뚫려, 상기 튜브시트와 채널플랜지에 볼트너트의 체결에 의하여 셀부와 채널부가 결합되도록 되어 있다.In particular, the cell portion and the channel portion of the heat exchanger are separated from each other, the cell portion is a hole in the tube sheet and the channel portion for fastening the bolt nut to the channel flange, respectively, the bolt nut in the tube sheet and the channel flange By the fastening of the cell portion and the channel portion is to be coupled.

또한 상기 튜브시트와 채널플랜지의 사이에는 누설을 방지하기 위하여 가스켓이 장착되는데, 탱크의 보수 및 내부상태의 확인을 위하여 자주 튜브시트와 채널플랜지를 분리함에 따라서 그 접촉부위가 쉽게 마모되기 때문에, 일반 티타늄 및 지르코늄(Ti Gr.1 또는 Gr.2) 등의 모재 보다 강한 재질(Ti Gr.7 또는 Gr.11)을 사용하여 한다.In addition, a gasket is installed between the tube sheet and the channel flange to prevent leakage. In order to repair the tank and check the internal condition, the contact portion is easily worn as the tube sheet and the channel flange are frequently separated. Stronger materials (Ti Gr.7 or Gr.11) than titanium and zirconium (Ti Gr.1 or Gr.2) should be used.

상기 티타늄 및 지르코늄 등의 모재 보다 강한 티타늄 및 지르코늄(Ti Gr.7 또는 Gr.11)은 가격이 비싸서 비경제적으로써 적용에 어려움이 있다. Titanium and zirconium (Ti Gr. 7 or Gr. 11), which is stronger than the base materials such as titanium and zirconium, are expensive and difficult to apply due to being uneconomical.

본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위한 것으로, 열교환기의 셀부와 채널부가 결합되는 양쪽의 튜브시트와 채널플랜지의 일반 티타늄 및 지르코늄의 모재의 일부를 절삭한 후, 이 절삭부분에 상기 일반 티타늄 및 지르코늄의 모재 보다 강한 재질의 Ti Gr.7 또는 Gr.11를 소재로 하는 가스켓육성면을 용접등의 고정수단에 의하여 고정되도록 하여, 고가의 Ti Gr.7 또는 Gr.11를 최소화하여 경제성을 높일 수 있고, 또한 상기 Ti Gr.7 또는 Gr.11의 소재에 의하여 내마모성의 증대로 접촉부의 보수작업 및 내부상태의 확인 등으로 마모되는 것을 최소화하여 열교환기의 사용수명을 연장할 수 있으며, 또한 상기 가스켓육성면에 요철을 형성함으로써, 튜브시트와 채널플랜지 부분의 틈새를 가스켓과의 접촉성을 높여 탱크내의 누설을 방지할 수 있는 열교환기의 튜브시트와 채널플랜지의 가스켓 부위의 육성면에 따른 내구성구조를 제공하고자 한다. The present invention is to solve the above problems, and after cutting a part of the base material of the normal titanium and zirconium of the tube sheet and the channel flange of both the tube portion and the channel flange coupled to the heat exchanger cell portion, the general titanium and Gasket growth surface made of Ti Gr.7 or Gr.11, which is stronger than the base material of zirconium, is fixed by fixing means such as welding, thereby minimizing expensive Ti Gr.7 or Gr.11 to improve economic efficiency. In addition, the wear life of the heat exchanger can be extended by minimizing the wear of the Ti Gr.7 or Gr.11 material due to the increase in wear resistance due to the repair work and the checking of the internal condition. By forming irregularities on the surface of the gasket, the gap between the tube sheet and the channel flange portion can be increased in contact with the gasket to prevent leakage in the tank. To provide a durable structure according to the growth surface of the gasket portion of the channel and channel flange.                         

본 발명은 열교환기의 셀부와 채널부의 튜브시트와 채널플랜지의 사이에 가스켓으로 밀봉함에 있어서, 상기 튜브시트와 채널플랜지가 가스켓을 사이에 두고 접촉되는 접촉부에 가스켓육성면들을 형성함을 기본특징으로 한다.The present invention is to seal the gasket between the tube portion and the channel flange of the cell portion and the channel portion of the heat exchanger, the tube sheet and the channel flange to form a gasket growth surface in the contact portion in contact with the gasket between do.

본 발명의 상기 가스켓육성면은 튜브시트와 채널플랜지의 클래드재들 모재 보다 강한 내구성재이며, 또한 가스켓육성면의 표면에는 요철이 형성되어 상기 가스켓과 접촉되도록 되어 있다.The gasket growth surface of the present invention is a durable material stronger than the base material of the cladding material of the tube sheet and the channel flange, and the surface of the gasket growth surface is formed with irregularities to contact the gasket.

본 발명의 구성을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 나타낸 바와 같이 열교환기(10)는 셀부(20)와 채널부(30)가 결합되어 화공유체 등의 용액의 열을 교환하게 된다.As shown in FIG. 1, the heat exchanger 10 exchanges heat of a solution such as a chemical covalent substance by combining the cell unit 20 and the channel unit 30.

특히, 상기 열교환기(10)내의 셀부(20)에는 노즐(40)들과 다수의 튜브(도시생략)가 길이방향으로 뻗어있으며, 또한 채널부(30)에도 노즐(40)이 형성되어 있는 탱크형상체로써, 상기 셀부(20)와 채널부(30)는 서로 분리 결합가능하게 조립된다.In particular, a tank in which the nozzles 40 and a plurality of tubes (not shown) extend in the longitudinal direction in the cell portion 20 in the heat exchanger 10, and the nozzles 40 are also formed in the channel portion 30. As a shape, the cell unit 20 and the channel unit 30 are assembled to be separated from each other.

상기 셀부(20)와 채널부(30)의 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)의 사이에 가스켓(400)으로 밀봉되어 상기 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)에 등간격으로 다수 형성된 볼트너트구멍(110,210)들에 볼트, 너트의 체결에 의하여 셀부(20)와 채널부(30)가 결합되게 된다.It is sealed with a gasket 400 between the cell sheet 20 and the tube sheet 100 and the channel flange 200 of the cell portion 20 and the channel portion 30 at equal intervals between the tube sheet 100 and the channel flange 200. The cell portion 20 and the channel portion 30 are coupled to the formed bolt nut holes 110 and 210 by fastening bolts and nuts.

상기 셀부(20)와 채널부(30)는 보수작업이나 내부 상태의 확인을 위하여 상기 체결된 볼트,너트를 풀고 또한 다시 체결 결합하기 때문에 상기 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)의 접촉부의 마모가 쉽게 된다. The cell portion 20 and the channel portion 30 are the contact portion of the tube sheet 100 and the channel flange 200 because the bolts and nuts are loosened and re-coupled for repair work or to check the internal condition. It is easy to wear.

본 발명은 상기 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)가 가스켓(400)을 사이에 두고 접촉되는 접촉부에 가스켓육성면(300,300)들을 형성한다.The present invention forms the gasket growth surfaces 300 and 300 at the contact portion where the tube sheet 100 and the channel flange 200 are contacted with the gasket 400 interposed therebetween.

상기 가스켓육성면(300,300)의 형성은 상기 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)의 클래드재(310,310)들에 도 2a와 같이 일정깊이로 절삭가공한 후, 이 절삭가공부에 상기 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)의 모재 예를들어 티타늄 및 지르코늄(Ti Gr.1 또는 Gr.2) 보다 강성이 있는 내구성재인 티타늄 및 지르코늄(Ti Gr.7 또는 Gr.11)의 가스켓육성면(300,300)을 용접 등의 고정수단에 의하여 고정한다. The gasket growth surfaces 300 and 300 may be formed by cutting the cladding materials 310 and 310 of the tube sheet 100 and the channel flange 200 to a predetermined depth as shown in FIG. 100) and the base material of the channel flange 200, for example, a gasket growth surface of titanium and zirconium (Ti Gr.7 or Gr.11), which is a more durable material than titanium and zirconium (Ti Gr.1 or Gr.2). 300 and 300 are fixed by fixing means such as welding.

도 2b에 나타낸 바와 같이 가스켓육성면(300,300)의 형성으로 가스켓(400)과 접촉되어 마모되는 부위의 강성을 높여서 마모를 최소화하여 경제성을 확보할 수 있다.As shown in FIG. 2B, the gasket growth surfaces 300 and 300 may be formed to increase rigidity of a portion worn in contact with the gasket 400, thereby minimizing wear and thereby securing economical efficiency.

그리고, 상기 가스켓육성면(300,300)의 표면에는 요철(301)이 형성되어 상기 가스켓(400)과 접촉되도록 되어 가스켓(400)과 의 접촉을 확실하게 하여 셀부(20)와 채널부(30) 사이로 용액 등이 누설되는 일이없이 밀봉할 수 있다.In addition, irregularities 301 are formed on the surfaces of the gasket growing surfaces 300 and 300 to be in contact with the gasket 400, thereby ensuring contact with the gasket 400, between the cell part 20 and the channel part 30. The solution can be sealed without leakage.

이상과 같이, 본 발명은 열교환기의 셀부와 채널부가 결합되는 양쪽의 튜브시트와 채널플랜지의 일반 티타늄 및 지르코늄의 모재의 일부를 절삭한 후, 이 절삭부분에 상기 일반 티타늄 및 지르코늄의 모재 보다 강한 재질의 Ti Gr.7 또는 Gr.11를 소재로 하는 가스켓육성면을 용접등의 고정수단에 의하여 고정되도록 하여, 고가의 Ti Gr.7 또는 Gr.11를 최소화하여 경제성을 높일 수 있고, 또한 상기 Ti Gr.7 또는 Gr.11의 소재에 의하여 내마모성의 증대로 접촉부의 보수작업 및 내부상태의 확인 등으로 마모되는 것을 최소화하여 열교환기의 사용수명을 연장할 수 있으며, 또한 상기 가스켓육성면에 요철을 형성함으로써, 튜브시트와 채널플랜지 부분의 틈새를 가스켓과의 접촉성을 높여 탱크내의 누설을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, after cutting a part of the base material of the general titanium and zirconium of the tube sheet and the channel flange of both the cell part and the channel part of the heat exchanger, the cutting part is stronger than the base material of the general titanium and zirconium. By fixing the gasket growth surface made of Ti Gr.7 or Gr.11 of the material by fixing means such as welding, it is possible to minimize the expensive Ti Gr.7 or Gr.11 and increase the economic efficiency. The material of Ti Gr.7 or Gr.11 increases the wear resistance by minimizing abrasion due to the maintenance work of the contact part and checking the internal condition, and thus can extend the service life of the heat exchanger. By forming the structure, the gap between the tube sheet and the channel flange portion can be improved in contact with the gasket to prevent leakage in the tank.

Claims (3)

열교환기(10)의 셀부(20)와 채널부(30)의 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)의 사이에 가스켓(400)으로 밀봉함에 있어서, In sealing with the gasket 400 between the cell portion 20 of the heat exchanger 10 and the tube sheet 100 and the channel flange 200 of the channel portion 30, 상기 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)가 가스켓(400)을 사이에 두고 접촉되는 접촉부에 가스켓육성면(300,300)들을 형성함을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트와 채널플랜지의 가스켓 부위의 결합구조.Gasket growth surfaces (300,300) of the heat exchanger, characterized in that the tube sheet 100 and the channel flange 200 is formed in contact with the contact between the gasket 400 between the gasket portion of the tube sheet and the channel flange Coupling structure. 제 1 항에 있어서, 상기 가스켓육성면(300,300)은, 튜브시트(100)와 채널플랜지(200)의 클래드재(310,310)들 모재 보다 강한 내구성재임을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트와 채널플랜지의 가스켓 부위의 육성면에 따른 내구성구조.According to claim 1, wherein the gasket growth surface (300,300), the tube sheet and the channel flange of the heat exchanger, characterized in that the durable material stronger than the base material of the cladding material (310,310) of the tube sheet 100 and the channel flange (200). Durability structure according to the growing surface of the gasket part of the. 제 1 항에 있어서, 상기 가스켓육성면(300,300)의 표면에는 요철(301)이 형성되어 상기 가스켓(400)과 접촉되도록 됨을 특징으로 하는 열교환기의 튜브시트와 채널플랜지의 가스켓 부위의 육성면에 따른 내구성구조.According to claim 1, wherein the surface of the gasket growth surface (300,300) is formed on the surface of the gasket portion of the tube sheet and the channel flange of the heat exchanger characterized in that the concave-convex 301 is formed to be in contact with the gasket (400). According to durability structure.
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