KR101967273B1 - Shell and tube type heat exchanger - Google Patents

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KR101967273B1
KR101967273B1 KR1020170166015A KR20170166015A KR101967273B1 KR 101967273 B1 KR101967273 B1 KR 101967273B1 KR 1020170166015 A KR1020170166015 A KR 1020170166015A KR 20170166015 A KR20170166015 A KR 20170166015A KR 101967273 B1 KR101967273 B1 KR 101967273B1
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heat exchanger
tube
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sealing strip
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부광석
하동환
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인제대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a shell-and-tube heat exchanger and, more specifically, to a shell-and-tube heat exchanger which installs a sealing strip protruding into a shell at a prescribed angle to arrange the sealing strip along an inner circumferential surface of the shell to move a fluid flowing near an inner side of the shell into a tube bundle, prevent fouling between the shell and the tube bundle, and hence increase a velocity of the fluid flowing in the shell to improve performance of a heat exchanger. The shell-and-tube heat exchanger comprises: a cylindrical shell having a hollow space formed therein, and discharging a first fluid entering from one end thereof to the other end thereof by allowing the first fluid to flow to the hollow space; a tube bundle including a plurality of tubes which allow a second fluid to flow therein, and are arranged towards the other end from one end of the shell; and a baffle plate dividing the interior of the shell into a plurality of units, and guiding a flow direction of the first fluid. The shell-and-tube heat exchanger further comprises a sealing strip which is arranged in a helical shape along an inner circumferential surface of the shell, and protrudes towards the interior of the shell.

Description

쉘 앤드 튜브 타입 열교환기 {SHELL AND TUBE TYPE HEAT EXCHANGER}[0001] SHELL AND TUBE TYPE HEAT EXCHANGER [0002]

본 발명은 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쉘의 내부를 향하여 소정 각도로 돌출형성되는 실링스트립을 쉘의 내주면을 따라 나선형으로 배치되도록 설치하여 쉘 내측면에 근접하여 유동하는 유체를 튜브번들 내부로 유동하게 하고 쉘과 튜브번들 사이에서 발생하는 오염(fouling)을 방지하며 따라서 쉘 내부를 유동하는 유체의 속도를 증가시켜 열교환기의 성능을 향상시키는 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에 관한 것이다. The present invention relates to a shell-and-tube type heat exchanger, and more particularly, to a shell-and-tube type heat exchanger in which a sealing strip protruding at a predetermined angle toward the inside of a shell is provided so as to be spirally arranged along an inner circumferential surface of the shell, Tube type heat exchanger that causes the heat exchanger to flow into the tube bundle and prevents fouling that occurs between the shell and tube bundles and thus increases the speed of the fluid flowing inside the shell to improve the performance of the heat exchanger .

일반적으로 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기는, 종래기술인 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0084401호에 배경기술로 기재된 바와 같이, 액체의 열교환에 널리 사용되고 있다. Generally, a shell-and-tube type heat exchanger is widely used for heat exchange of a liquid, as described in the background art in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0084401.

열교환기의 대표적인 타입인 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에서는, 굵은 쉘(동체) 내부에, 구리합금 등으로 이루어지는 금속제 튜브 다수 개가 쉘에 평행하게 배치되어 유지되며, 쉘의 내부 즉 튜브의 외측에는 냉각수가 흐르고, 튜브의 내부에는 냉각되는 액이 흐르고, 튜브를 통해서 양쪽 액의 열교환이 되도록 구성된다.In a shell-and-tube type heat exchanger, which is a typical type of heat exchanger, a plurality of metal tubes made of a copper alloy or the like are arranged and held parallel to the shell inside a coarse shell (body) The cooling liquid flows through the inside of the tube, and the heat exchange is performed between the both liquid through the tube.

또한, 각 튜브는, 그 양단부를 쉘의 양단부에 있는 칸막이판(관속(管束)판, 고정용 관판 혹은 측판)에 의해 지지되고 있다. 이러한 이유로 칸막이판에는 각 튜브를 지지하기 위한 관통구멍이 형성되고, 관통구멍의 내주부에 설치된 오링(○링) 등에 의해 밀봉을 도모하면서 튜브가 지지되고 있다.Each of the tubes is supported by a partition plate (tube bundle plate, fixing tube plate or side plate) at both ends of the shell at both ends thereof. For this reason, a through-hole for supporting each tube is formed in the partition plate, and the tube is supported while sealing by an O-ring (O ring) provided in the inner peripheral portion of the through hole.

쉘 앤드 튜브식 열교환기의 종래기술로서, 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1512224호에는 쉘 앤드 튜브형 열교환기이며, 대략 통 형상의 쉘과, 이 쉘 내에 삽입되고, 복수의 핀과 관으로 이루어지는 튜브 번들부와, 쉘의 일단부측의 개구에 접촉되는 동시에, 튜브 번들부의 일단부측에 고정 접속된 고정 관판과, 쉘의 타단부측의 개구에 접촉되는 동시에, 튜브 번들부의 타단부측에 유동 가능하게 접속된 유동관판과, 고정 관판에 주변 설치된 도입 도출 헤더와, 유동 관판에 주변 설치된 환류 헤더와, 쉘의 타단부측의 개구에 접촉되는 동시에, 환류 헤더에 주변 설치된 채널 커버와, 유동 관판의 주변부에 접합되고, 또한 채널 커버의 내주연에 접촉하는 유동 관판 시일을 구비하는 구성이 개시되어 있다.As a prior art of a shell-and-tube heat exchanger, Korean Patent Registration No. 10-1512224 discloses a shell-and-tube heat exchanger which comprises a substantially cylindrical shell, a tube bundle inserted in the shell, A fixed tube plate which is in contact with an opening on one end side of the shell and is fixedly connected to one end of the tube bundle portion and a fixed tube plate which is in contact with the opening on the other end side of the shell, An inlet lead-out header provided around the fixed tube plate, a reflux header provided at the periphery of the flow tube plate, a channel cover provided around the reflux header, contacting the opening at the other end of the shell, And a flow tube sheet seal which is joined and also contacts the inner periphery of the channel cover.

또한, 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2007-0084401호에는 수지제 튜브의 단부를 일체로 묶은 벌집구조부와, 상기 벌집구조부를 그 외경이 쉘쪽 플랜지보다도 작은 것을 보상해서 쉘쪽 플랜지에 고정시키기 위한 스플릿링(split ring)과, 쉘쪽 엔드 플레이트(end plate)와, 배관쪽 엔드 플레이트를 가지는 쉘 앤드 튜브식 열교환기로서, 상기 쉘쪽 엔드 플레이트는, 대략 원통형상이며, 그 내주쪽에 상기 벌집구조부의 쉘쪽에 있는 부분과 상기 스플릿링을 끼워서 쉘쪽 플랜지에 고정되고, 동시에 상기 벌집구조부와 상기 스플릿링을 압압해서 쉘쪽 플랜지에 고정시키고, 상기 배관쪽 엔드 플레이트는, 대략 원통형상이며, 그 내주쪽에 상기 벌집구조부의 배관쪽에 있는 부분을 끼워서 배관쪽 플랜지와 상기 쉘쪽 엔드 플레이트에 고정되고, 동시에 상기 벌집구조부를 상기 스플릿링을 끼워서 고정시키고, 상기 벌집구조부는, 상기 쉘쪽 엔드 플레이트와 상기 배관쪽 엔드 플레이트가 서로 대향하는 측단부면 사이에 위치하는 부분의 외주면이 외부에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 쉘 앤드 튜브식 열교환기가 공개되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0084401 discloses a honeycomb structure in which an end portion of a resin tube is integrally bundled, and a split ring for fixing the honeycomb structure portion to the shell flange with an outer diameter smaller than that of the shell- a shell-side end plate having a split ring, a shell-side end plate, and a piping-side end plate, wherein the shell-side end plate is substantially cylindrical in shape and has a shell- And the split ring is fixed to the flange on the shell side while the honeycomb structure and the split ring are pressed and fixed to the flange on the shell side. The piping side end plate is substantially cylindrical in shape and has an inner periphery on the piping side of the honeycomb structure And is fixed to the pipe-side flange and the shell-side end plate, and at the same time, Wherein the shell-side end plate and the pipe-side end plate are fixed to each other with the split ring interposed therebetween, and the outer peripheral surface of the honeycomb structured portion, which is located between the side end faces opposed to each other, A heat exchanger is disclosed.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기는, 내부에 중공부가 형성되고 일단에서 유입된 제1 유체가 상기 중공부를 유동하여 타단으로 배출되도록 형성된 원통형의 쉘(100), 내부에 제2 유체가 유동하고 상기 쉘의 일단에서 타단을 향하도록 배치되는 복수 개의 튜브로 구성된 튜브번들(200) 및 상기 쉘의 내부를 복수 개로 구획하며 상기 제1 유체의 유동방향을 유도하는 배플플레이트(300)를 포함하도록 형성되는 것이 일반적이다.1, a conventional shell-and-tube type heat exchanger includes a cylindrical shell 100 having a hollow portion formed therein and having a first fluid flowing from one end thereof to flow through the hollow portion to be discharged to the other end, A tube bundle (200) composed of a plurality of tubes arranged such that a second fluid flows inside the shell and is directed to the other end from one end of the shell, and a baffle (200) dividing the inside of the shell into a plurality of baffles It is generally formed to include the plate 300.

이때, 쉘(100)의 내부를 유동하는 제1 유체와 튜브 내를 유동하는 제2 유체와 열교환을 하도록 형성되며, 제1 유체의 유동 흐름은 열교환기의 성능에 영향을 끼친다.At this time, the first fluid flowing in the shell 100 and the second fluid flowing in the tube are heat exchanged, and the flow of the first fluid affects the performance of the heat exchanger.

종래의 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 쉘 내부를 유동하는 제1 유체의 유동(F)을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The flow (F) of the first fluid flowing inside the shell of the conventional shell and tube type heat exchanger will be described with reference to FIG.

일반적으로 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에서 쉘 내부를 유동하는 유체의 유동(F)은 3 가지 종류로 나눌 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 이를 유동 A, B, E로 표기하여 설명하기로 한다.Generally, the flow (F) of the fluid flowing in the shell in the shell and tube type heat exchanger can be divided into three types. As shown in FIG. 2, do.

도 2를 참조하면, 유동 B는 도 1에 도시된 유동과 같이 열교환기 튜브번들의 중심 라인을 따라 흐르는 유동으로 열교환기의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 유동이다. 또한, 유동 E는 쉘과 배플플레이트 틈 사이로 흐르는 유동으로 열교환기의 성능 향상을 저해시킬 수 있으므로 최소화해야 한다. 그리고, 유동 A는 튜브와 배플플레이트 틈 사이로 흐르는 유동으로 열교환기의 성능 향상을 저해시킬 수 있으므로 유동 E와 같이 최소화해야 한다.Referring to FIG. 2, the flow B is the flow that flows along the centerline of the heat exchanger tube bundle, such as the flow shown in FIG. 1, and has the greatest effect on the performance of the heat exchanger. Also, the flow E must be minimized since the flow through the shell and baffle plate gaps can impede the performance improvement of the heat exchanger. And flow A must be minimized as flow E because flow through the tube and baffle plate gaps can impede the performance improvement of the heat exchanger.

그러나, 상기 종래기술에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기는 유동A 및 유동 E에 의해 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, the prior art shell and tube type heat exchanger has a problem in that the heat exchange efficiency is lowered due to the flow A and the flow E.

그리고, 종래의 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기 제작에 있어 별도의 실링부재가 설치되지 않은 상태에서 튜브번들을 쉘 내부로 삽입하게 되어 튜브번들과 쉘 사이 또는 쉘과 배플플레이트 사이에 과도한 틈이 발생하여 유동 E를 증가시키고, 따라서 열교환기의 성능 역시 저하되는 문제점이 있었다.In the conventional shell-and-tube type heat exchanger, an extra gap is formed between the tube bundle and the shell or between the shell and the baffle plate by inserting the tube bundle into the shell without providing a separate sealing member, E is increased, and thus the performance of the heat exchanger also deteriorates.

따라서, 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기는 열교환기의 성능을 강화시키는 유동 B를 강화하고, 열교환기의 성능을 저하시키는 유동 E를 최소화하는 설계를 하는 것이 중요하다.Therefore, it is important to design the shell and tube heat exchanger to enhance the flow B that enhances the performance of the heat exchanger and to minimize the flow E that degrades the performance of the heat exchanger.

본 발명은 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 성능을 저해하는 유동 E를 최소화하는데 그 목적이 있다.The present invention aims at minimizing the flow E which hinders the performance of the shell-and-tube heat exchanger.

대한민국특허 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0084401호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0084401 대한민국특허 등록특허공보 등록번호 제10-1512224호Korean Patent Registration No. 10-1512224

본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 쉘의 내부를 향하여 소정 각도로 돌출형성되는 실링스트립을 쉘의 내주면을 따라 나선형으로 배치되도록 설치하여 쉘 내측면에 근접하여 유동하는 유체를 튜브번들 내부로 유동하게 하고 쉘과 튜브번들 사이에서 발생하는 오염(fouling)을 방지하며 따라서 쉘 내부를 유동하는 유체의 속도를 증가시켜 열교환기의 성능을 향상시키는 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide sealing strips protruding at a predetermined angle toward the inside of a shell so as to be arranged spirally along the inner circumferential surface of the shell, A shell-and-tube type heat exchanger that causes fluid to flow into the tube bundle and prevents fouling between the shell and tube bundles, thereby increasing the speed of the fluid flowing inside the shell to improve the performance of the heat exchanger Lt; / RTI >

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 발명에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기는 내부에 중공부가 형성되고, 일단에서 유입된 제1 유체가 상기 중공부를 유동하여 타단으로 배출되도록 형성된 원통형의 쉘, 내부에 제2 유체가 유동하고 상기 쉘의 일단에서 타단을 향하도록 배치되는 복수 개의 튜브로 구성된 튜브번들 및 상기 쉘의 내부를 복수 개로 구획하며 상기 제1 유체의 유동방향을 유도하는 배플플레이트를 포함하는 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에 있어서, 상기 쉘의 내주면을 따라 나선형으로 배치되며, 상기 쉘의 내부를 향해 돌출 형성되는 실링스트립을 포함하도록 구성될 수 있다.A shell-and-tube type heat exchanger according to the present invention, which is devised to solve the technical problems, includes a cylindrical shell having a hollow portion formed therein, a first fluid introduced from one end thereof to flow through the hollow portion to be discharged to the other end, And a baffle plate for dividing the inside of the shell into a plurality of sections and guiding a flow direction of the first fluid, the tube bundle comprising a plurality of tubes arranged in such a manner that two fluids flow and are directed from one end of the shell toward the other end, The tube type heat exchanger may include a sealing strip disposed spirally along the inner circumferential surface of the shell and protruding toward the inside of the shell.

그리고, 상기 실링스트립은, 소정의 폭을 가지는 긴 띠 형태의 플레이트가 상기 쉘의 내주면을 따라 나선형으로 배치되고, 상기 실링스트립은 상기 폭을 기준으로 일측은 상기 쉘의 내주면에 고정 결합되고, 타측은 상기 쉘의 내부를 향하여 절곡되어 형성될 수 있다.The sealing strips are arranged in a spiral shape along the inner circumferential surface of the shell, and the sealing strips are fixedly coupled to the inner circumferential surface of the shell at one side with respect to the width, Side portion of the shell may be bent toward the inside of the shell.

한편, 상기 실링스트립은, 상기 쉘과 상기 튜브번들 사이에 형성될 수 있다.Meanwhile, the sealing strip may be formed between the shell and the tube bundle.

상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다. The present invention with the above-described configuration can be expected to have the following effects.

먼저, 쉘 내측면에 근접하여 유동하는 유체를 튜브번들 내부로 유동하게 하여 쉘 내부를 유동하는 유체의 유동속도를 증가시킬 수 있다.First, the fluid flowing in the vicinity of the inner side of the shell may be caused to flow into the tube bundle, thereby increasing the flow rate of the fluid flowing inside the shell.

그리고, 쉘과 튜브번들 사이에서 발생하는 오염(fouling)을 방지할 수 있고, 쉘과 튜브번들 사이의 유동량을 최소화할 수 있다.In addition, it is possible to prevent fouling between the shell and the tube bundle, and to minimize the amount of flow between the shell and the tube bundle.

따라서, 열교환기의 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, the performance of the heat exchanger can be improved.

또한, 쉘과 배플플레이트 사이에 배치되는 실링스트립을 통하여 튜브번들이 상기 쉘 내부에 견고하게 고정되게 하고 튜브번들의 뒤틀림을 방지할 수 있다.Also, through the sealing strip disposed between the shell and the baffle plate, the tube bundle can be securely fixed within the shell and the tube bundle can be prevented from being twisted.

이러한 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 종래기술에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다
도 2는 종래기술에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에서 쉘 내부 유체의 유동 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 제1 실시예에 따른 실링스트립이 쉘의 내부에 배치되어 있는 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 제1 실시예에 따른 실링스트립의 확대도이다.
도 5는 내지 도 7는 본 발명에 따른 쉘 앤드튜브 타입 열교환기에서 실링스트립의 다양한 배치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a conventional shell-and-tube heat exchanger
FIG. 2 is a flow diagram of a flow of a shell internal fluid in a shell and tube type heat exchanger according to the prior art.
FIG. 3 is a view showing a structure in which a sealing strip according to a first embodiment of a shell-and-tube heat exchanger according to the present invention is disposed inside a shell.
4 is an enlarged view of a sealing strip according to a first embodiment of a shell-and-tube heat exchanger according to the present invention.
5 to 7 are views showing various arrangements of sealing strips in a shell and tube type heat exchanger according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.

아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서, 전방/후방 또는 상측/하측과 같이 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록 기재된 것들로서, 상대적인 방향을 지시하는 것이므로, 이로 인해 권리범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.Moreover, in describing the present invention, terms indicating a direction such as forward / rearward or upward / downward are described in order that a person skilled in the art can clearly understand the present invention, and the directions indicate relative directions, It is not limited.

도 3 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 구성 및 사용양태에 대하여 상세하 설명하기로 한다.3 to 7, the construction and use of a shell-and-tube heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 제1 실시예에 따른 실링스트립이 쉘의 내부에 배치되어 있는 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 제1 실시예에 따른 실링스트립의 확대도이며, 도 5는 내지 도 7는 본 발명에 따른 쉘 앤드튜브 타입 열교환기에서 실링스트립의 다양한 배치를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a view showing a construction in which a sealing strip according to a first embodiment of the shell-and-tube heat exchanger according to the present invention is disposed inside a shell, and FIG. 4 is a cross- 5 is an enlarged view of a sealing strip according to a first embodiment, and Figs. 5 to 7 are views showing various arrangements of a sealing strip in a shell-and-tube type heat exchanger according to the present invention.

먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기는 실링스트림을 포함하도록 구성될 수 있다.First, referring to FIG. 3, a shell and tube type heat exchanger according to an embodiment of the present invention may be configured to include a sealing stream.

즉, 도 1을 참조하면, 내부에 중공부가 형성되고, 일단(110)에서 유입된 제1 유체가 상기 중공부를 유동하여 타단(120)으로 배출되도록 형성된 원통형의 쉘(100), 내부에 제2 유체가 유동하고 상기 쉘의 일단에서 타단을 향하도록 배치되는 복수 개의 튜브(200)로 구성된 튜브번들 및 상기 쉘의 내부를 복수 개로 구획하며 상기 제1 유체의 유동방향을 유도하는 배플플레이트(300)를 포함하는 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실링스트립(400)은 상기 쉘(100)의 내주면을 따라 나선형으로 배치되며 상기 쉘(100)의 내부를 향해 돌출 형성될 수 있다.1, a cylindrical shell 100 having a hollow portion formed therein, a first fluid introduced from one end 110 to flow through the hollow portion and discharged to the other end 120, A baffle plate (300) for dividing the inside of the shell into a plurality of sections and guiding the flow direction of the first fluid, a tube bundle (200) composed of a plurality of tubes (200) arranged to flow from one end of the shell toward the other end, 3, the sealing strip 400 is arranged spirally along the inner circumferential surface of the shell 100 and is formed to protrude toward the inside of the shell 100 .

보다 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 실링스트립(400)은 소정의 폭을 가지는 긴 띠 형태의 플레이트가 상기 쉘(100)의 내주면을 따라 나선형으로 배치되고, 상기 실링스트립(400)은 상기 폭을 기준으로 일측(410)은 상기 쉘의 내주면에 고정 결합되고, 타측(420)은 상기 쉘의 내부를 향하여 절곡되어 형성될 수 있다.4, the sealing strip 400 is arranged in a spiral shape along the inner circumferential surface of the shell 100, and the sealing strip 400, The one side 410 may be fixedly coupled to the inner circumferential surface of the shell, and the other side 420 may be bent toward the inside of the shell.

일반적으로, 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에는 쉘(100) 내부의 상측면 및 하측면에 교대로 일정거리 이격되어 배치되고 상기 쉘의 내부를 복수 개로 구획하는 배플플레이트(300)가 구비되고, 따라서 쉘(100)의 내부를 유동하는 제1 유체(F)는 쉘(100)의 일단에서 타단을 향해 물결 형태로 유동하게 된다.Generally, the shell-and-tube type heat exchanger is provided with a baffle plate 300 which is disposed at a predetermined distance alternately on the upper and lower sides in the shell 100 and divides the inside of the shell into a plurality of baffles, The first fluid F flowing in the inside of the shell 100 flows in a wave form from one end of the shell 100 toward the other end.

이때, 종래의 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에서, 제1 유체(F)의 일부는 상기 쉘(100)의 내측면을 따라 유동하게 되며, 상기 배플플레이트(300)로 인하여 유속이 약해지고 배플플레이트(300)와 쉘(100) 사이에 오염(fouling)이 발생하여 열교환기의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.At this time, in the conventional shell-and-tube type heat exchanger, a part of the first fluid F flows along the inner surface of the shell 100, and the flow velocity is weakened due to the baffle plate 300, And the shell 100 is fouled to deteriorate the performance of the heat exchanger.

그러나, 전술한 본 발명에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 일 실시예에 따른 실링스트립(400)의 구성에서, 상기 쉘(100)의 내부 일단에서 타단으로 유동하는 제1 유체(F)의 유동방향은 상기 실링스트립(400)의 절곡면을 따라 상기 쉘(100)의 내측 중심부를 향하게 되고, 따라서 쉘(100)의 내측면에 근접하여 유동하는 제1 유체는 쉘(100) 내부의 튜브번들(200) 중심부로 유입되게 되어 열교환기의 성능이 향상될 수 있다. 따라서, 제1 유체의 유동속도를 증가시키고 튜브번들과 쉘 사이에서 발생하는 오염(fouling) 역시 방지할 수 있다.However, in the construction of the sealing strip 400 according to the embodiment of the shell-and-tube type heat exchanger according to the present invention, the flow of the first fluid F flowing from the inner end of the shell 100 to the other end The first fluid flowing in the vicinity of the inner side of the shell 100 is directed toward the inner center of the shell 100 along the folding surface of the sealing strip 400, So that the performance of the heat exchanger can be improved. Thus, it is possible to increase the flow rate of the first fluid and also prevent fouling between the tube bundle and the shell.

여기서, 상기 실링스트립(400)은 쉘의 내부를 향해 돌출되는 돌출부위를 형성하도록 구성될 수 있고 상기 쉘의 내부를 향해 절곡되도록 구성될 있으며, 본 발명에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기이 실링스트립이 상기 제1 유체의 유동방향을 효과적으로 조절하고 유동속도를 증대시킬 수 있도록 형성된다면, 그 형태 및 구성은 제한되지 않고 다양하게 구성될 수 있다.Here, the sealing strip 400 may be configured to form a protruding portion protruding toward the inside of the shell and be bent toward the inside of the shell, and the shell-and-tube type heat exchanger according to the present invention may include a sealing strip The shape and configuration of the first fluid may be variously configured so as to be capable of effectively controlling the flow direction of the first fluid and increasing the flow velocity.

한편, 상기 실링스트립(400)은, 상기 쉘(100)과 상기 튜브번들(200) 사이에 형성될 수 있다.Meanwhile, the sealing strip 400 may be formed between the shell 100 and the tube bundle 200.

이러한 구성에서, 상기 튜브번들(200) 중심부를 유동하는 제1 유체의 유동에는 영향을 끼치지 않고, 상기 튜브번들(200) 외측과 상기 쉘(100)의 내측면 사이를 유동하는 제1 유체를 상기 튜브번들(200) 중심부로 유입되게 하여 상기 튜브번들(200) 내부를 유동하는 제1 유체의 유동속도를 증가시키고, 따라서 제1 유체와 제2 유체간의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.The first fluid flowing between the outer side of the tube bundle 200 and the inner side of the shell 100 without affecting the flow of the first fluid flowing through the center of the tube bundle 200, The flow rate of the first fluid flowing through the tube bundle 200 is increased by flowing the fluid into the center of the tube bundle 200, thereby improving the heat exchange efficiency between the first fluid and the second fluid.

또한, 상기 쉘(100)과 튜브번들(200) 사이에서 발생하는 오염(fouling)을 방지하여 열교환기의 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to prevent fouling between the shell 100 and the tube bundle 200, thereby improving the performance of the heat exchanger.

여기서, 상기 실링스트립(400)은 쉘(100)과 배플플레이트(300) 틈 사이에 구비될 수 있고, 쉘(100)과 튜브번들(200) 최외측에 위치한 튜브(200) 사이에 구비될 수 있으며, 상기 실링스트립(400)이 튜브번들(200)과 쉘(100) 사이에 구비되어 쉘(100)의 내측면에 근접하여 유동하는 제1 유체를 쉘(100)의 중심부로 유동하게 하고 열교환기의 성능을 향상시키도록 형성된다면 그 형태 및 구성에는 제한이 없다고 할 수 있다.The sealing strip 400 may be provided between the shell 100 and the baffle plate 300 and may be provided between the shell 100 and the tube 200 located at the outermost position of the tube bundle 200. The sealing strip 400 is provided between the tube bundle 200 and the shell 100 to allow the first fluid flowing near the inner side of the shell 100 to flow to the center of the shell 100, It is possible to say that there is no limit to the form and configuration of the apparatus if it is formed so as to improve the performance of the apparatus.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여, 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에서 실링스트립(400)이 다양하게 배치되는 구성을 설명하기로 한다.Hereinafter, a configuration in which the sealing strips 400 are variously arranged in the shell-and-tube type heat exchanger will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 일 실시예에 따른 실링스트립(400)은 쉘(100)과 튜브번들(200) 사이에서 쉘의 내주면을 따라 나선형으로 배치되며, 제1 유체의 유동방향에서 각각의 배플플레이트(300)가 쉘에 결합된 부위의 전면부를 지나도록 배치될 수 있다.5, a sealing strip 400 according to an embodiment of a shell-and-tube heat exchanger according to the present invention includes a shell 100 and a tube bundle 200, And may be disposed so that each baffle plate 300 in the flow direction of the first fluid passes through the front portion of the portion coupled to the shell.

이러한 구성에서, 쉘(100)의 내측면에 근접하여 유동하는 제1 유체가 실링플레이트(400)를 유동하며 쉘(100)의 내측 중심부를 향하여 유동하도록 형성되며, 따라서, 제1 유체의 유동속도를 증가시키고 열교환기의 성능을 향상시킬 수 있다.In this configuration, a first fluid flowing close to the inner side of the shell 100 is formed to flow through the sealing plate 400 and toward the inner center of the shell 100, And the performance of the heat exchanger can be improved.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 일 실시예에 따른 실링스트립(400)은 쉘(100)과 튜브번들(200) 사이에서 쉘(100)의 내주면을 따라 나선형으로 배치되며, 쉘(100) 내측면과 각각의 배플플레이트(300)가 결합된 틈 사이를 지나도록 배치될 수 있다.6, the sealing strip 400 according to an embodiment of the shell-and-tube heat exchanger according to the present invention includes an inner circumferential surface of the shell 100 between the shell 100 and the tube bundle 200, And may be disposed so as to pass between the inner side surface of the shell 100 and the gap where each baffle plate 300 is engaged.

이러한 구성에서, 쉘(100)과 배플플레이트(300) 사이의 틈을 효과적으로 차단할 수 있으며, 제1 유체의 일부가 상기 쉘(100) 배플플레이트(300) 사이 틈으로 유입되는 경우에도 제1 유체가 실링스트립(400)을 절곡면을 통해 쉘(100)의 내부를 향하도록 형성되며, 따라서, 제1 유체의 유동 속도를 증가시키고 열교환기의 성능을 향상시킬 수 있다.In this configuration, the gap between the shell 100 and the baffle plate 300 can be effectively blocked, and even when a part of the first fluid flows into the gap between the shell 100 and the baffle plate 300, The sealing strip 400 is formed to face the inside of the shell 100 through the bent surface, thereby increasing the flow velocity of the first fluid and improving the performance of the heat exchanger.

또한, 쉘(100)과 튜브번들(200)을 견고하게 고정하여 튜브번들(200)의 뒤틀림을 방지하는 효과 역시 가질 수 있다.Also, it is possible to securely fix the shell 100 and the tube bundle 200 to prevent the tube bundle 200 from being warped.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 일 실시예에 따른 실링스트립(400)은 쉘(100)과 튜브번들(200) 사이에서 쉘(100)의 내주면을 따라 나선형으로 배치되며, 제1 유체의 유동방향에서 각각의 배플플레이트(300)가 쉘(100)에 결합된 부위의 전면부 및 쉘(100)의 내측면과 각각의 배플플레이트(300)가 결합된 틈 사이를 지나도록 배치될 수 있다. 7, the sealing strip 400 according to an embodiment of the shell-and-tube type heat exchanger according to the present invention includes a sealing strip 400 between the shell 100 and the tube bundle 200, And the front surface of the portion where each baffle plate 300 is coupled to the shell 100 in the flow direction of the first fluid and the inner surface of the shell 100 and each baffle plate 300 And can be arranged to pass between the coupled gaps.

이러한 구성에서, 쉘(100)의 내측면에 근접하여 유동하는 제1 유체가 실링스트립(400)를 유동하며 쉘(100)의 내측 중심부를 향하도록 형성되며, 따라서, 제1 유체의 유동 속도를 증가시키고 열교환기의 성능을 향상시킬 수 있다.In this configuration, a first fluid flowing close to the inner side of the shell 100 flows through the sealing strip 400 and is directed toward the inner center of the shell 100, And the performance of the heat exchanger can be improved.

여기서, 상기 쉘(100)의 내부를 유동하는 상기 제1 유체의 유동속도를 효과적으로 증대시키고 열교환기의 성능을 향상시킬 수 있도록 형성된다면, 쉘(100)의 내주면을 따라 나선형으로 배치되는 실링스트립(400) 회전 횟수는 제한되지 않으며, 실링스트립이 배치되는 위치 역시 다양할 수 있다.If it is formed to effectively increase the flow velocity of the first fluid flowing in the shell 100 and to improve the performance of the heat exchanger, the sealing strips 400) is not limited, and the position at which the sealing strips are disposed may also vary.

즉, 다양한 구성 및 형태로 제작되는 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에 있어서, 다양한 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기의 특성에 맞게 실링스트립(400)을 배치하여 열교환기의 성능을 향상시킬 수 있다.That is, in the shell-and-tube type heat exchanger manufactured in various configurations and shapes, the performance of the heat exchanger can be improved by disposing the sealing strips 400 according to the characteristics of various shell-and-tube type heat exchangers.

전술한 구성에서, 쉘(100) 내측면에 근접하여 유동하는 제1 유체를 튜브번들(200) 내부로 유입시켜 열교환 효율을 향상시키고, 쉘(100)의 내측면을 유동하는 유동량을 최소함과 동시에 튜브번들(200_과 쉘(100) 사이에서 발생하는 오염을 방지하는 효과를 가질 수 있다.In the above-described configuration, the first fluid flowing in the vicinity of the inner side of the shell 100 is introduced into the tube bundle 200 to improve the heat exchange efficiency, and the amount of the fluid flowing on the inner side of the shell 100 is minimized At the same time, can have an effect of preventing the contamination occurring between the tube bundles 200 and the shell 100.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and the invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope and equivalence of the appended claims.

100 : 쉘
200: 튜브
300: 배플플레이트
400: 실링스트립100: shell
200: tube
300: Baffle plate
400: sealing strip

Claims (3)

내부에 중공부가 형성되고, 일단에서 유입된 제1 유체가 상기 중공부를 유동하여 타단으로 배출되도록 형성된 원통형의 쉘, 내부에 제2 유체가 유동하고 상기 쉘의 일단에서 타단을 향하도록 배치되는 복수 개의 튜브로 구성된 튜브번들 및 상기 쉘의 내부를 복수 개로 구획하며 상기 제1 유체의 유동방향을 유도하는 배플플레이트를 포함하는 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기에 있어서,
상기 쉘의 내주면을 따라 나선형으로 배치되며, 상기 쉘의 내부를 향해 돌출 형성되는 실링스트립을 포함하되,
상기 실링스트립은,
소정의 폭을 가지는 긴 띠 형태의 플레이트가 상기 쉘의 내주면을 따라 나선형으로 배치되고,
상기 실링스트립은 상기 폭을 기준으로 일측은 상기 쉘의 내주면에 고정 결합되고, 타측은 상기 쉘의 내부를 향하여 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기.A cylindrical shell having a hollow portion formed therein and configured to allow the first fluid introduced at one end to flow through the hollow portion and to be discharged to the other end, a plurality of second shells arranged to face the other end of the shell, A shell and tube type heat exchanger including a tube bundle formed of tubes and a baffle plate partitioning the inside of the shell into a plurality of portions and guiding a flow direction of the first fluid,
A sealing strip disposed spirally along the inner circumferential surface of the shell and protruding toward the inside of the shell,
Wherein the sealing strip comprises:
Shaped plate having a predetermined width is spirally arranged along the inner circumferential surface of the shell,
Wherein the sealing strip is fixedly coupled to an inner circumferential surface of the shell at one side with respect to the width, and the other side is formed by being bent toward the inside of the shell. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 실링스트립은,
상기 쉘과 상기 튜브번들 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the sealing strip comprises:
Wherein the heat exchanger is formed between the shell and the tube bundle.
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