KR200475744Y1 - Joint structure of the tube and the tube sheet in shell and tube exchanger - Google Patents

Joint structure of the tube and the tube sheet in shell and tube exchanger Download PDF

Info

Publication number
KR200475744Y1
KR200475744Y1 KR2020130003972U KR20130003972U KR200475744Y1 KR 200475744 Y1 KR200475744 Y1 KR 200475744Y1 KR 2020130003972 U KR2020130003972 U KR 2020130003972U KR 20130003972 U KR20130003972 U KR 20130003972U KR 200475744 Y1 KR200475744 Y1 KR 200475744Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tube
shell
tube sheet
sheet
welding
Prior art date
Application number
KR2020130003972U
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140005984U (en
Inventor
홍성희
김일환
백진수
김창수
배찬효
Original Assignee
주식회사 동화엔텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 동화엔텍 filed Critical 주식회사 동화엔텍
Priority to KR2020130003972U priority Critical patent/KR200475744Y1/en
Publication of KR20140005984U publication Critical patent/KR20140005984U/en
Application granted granted Critical
Publication of KR200475744Y1 publication Critical patent/KR200475744Y1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates

Abstract

본 고안은 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쉘앤튜브(shell and tube) 방식의 열교환기에서 튜브와 튜브시트를 결합 부위 중 특히 쉘측 유체와 접하는 부분에 대한, 튜브와 튜브시트의 결합구조에 관한 것이다.
본 고안의 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조는, 쉘측으로 유출입되는 유체와 접하는 튜브시트(20)의 측면에 튜브가 삽입되는 튜브삽입홈에서 미리 정해진 거리만큼 이격된 튜브시트 홈(22)이 형성되고, 상기 튜브시트 홈(22)의 안쪽 내면이 라운드 형상을 지니되, 상기 튜브시트 홈(22)의 하단부인 튜브 접합부(23)는 바깥으로 갈수록 두께가 좁아지는 테이퍼진 형상을 지니며, 튜브측으로 유출입되는 유체가 튜브와 튜브시트 사이로 침투하는 것을 방지하도록, 튜브측으로 유출입되는 유체와 접하는 부분에 대해 튜브와 튜브시트의 결합인 튜브측 웰딩(14)과 함께, 쉘측으로 유출입되는 유체가 튜브와 튜브시트 사이로 침투하는 것을 방지하도록, 쉘측으로 유출입되는 유체와 접하는 부분에 대해 튜브와 튜브시트를 결합시키는 쉘측 웰딩(24)이 이루어진다. The present invention relates to a joint structure of a tube and a tube sheet of a shell-and-tube heat exchanger, and more particularly, to a shell-and-tube heat exchanger in which a tube and a tube sheet are joined to each other, To a coupling structure of a tube and a tube sheet.
The joint structure of the tube and the tube sheet of the shell-and-tube heat exchanger according to the present invention has a structure in which a tube sheet groove (not shown) spaced by a predetermined distance from the tube insertion groove, The inner surface of the tube sheet groove 22 has a round shape. The tube joint portion 23, which is the lower end of the tube sheet groove 22, has a tapered shape that becomes narrower toward the outside And is connected to the tube side weld 14 which is a combination of the tube and the tube sheet with respect to the portion in contact with the fluid flowing into and out of the tube side so as to prevent the fluid flowing into and out of the tube side from flowing into the tube side. A shell side welding (24) joining the tube and the tube sheet to a portion in contact with the fluid flowing into the shell side so as to prevent the fluid from penetrating between the tube and the tube sheet, Achieved.

Description

쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조{JOINT STRUCTURE OF THE TUBE AND THE TUBE SHEET IN SHELL AND TUBE EXCHANGER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a joint structure of a tube and a tube sheet of a shell-and-tube heat exchanger,

본 고안은 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쉘앤튜브(shell and tube) 방식의 열교환기에서 튜브와 튜브시트를 결합 부위 중 특히 쉘측 유체와 접하는 부분에 대한, 튜브와 튜브시트의 결합구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a joint structure of a tube and a tube sheet of a shell-and-tube heat exchanger, and more particularly, to a shell-and-tube heat exchanger in which a tube and a tube sheet are joined to each other, To a coupling structure of a tube and a tube sheet.

쉘-앤드-튜브형(Shell & Tube) 열교환기는 열교환기의 대표적인 것으로 두 개의 관판(tube sheet)과 이것을 연결한 다수의 전열관(Tube)으로 구성되며, 그 바깥은 원통형의 동체(Shell)로 밀폐한 구조를 가지고 있으며, 가열 및 냉각·응축·기화 등 다양한 열교환에 사용되는 열교환기이다. Shell-and-tube heat exchangers are typical of heat exchangers. They are composed of two tube sheets and a plurality of heat transfer tubes connected to the tube sheet. The outer shells are sealed with a cylindrical shell It is a heat exchanger used for various heat exchange such as heating, cooling, condensation, vaporization.

도 1은 쉘앤드튜브 열교환기(Shell & Tube exchanger)의 일반적인 구조를 설명하기 위한 단면개략도이다. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a general structure of a shell and tube exchanger.

도 1을 참조하면, tube side와 shell side에 각각 다른 유체가 유입/유출되면서, 상호간에 열교환이 이루어진다. 일반적으로, shell side에 유입되는 유체는 물, 해수 등의 상온의 온도를 갖는 유체가 사용되며, tube side는 가스 등의 유체가 사용되나, 반드시 이에 한정되는 않음은 물론이다. 쉘(shell) 내에서는 shell side 유체의 이동경과를 지그재그로 형성하기 위한 다수개의 배플 판(baffle plate, 30)이 형성되어 있다. 튜브는 양측의 튜브시트(20)에 의해 용접결합되어 튜브 내의 유체와 쉘 내의 유체가 혼합되는 것을 막게 된다. Referring to FIG. 1, different fluids flow into and out of the tube side and the shell side, respectively, and heat exchange is performed between them. Generally, a fluid having a room temperature such as water or sea water is used as a fluid to be introduced into the shell side, and a fluid such as a gas is used as a tube side. However, the fluid is not necessarily limited thereto. In the shell, a plurality of baffle plates 30 are formed to stagger the passage of the shell side fluid. The tube is welded by the tube sheet 20 on both sides to prevent the fluid in the tube from mixing with the fluid in the shell.

도 1의 종래의 쉘앤드튜브 열교환기(Shell & Tube exchanger)에서, 튜브시트와 튜브와의 결합/접합 방식에 대해서 설명하기로 한다. In the conventional shell and tube exchanger of FIG. 1, a method of joining / joining a tube sheet and a tube will be described.

튜브시트(20)에는 다수개의 튜브 삽입홈이 형성된다. 튜브(10)를 튜브시트(20)의 튜브삽입홈에 각각 삽입한 상태에서 확관(볼확관 또는 수압확관)을 통해서 튜브(10)를 확관시켜 튜브를 튜브시트(20)에 밀착고정시킨다. 그런 후, 튜브(10)와 튜브시트(20) 사이에 튜브측 웰딩(tube side welding, 14)을 실시하여 튜브(10)와 튜브시트(20)를 단단히 결합시킨다. 여기서, 튜브측 웰딩(tube side welding)이란 튜브측으로 유출입되는 유체가 튜브와 튜브시트 사이로 침투하는 것을 막는 웰딩(용접)이란 의미로, 튜브와 튜브시트의 결합시의 바깥쪽 부분(즉, 튜브측으로 유출입되는 유체와 접하는 부분)에 대한 웰딩을 의미한다. The tube sheet 20 is formed with a plurality of tube insertion grooves. The tube 10 is expanded through expansion (bulging or hydraulic expansion) in a state where the tube 10 is inserted into the tube insertion groove of the tube sheet 20, and the tube is tightly fixed to the tube sheet 20. A tube side welding 14 is then applied between the tube 10 and the tube sheet 20 to firmly bond the tube 10 and the tube sheet 20 together. Herein, the term "tube side welding" refers to welding (welding) which prevents the fluid flowing into and out of the tube from penetrating between the tube and the tube sheet, The portion contacting the fluid to be flowed in).

현재, 이러한 튜브의 확관과 튜브측 웰딩을 실시한 종래의 쉘앤드튜브 열교환기가 사용되고 있으나, 튜브의 확관이 이루어지더라도 튜브시트와 튜브와의 완전 밀착이 되지 않고, 미세한 틈새(육안으로 확인하지 못하는 크기의 미세한 틈새)의 발생으로 인하여 crevice corrosion(틈새 부식)에 의해서 튜브의 파공이 발생되는 문제가 있었다. 특히, 쉘로 유출입되는 유체로 해수가 사용될 경우에는 틈새에서 이온량이 감소하여 전기적 균형이 깨어지고, 전기적 중성이 유지될 필요에 따라 Cl 이온이 침부하여 국부적으로 산성화가 진행되어 튜브(tube)를 부식시킨다는 문제가 있었다. At present, a conventional shell-and-tube heat exchanger in which such a tube expansion and tube-side welding is performed is used, but even if the tube is expanded, the tube sheet and the tube can not be brought into close contact with each other, and a minute gap The crevice corrosion (crevice corrosion) caused a tube pitting problem. In particular, when seawater is used as a fluid to be flowed into the shell, the amount of ions in the gap is reduced to break the electrical balance, and as the electrical neutrality needs to be maintained, the Cl ion is plunged and locally acidified to corrode the tube There was a problem.

따라서, 쉘앤드튜브 열교환기(Shell & Tube exchanger)에 있어, 튜브와 튜브시트에 대한 보다 견고한 접합 방법에 대한 필요성이 대두되고 있다.
Thus, there is a need for a more robust bonding method for tubes and tubesheets in shell & tube exchangers.

한국등록실용신안공보(등록20-0333602호)(2003년 11월 17일 공고)Korean Registered Utility Model Bulletin (Registration No. 20-0333602) (Announcement on November 17, 2003)

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 쉘앤튜브 열교환기에 있어 튜브시트와 튜브와의 접합이 완전하지 않아 쉘로 유출입되는 유체로 인하여 튜브의 파공이 발생되는 것을 방지하고, 튜브의 부식이 발생되는 것을 방지할 수 있는 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조를 제공하는 것이다. The object of the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a shell-and-tube heat exchanger in which the tube sheet and the tube are not completely joined to each other, Tube heat exchanger, which can prevent corrosion of the tube-and-tube heat exchanger.

본 고안의 또다른 목적은 튜브와 튜브시트의 토치 용접을 용이하게 하면서도 튜브시트 홈의 하단부인 튜브 접합부의 강도를 유지할 수, 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a joint structure of a tube and a tube sheet of a shell-and-tube heat exchanger which can facilitate the torch welding of the tube and the tube sheet while maintaining the strength of the tube joint at the lower end of the tube seat groove.

본 고안의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The object of the present invention is not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 고안의 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조는, 쉘측으로 유출입되는 유체와 접하는 튜브시트(20)의 측면에 튜브가 삽입되는 튜브삽입홈에서 미리 정해진 거리만큼 이격된 튜브시트 홈(22)이 형성되고, 상기 튜브시트 홈(22)의 안쪽 내면이 라운드 형상을 지니되, 상기 튜브시트 홈(22)의 하단부인 튜브 접합부(23)는 바깥으로 갈수록 두께가 좁아지는 테이퍼진 형상을 지니며, 튜브측으로 유출입되는 유체가 튜브와 튜브시트 사이로 침투하는 것을 방지하도록, 튜브측으로 유출입되는 유체와 접하는 부분에 대해 튜브와 튜브시트의 결합인 튜브측 웰딩(14)과 함께, 쉘측으로 유출입되는 유체가 튜브와 튜브시트 사이로 침투하는 것을 방지하도록, 쉘측으로 유출입되는 유체와 접하는 부분에 대해 튜브와 튜브시트를 결합시키는 쉘측 웰딩(24)이 이루어진다. In order to achieve the above object, the present invention provides a tube-to-tube joint structure of a shell-and-tube heat exchanger in which a tube insert (20) in which a tube is inserted into a side surface of a tube sheet (20) And the inner surface of the tube sheet groove 22 has a round shape. The inner surface of the tube sheet groove 22 has a round shape, and the tube joint portion 23, which is the lower end of the tube sheet groove 22, A tube which is a combination of a tube and a tube sheet with respect to a portion in contact with a fluid flowing into and out of the tube so as to prevent the fluid flowing into and out of the tube from penetrating between the tube and the tube sheet, A side wall 14 and a portion in contact with the fluid flowing into and out of the shell side to prevent the fluid flowing into and out of the shell side from penetrating between the tube and the tube sheet. The shell side is made for welding (24) coupling the tubes and tubesheet.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 튜브측 웰딩(14)과 상기 쉘측 웰딩(24)은 토치 용접에 의해 모재를 용융시켜 결합시키되, 상기 쉘측 웰딩(24)은 튜브 내측에 용접토치를 삽입하여 이루어진다. According to a preferred embodiment, the tube side weld 14 and the shell side weld 24 are welded by torch welding, while the shell side weld 24 is inserted into the tube by inserting a welding torch.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 튜브 접합부(23)의 끝단의 두께는 0.7mm 이하의 두께를 지닌다.
According to a preferred embodiment, the thickness of the end of the tube joint portion 23 is 0.7 mm or less.

본 고안은 쉘앤튜브 열교환기에 있어서, 쉘 측으로 유입되는 유체에 의한 튜브의 파공을 막고, 튜브시트와 튜브 결합시에 보다 단단한 용접 결합을 이룩함으로써, 쉘측으로 유입되는 유체에 의한 튜브의 부식을 방지하여, 열교환기로부터 발생되는 안전사고를 방지함과 동시에, 열교환기의 수명을 연장할 수 있다는 장점이 있다.
In the shell-and-tube heat exchanger of the present invention, the tube is prevented from being pierced by the fluid flowing into the shell side, and the tube sheet and the tube sheet are welded together more firmly to prevent corrosion of the tube by the fluid flowing into the shell side , It is possible to prevent a safety accident generated from the heat exchanger and extend the service life of the heat exchanger.

도 1은 쉘앤드튜브 열교환기(Shell & Tube exchanger)의 일반적인 구조를 설명하기 위한 단면개략도.
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른, 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조를 설명하기 위한 단면도로서, (a)는 용접 전의 상태를, (b)는 용접후의 상태를 도시함. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a general structure of a shell and tube exchanger;
2 is a cross-sectional view for explaining a joint structure of a tube and a tube sheet of a shell-and-tube heat exchanger according to a preferred embodiment of the present invention, wherein (a) shows a state before welding, and (b) shows a state after welding .

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조을 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a coupling structure of a tube and a tube sheet of the shell-and-tube heat exchanger of the present invention will be described in more detail.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른, 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조를 설명하기 위한 단면도로서, (a)는 용접 전의 상태를, (b)는 용접후의 상태를 도시한다. FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a joint structure of a tube and a tube sheet of a shell-and-tube heat exchanger according to a preferred embodiment of the present invention, wherein (a) shows a state before welding, and (b) .

도 2를 참조하면, 본 고안의 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조에 있어, 도 1에서 설명한 튜브측 웰딩(14) 이외에 쉘측 웰딩(24)를 추가로 포함한다. Referring to FIG. 2, in addition to the tube side weld 14 illustrated in FIG. 1, the shell-and-tube heat exchanger of the present invention further includes a shell side weld 24 in the combined structure of the tube and the tube sheet.

여기서, 쉘측 웰딩(shell side welding, 24)이란 앞서 설명드린 튜브측 웰딩(14)에 대응하는 의미로서, 즉, 쉘측으로 유입되는 유체(도 1 참조)가 튜브와 튜브시트 사이로 침투하는 것을 막는 웰딩이란 의미로, 튜브와 튜브시트의 결합 안쪽부분(즉, 쉘측으로 유입유출되는 유체와 접하는 부분)에 대한 웰딩을 의미한다(도 2 참조). Here, the shell side welding 24 has the meaning corresponding to the tube side welding 14 described above, that is, the welding of the fluid (see FIG. 1), which flows into the shell side, Means the welding to the inner joint portion of the tube and the tube sheet (i.e., the portion in contact with the fluid flowing in and out of the shell) (see FIG. 2).

쉘측 웰딩(24)은 튜브시트(20)의 안쪽 측면에 튜브시트 홈(22)을 형성하고, 튜브 내측에 용접토치를 삽입하여 웰딩이 이루어진다. 즉, 용접토치(가열원)이 튜브(tube) 내측에 들어가서 모재(tube)를 녹이면서 튜브시트 홈(groove, 22) 하단의 튜브와 접촉하는 부분인 튜브 접합부(23)과 함께 용접되게 되는 것이다. The shell side welding 24 forms a tube sheet groove 22 on the inner side surface of the tube sheet 20 and welding is performed by inserting a welding torch inside the tube. That is, the welding torch (heating source) enters the inside of the tube and is welded together with the tube joint portion 23 which is a portion contacting the tube at the lower end of the tube sheet groove 22 while melting the tube .

본 고안에 있어 튜브시트(20)의 측면에 튜브시트 홈(22, grooving)를 형성하는 이유는 쉘측 웰딩시에 튜브시트 전체를 가열할 필요가 없이, 튜브시트 홈(22)에 의해 형성된 튜브시트 하단 접합부(23)에 대해서만 가열이 이루어져 원활한 웰딩이 가능하도록 하기 위해서이다. 튜브의 두께는 대략 1.6mm 정도인데,바람직하게는 튜브시트 홈(22)에 의해 형성된 튜브시트 하단 접합부(23)의 두께는 튜브의 두께와 동일하게 형성하여, 튜브시트 상에 국부적으로 가열할 수 있어 용접시에 필요한 열의 소모량을 줄일 수 있으며 이에 따라 용접 효율을 높일 수 있다. The reason why the tube sheet groove 22 is formed on the side surface of the tube sheet 20 in the present invention is that it is not necessary to heat the entire tube sheet at the time of shell side welding, Heating is performed only on the lower joining portion 23, so that smooth welding can be performed. The thickness of the tube is about 1.6 mm. Preferably, the thickness of the tube sheet bottom joint 23 formed by the tube sheet groove 22 is equal to the thickness of the tube so that it can be heated locally Therefore, the amount of heat required for welding can be reduced, thereby increasing the welding efficiency.

튜브시트 홈(22)은 쉘측으로 유출입되는 유체와 접하는 부분의 튜브시트의 측면에 튜브가 삽입되는 튜브삽입홈에서 미리 정해진 거리만큼 이격된 형태로 튜브 삽입홈 주위에 원호 형상으로 형성되는 데, 튜브시트 홈(22)의 안쪽 내면이 라운드 형상을 지니되, 상기 튜브시트 홈(22)의 하단부인 튜브 접합부(23)는 바깥으로 갈수록 두께가 좁아지는 테이퍼진(tapered) 형상을 지니고, 끝단의 두께(t)는 0.7mm 이하의 두께를 지닌다. The tube sheet groove 22 is formed in an arc shape around the tube insertion groove in a form spaced apart by a predetermined distance from the tube insertion groove into which the tube is inserted in the side surface of the tube sheet in contact with the fluid flowing in and out to the shell side, The inner surface of the seat groove 22 has a round shape. The tube joint portion 23, which is the lower end of the tube seat groove 22, has a tapered shape that becomes narrower toward the outside, (t) has a thickness of 0.7 mm or less.

튜브시트 홈(22)의 안쪽 내면에 라운드 형상을 가지는 이유는 냉각이나 침전에 의한 고체 상태의 이물질이 튜브시트 홈(22) 내부에 머물러 고이는 것을 방지하기 위한 것이다. The reason for having a round shape on the inner surface of the inside of the tube sheet groove 22 is to prevent foreign matter in a solid state due to cooling or precipitation from staying in the tube sheet groove 22.

또한, 튜브시트 홈(22)의 하단부인 튜브 접합부(23)를 테이퍼진 형상으로 구성한 이유는 모재를 녹여 용접하는 토치 용접의 특성상 그 두께가 어느 이하의 두께를 지니면서도 충분한 강도를 지니고 있어야 한다. 따라서, 안쪽 부분은 충분한 강도를 유지하도록 어느 정도의 두께를 지니도록 하고(즉, 끝단보다는 두껍게 형성하고), 끝단은 토치 용접이 용이하게 실시되도록, 바깥으로 갈수록 두께가 좁아지는 테이퍼진(tapered) 형상을 지니는 것이다. 바람직하게 튜브 접합부(23)의 끝단의 두께(t)는 0.7mm 이하가 바람직하다. The reason why the tube joint portion 23, which is the lower end of the tube sheet groove 22, is formed in a tapered shape is that the thickness of the torch welding for melting the base material should have sufficient strength even though the thickness is smaller. Accordingly, the inner portion is formed to have a certain thickness (that is, thicker than the end) so as to maintain a sufficient strength, and a tapered portion whose thickness gradually becomes narrower toward the outside, It has shape. Preferably, the thickness t of the end of the tube joint portion 23 is 0.7 mm or less.

한편, 쉘측 용접(24)시에 튜브 내측에 용접토치를 삽입하여 용접을 실시하는 이유는 튜브시트에 삽입되는 다수개의 튜브에 의한 용접이 용이하도록 하기 위해서이다. 쉘측 웰딩(24)은 튜브시트에 다수개의 튜브를 삽입한 상태에서 이루어지는 데, 하나의 튜브를 용접할 때 인접하는 다른 튜브에 의해 용접이 용이하지 못하여 작업효율이 현저히 떨어지며, 완전한 용접 작업을 수행하기 어렵다. 이를 위해, 본 고안에서는 튜브 내측에 용접토치를 삽입하여 인접하는 튜브에 의한 방해를 받지 않고 쉘측 용접을 수행할 수 있게 되는 것이다.
On the other hand, welding is performed by inserting a welding torch inside the tube during the shell-side welding 24 in order to facilitate welding by a plurality of tubes inserted into the tube sheet. The shell side welding 24 is performed in a state where a plurality of tubes are inserted into a tube sheet. When one tube is welded, welding is not easily performed by adjacent tubes, and the efficiency of the work is significantly reduced. it's difficult. For this purpose, in the present invention, a welding torch can be inserted into the inside of the tube so that shell side welding can be performed without being disturbed by the adjacent tube.

다음으로, 본 고안의 쉘앤튜브 열교환기의 튜브시트와 튜브의 접합 순서에 대해서 설명하기로 한다. Next, the procedure of joining the tube sheet and the tube of the shell-and-tube heat exchanger of the present invention will be described.

먼저, 도 2와 같이 튜브시트 상에 튜브시트 홈(22, groove)과 튜브 홈(12, groove)을 각각 형성한다. 튜브홈(12)은 추후의 튜브의 확관 공정시에 튜브의 일정부분이 튜브홈에 삽입되어 결합력을 높이기 위한 것이며, 튜브시트 홈(22)은 웰딩시 작업의 용이성을 위한 것이다. 도시된 바와 같이, 튜브 홈(12)은 튜브시트의 튜브삽입홈의 내면에 형성되며, 튜브시트 홈(22)은 쉘측으로 유출입되는 유체와 접하는 부분인 튜브시트(20)의 측면에 튜브삽입홈에서 미리 정해진 거리만큼 이격되어 형성된다. 바람직하게는 튜브홈(12)과 튜브시트 홈(22)은 모두 원호 형상을 지닌다. First, a tube sheet groove (22) and a tube groove (12) are formed on a tube sheet as shown in Fig. The tube groove (12) is for introducing a certain portion of the tube into the tube groove to increase the bonding force at the time of the subsequent tube expansion process, and the tube sheet groove (22) is for ease of work in welding. As shown in the figure, the tube groove 12 is formed in the inner surface of the tube insertion groove of the tube sheet, and the tube sheet groove 22 is formed in the side surface of the tube sheet 20, which is a portion in contact with the fluid, As shown in FIG. Preferably, both the tube groove 12 and the tube sheet groove 22 have an arc shape.

다음으로, 상기 튜브시트의 튜브삽입홈에 튜브를 삽입하여 튜브를 확관시킨다. 확관 공정에 의해서 1차적으로 튜브시트와 튜브는 결합되게 된다. Next, the tube is inserted into the tube insertion groove of the tube sheet to expand the tube. The tube sheet and the tube are primarily engaged by the expansion process.

그런 다음, 튜브시트와 튜브의 내외측에 대한 웰딩, 즉 튜브시트(20)와 튜브(10)와의 용접결합인 튜브측 웰딩(14)과 쉘측 웰딩(24)이 각각 이루어진다. 바람직하게는 튜브측 웰딩(14)과 쉘측 웰딩(24)는 토치 용접에 의해 모재를 용융시켜 결합시키는 토치 용접에 의해서 이루어진다. 쉘측 웰딩은 튜브 내측에 용접토치를 삽입하여 이루어지되, 이는 앞서 설명드린 바와 같이 작업의 용이성을 위한 것이다. The tube side weld 14 and the shell side weld 24 are then welded to the tube sheet 20 and the tube 10, respectively. Preferably, the tube side welding 14 and the shell side welding 24 are accomplished by torch welding which melts and bonds the base material by torch welding. The shell side welding is performed by inserting a welding torch inside the tube, which is for ease of operation as described above.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 쉘앤튜브 열교환기에 있어, 쉘측으로 유입되는 유체에 의한 튜브의 파공과 부식을 방지하기 위해서, 튜브시트와 튜브와 접합시에 쉘측 유체의 침투를 방지하기 위해서 쉘측 웰딩을 실시하는 데, 쉘측 웰딩에 대한 작업 효율을 증대시키고 튜브시트와 튜브와의 결합력을 높이기 위해서 튜브시트(20)의 측면에 튜브시트 홈(22)을 형성하고, 튜브(20) 내측에 용접토치를 삽입하여 용접을 실시하게 된다. As described above, in the shell-and-tube heat exchanger, in order to prevent the tube from being pierced and corroded by the fluid flowing into the shell side, in order to prevent penetration of the shell- A tube sheet groove 22 is formed on the side surface of the tube sheet 20 in order to increase working efficiency for shell side welding and to increase the coupling force between the tube sheet and the tube, So that the welding is performed.

이와 같이, 본 고안의 쉘앤튜브 열교환기의 튜브시트(20)와 튜브(10)와의 접합에 있어, 종래의 튜브의 확관공정과 튜브측 웰딩(14) 이외에 쉘측 웰딩(24)를 추가로 실시하여, 튜브시트와 튜브와의 결합을 보다 완벽히 이룩함으로써, 쉘 측으로 유입되는 유체에 의한 튜브의 파공 및 튜브의 부식을 방지하여, 열교환기에서 발생되는 안전사고를 방지함과 동시에, 열교환기의 수명을 연장할 수 있다는 장점이 있다. As described above, in joining the tube sheet 20 and the tube 10 of the shell-and-tube heat exchanger of the present invention, the shell-side welding 24 in addition to the tube-side welding 14 and the tube- , The tube sheet and the tube are more completely connected to each other, thereby preventing tube pitting and tube corrosion caused by the fluid flowing into the shell side, thereby preventing safety accidents occurring in the heat exchanger and improving the life of the heat exchanger There is an advantage that it can be extended.

본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 실용신안청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the scope of utility model claim which is described below rather than the detailed description, and it is to be construed that all changes or modifications derived from the scope of utility model claim and its equivalents are included in the scope of the present invention do.

100: 쉘앤튜브 열교환기
10: 튜브
12: 튜브홈(grooving)
14: tube side welding(튜브측 웰딩)
20: 튜브시트
22: 튜브시트 홈
23: 튜브접합부
24: shell side welding(쉘측 웰딩)
30: 배플 판(baffle plate)
40: 용접토치100: Shell & tube heat exchanger
10: Tube
12: grooving
14: tube side welding (tube side welding)
20: Tube sheet
22: Tube sheet groove
23: tube joint
24: shell side welding (shell side welding)
30: baffle plate
40: welding torch

Claims (3)

쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조에 있어서,
쉘측으로 유출입되는 유체와 접하는 튜브시트(20)의 측면에 튜브가 삽입되는 튜브삽입홈에서 미리 정해진 거리만큼 이격된 튜브시트 홈(22)이 형성되고,
상기 튜브시트 홈(22)의 안쪽 내면이 라운드 형상을 지니되, 상기 튜브시트 홈(22)의 하단부인 튜브 접합부(23)는 바깥으로 갈수록 두께가 좁아지는 테이퍼진 형상을 지니고,
튜브측으로 유출입되는 유체가 튜브와 튜브시트 사이로 침투하는 것을 방지하도록, 튜브측으로 유출입되는 유체와 접하는 부분에 대해 튜브와 튜브시트의 결합인 튜브측 웰딩(14)과 함께, 쉘측으로 유출입되는 유체가 튜브와 튜브시트 사이로 침투하는 것을 방지하도록, 쉘측으로 유출입되는 유체와 접하는 부분에 대해 튜브와 튜브시트를 결합시키는 쉘측 웰딩(24)이 이루어지는 것을 특징으로 하는 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조. In the joint structure of the tube and the tube sheet of the shell-and-tube heat exchanger,
A tube sheet groove 22 spaced by a predetermined distance is formed in the side surface of the tube sheet 20 in contact with the fluid flowing into and out of the shell,
The inner surface of the tube sheet groove 22 has a round shape. The tube joint portion 23, which is the lower end of the tube sheet groove 22, has a tapered shape that becomes narrower toward the outside,
The fluid flowing out to the shell side together with the tube side welding 14, which is the combination of the tube and the tube sheet, against the portion in contact with the fluid flowing into and out of the tube side, And a shell side welding (24) for joining the tube and the tube sheet to a portion in contact with the fluid flowing into and out of the shell side is provided so as to prevent penetration between the tube sheet and the tube sheet. . 제 1항에 있어서,
상기 튜브측 웰딩(14)과 상기 쉘측 웰딩(24)은 토치 용접에 의해 모재를 용융시켜 결합시키되, 상기 쉘측 웰딩(24)은 튜브 내측에 용접토치를 삽입하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조. The method according to claim 1,
Wherein the tube side welding (14) and the shell side welding (24) are welded by torch welding by melting the base material, and the shell side weld (24) is inserted into the tube with a welding torch. Of the tube and the tube sheet. 제 1항에 있어서,
상기 튜브 접합부(23)의 끝단의 두께는 0.7mm 이하의 두께를 지니는 것을 특징으로 하는 쉘앤튜브 열교환기의 튜브와 튜브시트의 결합구조.
The method according to claim 1,
Wherein a thickness of an end of the tube joint part (23) is 0.7 mm or less. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
KR2020130003972U 2013-05-21 2013-05-21 Joint structure of the tube and the tube sheet in shell and tube exchanger KR200475744Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020130003972U KR200475744Y1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 Joint structure of the tube and the tube sheet in shell and tube exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020130003972U KR200475744Y1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 Joint structure of the tube and the tube sheet in shell and tube exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140005984U KR20140005984U (en) 2014-12-01
KR200475744Y1 true KR200475744Y1 (en) 2014-12-30

Family

ID=52457702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020130003972U KR200475744Y1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 Joint structure of the tube and the tube sheet in shell and tube exchanger

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200475744Y1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190049225A (en) 2017-11-01 2019-05-09 두산중공업 주식회사 Electroplating Repair Machine For Tack Expansion And Seal Welding Region, Electroplating Repair System, And Operating Method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200333602Y1 (en) * 2003-08-06 2003-11-17 주식회사 티에스엠텍 Fixed structure of tube and tube seat for heat exchanger
JP2006234232A (en) * 2005-02-23 2006-09-07 Izumi Food Machinery Co Ltd Tubular heat exchanger
KR20100000435U (en) * 2008-07-04 2010-01-13 (주)일진에너지 Floating Head Type Heat Exchanger
JP2010117121A (en) * 2008-10-14 2010-05-27 Iwai Kikai Kogyo Co Ltd Method for manufacturing shell-and-tube heat exchanger, shell-and-tube heat exchanger welded and fixed by the method, and manufacturing device for the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200333602Y1 (en) * 2003-08-06 2003-11-17 주식회사 티에스엠텍 Fixed structure of tube and tube seat for heat exchanger
JP2006234232A (en) * 2005-02-23 2006-09-07 Izumi Food Machinery Co Ltd Tubular heat exchanger
KR20100000435U (en) * 2008-07-04 2010-01-13 (주)일진에너지 Floating Head Type Heat Exchanger
JP2010117121A (en) * 2008-10-14 2010-05-27 Iwai Kikai Kogyo Co Ltd Method for manufacturing shell-and-tube heat exchanger, shell-and-tube heat exchanger welded and fixed by the method, and manufacturing device for the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190049225A (en) 2017-11-01 2019-05-09 두산중공업 주식회사 Electroplating Repair Machine For Tack Expansion And Seal Welding Region, Electroplating Repair System, And Operating Method
US11268205B2 (en) 2017-11-01 2022-03-08 Doosan Heavy Industries & Construction Co. LTD Electroplating repair machine for tack expansion and seal welding region, electroplating repair system, and operating method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140005984U (en) 2014-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101298703B1 (en) Method for joining the tube and the tube sheet in shell
KR20130081440A (en) Method for joining the tube and the tube sheet in shell and tube exchanger
MXPA05005637A (en) Thermal cycling resistant tube to header joint for heat exchangers.
KR101477636B1 (en) Method for joining the tube and the tube sheet in shell and tube exchanger
KR101550176B1 (en) Shell and tube heat exchanger
KR101359778B1 (en) Welding method for shell and tube
KR101727276B1 (en) Method for manufacturing tube sheet of tube type heat exchanger
KR200475744Y1 (en) Joint structure of the tube and the tube sheet in shell and tube exchanger
KR101304660B1 (en) Method of assembling pipe for heat exchanger
KR200432601Y1 (en) Header pipe for heat exchanger
KR101550175B1 (en) Welding method for shell and tube
JPH03238128A (en) Heat exchanger and its manufacture
JP6326753B2 (en) Heat exchanger
US20150354904A1 (en) Heat exchanger and method for manufacturing heat exchanger
KR100740699B1 (en) Header pipe for heat exchanger
CN207610596U (en) A kind of attachment device of vertical heat exchanger upper perforated plate and heat exchanger tube
JP2007187357A (en) Heat exchanger
JP2005024109A (en) Heat exchanger
CN106439279B (en) Steel-plastic composite pipe connector
WO2010120127A2 (en) Passage cap bonding method of boiler heat exchanger
JP2015064161A (en) Heat exchanger
JP6632868B2 (en) Aluminum heat exchanger
JP6083272B2 (en) Heat exchanger
KR20160005403A (en) Heat exchanger
JPH09303988A (en) Manufacture of header tank

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170921

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180921

Year of fee payment: 5