JPH112496A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH112496A
JPH112496A JP15641497A JP15641497A JPH112496A JP H112496 A JPH112496 A JP H112496A JP 15641497 A JP15641497 A JP 15641497A JP 15641497 A JP15641497 A JP 15641497A JP H112496 A JPH112496 A JP H112496A
Authority
JP
Japan
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tube
barrel
tube bundle
heat exchanger
header
Prior art date
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Pending
Application number
JP15641497A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Miyamoto
仁志 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
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Publication of JPH112496A publication Critical patent/JPH112496A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0219Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1607Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/02Removable elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、胴部内部の洗浄作業を容
易、確実に行うことができる新規な熱交換器の提供。 【解決手段】 両端にヘッダ2,3を備えた筒状の胴部
1内に、管板10,10間に直管状の伝熱管11を複数
本架け渡してなる管束部4を上記ヘッダ2,3の開口部
から挿脱自在に収容し、その管束部4の管板10,10
を上記胴部1の内壁面に螺合するリング状のリテーナ押
え13で上記胴部1内に狭持してなるものである。従っ
て、胴部1内から管束部4を容易に取り出すことができ
るため、胴部1内部は勿論管束部4の洗浄作業等を容
易、確実に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石油精製プラン
ト、化学プラント、廃水処理プラント等の各種工業プラ
ントで多用されている熱交換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、石油精製プラント、化学プラン
ト、廃水処理プラント等で使用される反応器予熱器など
の熱交換器は、高圧で使用され、かつ温度交差すること
から、図4あるいは図5に示すような、固定管板一体式
の完全対向流のものが用いらている。
【0003】図示するように、この固定管板一体式の熱
交換器は、高温又は低温の二次流体が流れる胴部aの両
端にそれぞれ管板b,bを一体的に備えると共に、これ
ら管板b,b間に複数の伝熱管c,c…を架け渡し、こ
れら伝熱管c,c…の両端開口部側にそれぞれ一次流体
を流すためのヘッダd,eを備えたものである。そし
て、図示矢印に示すように、低温又は高温の一次流体を
一方のヘッダdから各伝熱管を通じて他方のヘッダe側
に流すと同時に、胴部a内に高温又は低温の二次流体を
蛇行させながら流すことで、一次流体と間接的に熱交換
を行うようにしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
固定管板一体式の熱交換器にあっては、プラント廃水、
石炭スラリーなどの汚れの大きい流体を流すと、胴部a
内にこれが付着堆積することがあり、そうなるとその除
去作業を物理的に行うことが殆ど不可能であった。
【0005】すなわち、従来の固定管板一体式の熱交換
器の場合、胴部a内の分解作業が困難なため、胴部a内
を掃除するには、胴部a内に高価な洗浄液を大量に流し
込んで汚れを化学的に分解する化学洗浄に依るしかな
く、極めて不経済である上に、洗浄効果も不十分であっ
た。
【0006】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その主な目的は
胴部内部の洗浄作業を容易、確実に行うことができる新
規な熱交換器を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、両端にヘッダを備えた筒状の胴部内に、対
向する管板間に直管状の伝熱管を複数本架け渡してなる
管束部を上記ヘッダの開口部から挿脱自在に収容し、か
つ、その管束部の端部を上記ヘッダ又は胴部の内壁面に
螺合するリング状のリテーナ押えで上記胴部内に狭持し
てなるものである。
【0008】従って、ヘッダ又は胴部の内壁面に螺合す
るリング状のリテーナ押えを取り外した後、管束部を引
き抜くことで胴部内から簡単に取り出すことが可能とな
り、管束部は勿論、胴部内壁面も露出するためのそれら
の清掃作業を容易に行うことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。
【0010】図1は本発明に係る熱交換器の実施の一形
態を示したものである。
【0011】図示するように、この熱交換器は、円筒状
をした鋼製の胴部1の両端開口部にそれぞれ入口ヘッダ
2と出口ヘッダ3とが備えられていると共に、その内部
には管束部4が挿脱自在に設けられている。また、この
胴部1の側部には流体入口ノズル5と、流体出口ノズル
6が設けられており、高温又は低温の二次流体を流体入
口ノズル5から胴部1内に流し込むと共に、流れ込んだ
二次流体を流体出口ノズル6から外部へ排出するように
なっている。
【0012】一方、入口ヘッダ2と出口ヘッダ3のフラ
ンジ部2a,3aにはそれぞれ円板状をした蓋板7,7
がボルト(図示せず)によって着脱自在に設けられてお
り、入口ヘッダ2と出口ヘッダ3内の開口部を閉じるよ
うになっている。さらに、この入口ヘッダ2と出口ヘッ
ダ3にもそれぞれ流体入口ノズル8と流体出口ノズル9
が設けられており、低温又は高温の一次流体を流体入口
ノズル8から入口ヘッダ2内に流すと共に、出口ヘッダ
3内の一次流体を流体出口ノズル9から外部へ排出する
ようになっている。
【0013】また、この胴部1内に位置する管束部4
は、それぞれ円板状をした一対の管板10,10間に直
管状の伝熱管11を複数本平行に架け渡してなるもので
あり、この管板10,10によって上記入口ヘッダ2及
び出口ヘッダ3と胴部1とをそれぞれ区画すると共に、
入口ヘッダ2に流れ込んだ一次流体をそれぞれの伝熱管
11,11…を通過させて出口ヘッダ3側に排出するよ
うになっている。
【0014】また、図2に示すように、この管束部4
は、その両端に位置する管板10,10がリテーナリン
グ12,12を介してリング状のリテーナ押え13,1
3によって胴部1内に固定されるようになっており、さ
らにリテーナリング12,12と管板10,10との間
は、中空メタルOリング、グラファイト系グランドパッ
キン等からなるガスケット14,14によってそれぞれ
シールされるようになっている。すなわち、このリテー
ナ押え13,13の外周には周方向に延びる雄ねじ部1
5,15がそれぞれ形成されており、この雄ねじ部1
5,15部を入口ヘッダ2及び出口ヘッダ3の内周面に
形成された雌ねじ部16,16にそれぞれ螺合させるこ
とで管束部4の両端を胴部1内に狭持すると共に、管束
部4両端の管板10,10によって二次流体が流れる胴
部1内とヘッダ2,3間を区画するようになっている。
尚、このガスケット14,14は入口ヘッダ2及び出口
ヘッダ3のフランジ部2a,3aと蓋板7,8との間に
も設けられており、入口ヘッダ2及び出口ヘッダ3の開
口部側から一次流体が漏れ出さないように、その隙間を
シールするようになっている。
【0015】さらに、図1に示すように、この管束部4
には、一部を切り欠いた円板状のバッフル板17が各伝
熱管11,11を横断するように複数上下交互に設けら
れており、胴部1内に流れ込んだ二次流体を図示矢印に
示すように蛇行させながら流体出口ノズル6側に流すよ
うになっている。
【0016】従って、図1に示すように、入口ノズル8
から入口ヘッダ2内に流れ込んだ一次流体は図中破線に
示す如く入口ヘッダ2側に位置する管束部4の管板10
から各伝熱管11,11…内に流れ込み、これを通過し
て他方の出口ヘッダ3側で合流した後、流体出口ノズル
9から外部へ排出される。一方、二次流体は図中実線に
示すように、胴部1に形成された流体入口ノズル5から
胴部1内に流れ込んだ後、バッフル板17,17…によ
って伝熱管11,11…間隙をぬうように胴部1内を蛇
行して流れることによって伝熱管11,11…内を流れ
る一次流体と間接的に熱交換された後、流体出口ノズル
6から外部に排出されることになる。
【0017】ここで、胴部2内に流れ込む二次流体が石
炭スラリーや汚泥等の如く、粘性が高く且つ多くの固形
物を含む流体の時は、場合によってはその流体の一部が
胴体1内壁や管束部4表面、具体的には伝熱管11,1
1…やバッフル板17…及び管板10,10の表面に付
着堆積して流体の流れを妨げ、最悪の場合には胴部1内
を閉塞してしまうことが考えられる。
【0018】しかしながら、本発明はこの管束部4を胴
部1とは別に製作し、胴部1に対して着脱自在に形成し
たため、このような事態が発生しても管束部4を胴部1
から簡単に取り外すことが可能となり、容易にその洗浄
作業を行うことができる。すなわち、図1に示すような
状態で管束部4が閉塞した場合には、図3に示すよう
に、先ず、いずれか一方の蓋板7を取り外した後、リテ
ーナ押え13を回転させて取り外すと共に、このリテー
ナ押え13に押さえ付けられているリテーナリング12
を取り外して管束部4の端部を開放させた状態とし、そ
の後、この管束部4をまっすぐヘッダ側に引き抜くこと
で、簡単に取り外すことが可能となり、外部で管束部4
の洗浄作業を行うことができる。また、この時、管板1
0及び場フル板17,17…が胴部1の内径と略同じ大
きさに形成されてそれらの縁部が胴部1の内周面に当接
していることから、この管束部4を引き抜いた際に、管
板10及びバッフル板17,17…の縁部が胴部1の内
面と擦り合うように移動することで胴部1の内面に付着
した堆積物を効果的に掻き取って除去することができ
る。
【0019】そして、このようにして管束部4の洗浄作
業が終了したならば、取り外し作業の反対の作業を行っ
て管束部4を胴部1内に収容することで、管束部4の取
付が容易に行われ、再び良好な熱交換作業を行うことが
できる。
【0020】このように本発明は、胴部1内に設けられ
る管束部を胴部とは別個に製作し、胴部内を挿脱自在に
形成したことから、管束部の取り外し作業が容易とな
り、閉塞時の除去作業を簡単に行うことができる。ま
た、本発明のように構成することにより、熱交換器全体
の構成が簡略化されるため、従来の同容量の熱交換器に
比較して大幅な軽量化も可能となり、しかも、管板1
0,10が従来と異なり胴部1とは完全に分離した構造
となっているため、管板10,10に端モーメントがか
からず、長期の使用に際しても金属疲労などが発生し難
くなる。さらに、胴部1の内面を完全に露出させること
ができるため、その内壁面へチタンなどの耐食ライニン
グ材の施工作業等も極めて容易に行うことができる。
【0021】尚、本実施の形態では、管束部4を固定す
るリテーナリング12及びこれを押さえ付けるためのリ
テーナ押さえ13を管束部4の両側にそれぞれ設けるよ
うにしたが、これらリテーナリング12及びリテーナ押
さえ13は必ずしも両端に設ける必要はなく、いずれか
一方に設ければ良い。また、実際に、この管束部4やリ
テーナリング12及びリテーナ押え13はかなりの重量
物になるため、取り外し作業を容易にするためにその表
面に、取っ手や把持部又は胴部1が縦型の場合には管束
部4を吊り下げるための吊り耳などを形成するようにし
ても良い。さらに、一次流体及び二次流体の流れ方向も
本実施の形態に限定されるものでないことはいうまでも
ない。
【0022】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、胴部内に
設けられる管束部を胴部とは別個に製作し、これを胴部
内に挿脱自在としたことから、従来不可能であった管束
部の取り付け、取り外し作業が容易となる。従って、管
束部の清掃作業や胴部内壁面にチタンなどの耐食ライニ
ング施工作業を簡単に行うことが可能となり、汎用性や
信頼性に優れた熱交換器を提供することができる等とい
った優れた効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す縦断面図である。
【図2】本発明に係る管束部の実施の一形態を示す斜視
図である。
【図3】本発明に係る管束部の取り付け、取り外し状態
を示す説明図である。
【図4】従来の固定管板一体式熱交換器の一例を示す縦
断面図である。
【図5】従来の固定管板一体式熱交換器の他の一例を示
す縦断面図である。
【符号の説明】
1 胴部 2,3 ヘッダ 4 管束部 7 蓋板 10 管板 11 伝熱管 12 リテーナリング 13 リテーナ押さえ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端にヘッダを備えた筒状の胴部内に、
    対向する管板間に直管状の伝熱管を複数本架け渡してな
    る管束部を上記ヘッダの開口部から挿脱自在に収容し、
    かつ、その管束部の端部を上記ヘッダ又は胴部の内壁面
    に螺合するリング状のリテーナ押えで上記胴部内に狭持
    してなることを特徴とする熱交換器。
JP15641497A 1997-06-13 1997-06-13 熱交換器 Pending JPH112496A (ja)

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JP15641497A JPH112496A (ja) 1997-06-13 1997-06-13 熱交換器

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JP15641497A JPH112496A (ja) 1997-06-13 1997-06-13 熱交換器

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