JPS6346360B2 - - Google Patents
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- JPS6346360B2 JPS6346360B2 JP58044414A JP4441483A JPS6346360B2 JP S6346360 B2 JPS6346360 B2 JP S6346360B2 JP 58044414 A JP58044414 A JP 58044414A JP 4441483 A JP4441483 A JP 4441483A JP S6346360 B2 JPS6346360 B2 JP S6346360B2
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- JP
- Japan
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- tube
- fluid
- heat exchanger
- shell
- heat transfer
- Prior art date
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 84
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は多管式熱交換器に係り、特に高温ガス
炉用蒸気発生器に使用する好適な胴側流体入口形
状を備えた多管式熱交換器に関する。
炉用蒸気発生器に使用する好適な胴側流体入口形
状を備えた多管式熱交換器に関する。
従来の多管式熱交換器を第１図及び第２図によ
り説明する。
り説明する。
多数の伝熱管４は管板６に取り付けられ、胴３
内に収容されている。管内流体は流入口７からベ
ダ１０を経へ、各伝熱管４内を通り、ベダ１０、
流出口９へと流れる。胴側流体は入口ノズル１か
ら伝熱管４の管群に流入し、多数の邪魔板５によ
つて管群内とジグザク状に屈曲流動し出口ノズル
８から放出される。
内に収容されている。管内流体は流入口７からベ
ダ１０を経へ、各伝熱管４内を通り、ベダ１０、
流出口９へと流れる。胴側流体は入口ノズル１か
ら伝熱管４の管群に流入し、多数の邪魔板５によ
つて管群内とジグザク状に屈曲流動し出口ノズル
８から放出される。
このような多管式熱交換器では、胴側流体の流
量が多い場合には、伝熱管の摩耗や振動振止のた
めに、胴側流体入口部に緩衝板２が取り付けられ
た。すなわち第２図に示すように従来の多管式熱
交換器の流入部バツフル１段目では、胴側流体が
入口ノズル１を通り、胴３内に流入する際、直接
伝熱管４に当らぬよう緩衝板２が設けられてい
る。このような流入構造の場合、緩衝板２に当つ
た胴側流体は、胴３の内壁に沿つて矢印１１の方
向に備流する。管群外周部の胴側流体の流れは速
いが、緩衝板２の後方の管群内部の流れはよどむ
か非常に遅くなる。このため各伝熱管４の伝熱性
能を均一にすることができず、各伝熱管４の伝熱
特性がアンバランスとなる欠点があつた。
量が多い場合には、伝熱管の摩耗や振動振止のた
めに、胴側流体入口部に緩衝板２が取り付けられ
た。すなわち第２図に示すように従来の多管式熱
交換器の流入部バツフル１段目では、胴側流体が
入口ノズル１を通り、胴３内に流入する際、直接
伝熱管４に当らぬよう緩衝板２が設けられてい
る。このような流入構造の場合、緩衝板２に当つ
た胴側流体は、胴３の内壁に沿つて矢印１１の方
向に備流する。管群外周部の胴側流体の流れは速
いが、緩衝板２の後方の管群内部の流れはよどむ
か非常に遅くなる。このため各伝熱管４の伝熱性
能を均一にすることができず、各伝熱管４の伝熱
特性がアンバランスとなる欠点があつた。
本発明の目的は、伝熱管の耐摩耗性と振動防止
性に優れ、かつ伝熱管各部の伝熱特性のバランス
を均一にする多管式熱交換器を提供することであ
る。
性に優れ、かつ伝熱管各部の伝熱特性のバランス
を均一にする多管式熱交換器を提供することであ
る。
本発明は、多管式熱交換器の胴側流体入口部に
おいて、前記入口部の伝熱管群の一部分を包囲す
ると共に胴側流体入口部に通じる開口端を有する
流体案内筒を設け、胴側流体を伝熱管群の管軸方
向にジグザグ状に屈曲流動させる邪魔板の切欠き
部を前記流体案内筒の内側に、かつ胴側流体流入
側に設けたことが特徴である。このため、胴側流
体入口部に流入するノズル流は一度流体案内筒と
胴側の間隙を流れるので、ノズル流による伝熱管
への衝撃が緩和され、そして、前記間隙内の流れ
は徐々に流体案内筒の開口端を乗り越えながら管
群内に流入し、ノズル流と反対方向に管群内を流
れるので、管群内の流れは一様となり、各伝熱管
の伝熱特性が均一になる。
おいて、前記入口部の伝熱管群の一部分を包囲す
ると共に胴側流体入口部に通じる開口端を有する
流体案内筒を設け、胴側流体を伝熱管群の管軸方
向にジグザグ状に屈曲流動させる邪魔板の切欠き
部を前記流体案内筒の内側に、かつ胴側流体流入
側に設けたことが特徴である。このため、胴側流
体入口部に流入するノズル流は一度流体案内筒と
胴側の間隙を流れるので、ノズル流による伝熱管
への衝撃が緩和され、そして、前記間隙内の流れ
は徐々に流体案内筒の開口端を乗り越えながら管
群内に流入し、ノズル流と反対方向に管群内を流
れるので、管群内の流れは一様となり、各伝熱管
の伝熱特性が均一になる。
以下、本発明の一実施例を第３図、第４図によ
り説明する。第３図は、本発明での流体案内筒付
きの多管式熱交換器で、第４図は第３図のＢ―Ｂ
断面である。なお、第１図と同一物或いは同等物
は、第１図と同一番号をつけた。
り説明する。第３図は、本発明での流体案内筒付
きの多管式熱交換器で、第４図は第３図のＢ―Ｂ
断面である。なお、第１図と同一物或いは同等物
は、第１図と同一番号をつけた。
上部および下部ヘツダ１０に接した上下の管板
６に挾まれた多数の伝熱管群４の間に適宜間隔に
欠切き形の邪魔板５，５′が切欠き部の位置が交
互になるように配置されている。本発明において
は、第１邪魔板５による第１の切欠き部は胴側流
体入口１側に配置されている。そして伝熱管群４
の管軸方向を一部分包むように円筒形の流体案内
筒２′が第１邪魔板５に取り付けられてある。第
１邪魔板５は第５図に示すような形状をしてお
り、円形の邪魔板を欠円状にくり抜いたものであ
る。流体案内筒２′の内半径は、この欠円部の半
径より大きく、第１邪魔板に接している。流体案
内筒２′の高さは第１邪魔板から計つて胴側流体
入口部１よりも高くなるようにとつてある。第２
以降の邪魔板５′は第５図に示すように従来型の
切欠き型の邪魔板である。
６に挾まれた多数の伝熱管群４の間に適宜間隔に
欠切き形の邪魔板５，５′が切欠き部の位置が交
互になるように配置されている。本発明において
は、第１邪魔板５による第１の切欠き部は胴側流
体入口１側に配置されている。そして伝熱管群４
の管軸方向を一部分包むように円筒形の流体案内
筒２′が第１邪魔板５に取り付けられてある。第
１邪魔板５は第５図に示すような形状をしてお
り、円形の邪魔板を欠円状にくり抜いたものであ
る。流体案内筒２′の内半径は、この欠円部の半
径より大きく、第１邪魔板に接している。流体案
内筒２′の高さは第１邪魔板から計つて胴側流体
入口部１よりも高くなるようにとつてある。第２
以降の邪魔板５′は第５図に示すように従来型の
切欠き型の邪魔板である。
この場合に、管内側流体は管内側流体入口ノズ
ル７より下部ヘツダ１０に入り、並列して置かれ
た多数の伝熱管４内を流れ、上部ヘツダに集まり
管内側流体入口ノズル９を通つて流出する。胴側
流体は胴側流体入口ノズル１より入り、円筒状の
流体案内筒２′にぶつかり胴３の外周部に沿つて
流れる。そして、徐々に管板６と流体案内筒２′
の間を流体案内筒２′を乗りこえるようにして流
れ、伝熱管４の管群内に流入する。さらに、胴側
流体は入口ノズル１の流れと反対方向に伝熱管群
４の間を通り、第１邪魔板５による切欠き部１２
を通つて第１邪魔板５と第２邪魔板５′により構
成される折流部へ流入する。その後、胴側流体は
伝熱管群４の間を邪魔板５により流れが次々に曲
げられるために蛇行して流れ、胴側流体出口ノズ
ル８より外部へ流出する。
ル７より下部ヘツダ１０に入り、並列して置かれ
た多数の伝熱管４内を流れ、上部ヘツダに集まり
管内側流体入口ノズル９を通つて流出する。胴側
流体は胴側流体入口ノズル１より入り、円筒状の
流体案内筒２′にぶつかり胴３の外周部に沿つて
流れる。そして、徐々に管板６と流体案内筒２′
の間を流体案内筒２′を乗りこえるようにして流
れ、伝熱管４の管群内に流入する。さらに、胴側
流体は入口ノズル１の流れと反対方向に伝熱管群
４の間を通り、第１邪魔板５による切欠き部１２
を通つて第１邪魔板５と第２邪魔板５′により構
成される折流部へ流入する。その後、胴側流体は
伝熱管群４の間を邪魔板５により流れが次々に曲
げられるために蛇行して流れ、胴側流体出口ノズ
ル８より外部へ流出する。
この場合、管板６と第１邪魔板５により構成さ
れる第１の折流区間において、胴側流体入口部１
より流入した胴側流体は、管板６と流体案内胴
２′の間の隙間の全ての円周上の位置から管群４
内に流入するようになる。このため、従来緩衝板
２の後方に生じていた渦流の掟み域がなくなり、
各位置における伝熱管の伝熱特性のバランスが改
善される。また、流体案内筒２′がある事により、
胴側流体入口より入つてくる胴側流体が伝熱管４
に直接当ることがないために、伝熱管４の摩耗お
よび振動に対する信頼性が向上する。
れる第１の折流区間において、胴側流体入口部１
より流入した胴側流体は、管板６と流体案内胴
２′の間の隙間の全ての円周上の位置から管群４
内に流入するようになる。このため、従来緩衝板
２の後方に生じていた渦流の掟み域がなくなり、
各位置における伝熱管の伝熱特性のバランスが改
善される。また、流体案内筒２′がある事により、
胴側流体入口より入つてくる胴側流体が伝熱管４
に直接当ることがないために、伝熱管４の摩耗お
よび振動に対する信頼性が向上する。
第７図は、本発明の他の実施例である。本実施
例においては、熱交換器の胴３の胴側流体入口部
１の付近がふくらんでおり、流体案内筒２′はこ
のふくらみの境界の部分についている。邪魔板
５，５′は全て第６図に示すような従来型の欠円
形のものである。流体案内筒２′は、前記第１の
実施例と同じく円筒状をしており、高さも第１邪
魔板５から測つて胴側流体入口部１よりも高くな
るようにとつてある。本実施例によれば、胴３の
外周に沿つた胴側流体が流体案内筒２′を乗り越
えて管群４に入るときに、前記第１の実施例に比
べてゆつくり入るようになるため、伝熱管４の伝
熱特性のバランスがさらに向上するという効果が
ある。
例においては、熱交換器の胴３の胴側流体入口部
１の付近がふくらんでおり、流体案内筒２′はこ
のふくらみの境界の部分についている。邪魔板
５，５′は全て第６図に示すような従来型の欠円
形のものである。流体案内筒２′は、前記第１の
実施例と同じく円筒状をしており、高さも第１邪
魔板５から測つて胴側流体入口部１よりも高くな
るようにとつてある。本実施例によれば、胴３の
外周に沿つた胴側流体が流体案内筒２′を乗り越
えて管群４に入るときに、前記第１の実施例に比
べてゆつくり入るようになるため、伝熱管４の伝
熱特性のバランスがさらに向上するという効果が
ある。
第８図は、本発明の第３の実施例であり、本実
施例においては流体案内筒２′の高さを胴側流体
入口部１側で一番高く、反対側で一番低くなるよ
うにしたものである。流体案内筒２′の高さは、
胴側流体入口部１側で、入口部１よりも高くなる
ようにとつてあり、高さの勾配は直線的に変化し
ている。本実施例によれば、胴側流体入口部１よ
り入つた胴側流体が流体案内筒２′を乗り越えて
伝熱管群４に流入する際の圧損が減少するという
利点がある。
施例においては流体案内筒２′の高さを胴側流体
入口部１側で一番高く、反対側で一番低くなるよ
うにしたものである。流体案内筒２′の高さは、
胴側流体入口部１側で、入口部１よりも高くなる
ようにとつてあり、高さの勾配は直線的に変化し
ている。本実施例によれば、胴側流体入口部１よ
り入つた胴側流体が流体案内筒２′を乗り越えて
伝熱管群４に流入する際の圧損が減少するという
利点がある。
本実施例においては流体案内筒の高さを直線勾
配で変化するとしたが、必ずしも直線勾配で変化
する必要はない。
配で変化するとしたが、必ずしも直線勾配で変化
する必要はない。
第９図は、本発明の第４の実施例であり、本実
施例においては、流体案内筒の形状が長円形にな
つており、流体案内筒２′は、胴３との距離が胴
側流体入口部１側で広く、反対側の端部で狭くな
るように設置されている。バツフル５の形状は、
円形の邪魔板を欠円状にくり抜いたものであり、
バツフル５と流体案内筒２′は密接している。本
実施例によれば、胴側流体入口部１より流入した
胴側流体は、胴３と流体案内筒２′の間を流れる
際に端部に向うにつれ抵抗が増すようになるため
に、流体案内筒２′の全周上から管群４に流入し
やすくなるという利点がある。
施例においては、流体案内筒の形状が長円形にな
つており、流体案内筒２′は、胴３との距離が胴
側流体入口部１側で広く、反対側の端部で狭くな
るように設置されている。バツフル５の形状は、
円形の邪魔板を欠円状にくり抜いたものであり、
バツフル５と流体案内筒２′は密接している。本
実施例によれば、胴側流体入口部１より流入した
胴側流体は、胴３と流体案内筒２′の間を流れる
際に端部に向うにつれ抵抗が増すようになるため
に、流体案内筒２′の全周上から管群４に流入し
やすくなるという利点がある。
本実施例においては、胴側流体入口部１の反対
側端部において胴３と流体案内筒２′との間に隙
間が残つているが、必ずしも隙間が残つている必
要はない。また、流体案内筒２′の形状も必ずし
も長円形である必要はなく、流体案内筒２′は胴
３に対して偏心して設置できるような形状であれ
ば何でも良い。
側端部において胴３と流体案内筒２′との間に隙
間が残つているが、必ずしも隙間が残つている必
要はない。また、流体案内筒２′の形状も必ずし
も長円形である必要はなく、流体案内筒２′は胴
３に対して偏心して設置できるような形状であれ
ば何でも良い。
また、以上の各実施例においては流体案内筒
２′の形状を円筒状としたが、必ずしも円筒状で
ある必要はなく、多角形などであつても良い。
２′の形状を円筒状としたが、必ずしも円筒状で
ある必要はなく、多角形などであつても良い。
以上のように、本発明によれば、胴側流体入口
部に流入した流体は流体案内筒の外周に沿いなが
ら、その開口端を乗り越えて伝熱管群内に一様に
流れるので、多管式熱交換器入口部における伝熱
管各部の伝熱特性のバランスを均一にし、かつ伝
熱管の耐摩耗性および振動防止性を向上させるこ
とができる。このため、熱交換器の信頼性を著し
く高めることができ、工事上大いに貢献する。
部に流入した流体は流体案内筒の外周に沿いなが
ら、その開口端を乗り越えて伝熱管群内に一様に
流れるので、多管式熱交換器入口部における伝熱
管各部の伝熱特性のバランスを均一にし、かつ伝
熱管の耐摩耗性および振動防止性を向上させるこ
とができる。このため、熱交換器の信頼性を著し
く高めることができ、工事上大いに貢献する。
第１図は従来型の緩衝板付きの多管式熱交換器
であり、第２図は第１図のＡ―Ａ断面図である。
第３図は本発明の一実施例になる多管式熱交換器
の縦断面図、第４図は第３図のＢ―Ｂ断面図であ
る。第５図、第６図は各々本発明での邪魔板の形
状図であり、第７図は本発明の第二の実施例を示
す縦断面図、第８図は本発明の第三の実施例を示
す縦断面図、第９図は、本発明の第四の実施例を
示す縦断面図である。 １…胴側流体入口部、２…緩衝板、２′…包囲
板、３…胴、４…伝熱管、５…（欠円形）邪魔
板、６…管板、７…管内側流体入口ノズル、８…
胴側流体出口ノズル、９…管内流体出口ノズル、
１０…ヘツダ、１２…邪魔板の切欠き部、１１…
矢印。
であり、第２図は第１図のＡ―Ａ断面図である。
第３図は本発明の一実施例になる多管式熱交換器
の縦断面図、第４図は第３図のＢ―Ｂ断面図であ
る。第５図、第６図は各々本発明での邪魔板の形
状図であり、第７図は本発明の第二の実施例を示
す縦断面図、第８図は本発明の第三の実施例を示
す縦断面図、第９図は、本発明の第四の実施例を
示す縦断面図である。 １…胴側流体入口部、２…緩衝板、２′…包囲
板、３…胴、４…伝熱管、５…（欠円形）邪魔
板、６…管板、７…管内側流体入口ノズル、８…
胴側流体出口ノズル、９…管内流体出口ノズル、
１０…ヘツダ、１２…邪魔板の切欠き部、１１…
矢印。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 管板間に取り付けられた伝熱群の管軸方向を
多数の邪魔板によつて折流区間に分割し、胴側流
体を伝熱管群の管軸方向に対してジグザグ状に屈
曲流動させる多管式熱交換器において、胴側流体
が前記伝熱管群に最初に流入する第１折流区間の
胴側流体入口部に、この区間の発熱管管群を一部
分包囲すると共に胴側流体入口部に通じる開口端
を有する円筒形または多角形の流体案内筒を設
け、第一折流区間から次の折流区間に胴側流体を
導びく第一邪魔板の切欠き部を流体案内筒の内側
にかつ胴側流体流入側に設けたことを特徴とする
多管式熱交換器。 ２ 前記第１項において、前記流体案内筒の高さ
を、胴側流体入口側より端部に向つて変化させた
ことを特徴とする多管式熱交換器。 ３ 前記第１項において、前記流体案内筒の位置
を、胴の中心に対して偏心させて設けた事を特徴
とする多管式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4441483A JPS59170697A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 多管式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4441483A JPS59170697A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 多管式熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170697A JPS59170697A (ja) | 1984-09-26 |
| JPS6346360B2 true JPS6346360B2 (ja) | 1988-09-14 |
Family
ID=12690838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4441483A Granted JPS59170697A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 多管式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59170697A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07502357A (ja) * | 1991-12-27 | 1995-03-09 | アール・アンド・ディー・アソシエイツ | 高速で収束する射影ニューラル・ネットワーク |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5425415A (en) * | 1993-06-15 | 1995-06-20 | Abb Lummus Crest Inc. | Vertical heat exchanger |
| CN103486561A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-01 | 桂林新艺制冷设备有限责任公司 | 一种紧凑式烟气余热回收蒸汽发生装置 |
| HRP20220236T1 (hr) * | 2016-07-19 | 2022-05-13 | Lummus Technology Inc. | Izmjenjivač topline na dopremani fluid/efluent |
| CN208332761U (zh) | 2018-01-16 | 2019-01-04 | 开利公司 | 用于冷凝器的导流板、具有其的冷凝器及制冷*** |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6242241Y2 (ja) * | 1981-05-11 | 1987-10-29 |
-
1983
- 1983-03-18 JP JP4441483A patent/JPS59170697A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07502357A (ja) * | 1991-12-27 | 1995-03-09 | アール・アンド・ディー・アソシエイツ | 高速で収束する射影ニューラル・ネットワーク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59170697A (ja) | 1984-09-26 |
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