JPS6349154B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6349154B2 JPS6349154B2 JP55130559A JP13055980A JPS6349154B2 JP S6349154 B2 JPS6349154 B2 JP S6349154B2 JP 55130559 A JP55130559 A JP 55130559A JP 13055980 A JP13055980 A JP 13055980A JP S6349154 B2 JPS6349154 B2 JP S6349154B2
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- JP
- Japan
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- shell
- tube
- inlet
- disposed
- steam
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Links
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims 1
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- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
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- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
- F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
- F28B1/02—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using water or other liquid as the cooling medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/04—Details of condensers
- F25B2339/047—Water-cooled condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/04—Condensers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/184—Indirect-contact condenser
- Y10S165/205—Space for condensable vapor surrounds space for coolant
- Y10S165/207—Distinct outlets for separated condensate and gas
- Y10S165/214—Distinct outlets for separated condensate and gas including baffle structure for reversing flow direction of vapor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は管束と関連する縦横方向のそらせ板を
有する管と外殻からなる熱交換器に関する。
有する管と外殻からなる熱交換器に関する。
米国特許第2916264号(発明者:H.F.Rhodes)
においは管と外殻からなる形式の熱交換器が記載
され、そらせ板18が入口部22に隣接して配置
されて外殻付近の一点から管束端部付近の一点へ
蒸気の流れを偏向させる。熱交換器に進入する媒
体は2つの部分に完全に仕分けられ、外殻の両端
部に送られる。
においは管と外殻からなる形式の熱交換器が記載
され、そらせ板18が入口部22に隣接して配置
されて外殻付近の一点から管束端部付近の一点へ
蒸気の流れを偏向させる。熱交換器に進入する媒
体は2つの部分に完全に仕分けられ、外殻の両端
部に送られる。
米国特許第2919903号(発明者:Vautrain等)
においては、入口部に接して同様なマニフオール
ドが設けられるが、熱交換器は前に述べた
Rhodesの熱交換器と実質的に同じ方法で構成さ
れる。
においては、入口部に接して同様なマニフオール
ドが設けられるが、熱交換器は前に述べた
Rhodesの熱交換器と実質的に同じ方法で構成さ
れる。
添付図面の第1a図に示されるTEMA2−1Jの
外殻においては、外部配管が外殻の両端部に蒸気
の入口部を提供する。このため、装置の全体寸法
が大きくなり組立て時に更に問題を生じることが
明らかである。
外殻においては、外部配管が外殻の両端部に蒸気
の入口部を提供する。このため、装置の全体寸法
が大きくなり組立て時に更に問題を生じることが
明らかである。
典形的な外殻および管からなる凝縮器において
は、蒸気が外殻内に導入され水の如き冷却材が循
環させられる管束と熱交換作用関係に流動させら
れる。管と接触関係にある蒸気は冷却されて凝縮
される。凝縮物は外殻の下部に収集され、適当な
出口管を経て取外される。
は、蒸気が外殻内に導入され水の如き冷却材が循
環させられる管束と熱交換作用関係に流動させら
れる。管と接触関係にある蒸気は冷却されて凝縮
される。凝縮物は外殻の下部に収集され、適当な
出口管を経て取外される。
管束自体は種々の形態を有するが、多くの構造
における管束は直線状の単流装置で入口側のヘツ
ダーは外殻の一端部にあり出口側のヘツダは反対
側端部にある。実際には、接触時間を長くするた
め管束周辺を蒸気を強制的に循環させる一連のそ
らせ板が通常設けられている。
における管束は直線状の単流装置で入口側のヘツ
ダーは外殻の一端部にあり出口側のヘツダは反対
側端部にある。実際には、接触時間を長くするた
め管束周辺を蒸気を強制的に循環させる一連のそ
らせ板が通常設けられている。
蒸気の流通経路に沿う圧力低下が蒸気が管束を
横切るよう遮蔽される回数と共に増大することは
公知である。しかし、圧力低下を対応的に増大さ
せることなく接触時間を増加することには殆んど
注意が払われなかつた。逆に、圧力低下は接触時
間および凝縮効率の損失を招くことなく減少し得
る。
横切るよう遮蔽される回数と共に増大することは
公知である。しかし、圧力低下を対応的に増大さ
せることなく接触時間を増加することには殆んど
注意が払われなかつた。逆に、圧力低下は接触時
間および凝縮効率の損失を招くことなく減少し得
る。
本発明においては、以上の事柄は蒸気が外殻の
両端部間の中間点又はその付近の中央部において
外殻部に導入される改良された構成によつて達成
される。長手方向に延在するそらせ板は流れを分
割してこれを両端部に移動させ、次に両端部で流
れが管に向つて下方向に流下する。流れは次に外
殻部の両端部から中央部に向つて流動する各部で
流動方向を反転する。交差方向そらせ板は流れを
管束を数回横断させるが、各流通経路に沿つたこ
のような横断回数は外殻の一端から他端において
生じるであろう回数の略々半分となる。
両端部間の中間点又はその付近の中央部において
外殻部に導入される改良された構成によつて達成
される。長手方向に延在するそらせ板は流れを分
割してこれを両端部に移動させ、次に両端部で流
れが管に向つて下方向に流下する。流れは次に外
殻部の両端部から中央部に向つて流動する各部で
流動方向を反転する。交差方向そらせ板は流れを
管束を数回横断させるが、各流通経路に沿つたこ
のような横断回数は外殻の一端から他端において
生じるであろう回数の略々半分となる。
本発明においては、そらせ装置により構成され
る流動経路における凝縮しない流体の有効な除去
のため外殻の側面の中央部に配置された排出口接
続部が更に設けられる。このそらせ装置と排出接
続部の組合せにより、圧力低下を増大することな
く管付近の比較的大きな蒸気の流速と比較的良好
な排出効果による熱伝達係数の改善をもたらすの
である。
る流動経路における凝縮しない流体の有効な除去
のため外殻の側面の中央部に配置された排出口接
続部が更に設けられる。このそらせ装置と排出接
続部の組合せにより、圧力低下を増大することな
く管付近の比較的大きな蒸気の流速と比較的良好
な排出効果による熱伝達係数の改善をもたらすの
である。
本発明の実施方法の一つを、唯一の実施態様を
示す添付図面に関して以下に詳細に述べる。
示す添付図面に関して以下に詳細に述べる。
特に第1図および第2図においては、照合番号
10で全体的に示された凝縮器は内部で長手方向
に配置された管束14を有する長形の略々円筒形
状の外殻12を有する。管束14は外殻12の長
手方向の主軸と平行に延在する一連の個々の管1
5から構成される。管15は一端部でヘツダー板
16に支持され、他端部ではヘツダー板18によ
り支持される。入口側のヘツダー17はヘツダー
板16と流通状態にあつて管15内に循環させら
れる適当な供給源(図示せず)からの冷却材のた
めの経路を提供し、反対側端部では出口側ヘツダ
ー19はヘツダー板18と流通状態にある。冷却
材は通常水であるが、当業者はエチレン・グリコ
ールの如き他の冷却材も使用できることが明らか
であろう。
10で全体的に示された凝縮器は内部で長手方向
に配置された管束14を有する長形の略々円筒形
状の外殻12を有する。管束14は外殻12の長
手方向の主軸と平行に延在する一連の個々の管1
5から構成される。管15は一端部でヘツダー板
16に支持され、他端部ではヘツダー板18によ
り支持される。入口側のヘツダー17はヘツダー
板16と流通状態にあつて管15内に循環させら
れる適当な供給源(図示せず)からの冷却材のた
めの経路を提供し、反対側端部では出口側ヘツダ
ー19はヘツダー板18と流通状態にある。冷却
材は通常水であるが、当業者はエチレン・グリコ
ールの如き他の冷却材も使用できることが明らか
であろう。
外殻12は、流体を管と接触関係に流過させる
ことによつて冷却される流体を受取り指向させる
ため外殻12の両端の略々中間点の地点に蒸気入
口部20が設けられる。蒸気入口部20と反対側
の外殻12の下部には、凝縮物を外殻12から遠
去けるための凝集物即ち液体出口部22が設けら
れる。外殻内部でその上部において管束14上方
には、管15と実質的に平行関係にかつ2枚のヘ
ツダー板16と18の間に形成された凝縮室26
の略々全長にわたり延在する長手方向のそらせ板
24が配置される。
ことによつて冷却される流体を受取り指向させる
ため外殻12の両端の略々中間点の地点に蒸気入
口部20が設けられる。蒸気入口部20と反対側
の外殻12の下部には、凝縮物を外殻12から遠
去けるための凝集物即ち液体出口部22が設けら
れる。外殻内部でその上部において管束14上方
には、管15と実質的に平行関係にかつ2枚のヘ
ツダー板16と18の間に形成された凝縮室26
の略々全長にわたり延在する長手方向のそらせ板
24が配置される。
外殻12内部には、外殻の両側面から外殻の直
径の略々半分の地点に交互に延在して流体即ち蒸
気が外殻の両端部から中央部へ移動するに伴い冷
却される蒸気のための起伏のある流通路を形成す
る一連の横断方向に延設されたそらせ板28が配
置されている。又、そらせ板28の各々は個々の
管15をその端部の間で各ヘツダー板16と18
において支持する助けをなす。管15はそらせ板
28を貫通し、これ等のそらせ板に当技術におい
て公知の適当な方法で固定される。第2図におい
て最もよく示される如く、板28は相互に千鳥状
に配置され、その頂端部において長手方向のそら
せ板24に接続されて実線の弧状矢印29により
示される如く冷却される流体のための起伏する即
ち正法波状の流通経路を管15の周囲に形成す
る。
径の略々半分の地点に交互に延在して流体即ち蒸
気が外殻の両端部から中央部へ移動するに伴い冷
却される蒸気のための起伏のある流通路を形成す
る一連の横断方向に延設されたそらせ板28が配
置されている。又、そらせ板28の各々は個々の
管15をその端部の間で各ヘツダー板16と18
において支持する助けをなす。管15はそらせ板
28を貫通し、これ等のそらせ板に当技術におい
て公知の適当な方法で固定される。第2図におい
て最もよく示される如く、板28は相互に千鳥状
に配置され、その頂端部において長手方向のそら
せ板24に接続されて実線の弧状矢印29により
示される如く冷却される流体のための起伏する即
ち正法波状の流通経路を管15の周囲に形成す
る。
外殻12の側面には、空気や凝縮器の運転中集
まる他の種々の凝縮しない流体を吸出すように排
気装置が接続される小さな排出ポート即ち出口部
30が設けられる。冷凍装置の運転中は系内に
屡々空気が吸込まれこの空気は凝縮せず装置の運
転効率を低下することが理解されよう。
まる他の種々の凝縮しない流体を吸出すように排
気装置が接続される小さな排出ポート即ち出口部
30が設けられる。冷凍装置の運転中は系内に
屡々空気が吸込まれこの空気は凝縮せず装置の運
転効率を低下することが理解されよう。
凝縮器10の運転中は、冷却すべき流体、例え
ば蒸気の形態の加熱されたコンプレサの冷媒は蒸
気入口部20により外殻12内に流入し、略々等
しい流量部に分割される。長手方向のそらせ板2
4は外殻の片側と平行位置関係にかつ入口部20
から流入する蒸気の流れの軸心と実質的に直角に
延長するよう配置されるため、この構造により蒸
気は最初外殻の両端部のヘツダー板16と18に
隣接して設けられた空間36に対し管15と平行
の矢印32,34で示される如く2方向に流れさ
せられる。次に、空間36から、蒸気経路の各部
は、外殻の両端部から延設された横断方向のそら
せ板28の故に管束14に対して循環しながら外
殻12の中心部に向つて流動し、蒸気の流れの方
向は板の開口端31の各々に接して反対になる。
ば蒸気の形態の加熱されたコンプレサの冷媒は蒸
気入口部20により外殻12内に流入し、略々等
しい流量部に分割される。長手方向のそらせ板2
4は外殻の片側と平行位置関係にかつ入口部20
から流入する蒸気の流れの軸心と実質的に直角に
延長するよう配置されるため、この構造により蒸
気は最初外殻の両端部のヘツダー板16と18に
隣接して設けられた空間36に対し管15と平行
の矢印32,34で示される如く2方向に流れさ
せられる。次に、空間36から、蒸気経路の各部
は、外殻の両端部から延設された横断方向のそら
せ板28の故に管束14に対して循環しながら外
殻12の中心部に向つて流動し、蒸気の流れの方
向は板の開口端31の各々に接して反対になる。
管15間を流過する際、蒸気は管を流過する冷
却材と間接的な熱交換作用関係になり、このため
蒸気を凝縮する。この冷却された液体は外殻の下
部で集められ、凝縮物の出口部22に向つて沈下
する。冷却材は、ヘツダー板16と入口側のヘツ
ダー17を経て複数本の管15に向つて矢印38
の方向に送られる。管を流過する際、冷却材は冷
却される蒸気から熱を吸収し、その後加熱された
冷却材はヘツダー板18および出口側ヘツダー1
9により管から矢印40の方向に放出される。同
時に、外殻は屡々排出口30を介して排出され、
破線矢印42で示される如く外殻内に流れる非凝
縮液体の排出を可能にする。
却材と間接的な熱交換作用関係になり、このため
蒸気を凝縮する。この冷却された液体は外殻の下
部で集められ、凝縮物の出口部22に向つて沈下
する。冷却材は、ヘツダー板16と入口側のヘツ
ダー17を経て複数本の管15に向つて矢印38
の方向に送られる。管を流過する際、冷却材は冷
却される蒸気から熱を吸収し、その後加熱された
冷却材はヘツダー板18および出口側ヘツダー1
9により管から矢印40の方向に放出される。同
時に、外殻は屡々排出口30を介して排出され、
破線矢印42で示される如く外殻内に流れる非凝
縮液体の排出を可能にする。
そらせ板24,28の配置による冷媒蒸気の指
向された流通経路は凝縮しない流体即ち気体を排
出口30の付近に引張ると共に外殻の底に凝縮す
る液体を凝縮物の出口部22に向かつて移動させ
る働きをする。この排出作用が管束14の主要部
から凝縮しない気体を実質的に取除き、これによ
り熱伝達に対する抵抗を除去する。このような熱
伝達抵抗は、管表面に対する凝縮する蒸気分子の
流れ込みを阻止する気体で生じるブランケツト効
果から生じるそらせ板のない凝縮器の場合に大き
い。
向された流通経路は凝縮しない流体即ち気体を排
出口30の付近に引張ると共に外殻の底に凝縮す
る液体を凝縮物の出口部22に向かつて移動させ
る働きをする。この排出作用が管束14の主要部
から凝縮しない気体を実質的に取除き、これによ
り熱伝達に対する抵抗を除去する。このような熱
伝達抵抗は、管表面に対する凝縮する蒸気分子の
流れ込みを阻止する気体で生じるブランケツト効
果から生じるそらせ板のない凝縮器の場合に大き
い。
この改良された凝縮器の構造の故に、管束14
を横切つて流動するように蒸気が拘束される回数
は、前述のRhodesの米国特許第2914264号に示し
記述される如き凝縮器の構造の場合と比較して実
質的に減少される。本発明は圧力低下を大きく減
少させ、一般に装置の凝縮効率を強化する。
を横切つて流動するように蒸気が拘束される回数
は、前述のRhodesの米国特許第2914264号に示し
記述される如き凝縮器の構造の場合と比較して実
質的に減少される。本発明は圧力低下を大きく減
少させ、一般に装置の凝縮効率を強化する。
本発明の望ましい一実施例としてこゝに示し記
述したが、種々の変更が可能であり本発明の真正
な範囲から逸脱することなくその構成要素を相等
物で代替可能であることは当業者により理解され
よう。更に、本発明の中心的な範囲から逸脱する
ことなく、本発明の教示内容にある特定の状況又
は材料を適用するため多くの変更例が可能であ
る。従つて、本発明はその実施のため考えられた
最善の態様として開示された特定の実施態様に限
定されるべきものでなく、頭書の特許請求の範囲
内に該当する全ての実施態様を包含すべきもので
ある。
述したが、種々の変更が可能であり本発明の真正
な範囲から逸脱することなくその構成要素を相等
物で代替可能であることは当業者により理解され
よう。更に、本発明の中心的な範囲から逸脱する
ことなく、本発明の教示内容にある特定の状況又
は材料を適用するため多くの変更例が可能であ
る。従つて、本発明はその実施のため考えられた
最善の態様として開示された特定の実施態様に限
定されるべきものでなく、頭書の特許請求の範囲
内に該当する全ての実施態様を包含すべきもので
ある。
第1a図はTEMA2−1Jの外殻を有する従来技
術による装置を示す側面図、第1図は本発明の諸
原理に基いて構成された凝縮器を示す縦断面図、
第2図は第1図の線2―2に関する横断面図、お
よび第3図は第1図の線3―3に関する断面図で
ある。 10……凝縮器、12……外殻、14……管
束、15……管、20……入口装置、22……出
口装置、24……長手方向そらせ板、28……横
断方向そらせ板、30……排出装置。
術による装置を示す側面図、第1図は本発明の諸
原理に基いて構成された凝縮器を示す縦断面図、
第2図は第1図の線2―2に関する横断面図、お
よび第3図は第1図の線3―3に関する断面図で
ある。 10……凝縮器、12……外殻、14……管
束、15……管、20……入口装置、22……出
口装置、24……長手方向そらせ板、28……横
断方向そらせ板、30……排出装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 長形の外殻と、前記外殻内で長手方向に配置
された複数本の平行に離間された管からなる管束
と、前記管の一端部と連通する入口側ヘツダー
と、前記管の他端部と連通する出口側ヘツダーと
を含む外殻と管束からなる形式の凝縮器におい
て、 冷却される流体を前記管と接触関係に循環する
ため前記外殻の両端部の略々中間地点に配置され
た上記入口装置20と、 前記外殻から凝縮物を取出すため前記入口装置
と反対側に配置された液体出口装置22と、 前記入口装置内の前記流体を前記外殻の両端部
に分配するため前記外殻内に配置された長手方向
のそらせ装置24であつて、前記入口側ヘツダー
と出口側ヘツダーとの間に形成される室の略々全
長にわたり長手方向に延在する該そらせ装置と、 前記外殻の両端部における前記蒸気及び凝縮物
の流れを外殻の中央部および前記出口装置へ指向
させるため前記外殻内部に配置された横断方向の
そらせ装置であつて、前記外殻の反対側から交互
に延在する複数個の横断方向に延在するそらせ板
28からなり、前記各そらせ板は前記外殻の略々
中間点迄延在し、このため前記管のうえに所望の
蒸気流を達成して中間領域で凝縮しない蒸気を一
掃し、そして外殻の底で凝縮する液体を中央位置
の前記液体出口装置に移動することを助ける該横
方向のそらせ装置と、 前記長手方向のそらせ装置の下の外殻の中間点
に設けられ、前記外殻から凝縮しない蒸気を取り
出す排出装置に接続するために適合される小形の
ポートからなる凝縮しない気体出口装置30と、 を含む凝縮器。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/076,714 US4252186A (en) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | Condenser with improved heat transfer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5682378A JPS5682378A (en) | 1981-07-06 |
JPS6349154B2 true JPS6349154B2 (ja) | 1988-10-03 |
Family
ID=22133760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13055980A Granted JPS5682378A (en) | 1979-09-19 | 1980-09-19 | Condenser* thermal conductivity thereof is improved |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4252186A (ja) |
JP (1) | JPS5682378A (ja) |
AU (1) | AU537483B2 (ja) |
CA (1) | CA1132133A (ja) |
DE (1) | DE3034011A1 (ja) |
ES (1) | ES8105857A1 (ja) |
FR (1) | FR2465979B1 (ja) |
GB (1) | GB2058327B (ja) |
MX (1) | MX150931A (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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