JPH01147296A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPH01147296A JPH01147296A JP30576587A JP30576587A JPH01147296A JP H01147296 A JPH01147296 A JP H01147296A JP 30576587 A JP30576587 A JP 30576587A JP 30576587 A JP30576587 A JP 30576587A JP H01147296 A JPH01147296 A JP H01147296A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heated
- outer cylinder
- baffle
- pipe
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
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Landscapes
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、外熱式の熱交換器で、特に高温の燃焼ガス等
の高温流体が通る外筒内に、被加熱流体が通る被加熱管
を複数本内装し、被加熱流体が被加熱管を通る間に外筒
内を通る高温流体にて加熱されるようにした熱交換器に
管するものである。
の高温流体が通る外筒内に、被加熱流体が通る被加熱管
を複数本内装し、被加熱流体が被加熱管を通る間に外筒
内を通る高温流体にて加熱されるようにした熱交換器に
管するものである。
第３図、第４図は上記外熱式の熱交換器の一例を示すも
ので、耐火材にて構成された有底の外筒１内に、基端を
被加熱ガスの流入室２に開口した有底の外側伝熱管３ａ
が複数本挿入してあり、またこの各外側伝熱管３ａ内に
は、先端を外側伝熱管３ａの底部に開口し、また基端を
出口室４に開口した内側伝熱管３ｂが挿入してあり、こ
の両管にて被加熱管５が構成されている。また外筒１の
下部に燃焼ガスの流入口６が、上部に燃焼ガスの流出口
７が設けてあり、さらに外筒１内には上記燃焼ガスの流
入口６から流出口７に至る燃焼ガスの通路を迷路状に長
くするためのバッフルプレート８が複数個設けられてい
る。
ので、耐火材にて構成された有底の外筒１内に、基端を
被加熱ガスの流入室２に開口した有底の外側伝熱管３ａ
が複数本挿入してあり、またこの各外側伝熱管３ａ内に
は、先端を外側伝熱管３ａの底部に開口し、また基端を
出口室４に開口した内側伝熱管３ｂが挿入してあり、こ
の両管にて被加熱管５が構成されている。また外筒１の
下部に燃焼ガスの流入口６が、上部に燃焼ガスの流出口
７が設けてあり、さらに外筒１内には上記燃焼ガスの流
入口６から流出口７に至る燃焼ガスの通路を迷路状に長
くするためのバッフルプレート８が複数個設けられてい
る。
そして燃焼ガスの流入口６から流入した燃焼ガスがバッ
フルプレート８にて構成された迷路状の通路を通って流
出口７より流出する間に上記被加熱管５が加熱され、被
加熱ガスの流入室２より流入た被加熱ガスは、被加熱管
５を通り抜ける間に反応温度まで加熱され、この被加熱
管５内に充填された触媒９にて反応されるようになって
いる。
フルプレート８にて構成された迷路状の通路を通って流
出口７より流出する間に上記被加熱管５が加熱され、被
加熱ガスの流入室２より流入た被加熱ガスは、被加熱管
５を通り抜ける間に反応温度まで加熱され、この被加熱
管５内に充填された触媒９にて反応されるようになって
いる。
従来の上記熱交換器にあっては、外筒１内での燃焼ガス
が通る通路は上記したように複数のバッフルプレート８
にて迷路状に構成されており、この通路を被加熱管５が
貫通する構成となっており、被加熱管５は上記通路を通
る燃焼ガスとの接触による対流加熱と、加熱された外筒
１の内壁からの放射熱により加熱されるようになってい
た。
が通る通路は上記したように複数のバッフルプレート８
にて迷路状に構成されており、この通路を被加熱管５が
貫通する構成となっており、被加熱管５は上記通路を通
る燃焼ガスとの接触による対流加熱と、加熱された外筒
１の内壁からの放射熱により加熱されるようになってい
た。
上記従来の熱交換器にあっては、外筒１内に複数個の被
加熱管５が配置されること、及び、燃焼ガスが通る通路
には上記被加熱管５だけが配置されていることにより被
加熱管相互、特に３本の被加熱管の相互で形成される空
間Ｓの面積が大きくなり、この部分での燃焼ガスの流速
が遅くなって境膜伝熱係数が小さく、従って強制対流伝
熱係数を大きくすることができながった。
加熱管５が配置されること、及び、燃焼ガスが通る通路
には上記被加熱管５だけが配置されていることにより被
加熱管相互、特に３本の被加熱管の相互で形成される空
間Ｓの面積が大きくなり、この部分での燃焼ガスの流速
が遅くなって境膜伝熱係数が小さく、従って強制対流伝
熱係数を大きくすることができながった。
また外筒１内に多数本の被加熱管５を内装した場合、中
心部に内装された被加熱管５は周囲の被加熱管５で邪魔
されて外筒１の内壁からの放射伝熱を受けることができ
ず、この中心部の被加熱管５の伝熱効率が外筒１の内壁
に面している被加熱管５より悪いという問題があった。
心部に内装された被加熱管５は周囲の被加熱管５で邪魔
されて外筒１の内壁からの放射伝熱を受けることができ
ず、この中心部の被加熱管５の伝熱効率が外筒１の内壁
に面している被加熱管５より悪いという問題があった。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は上記
のことにかんがみなされたもので、被加熱管の周囲を流
れる燃焼ガスの流速が速くなって強制対流伝熱係数を大
きくすることができ、また外筒の内壁からの放射熱を受
けにくい内側部の被加熱管も邪魔柱から放射熱を受ける
ことにより、各被加熱管に対する伝熱量が平均化されて
伝熱効率を向上することができるようにした熱交換器を
提供しようとするものであり、その構成は、−側部に高
温流体の流入口を、他側部にその流出口をそれぞれ設け
た外筒内に、被加熱流体・が通る被加熱管を複数個配設
し、また外筒内に、これの流入口から流出口に至る迷路
を構成するバッフルプレートを複数個設けた熱交換器に
おいて、上記バッフルプレートの相互間で、かっ各被加
熱管相互及び被加熱管と外筒の内壁との間で構成される
空間内に、邪魔柱を立設した構成となっており、外筒の
流入口から流入した高温流体は外筒内のバッフルプレー
トによる迷路を通る間に被加熱管及び外筒の内壁と共に
邪魔柱も加熱され、被加熱管はこの邪魔柱からも放射熱
を受ける。また各被加熱管の周囲を流れる加熱流体は邪
魔柱によって速くなり、境膜伝熱係数が増大される。
のことにかんがみなされたもので、被加熱管の周囲を流
れる燃焼ガスの流速が速くなって強制対流伝熱係数を大
きくすることができ、また外筒の内壁からの放射熱を受
けにくい内側部の被加熱管も邪魔柱から放射熱を受ける
ことにより、各被加熱管に対する伝熱量が平均化されて
伝熱効率を向上することができるようにした熱交換器を
提供しようとするものであり、その構成は、−側部に高
温流体の流入口を、他側部にその流出口をそれぞれ設け
た外筒内に、被加熱流体・が通る被加熱管を複数個配設
し、また外筒内に、これの流入口から流出口に至る迷路
を構成するバッフルプレートを複数個設けた熱交換器に
おいて、上記バッフルプレートの相互間で、かっ各被加
熱管相互及び被加熱管と外筒の内壁との間で構成される
空間内に、邪魔柱を立設した構成となっており、外筒の
流入口から流入した高温流体は外筒内のバッフルプレー
トによる迷路を通る間に被加熱管及び外筒の内壁と共に
邪魔柱も加熱され、被加熱管はこの邪魔柱からも放射熱
を受ける。また各被加熱管の周囲を流れる加熱流体は邪
魔柱によって速くなり、境膜伝熱係数が増大される。
−４＝
〔実 施 例〕
本発明の実施例を第１図、第２図に基づいて説明する。
なおこの実施例において、従来例で示した部材と同一の
ものは同一の符号を付して説明を省略する。
ものは同一の符号を付して説明を省略する。
外筒１の燃焼ガスの流入口６から燃焼ガスの流出口７に
至る迷路状の通路を構成する各バッフルプレート８間で
、かつ各外側伝熱管３ａと内側伝熱管３ｂで構成される
被加熱管５の相互間及びこの被加熱管５と外筒１の内面
との間に構成される三角形状の空間Ｓ内のそれぞれに邪
魔柱１０が立設されている。この邪魔柱１０は上記空間
Ｓの大きさによってその太さが変えてあり、この各邪魔
柱１０と被加熱管５と外筒１の内壁とで構成される通路
幅が略等しくなるようになっている。
至る迷路状の通路を構成する各バッフルプレート８間で
、かつ各外側伝熱管３ａと内側伝熱管３ｂで構成される
被加熱管５の相互間及びこの被加熱管５と外筒１の内面
との間に構成される三角形状の空間Ｓ内のそれぞれに邪
魔柱１０が立設されている。この邪魔柱１０は上記空間
Ｓの大きさによってその太さが変えてあり、この各邪魔
柱１０と被加熱管５と外筒１の内壁とで構成される通路
幅が略等しくなるようになっている。
上記邪魔柱１０はバッフルプレート８と共にアルミ′す
あるいはシリカ等のセラミックスの繊維を不繊布状に成
形して構成されている。
あるいはシリカ等のセラミックスの繊維を不繊布状に成
形して構成されている。
なお外筒１の内壁は上記バッフルプレート８の数に応じ
た数にリング状に分割されていて、各リング状内壁１ａ
間に各バッフルプレート８が挾持されている。そしてこ
の各リング状内壁１ａはセラミ：ンクスにて構成されて
いる。また外筒１の内壁と外壁の間にはセラミックスウ
ール１１が断熱材として充填されている。
た数にリング状に分割されていて、各リング状内壁１ａ
間に各バッフルプレート８が挾持されている。そしてこ
の各リング状内壁１ａはセラミ：ンクスにて構成されて
いる。また外筒１の内壁と外壁の間にはセラミックスウ
ール１１が断熱材として充填されている。
上記各邪魔柱１０、バッフルプレート８及び外筒１の各
リング状内壁１ａのそれぞれの表面に、Ｍ００□、Ｃｒ
２Ｏ，等に高温用のバインダを混入してなる熱放射率の
高い塗料がスプレー等により塗布しである。
リング状内壁１ａのそれぞれの表面に、Ｍ００□、Ｃｒ
２Ｏ，等に高温用のバインダを混入してなる熱放射率の
高い塗料がスプレー等により塗布しである。
上記構成において、被加熱管５の相互間及びこの被加熱
管５と外筒１の内面との間の三角形状の空間Ｓが邪魔柱
１０によってなくなり、各被加熱管５の周囲を通る燃焼
ガスの流速は大きくなり、各被加熱管１０の表面での境
膜伝熱係数が増大される。
管５と外筒１の内面との間の三角形状の空間Ｓが邪魔柱
１０によってなくなり、各被加熱管５の周囲を通る燃焼
ガスの流速は大きくなり、各被加熱管１０の表面での境
膜伝熱係数が増大される。
また邪魔柱１０は被加熱管５と共に加熱されて高温とな
り、しかもこの邪魔柱１０と被加熱管５とは平行に対面
しているので、この両者間の放射伝熱の場合の形状係数
が大きく、被加熱管５はこの邪魔柱１０からの放射伝熱
を受けて加熱され、外筒１の内壁からの放射熱を受ける
外側の被加熱管５とこの外筒１側からの放射熱を受けに
くい内側の被加熱管５との伝熱量が平均化される。
り、しかもこの邪魔柱１０と被加熱管５とは平行に対面
しているので、この両者間の放射伝熱の場合の形状係数
が大きく、被加熱管５はこの邪魔柱１０からの放射伝熱
を受けて加熱され、外筒１の内壁からの放射熱を受ける
外側の被加熱管５とこの外筒１側からの放射熱を受けに
くい内側の被加熱管５との伝熱量が平均化される。
さらに上記邪魔柱］０、バッフルプレート８及び塗料を
塗布したことにより、１０００℃位の温度でセラミック
ス繊維の熱放射率を０． ７程度から０．９以上にする
ことができた。
塗布したことにより、１０００℃位の温度でセラミック
ス繊維の熱放射率を０． ７程度から０．９以上にする
ことができた。
本発明によれば、各被加熱管５の周囲に流れる燃焼ガス
の流速が速くなって強制対流伝熱係数を大きくすること
ができ、また外筒１の内壁からの放射熱を受けにくい内
側部の被加熱管も邪魔柱１０から放射熱を受けることに
より、各被加熱管５に対する伝熱量が平均化されて伝熱
効率を向上することができる。
の流速が速くなって強制対流伝熱係数を大きくすること
ができ、また外筒１の内壁からの放射熱を受けにくい内
側部の被加熱管も邪魔柱１０から放射熱を受けることに
より、各被加熱管５に対する伝熱量が平均化されて伝熱
効率を向上することができる。
第１７図、第２図は本発明の実施例を示すもので、第１
図は縦断面図、第２図は第１図のｎ−■線に沿う断面図
であり、第３図、第４図は従来例を示すもので、第３図
は縦正面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面
図である。 １は外筒、５は被加熱管、６は流入口、７は流出口、８
はバッフルプレート、１０は邪魔柱。 プラント・コンサルタント 代理人 弁理士 米 原 正 章
図は縦断面図、第２図は第１図のｎ−■線に沿う断面図
であり、第３図、第４図は従来例を示すもので、第３図
は縦正面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面
図である。 １は外筒、５は被加熱管、６は流入口、７は流出口、８
はバッフルプレート、１０は邪魔柱。 プラント・コンサルタント 代理人 弁理士 米 原 正 章
Claims (2)
- （１）一側部に高温流体の流入口６を、他側部にその流
出口７をそれぞれ設けた外筒１内に、被加熱流体が通る
被加熱管５を複数個配設し、また外筒１内に、これの流
入口６から流出口７に至る迷路を構成するバッフルプレ
ート８を複数個設けた熱交換器において、上記バッフル
プレート８の相互間で、かつ各被加熱管相互及び被加熱
管５と外筒１の内壁との間で構成される空間内に、邪魔
柱１０を立設したことを特徴とする熱交換器。 - （２）上記邪魔柱１０、バッフルプレート８及び外筒１
の内壁をセラミックスで構成すると共に、これらの表面
に、熱放射率の高い塗料を塗布したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30576587A JPH01147296A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30576587A JPH01147296A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01147296A true JPH01147296A (ja) | 1989-06-08 |
Family
ID=17949078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30576587A Pending JPH01147296A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01147296A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016156561A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ラジアントチューブ式加熱装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49116645A (ja) * | 1973-03-12 | 1974-11-07 | ||
| JPS597898A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱交換用チユ−ブ |
| JPS6027296B2 (ja) * | 1975-10-14 | 1985-06-28 | 松下電器産業株式会社 | 電気掃除機 |
| JPS63118597A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | セラミツクス熱交換器 |
-
1987
- 1987-12-04 JP JP30576587A patent/JPH01147296A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49116645A (ja) * | 1973-03-12 | 1974-11-07 | ||
| JPS6027296B2 (ja) * | 1975-10-14 | 1985-06-28 | 松下電器産業株式会社 | 電気掃除機 |
| JPS597898A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱交換用チユ−ブ |
| JPS63118597A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | セラミツクス熱交換器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016156561A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ラジアントチューブ式加熱装置 |
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