JPH04108183U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温側管板の伝熱を促進し熱応力を低減させ
る。 【構成】 本体胴１外へ開口する排出口１７を有する環
状のチャンバー１６を、高温側管板２の高温流体導入側
面部の外周部に形成する。チャンバー１６と低温流体流
路１４を連通させる貫通孔１５を高温側管板２に設け
る。低温流体流路１４の低温流体１２の一部が貫通孔１
５を通りチャンバー１６に流入し、高温側管板２の外周
部が冷却される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は石油、化学、エネルギー分野において化学反応により生じた熱を回収 するために用いる熱交換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種熱交換器は、図２に一例を示す如く、中空円筒状に形成した本体胴１内 の長手方向両端部に、高温側及び低温側管板２及び３を対峙させて配置すると共 に、該管板２，３間に伝熱管４を多数支持させ、チャンネル部である高温側蓋板 部５の高温流体入口７から導入した高温流体９を、上記伝熱管４を通して低温側 蓋板部６の高温流体出口８から排出させるようにし、又、本体胴１の低温側管板 ３に近い位置の側壁部に低温流体入口１０を設けると共に、本体胴１の高温側管 板２に近い位置の側壁部に低温流体出口１１を設け、上記低温流体入口１０から 本体胴１内に流入させた低温流体１２を、本体胴１内にバッフル１３により形成 した低温流体流路１４を通して上記低温流体出口１１から排出させるようにし、 伝熱管４内を流通する高温流体９と本体胴１内の低温流体流路１４を流通する低 温流体１２とが伝熱管４を介して間接的に熱交換させられるようにしてある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記型式の熱交換器の場合、管板２，３の肉厚が、伝熱管４を取り 付けるために最も厚くなるので、特に、高温流体９と接する高温側管板２の管群 部との隣接部及び本体胴１への取付部に高い熱応力が発生する問題がある。すな わち、上記管板２は伝熱管４と本体胴１の境界をなし、且つ伝熱管４のフィン効 果により管板２の管群部は比較的低温になるがその外周部は高温となって温度差 が生じるため、温度差による高い熱応力が境界部に発生してしまう。

【０００４】 そこで、本考案は、管板の温度差を小さくして熱応力を低減させるようにしよ うとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するために、本体胴内の高温流体入口側と高温流体 出口側の各端部に設けた高温側管板と低温側管板の間に伝熱管を支持させ、該両 管板間の位置に形成した低温流体流路を流通させる低温流体と上記伝熱管内を流 通させる高温流体とを伝熱管を介して熱交換させるようにしてある熱交換器にお いて、上記高温側管板の高温流体入口側に面する外周部に、本体胴外へ開口する 排出口を有する環状のチャンバーを形成し、且つ上記高温側管板の外周部に、上 記チャンバーと低温流体流路とを連通させる貫通孔を穿設してなる構成とする。

【０００６】

【作用】

高温流体と低温流体が熱交換されるとき、低温流体流路を流通する低温流体の 一部が高温側管板の貫通孔を通ってチャンバー内に流入し、排出口から排出され る。したがって、上記低温流体がチャンバー内を流通することにより高温側管板 の管群部の外周部分の伝熱が促進され、熱応力が低減されることになる。

【０００７】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の実施例を説明する。

【０００８】 図１は本考案の一実施例を示すもので、図２に示す熱交換器と同様な構成にお いて、高温側管板２の管群部外周位置に、該管板２を厚さ方向に貫通する貫通孔 １５を周方向適宜間隔にて穿設し、低温流体流路１４を流通する低温流体１２の 一部を貫通孔１５を通して高温側蓋板部５側へ流入させられるようにし、且つ上 記管板２と本体胴１とでコーナーをなす管板２の高温側蓋板部５側に面する外周 部に、上記貫通孔１５を通って流入してきた低温流体１２を流通させるためのチ ャンバー１６を環状に形成し、更に、該チャンバー１６内を流通する低温流体１ ２を本体胴１外へ排出するための排出口１７を、本体胴１のチャンバー１６と対 応する位置に開口させた構成とする。

【０００９】 高温流体９と低温流体１２の熱交換は図２に示す熱交換器の場合と同様に行わ れるが、本考案では、高温側管板２の高温側蓋板部５側の外周面部に環状のチャ ンバー１６が形成され、且つ該チャンバー１６と低温流体流路１４が連通するよ うに管板２に貫通孔１５が設けてあるため、低温流体出口１１から排出されるべ き低温流体１２の一部が上記貫通孔１５を通ってチャンバー１６内に流入し、チ ャンバー１６の排出口１７から本体胴１外へ排出される。したがって、低温流体 １２がチャンバー１６内を流通させられることにより管板２の外周部が冷却され ることになって伝熱が促進されるため、管板２の管群部とその外周部との温度差 が小さくなり、熱応力を低減することができる。

【００１０】 なお、本考案は上記実施例にのみ限定されるものではなく、本考案の要旨を逸 脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【００１１】

【考案の効果】

以上述べた如く、本考案の熱交換器によれば、高温側管板の高温流体入口側面 部の外周部に、本体胴外へ開口する排出口を有する環状のチャンバーを形成し、 且つ該チャンバーと低温流体流路とを連通させる貫通孔を上記高温側管板の外周 部に穿設したので、低温流体流路の低温流体の一部をチャンバーへ流入させて流 通させることができ、これにより高温側管板の管群部の外周部分の伝熱を改善す ることができ、高温側管板の管群部とその外周部の温度差を小さくできて熱応力 を低減することができ、信頼性を向上することができる、という優れた効果を発 揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の熱交換器の一実施例を示す概略断面図
である。

【図２】従来の熱交換器の一例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 本体胴 ２ 高温側管板 ３ 低温側管板 ４ 伝熱管 ７ 高温流体入口 ８ 高温流体出口 ９ 高温流体 １２ 低温流体 １４ 低温流体流路 １５ 貫通孔 １６ チャンバー １７ 排出口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体胴内の高温流体入口側と高温流体出
   口側の各端部に設けた高温側管板と低温側管板の間に伝
   熱管を支持させ、該両管板間の位置に形成した低温流体
   流路を流通させる低温流体と上記伝熱管内を流通させる
   高温流体とを伝熱管を介して熱交換させるようにしてあ
   る熱交換器において、上記高温側管板の高温流体入口側
   に面する外周部に、本体胴外へ開口する排出口を有する
   環状のチャンバーを形成し、且つ上記高温側管板の外周
   部に、上記チャンバーと低温流体流路とを連通させる貫
   通孔を穿設してなることを特徴とする熱交換器。