JPH1123180A - 伝熱管の伝熱促進体 - Google Patents
伝熱管の伝熱促進体Info
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- JPH1123180A JPH1123180A JP17448697A JP17448697A JPH1123180A JP H1123180 A JPH1123180 A JP H1123180A JP 17448697 A JP17448697 A JP 17448697A JP 17448697 A JP17448697 A JP 17448697A JP H1123180 A JPH1123180 A JP H1123180A
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- Japan
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- Pending
Links
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 12
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- 239000005977 Ethylene Substances 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
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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】 伝熱管内壁と捻り板との間に発生するギャッ
プを容易且つ確実に防止して、流体のバイパスを確実に
防止することができる新規な伝熱管の伝熱促進体の提
供。 【解決手段】 熱交換器の伝熱管１内に螺旋状に挿入さ
れてその伝熱管１内を流れる流体にスワールを発生すべ
く伝熱促進体３において、上記伝熱管１の長さ方向に延
びる帯板を捻って螺旋状の捻り板２を形成すると共に、
その捻り板２の両縁部に、上記伝熱管１の内壁面側に付
勢しながら当接して上記伝熱管１とのキャップを抑制す
べく断面Ｕ字状のバネ体４，４を一体的に備える。
プを容易且つ確実に防止して、流体のバイパスを確実に
防止することができる新規な伝熱管の伝熱促進体の提
供。 【解決手段】 熱交換器の伝熱管１内に螺旋状に挿入さ
れてその伝熱管１内を流れる流体にスワールを発生すべ
く伝熱促進体３において、上記伝熱管１の長さ方向に延
びる帯板を捻って螺旋状の捻り板２を形成すると共に、
その捻り板２の両縁部に、上記伝熱管１の内壁面側に付
勢しながら当接して上記伝熱管１とのキャップを抑制す
べく断面Ｕ字状のバネ体４，４を一体的に備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石油化学プラン
ト、貯蔵プラント等に備えられている熱交換器に係り、
特にその伝熱管の内部に挿入される伝熱促進体に関する
ものである。
ト、貯蔵プラント等に備えられている熱交換器に係り、
特にその伝熱管の内部に挿入される伝熱促進体に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図５に示すように、石油化学プラント、
貯蔵プラント等に備えられているエチレン蒸発器やＬＰ
Ｇ蒸発器等の伝熱管１内には、螺旋状の捻り板２が収容
されており、伝熱管１内を流れる流体にスワールを発生
させることで、その流体の伝熱を促進するようになって
いる。
貯蔵プラント等に備えられているエチレン蒸発器やＬＰ
Ｇ蒸発器等の伝熱管１内には、螺旋状の捻り板２が収容
されており、伝熱管１内を流れる流体にスワールを発生
させることで、その流体の伝熱を促進するようになって
いる。
【０００３】すなわち、エチレンやＬＰＧ等の低沸点流
体をそのまま伝熱管１内に流した場合、低沸点流体が膜
沸騰を起こし、伝熱管１の内壁面と低沸点流体の界面に
低沸点流体の蒸気（Vapor ）が層状に集まった流れとな
ってしまい、液側への伝熱係数が著しく低下してしまう
ことがある。そのため、伝熱管１内に捻り板２を収容
し、流体を螺旋状に流して遠心力を発生させることで膜
沸騰の発生を未然に抑制して膜沸騰による伝熱係数の低
下を防止するようにしている。
体をそのまま伝熱管１内に流した場合、低沸点流体が膜
沸騰を起こし、伝熱管１の内壁面と低沸点流体の界面に
低沸点流体の蒸気（Vapor ）が層状に集まった流れとな
ってしまい、液側への伝熱係数が著しく低下してしまう
ことがある。そのため、伝熱管１内に捻り板２を収容
し、流体を螺旋状に流して遠心力を発生させることで膜
沸騰の発生を未然に抑制して膜沸騰による伝熱係数の低
下を防止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この捻り板
２は図６に示すように、断面略直線状をしているため、
伝熱管１及びその内部に収容される捻り板２の隙間が大
きすぎる（例えば、０．５ｍｍ以上）と、図７に示すよ
うに、捻り板２の縁部と伝熱管１内壁との間に大きなギ
ャップ（隙間）Ｇが生じ、このギャップＧから流体がパ
イパスしてしまい、この結果、良好なスワールが生成さ
れなくなり、大幅な性能低下が起こることがあった。
２は図６に示すように、断面略直線状をしているため、
伝熱管１及びその内部に収容される捻り板２の隙間が大
きすぎる（例えば、０．５ｍｍ以上）と、図７に示すよ
うに、捻り板２の縁部と伝熱管１内壁との間に大きなギ
ャップ（隙間）Ｇが生じ、このギャップＧから流体がパ
イパスしてしまい、この結果、良好なスワールが生成さ
れなくなり、大幅な性能低下が起こることがあった。
【０００５】そのため、このような隙間を可能な限りな
くすために、伝熱管１の内径ｄをその都度正確に計った
後、捻り板２の外径（幅）を決定し、これを数種類製作
した上で隙間が最小となるものを選定し施工する必要が
ある。
くすために、伝熱管１の内径ｄをその都度正確に計った
後、捻り板２の外径（幅）を決定し、これを数種類製作
した上で隙間が最小となるものを選定し施工する必要が
ある。
【０００６】従って、一つの捻り板入り伝熱管を製作す
るには、多大な費用と時間を浪費する結果となってい
た。
るには、多大な費用と時間を浪費する結果となってい
た。
【０００７】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、その目的は、伝
熱管内壁と捻り板との間に発生するギャップを容易且つ
確実になくして、バイパス流を確実に防止することがで
きる新規な伝熱管の伝熱促進体を提供するものである。
解決するために案出されたものであり、その目的は、伝
熱管内壁と捻り板との間に発生するギャップを容易且つ
確実になくして、バイパス流を確実に防止することがで
きる新規な伝熱管の伝熱促進体を提供するものである。
【０００８】
【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、熱交換器の伝熱管内に螺旋状に挿入されて
その伝熱管内を流れる流体にスワールを発生すべく伝熱
促進体において、上記伝熱管の長さ方向に延びる帯板を
捻って螺旋状の捻り板を形成すると共に、その捻り板の
両縁部に、上記伝熱管の内壁面側に付勢しながら密着し
て上記伝熱管とのキャップを抑制すべく断面Ｕ字状のバ
ネ体を一体的に備えたものである。
に本発明は、熱交換器の伝熱管内に螺旋状に挿入されて
その伝熱管内を流れる流体にスワールを発生すべく伝熱
促進体において、上記伝熱管の長さ方向に延びる帯板を
捻って螺旋状の捻り板を形成すると共に、その捻り板の
両縁部に、上記伝熱管の内壁面側に付勢しながら密着し
て上記伝熱管とのキャップを抑制すべく断面Ｕ字状のバ
ネ体を一体的に備えたものである。
【０００９】従って、この捻り板が伝熱管内を流れる流
体にスワールを発生させると同時に、この捻り板の両側
に設けられたバネ体がスプリングバック効果により、伝
熱管の内壁面側に密着することで伝熱管内壁と捻り板の
両縁部とのギャップがなくなり、流体のバイパス流を効
果的に防止することができる。さらに、バネ体のスプリ
ングバック効果により、伝熱管促進体の幅を自由に変化
させることができるため、両者の公差を効果的に許容す
ることができる。尚、捻り板自体を断面Ｓ字状に形成し
ても同様の効果を得ることができる。
体にスワールを発生させると同時に、この捻り板の両側
に設けられたバネ体がスプリングバック効果により、伝
熱管の内壁面側に密着することで伝熱管内壁と捻り板の
両縁部とのギャップがなくなり、流体のバイパス流を効
果的に防止することができる。さらに、バネ体のスプリ
ングバック効果により、伝熱管促進体の幅を自由に変化
させることができるため、両者の公差を効果的に許容す
ることができる。尚、捻り板自体を断面Ｓ字状に形成し
ても同様の効果を得ることができる。
【００１０】
【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。
態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１１】図１は本発明に係る伝熱促進体３の実施の
一形態を示したものである。図示するように、この伝熱
促進体３は、伝熱管１内に螺旋状に挿入されるようにな
っており、その内部を流れる流体を伝熱管１の長さ方向
に二分割すると共に、螺旋状に旋回（スワール）させな
がら流すようになっている。
一形態を示したものである。図示するように、この伝熱
促進体３は、伝熱管１内に螺旋状に挿入されるようにな
っており、その内部を流れる流体を伝熱管１の長さ方向
に二分割すると共に、螺旋状に旋回（スワール）させな
がら流すようになっている。
【００１２】また、この伝熱促進体３は、ステンレスス
チール等の耐食性金属薄板からなる帯体を螺旋状に捻っ
て加工される捻り板２の両縁部に、それぞれ反対方向に
断面Ｕ字状に折り曲げたバネ体４，４を備えたものであ
り、この捻り板２によって伝熱管１内を流れる流体を伝
熱管１の長さ方向に二分割すると共に、バネ体４，４に
よって捻り板２を中心部に支持するようになっている。
また、このバネ体４は、それぞれ捻り板２の幅方向外方
に広がるように付勢されている。そのため、伝熱管１に
挿入される前の伝熱促進体３の外径は、図３に示すよう
に伝熱管１の内径ｄよりも＋αだけ大きく広がるように
なっている。例えば、伝熱管１の内径が２０ｍｍとする
と、挿入前の外径が＋０．５〜１．０ｍｍ程度大きくな
っている。
チール等の耐食性金属薄板からなる帯体を螺旋状に捻っ
て加工される捻り板２の両縁部に、それぞれ反対方向に
断面Ｕ字状に折り曲げたバネ体４，４を備えたものであ
り、この捻り板２によって伝熱管１内を流れる流体を伝
熱管１の長さ方向に二分割すると共に、バネ体４，４に
よって捻り板２を中心部に支持するようになっている。
また、このバネ体４は、それぞれ捻り板２の幅方向外方
に広がるように付勢されている。そのため、伝熱管１に
挿入される前の伝熱促進体３の外径は、図３に示すよう
に伝熱管１の内径ｄよりも＋αだけ大きく広がるように
なっている。例えば、伝熱管１の内径が２０ｍｍとする
と、挿入前の外径が＋０．５〜１．０ｍｍ程度大きくな
っている。
【００１３】そして、このような伝熱促進体３を上述し
たように、例えば、３〜５Ｄ（伝熱管の外径）／１８０
゜のピッチで螺旋状に伝熱管１内に挿入すると、バネ体
４，４のスプリングバック効果によって捻り板２が伝熱
管１内の中央部に支持されて伝熱管１内を均等に二分割
すると同時に、バネ体４，４が伝熱管１内壁に沿って密
着することとなり、これによって図４に示すように伝熱
促進体３の両縁部と伝熱管１内壁とのギャップが解消さ
れて流体のバイパス流が効果的に防止されることにな
る。
たように、例えば、３〜５Ｄ（伝熱管の外径）／１８０
゜のピッチで螺旋状に伝熱管１内に挿入すると、バネ体
４，４のスプリングバック効果によって捻り板２が伝熱
管１内の中央部に支持されて伝熱管１内を均等に二分割
すると同時に、バネ体４，４が伝熱管１内壁に沿って密
着することとなり、これによって図４に示すように伝熱
促進体３の両縁部と伝熱管１内壁とのギャップが解消さ
れて流体のバイパス流が効果的に防止されることにな
る。
【００１４】従って、伝熱促進体３の両面に良好な旋回
流がそれぞれ形成されるため、流体に効果的に遠心力が
加わることとなり、膜沸騰が抑制されて良好な熱交換が
達成される。また、捻り板２の両縁部にバネ体４，４を
備えることにより、伝熱促進体３の幅の大きさをある程
度自由に変えることができるため、従来のように一つの
伝熱管１に対して捻り板２を複数用意する必要が無く、
製作に要する多大な費用と時間を節約することができ
る。
流がそれぞれ形成されるため、流体に効果的に遠心力が
加わることとなり、膜沸騰が抑制されて良好な熱交換が
達成される。また、捻り板２の両縁部にバネ体４，４を
備えることにより、伝熱促進体３の幅の大きさをある程
度自由に変えることができるため、従来のように一つの
伝熱管１に対して捻り板２を複数用意する必要が無く、
製作に要する多大な費用と時間を節約することができ
る。
【００１５】尚、このバネ体４，４は、捻り板２とは別
部材で別個に形成した後、捻り板２の両縁部に溶接など
により接合して形成したり、あるいは、予め幅の大きい
捻り板を用意し、この捻り板の両縁部を熱間加工して屈
曲させて形成するようにしても良い。また、捻り板２を
断面Ｓ字形に形成して捻り板２自体にスプリングパック
機能を付加させるようにしても良い。さらに、このバネ
体４，４の屈曲方向をそれぞれ同じ方向になるように形
成しても良い。
部材で別個に形成した後、捻り板２の両縁部に溶接など
により接合して形成したり、あるいは、予め幅の大きい
捻り板を用意し、この捻り板の両縁部を熱間加工して屈
曲させて形成するようにしても良い。また、捻り板２を
断面Ｓ字形に形成して捻り板２自体にスプリングパック
機能を付加させるようにしても良い。さらに、このバネ
体４，４の屈曲方向をそれぞれ同じ方向になるように形
成しても良い。
【００１６】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、伝熱促進
体と伝熱管内壁とのギャップが簡単且つ確実に解消され
るため、流体のバイパス流が効果的に防止されて良好な
熱交換を行うことができる上に、捻り板の幅方向の大き
さを自由に変えることができるため、従来のように一つ
の伝熱管に対して捻り板を複数用意する必要が無く、製
作に要する多大な費用と時間を節約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。
体と伝熱管内壁とのギャップが簡単且つ確実に解消され
るため、流体のバイパス流が効果的に防止されて良好な
熱交換を行うことができる上に、捻り板の幅方向の大き
さを自由に変えることができるため、従来のように一つ
の伝熱管に対して捻り板を複数用意する必要が無く、製
作に要する多大な費用と時間を節約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１】本発明に係る伝熱促進体の実施の一形態を示す
側面図である。
側面図である。
【図２】（Ａ）は図１中Ｘ−Ｘ断面図である。（Ｂ）は
図１中Ｙ−Ｙ断面図である。
図１中Ｙ−Ｙ断面図である。
【図３】伝熱管径と伝熱促進体径の関係を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】図２（Ｂ）中Ａ部を示す部分拡大図である。
【図５】従来の捻り板を示す側面図である。
【図６】（Ａ）は図５中Ｘ−Ｘ断面図である。（Ｂ）は
図５中Ｙ−Ｙ断面図である。
図５中Ｙ−Ｙ断面図である。
【図７】図６（Ｂ）中Ａ部を示す部分拡大図である。
１ 伝熱管 ２ 捻り板 ３ 伝熱促進体 ４ バネ部 Ｇ ギャップ
Claims (2)
- 【請求項１】 熱交換器の伝熱管内に螺旋状に挿入され
てその伝熱管内を流れる流体にスワールを発生すべく伝
熱促進体において、上記伝熱管の長さ方向に延びる帯板
を捻って螺旋状の捻り板を形成すると共に、その捻り板
の両縁部に、上記伝熱管の内壁面側に付勢しながら当接
して上記伝熱管とのキャップを抑制すべく断面Ｕ字状の
バネ部を一体的に備えたことを特徴とする伝熱管の伝熱
促進体。 - 【請求項２】 熱交換器の伝熱管内に螺旋状に挿入され
てその伝熱管内を流れる流体を螺旋状に流すべく伝熱促
進体において、上記伝熱管の長さ方向に延びる帯板を捻
って螺旋状の捻り板を形成すると共に、その捻り板の断
面形状をＳ字状に形成して伝熱管に挿入した後にその両
縁部がそれぞれ伝熱管内壁側に密着するようにしたこと
を特徴とする伝熱管の伝熱促進体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17448697A JPH1123180A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 伝熱管の伝熱促進体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17448697A JPH1123180A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 伝熱管の伝熱促進体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123180A true JPH1123180A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=15979332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17448697A Pending JPH1123180A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 伝熱管の伝熱促進体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123180A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104806511A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-07-29 | 西南石油大学 | 一种长冲程压裂泵的弹簧式扰流器 |
| JP2019086180A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-06-06 | カルソニックカンセイ株式会社 | 二重管及びその製造方法 |
| CN111065880A (zh) * | 2017-09-13 | 2020-04-24 | 开利公司 | 用于壳管式热交换器背景的螺旋插入件 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP17448697A patent/JPH1123180A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104806511A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-07-29 | 西南石油大学 | 一种长冲程压裂泵的弹簧式扰流器 |
| CN111065880A (zh) * | 2017-09-13 | 2020-04-24 | 开利公司 | 用于壳管式热交换器背景的螺旋插入件 |
| JP2019086180A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-06-06 | カルソニックカンセイ株式会社 | 二重管及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040512 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051012 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051025 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20051222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060207 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060613 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |