JPS59107193A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPS59107193A
JPS59107193A JP58211110A JP21111083A JPS59107193A JP S59107193 A JPS59107193 A JP S59107193A JP 58211110 A JP58211110 A JP 58211110A JP 21111083 A JP21111083 A JP 21111083A JP S59107193 A JPS59107193 A JP S59107193A
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tube
support plate
tubes
tube support
serpentine
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JP58211110A
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リチヤ−ド・ト−マス・カスチ−ノ
レスタ−・ハワ−ド・リ−
メルビン・アルバ−ト・プロ−ル
デイビツド・ロバ−ト・スキナ−
ト−マス・フランシス・テイラ−
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/20Supporting arrangements, e.g. for securing water-tube sets
    • F22B37/205Supporting and spacing arrangements for tubes of a tube bundle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
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    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1869Hot gas water tube boilers not provided for in F22B1/1807 - F22B1/1861
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発  明  の  背  崇 本発明は一般に熱交換器と熱交換器製造方法に関づるも
ので、特に非接触型熱回収蒸気発生器の分野において有
用である。
熱回収蒸気発生器は、高温ガス路に配設した流体導管を
含む非接触型熱交換器である。このような装置の一例は
、米国特許第4262705号に示されている。このよ
うな構成は時々管−板構造と呼ばれる。なぜなら、流体
導管が、管支承用の貫通孔を形成した板によって支持さ
れているからである。熱回収蒸気発生器は、米国特許第
4316435号に示されているような複合サイクル原
動所において有用である。この米国特許第431643
5号ではU字管構造が示されており、この構造は入口管
と出口管を有し、多管は単一のU字形返しベンド(曲管
)によってそれぞれの補管に連結されている。また、曲
りくねったへび、形管を利用した他種の管構成があり、
これらのへ・び形管は、後述のように、複数の返しベン
トによって直流式に相互に連結された複数の直管を有す
る。管支持板と共に用いるへび形配管では、直管を管根
の孔に通した後、返しベントを直管に溶接する必要があ
る。その結果、溶接加工と試験の条件が望ましいものと
ならず、しかも製造費が増大する。
、口の一 本発明は、溶接によって合体した複数の管つりストラン
プによって数本の支持ビームからつり下げられた複数の
へび形管を含む形式の非接触熱交換器である。溶接によ
り合体した管つりストラップは一つの管支持板部を形成
し、この管支持板部は後に支持ビームからつり下けられ
る。幾つかの管支持板部が溶接により結合されて管支持
板を形成し、このような管支持板が幾つか熱交換箱内に
間隔をおいて配設される。本発明の組立て方法では、へ
び形管は管つりストラップとの組立て前に完全に形成さ
れ、溶接されそして試験される。従って、作業台での溶
接作業が可能になり、そして熱交換箱の限られた空間内
での局所溶接が不要になる。
発  明  の  目  的 本発明の目的は改良された管支持構造を含む熱交換器設
計を提供することである。
本発明の他の目的は、流体導管を管支持体と組合わせる
前に護管をあらかじめ製造しかつ試験しうるような熱交
換器を製造する方法を提供することである。
本発明の新規な特徴は特許請求の範囲に記載しであるが
、本発明自体と本発明の他の目的と利点は添付図面と関
連づる以下の説明から良く理解されよう。
本発明は非接触型熱交換器に関し、その−例は熱回収蒸
気発生器である。この例示の意図は、高温ガス管路を横
切って配設された熱交換管に高温ガスを通す装置につい
て説明することである。熱回収蒸気発生器は、■コノマ
イザと蒸発器と過熱器を含む多数の箱を具備しうる。こ
れらの箱は決して同じものではないが、1個の代表的な
熱交換箱11を第1図に示す。この熱交換箱は端、壁1
3(一つだけ図示)と側壁15とを有する。箱の壁部は
すべて断熱剤17で裏打ちされている。熱交換箱はさら
に複数の管支持板19を含み、これらの支持板は、一部
だけを例示した熱交換管21を支持する。各管支持板は
上板部材23と上板部材25とによって終端しモして各
端が整合される。
上板部材23は枢動リンク29によってビーム27に支
持される。ビーム27はさらに箱の側壁と関連する構造
部材によって支持される。管支持板は好ましくはハニコ
ム形(はちの巣形)に構成され、これにより、各へび形
管列を両側の隣接管列に対してくい違い状にすることが
できる。この形状は熱伝達とガス流の特性を向上させる
第2図について説明すると、本発明の好ましい実施例で
はへび形管の支持手段を含む。へび形管は心棒31とフ
ィン要素33とを有する。心棒31は軸方向内孔35を
有し、この内孔は加熱ずべき管側流体を通ず。便宜上、
フィン付き管のこの部分を直管と呼びうる。
各直管は各端に返しベンド37またはスタブ端(stu
b end) 39を備える。従って、へび形管は少な
くとも次の構成部、すなわち、直流式に連なるスタブ入
口端と第1直管と返しベントと第2直管とスタブ出目端
を有する。数本の直管を返しベントで相互に連結しそし
て両端にスタブ端を設けることが極めて多いであろう。
前述の諸部分は相Hに付合わせ溶接されてへび形管を形
成する。管組立て作業は第2図に示す段階2八〜2Dに
従って行りうるものであり、これらの諸段階はフインイ
NJぎ管の形成(第2図2A)、スタブ端と返しベンド
の付加(第2図2B)、溶接継目の非破壊検査(第2図
2C)、およびへび形管の健全性の静水圧試験(第2図
2D)と称しうるちのである。
この方法と装置の重要な利点は、前述の諸段階を熱交換
箱の境界から離れたところで実施しうろことである。
第3図は管モジュールの形成と、管支持板部と流体導管
の組合わせを示す。第3図3Aに示す第1作業は重ね合
わt; J5よび溶接作業であるbあらかじめ組立てI
Cへび形管21を管つりストラップ部材41上に置き、
そして別の管つりストラップ部材を前記へび形管に載せ
た後、最初の管つりストラップ部材と整合させて、挟ま
り部分43が相互にプラグ溶接されうるように、そして
対向する広がり部分45が管用の通路を形成するように
する。第3図3Aに示すように、重ね合わせ作業は、第
1のあらかじめ形成されたへび形管1を第1管支持スト
ラツプ上に置き、第2管支持ストラツプを第1管支持ス
トラツプに対して挟まり部分においてプラグ溶接し、次
いで第2へび形管2を第2管支持ストラツプ上に置き、
第3管支持ストラツプを第2管支持ストラツプに対して
挟まり部分においてプラグ溶接し、更に第3へび形管3
を配置すると云う風にする。完全に組合わされた隣接挟
まり部分と隣接広がり部分が溶接されてハニコム形構造
体を形成し、この構造体は一つの管支持板部をなす。第
2作業を示ず第3図3Bは、重ね合わせおよび溶接作業
の完了によって形成された管モジュールを示すとともに
、各管支持板部(2つだけ図示)に溶−接される上板部
材23と下根部材25を示づ。幾つかの管支持板部を配
設することによつC管モジュールを組立てた後、管モジ
ュールを段階3Cで承り−ように熱交換箱内への組立て
のために90°回転させる。つまり、管支持手段の組立
て作業は、管つりストラップ部材とへび形管を交互に重
ね合わせて管支持板部と管モジュールを形成する段階と
、上板と下板を各管支持板部に溶接する段階と、管モ′
ジュールを熱交換箱への組込みのために回転させる段階
からなる。同一平面内にある隣合う管支持板部は、下板
部材に設けたタブ(第1図参照)によって示されるよう
に上板部材および下根部材において相互に溶接されて一
つの管支持板を形成する。このように、管支持板部と管
モジュールの形成は、管つりストラップとあらかじめ形
成されたへび形管を交互に重ね合わけて溶接する作業を
包含し、各管支持板部に下根部材と下根部材を溶接する
。管モジュールを回転させそして支持ビームからつり下
げ、さ、らに隣合う板部材を相互に溶接することによっ
て一つの管支持板を固定しかつ維持する。なお管支持板
は幾つか存在する。
第4図は熱交換箱の完全な製造、すなわち、組立てた管
支持板と管を第1図と第4図4Aに示す支持ビーム27
と枢動リンク29を介して精側壁15に取付けることを
含む箱組立て順序を示す。
入口ヘッダ51と出口ヘッダ53を第4図4Bに示すよ
うに入口および出口スタブ部材に溶接し、最後に段階4
Cに見られるように箱を端壁13によって密閉して付加
的な静水圧試験に備える。
すなわち、作業の仕上げ段階は、管支持板と管モジュー
ルを箱構造体に取付け、入口および出口ヘッダを管スタ
ブに溶接し、箱を密閉して箱の中に管と管支持板とヘッ
ダを収容する諸段階からなる。
以上、本発明の好適実施例(二ついて説明したが、もち
ろん、本発明の範囲内で幾多の改変が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は幾つかの組立てた管支持板を示す熱交換器の破
断斜視図、第2図はへび形管を管支持板部と組合わせる
前に護管を形成する方法を示す段階2A〜2Dを含む製
造順序を示す図、第3図は管と管支持様部と管モジュー
ルの構成方法を段階3A〜3Cを含む製造順序を示す図
、第4図は熱交換箱組立て方法を示ず段階4A〜4Cを
含む製造順序を示す図である。 主な符号の説明 11・・・熱交換箱、    1つ・・・管支持板、2
1・・・熱交換管、    23・・・上板部材、25
・・・上板部材、     27・・・ビーム、41・
・・管つりス1〜ラップ、43・・・挟まり部分、45
・・・広がり部分、   51・・・ムロへツタ、53
・・・出口ヘッダ。 特許出願人 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ代理人 (76
30)  生 沼 徳 二第1頁の続き 0発 明 者 ディピッド・ロバート・スキナアメリカ
合衆国マサチュセツツ 州ジョージタウン・セントラル ・ストリート231番 0発 明 者 トーマス・フランシス・テイラアメリカ
合衆国マサチュセツツ 州セイラム・ユニット301セン トラル・ストリート20番

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)共通入口ヘッダと共通出口ヘッダとに金管が連結
    された複数の個別の流体導通用へび形管を備え、そして
    これらのへび形管の全てが、複数の管つりストラップを
    含む複数の管支持板によつ゛て熱交換箱内に複数の管モ
    ジュールとして支持ビームに支持される形式の熱交換箱
    を製造する方法であって、管モジュールの組立ての前に
    各へび形管を入口から出口まであらかじめ製造する段階
    と、前記へσ形管と管つりストラップとを交互に重ね合
    わせて複数の管支持板部と1個の管モジュールを形成す
    る段階と、複数の管モジュールを複数の支持ビームから
    つり下げる段階と、同一平面内に整合して隣合う個々の
    管支持板部を結合して複数の管支持板を形成する段階と
    を有する方法、。
  2. (2)前記重ね合わせ段階は、第1管つりストラップを
    水平に置く段階と、第1のあら°かしめ製造したへび形
    管をそれが前記第1管っりストラップの広がり部分と整
    合するように水平に置く段階と、第2管つりストラップ
    を前記第1管っりストラップに対して挟まり部分におい
    て溶接して前記のあらかじめ製造したへび形管を広がり
    部分間にはさむ段階と、別の複数の管と複数のストラッ
    プを交互に追加して管支持板部を形成する段階とで構成
    されている、特許請求の範囲第(1)項記載の方法。
  3. (3)管支持板部の形成を完了するため、上板部材と下
    板部材が航記管つりストランプに取付けられる、特許請
    求の範囲第(2)項記載の方法。
  4. (4)管支持板を完成するため、同一平面内に存する隣
    り合う上板部材同士および隣り合う下板部材同士がそれ
    ぞれ溶接される、特許請求の範囲第(3)項記載の方法
  5. (5)複数の管支持板部によって1個の管モジュールが
    形成され、前記管モジュールのつり下げ前に該管モジュ
    ールが水平位置から垂直位置まで回転される、特許請求
    の範囲第(2)記載の方法。
JP58211110A 1982-11-12 1983-11-11 熱交換器 Pending JPS59107193A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/440,800 US4552292A (en) 1982-11-12 1982-11-12 Heat exchanger
US440800 1982-11-12

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JPS59107193A true JPS59107193A (ja) 1984-06-21

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GB (1) GB2131153B (ja)
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