JPS62149888A - グラスライニング製多管式熱交換器の製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、化学工業、製薬工業、食品工業等が要求する
耐蝕性熱交換器を熱交換機能の高い多管式として構成す
ることを可能とするため、管内面、管板外面にわたシ連
続グラスライニンに グを被覆した多管式熱交換器の製造方法、関する。

（従来の技術） グラスライニング製多管式熱交換器を製造するため、管
、管板の溶接結合後に管板外面、管内面にわたる連続グ
ラスライニングを通常の施釉焼成方法によって施工する
と、管内グラスライニング被層にピンホール等の被覆欠
陥が発生することを免れず、検査方法が不確実で、適当
な補修方法がないため、耐蝕性の信頼できない製品とな
る。

ピンホールのないガラス内張管は金属管内にガラス管を
挿入し加熱軟化膨張させて内張υすすることによって得
られるので、従来、このガラス管内張管を管板に溶接結
合したのち、管板外面、管端内面にわたるグラスライニ
ングの施釉焼成を行って管内内張りガラスと連続させて
グラスライニング製多管式熱交換器を製造することが提
案されている。この場合、施釉焼成により管、管板溶接
結合体に生ずる熱変形を最小限に留めるため、管板およ
び溶接部近傍を局部的に加熱する方法をとる。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来技術の後者の製造方法においては、管板、管端
の反覆施釉焼成時に、ガラス管内張シ管の端末部分はガ
ラス管内張り時の温度以上の高温に繰返し加熱される。

この管端部分にはガラス面にふくれ、亀裂、ピンホール
等の欠陥が時々発生する。この欠陥の発生は頻度が少く
ても製品の信頼性が失われるという点では変シはない。

この欠陥は、金属管にガラス管を内張すする際、金属管
部と内張りガラス管との境界にガスが残存しておシ、そ
の後の施釉焼成の際の高温加熱によりこのガスが高温加
熱により昇圧、体積膨張を起し高温加熱により軟化して
いるガラス管内張りを押上げるために発生すると考えら
れる。この対策としては、金属管、内張シガラス管の境
界の残存ガスの減少を図ることが考えられ、そのだめガ
ラス管を内張シする際に管の端末部と中央部との加熱温
度を変えるとか、あるいはガラス管内張り前に予め金属
管内面の全部または管端領域に下引きガラスを施釉焼成
して置くとかの対策があるが、実施の結果これら対策だ
けでは確実に欠陥発生を防止することはできなかった。

ガラス管内張り部にふくれが発生する時期は管板を施釉
焼成する初期の段階に多いが、時には数回の焼成後に発
生することもある。ふくれの発生が発見されれば欠陥管
を抜取υ新管と差換えて当初からの工程を実施するので
工数がかかりコストアップになシ品質上好ましくない。

本発明は従来技術の上記問題に解決を与え、完全に欠陥
のないグラスライニング製多管式熱交換器の製造を可能
とする方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用、実施例）管板に
溶接結合する多数の熱交換管としてガラス管内張シ金属
管を用い、その溶接後に管板から管端内面にわたるグラ
スライニングを施釉焼成する場合には、管のガラス内張
りのふくれの発生は管板上面より３０〜５Ｑｗｉの範囲
に集中していることを多数管の調査の結果から究明する
ことができた。そこで本発明では管板の施釉焼成時にこ
の範囲の部分の温度を管理制御し、具体的にはこの部分
がガラス管を内張すする時の加熱温度以下の温度で通過
するようにする加熱を与える。その結果、仮に金属管内
面にガラス管を内張すした際に金属管部と内張りガラス
部との境界にガスが残っていても、それが体積膨張して
軟化したガラス内張シを押上げるような状態とならず、
従って上記ふくれ危険域のふくれの発生が起らないよう
になる。

これらを、総合して、本発明のグラスライニング製多管
式熱交換器の製造方法は、購成としては、多数の熱交換
管が管板に溶接結合された一体金属素地の面上に管内か
ら管板外面にわたる連続グラスライニングを有するグラ
スライニング製多管式熱交換器の熱交換体を製造するた
め、第１工程として金属熱交換管内面の全部または一部
に下引ガラスを融着被覆しさらにガラス管を挿入して加
熱軟化膨張により内張りしてガラス管内張管とし、第２
工程として多数の前記ガラス管内張管を管板に溶接結合
して一体品とし、第３工程として管板外面から管端内面
にわたり耐蝕性グラスを施釉し局部加熱によ管板に対し
ては通常の焼成温間で、かつ管の端末部分の管板上面上
９３０〜５０臂漏の範囲に対しては第１工程のガラス管
内張り温度以下の温度で通過するようにしてグラスライ
ニングを融着施工することを特徴とする。

以下、本発明を添付図を参照し、特に第３工程に関して
詳細に一層具体的に説明する。

第１図は、第３工程の管板側からの局部的加熱による管
板の施釉焼成時に、炉内雰囲気温度に対する管板部から
内張り金属管部端末部にわたる各部の温度分布を示すも
のであって、熱交換面積１ｏｎｆ用のものについての実
測結果でちり横軸に管板表面からの距離（−をとシ、縦
軸に温度（Ｃ）をとシ、雰囲気温度８００．８５０．９
００．９５０″Ｃをパラメータとして各部温度分布を表
示しである。図中に管板表面からの距離が６０〜５０軸
の範囲（５）および第１工程のガラス管内張シ温度６５
０での線（１３１を記入しである。

本発明の第５工程としては、範囲（３）が線（Ｉ３）の
上に出ることのない雰囲気温度、図例では８５０での程
度、８００’ｃのもとて管板の施釉焼成を施工すれば、
前記５０〜５０報範囲（４）に対しては第１工程のガラ
ス管内張り温度（Ｂ）以下の温度で通過させることがで
きる。

なお、この場合、第３工程の管板焼成温度が従来の焼成
温度よシ低温となシ、そのため低温グラスを用いて施工
しなければならないことがあり、要求仕様によってはグ
ラスの耐蝕性が問題になる場合もあるが、これはグラス
ライニング後グラス表面に銀化合物を含むペーストｒ、
ｒｖ布して熱処理し、グラス表面層のアルカリイノとペ
ースト中の銀イオンとを置換する表面処理法によって解
決することができる。

第２図は、１０ｍ熱交換器を例として、本発明方法を実
施する場合の第３工程実施要領を示す部分図である。

第１工程で熱交換金属管（１）の内面にガラス管内張り
（２）を施工したガラス管内張り管（３）は、第２工程
で管板（４）の取付孔（５）に通烙れ溶接（６）により
結合一体化される。

第３工程では、先づ管板、管結合体のグラスライニング
を施工する管板面およびそれに続くＶ端部分をサンドブ
ラストする。次に通常のグラスライニング法により同部
分に施釉乾燥し焼成を行う。焼成は管板外面を覆う部分
焼成炉（７）を用いる。この炉は雰囲気温度の制御を容
易とするため電熱ヒータ（８）を熱源とする。焼成を行
う前に管板（４）およびガラス内張管（３）の端末部分
の例えば５ケ所を選び温度センサ（９）を取付けておく
。こうして焼成は、第１図を参照して管板上面より５０
〜５０　ｎまでの管端末部の範囲が第１工程のガラス管
の内張り温度６５０℃以下になるよう管板焼成雰囲気温
度を８５０′Ｃに選び温度センサにより温度を確認しな
がら行い、グラスライニングσ１を融着被覆する。４回
の第５工程の施釉焼成後にガラス内張管部（３）の端末
部内側を肉視および高電圧ピンホールテスタで検査した
が、欠陥は全く認められなかった。

（発明の効果） 本発明によると、従来技術ではグラスライニングの無欠
陥を保証することが至難であったグラスライニング製多
管式熱交換器を確実に１００係無欠陥で比較的容易に製
造することができる。

【図面の簡単な説明】 第７図は第３工程管板グ２スライニング時における部分
焼成炉内雰囲気温度に対する管板部およびガラス管内張
管部端末部分の温度分布図、第２図は管板部およびガラ
ス内張管部端末に対するグラスライニング施工状況を示
す縦断部分図である。 （１）・・熱交換金属管、（２）・・ガラス管内張シ、
（３）・・ガラス管内張管、（４）・・管板、（５）・
・取付孔、（６）・・溶接、（７）・・部分焼成炉、（
８）・・電熱ヒータ、（９）・・温度センサ、０１・・
グラスライニング、（５）・・管端部範囲、（Ｉ３）・
・ガラス管内張温度線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の熱交換管が管板に溶接結合された一体金属素地の
   面上に管内から管板外面にわたる連続グラスライニング
   を有するグラスライニング製多管式熱交換器の熱交換体
   を製造するため、第１工程として金属熱交換管内面の全
   部または一部に下引ガラスを融着被覆しさらにガラス管
   を挿入して加熱軟化膨張により内張りしてガラス管内張
   管とし、第２工程として多数の前記ガラス管内張管を金
   属管板に溶接結合して一体品とし、第３工程として管板
   外面から管端内面にわたり耐蝕性グラスを施釉し局部加
   熱により管板に対しては通常の焼成温度で、かつ管の端
   末部分の管板上面より３０〜５０ｍｍの範囲に対しては
   第１工程のガラス管内張り温度以下の温度で通過するよ
   うにしてグラスライニングを融着施工することを特徴と
   するグラスライニング製多管式熱交換器の製造方法。