JPS621597Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、二重管式熱交換器において、二重
管漏洩検知溝付伝熱管を有する熱交換器に関する
ものである。

従来の二重管式熱支換器の構造は、第１図に示
す如く、管束は二重管１、外管固定用管板２，２
ａ、内管固定用管板３，３ａ、ジヤマ板４、タイ
ロツト５、スペーサ６等より構成されており、胴
体７に挿入組立てられる。また水室８，８ａは管
板３，３ａに取付けられている。第２図は第１図
のＡ部の拡大図であり、二重管１は外管１ａ、内
管１ｂより構成されており、外管１ａを内側管板
２，２ａに拡管固定した後、内管１ｂを挿入す
る。内管１ｂには外管内径の熱伝導部に相当する
範囲長内に多数条の細溝を管軸方向に形成した漏
洩検知溝１０ｂを有し、該漏洩検知溝１０ｂの外
径φＤを拡管して外管１ａに密着固定させる。上
記内管１ｂの拡管は矢通し法によるもの又は液圧
を内径側に印加して膨張させる方法による。内管
１ｂを外管１ａに密着固定した後、内管管端は外
側管板３，３ａに拡管し固定される。

また、第３図は第２図のＢ−Ｂ線断面図で外管
１ａに内管１ｂが密着固定した図を示し、１０ｂ
が漏洩検知溝である。

第４図は従来の内管１ｂを示すもので、第２図
及び第３図でも明らかなように、内管１ｂの管板
に固定する部分の内管１b′寸法はφｄであり内管
１ｂの最大寸法である漏洩検知溝１０ｂを形成す
る外径φＤよりも小さいので熱交換器に組立てら
れた後、内管１ｂのみを分解引き抜くことは不可
能な構造である。このために、内管が腐食して欠
陥が生じても新しい内管と交換もできず、また外
管が管板と拡管固着している部分の気密破壊が生
じても内管を分解引き抜くことができないので再
拡管して気密回復することは不可能である。従つ
て内管が腐食して欠陥が生じたときは、欠陥管の
両管端流体出入口に盲栓をして流通を防ぎ漏洩を
防止する方法が採られている。

しかし盲栓で流通阻止された二重管は伝熱管の
役目を果さず死管となり、欠陥管本数が増加する
ごとに死管の数が増え、ついには熱交換器の性能
が低下して使用不能となり、新規な熱交換器と交
換せざるを得ないという結果になつてしまう。

上記腐食事故は短期間のうちに多数の伝熱管に
発生することが多く、現状において高価な熱交換
器をその都度新品と交換することは容易でなかつ
た。

一方欠陥の生じた内管をそのまゝにして第三管
を内管内に挿入拡管して三重管とする例もある
が、この場合は欠陥内管に付着しているスケール
の除去が不完全であつたり、管内表面が腐食で冒
かされて平滑表面でないために密着が不充分にな
り接触面の熱抵抗が大きくなり、伝熱管としての
効果が低下し、流体の流れを止めず漏洩を防止す
る程度のものとなつてしまう。

その他、内管を引き抜かざるを得ない場合は管
板３、あるいは３ａのうち、いずれか一方管板の
内管取付部を内管１ｂの最大寸法である漏洩検知
溝１０ｂを形成する外径φＤが通る大きさに内管
管端と管板を機械加工により旋削拡大する必要が
ある。内管１ｂを引き抜いた後、新しい内管をし
かも一方の管端は、拡大した管板の孔径に合わせ
特殊なものを用意する必要がある。

従つて上記内管の交換作業は、一般に熱交換器
据付現場で行なうものであるが、機械加工作業が
あるので工場内で修理しなければならず、修理期
間が長びいたり、経費も莫大である等一般には採
用され難いものである。

この考案は、上述した従来の欠点や問題点を改
善するためになされたものであり、二重管は内管
に漏洩検知溝を有し、外管は平滑管又はフイン付
管よりなり、二重に構成された伝熱管であり、上
記二重管は二重の管板に対して外管は内側管板に
拡管による固定、内管は外側管板に拡管にて固定
して管束を構成し、この二重管式熱交換器は内管
が腐食して管壁に貫通した欠陥が生じたとき、欠
陥部より侵入した流体は漏洩検知溝を通つて管板
間から器外へ流出するとともに、外管と内管は各
各の管板に拡管固定しているので密着部が気密破
壊して漏洩があつても管内流体と管外側流体との
混入が防止できる構造とした熱交換器を提供する
ものである。

以下、この考案による実施例を第５図ないし第
６図にもとづいて具体的に説明する。図におい
て、従来例と対応する箇所及び部品は同一符号を
付して説明する。

第５図はこの考案による内管１Ｃの断面図であ
り、第４図に示した従来の内管１ｂに対して両管
端部の形状、寸法構成が相違しており、中央部の
熱伝達部は従来の形状と大きさは同一である。

すなわち、内管両管端部をベルマウス状に拡大
し、直径方向の寸法は下記条件を満たしたもので
あれば寸法の設定は自由である。

φd₄＞φＤ＞φd₁＞φｄ ここでφＤは漏洩検知溝外径 φd₄は漏洩検知溝外径より大きく成形した
後の管端部外径 φd₁は漏洩検知溝外径より小さく成形した
後の管端部外径 φｄは中央部の熱伝達部外径を示す。

上記管端のベルマウス状の成形は常法による手
段で達成できるもので、第４図に示す従来品の内
管１ｂを両端部１b′，１b′のみ上記条件を満たす
如く成形すれば容易に得られる。

従つて、第５図に示すこの考案による二重管用
の内管１Ｃを使用することによつて、内管は一重
管と同じ要領で分解引き抜きが可能となる。しか
も内管１Ｃの細径管端部１C′外径φd₁寸法は外管
１ａの管端部１a′内径φd₃寸法に近いため、内管
１Ｃを管板３ｂより引き抜き後、外管１ａ管端部
１a′は容易に拡管作業ができ気密回復作業が容易
になるものである。

第６図はこの考案による内管１Ｃを使用した二
重管および管板に組み立てられた状態を示し、外
管１ａに内管１Ｃを拡管密着し、内・外管共各々
の管板に拡管で固着したものである。

また、ここで使用する外管１ａは従来例のそれ
と形状寸法共同一のものである。上記第６図の状
態における組み立て後の寸法は φd₅＞φd₄＞φd₃＞φd₂＞φd₁＞φｄ φＤ＝φd₂ である。

ここでφd₅は外管の管端部外径 φd₃は外管の管端部内径 φd₂は外管の中央部熱伝達部内径を示す。

従つて二重管の組み立て法は従来例と何ら変わ
らず、外管１ａの管端部１a′、１a′を管板２，２
ａに挿入、管端部１a′，１a′を内側からエキスパ
ンダーによつて拡管して管板２，２ａに固着させ
る。

内管１Ｃは細径管端部１C′を先にして外管１
ａに挿入する。

また、該細径管端部１C′を相対する管板３ｂ
に挿入して細径管端部１C′を拡管して管板３ｂ
に固着させる。つぎに内管１Ｃを外管１ａに密着
させるために細径管端部１C′方向から矢通しに
よる拡管または液圧により膨張密着させる。最後
に管板３Ｃを太径管端部１C″に挿入して太径管
端部１C″を拡管して管板３Ｃに固着させてな
る。

以上のように組み立てられた内管の分解、引き
抜きの手順とその方法は次のように行なわれる。
第６図の状態に組み立てられた内管１Ｃは図の矢
印方向に引き抜かれるものである。

まず管板３ｂ，３Ｃと内管管端部１C′，１
C″はそれぞれ固着されているので、この固着を
解く。管板３ｂ，３Ｃと内管管端部１C′，１
C″の固着力を解くには単一管と同様であり、管
を引き抜くときに使用する工具も単一管の引き抜
きと同じものが使用される。

内管１Ｃは外管１ａに密着固定しているため、
引き抜くときの滑り抵抗が大きいので管端部１
C′の端面に当て座をしてハンマーにて管軸方向
にシヨツクを与える。シヨツクを与えて内管の移
動を確認し、その後徐々に引き抜き力を加えてや
れば良いので、管端部１C′外径φd₁寸法は外管１
ａの内径φd₂より小さいので容易に引き抜くこと
ができる。

内管１Ｃを引き抜いた後、外管１ａの内表面を
清掃し平滑に仕上げた後、用意した考案の内管１
Ｃを挿入して、内外管の密着作業と管板への固着
作業を行なえば完成する。なお、内管は予備品と
して常備しておけば、復旧作業時間が大幅に短縮
できるものである。

従つてこの考案によれば、両管端部をベルマウ
ス状に形成した内管を使用したので、欠陥の生じ
た内管の交換がスムーズに、経済的にしかも短時
間に行なえるとともに、外管と管板間の気密破壊
の修理も内管を簡単に分解できるので再拡管によ
る気密回復作業が確実に行なえ得る等の利得を有
するものである。

なお、これらの作業は機器据付現場で、簡単な
分解工具を準備するだけで容易に作業できる等の
利得を有するものであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の二重管熱交換器を示す断面図、
第２図は第１図に示す二重管取付部Ａを拡大した
断面図、第３図は第２図のＢ−Ｂ線断面図、第４
図は従来の二重管の内管を示す断面図、第５図は
この考案による二重管の内管を示す断面図、第６
図はこの考案による組み立て状態を示す断面図で
ある。 １ａ……外管、１ｂ，１Ｃ……内管、２，２ａ
……内側管板、３，３ａ，３ｂ，３Ｃ……外側管
板、１０ｂ，１０Ｃ……漏洩検知溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 二重管漏洩検知溝付伝熱管を有した二重管板形
   熱交換器における伝熱管内管の外周に多数条の細
   溝を管軸方向に有し、管端部で管板に固着する構
   造のものにおいて、上記伝熱管の内管管端部の外
   径を、一方は前記漏洩検知溝外径より大きいベル
   マウス状に拡大し、他端は漏洩検知溝外径より小
   さいベルマウス状に拡大成形したことを特徴とす
   る熱交換器。