JPS6241593A - 多管式熱交換器 - Google Patents
多管式熱交換器Info
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- JPS6241593A JPS6241593A JP18108485A JP18108485A JPS6241593A JP S6241593 A JPS6241593 A JP S6241593A JP 18108485 A JP18108485 A JP 18108485A JP 18108485 A JP18108485 A JP 18108485A JP S6241593 A JPS6241593 A JP S6241593A
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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
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0229—Double end plates; Single end plates with hollow spaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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。
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、アンモニアプラント等において高温で使用さ
れる多管式熱交換器に関するものである。
れる多管式熱交換器に関するものである。
（従来の技術）
アンモニアプラント等においてアンモニアガスを含む流
体が取扱われる機器は、前記流体の高温高圧下で脱炭、
水素侵害、窒化および応力腐食割れなどの種々の損傷が
発生する危険性を有し、特に、多管式熱交換器である廃
熱ボイラの管板は、これらの損傷の全てが発生し勝ちで
あってその構造および材質選定に苦慮しているのが現状
であり、高温強度、脱炭、酸化、水素侵害等によシ炭素
鋼は採用できず、低合金鋼（主としてＯｒ −Ｍｏ鋼）
では窒化、オーステナイト系ステンレス鋼では水側から
の前記腐食割れの危険性を有するため、現状では、高価
なインコロイ、インコネル等の高Ｎ１系のムク材または
低合金鋼とのクラッド材の管板が用いられており、通常
は第２図に示すように前記材質の管板（１）に管（２）
の端部を挿入して溶接（３）され、あるいは、第３図に
示すように管板（１）面上と管（２）西側に断熱材（５
１（６）を設けるとともにフェルール（７）ｔ″設置て
、管板（１）の温度を下げる構造が採用されることもあ
る。
体が取扱われる機器は、前記流体の高温高圧下で脱炭、
水素侵害、窒化および応力腐食割れなどの種々の損傷が
発生する危険性を有し、特に、多管式熱交換器である廃
熱ボイラの管板は、これらの損傷の全てが発生し勝ちで
あってその構造および材質選定に苦慮しているのが現状
であり、高温強度、脱炭、酸化、水素侵害等によシ炭素
鋼は採用できず、低合金鋼（主としてＯｒ −Ｍｏ鋼）
では窒化、オーステナイト系ステンレス鋼では水側から
の前記腐食割れの危険性を有するため、現状では、高価
なインコロイ、インコネル等の高Ｎ１系のムク材または
低合金鋼とのクラッド材の管板が用いられており、通常
は第２図に示すように前記材質の管板（１）に管（２）
の端部を挿入して溶接（３）され、あるいは、第３図に
示すように管板（１）面上と管（２）西側に断熱材（５
１（６）を設けるとともにフェルール（７）ｔ″設置て
、管板（１）の温度を下げる構造が採用されることもあ
る。
（従来技術の問題点）
従来の前記管板においては、インコロイ、インコネル等
の高Ｎｉ合金が用いられ著しくコスト高になっていると
ともに、前記材質にしても第２図に示すように管板（１
）と管（２）の溶接ルート部（４）を起点に管板（１）
表面まで伝播した腐食割れが発生するのを経験的に確認
しておシ、ま友、第３図に示すような断熱構造にしても
、管板の温度低下には限界があり、また断熱材の劣化割
れ、フェルールの変形等によって長期にわｔシ健全性を
保つことは非常に困難であって、前記不具合が発生した
り運転条件の変動で水側の水面が低下すると直ちに管板
が昇温して、極めて短時間で管板の損傷を招く危険性が
ある。さらに、フェルール設置による管入口面積が減少
されて流動抵抗の増大、管孔詰シ等の不具合を有してい
る。
の高Ｎｉ合金が用いられ著しくコスト高になっていると
ともに、前記材質にしても第２図に示すように管板（１
）と管（２）の溶接ルート部（４）を起点に管板（１）
表面まで伝播した腐食割れが発生するのを経験的に確認
しておシ、ま友、第３図に示すような断熱構造にしても
、管板の温度低下には限界があり、また断熱材の劣化割
れ、フェルールの変形等によって長期にわｔシ健全性を
保つことは非常に困難であって、前記不具合が発生した
り運転条件の変動で水側の水面が低下すると直ちに管板
が昇温して、極めて短時間で管板の損傷を招く危険性が
ある。さらに、フェルール設置による管入口面積が減少
されて流動抵抗の増大、管孔詰シ等の不具合を有してい
る。
（発明の目的、問題点の解決手段）
本発明は、前記のような問題点に対処するために開発さ
れたものであって、管板主体面上に表面板を突起群の介
在によって接合し、前記管板主体と前記表面板間に前記
突起群により冷却水路を形成してなる管板に構成した点
に特徴を有し、管板主体と表面板との間に突起群の介在
によって冷却水路を形成することにより、冷却水路の配
設精度とともに管板冷却性能、信頼性を著しく高め、各
種腐食割れ等による管板の損傷を極めて効果的に著しく
低減し、管板の健全性とともに熱交換器の作動信頼性を
著しく向上させて前記のような問題点を解消した多管式
熱交換器を提供するにある。
れたものであって、管板主体面上に表面板を突起群の介
在によって接合し、前記管板主体と前記表面板間に前記
突起群により冷却水路を形成してなる管板に構成した点
に特徴を有し、管板主体と表面板との間に突起群の介在
によって冷却水路を形成することにより、冷却水路の配
設精度とともに管板冷却性能、信頼性を著しく高め、各
種腐食割れ等による管板の損傷を極めて効果的に著しく
低減し、管板の健全性とともに熱交換器の作動信頼性を
著しく向上させて前記のような問題点を解消した多管式
熱交換器を提供するにある。
（実施例）
第１図（Ａ）ないしくＤＪに本発明の各実施例を示して
おり、第１図（Ａ）に示す本発明の第１実施例は、管板
主体（下管板）（ＩＱの上面側に、機械加工によって網
目状の溝を形成して突起（１２ｚ）群を設け、該管板主
体ａ１面上に表面板（上管板）（１１）ｔ−前記突起（
１２ａ）群の介在によって一体的に拡散接合し、前記管
板主体α１と前記表面板α０間に前記突起（１２α）群
によシ縦横に連通された冷却水路（１３ａ） （前記網
目状の溝部分）ｆ、形成してカる管板に構成されておシ
、前記管板の所望の前記突起（１２ａ）部分に管孔αａ
を穿設し、該管孔Ｉに管（２）の端部が適宜の手段で装
着される構成になっている。換言すれば。
おり、第１図（Ａ）に示す本発明の第１実施例は、管板
主体（下管板）（ＩＱの上面側に、機械加工によって網
目状の溝を形成して突起（１２ｚ）群を設け、該管板主
体ａ１面上に表面板（上管板）（１１）ｔ−前記突起（
１２ａ）群の介在によって一体的に拡散接合し、前記管
板主体α１と前記表面板α０間に前記突起（１２α）群
によシ縦横に連通された冷却水路（１３ａ） （前記網
目状の溝部分）ｆ、形成してカる管板に構成されておシ
、前記管板の所望の前記突起（１２ａ）部分に管孔αａ
を穿設し、該管孔Ｉに管（２）の端部が適宜の手段で装
着される構成になっている。換言すれば。
前記管孔αを形成部分には前記突起（１２りを設けた構
成になっている。
成になっている。
第１図（Ｂ）に本発明の第２実施例を示しており、前記
第１実施例に比べると各突起（１２Ａ） ｔ−１彎曲テ
ーパ周面を有する円柱形状とし、突起（１２ｂ）群によ
って縦横に連通され友上方拡幅形状の冷却水路（１３Ａ
）を形成した構成に特徴を有し、その他の構成は第１実
施例と同様になっている。
第１実施例に比べると各突起（１２Ａ） ｔ−１彎曲テ
ーパ周面を有する円柱形状とし、突起（１２ｂ）群によ
って縦横に連通され友上方拡幅形状の冷却水路（１３Ａ
）を形成した構成に特徴を有し、その他の構成は第１実
施例と同様になっている。
さらに、第１図（ｑに本発明の第３実施例を示しており
、前記第１実施例に比べると各突起（１２Ｃ）全同一径
の円柱形状とし、前記各突起（１２ｃ）を管板主体００
１上面の穴（１０α）に嵌着して、突起（１２Ｃ）群に
よって縦横に連通されｔ冷却水路（１３Ｃ）を形放し次
構成に特徴を有し、その他の構成は第１実施例と同様に
なっている。
、前記第１実施例に比べると各突起（１２Ｃ）全同一径
の円柱形状とし、前記各突起（１２ｃ）を管板主体００
１上面の穴（１０α）に嵌着して、突起（１２Ｃ）群に
よって縦横に連通されｔ冷却水路（１３Ｃ）を形放し次
構成に特徴を有し、その他の構成は第１実施例と同様に
なっている。
さらにま九、第１図（Ｄ）に本発明の第４実施例を示し
ており、前記第１実施例に比べると管板主体αＱの上面
に平行溝を設けて突起（１２ｄ）群を設け、上面に平行
溝を設けて突起群（２２Ｌ：Ｌ） ｔ−設は友中間板０
１）ｅ前記管板主体（１〔と表面板（１１）間に介装し
、管板主体（ｉｔ）と中間板（２１）および表面板（１
１）ｆｔ一体的に拡散接合して、前記突起（１２ｄ）群
と（２２ｄ）によって縦、横の冷却水路（１３ｄ、２３
ｄ）に形成した構成に特徴を有し、第１実施例ないし第
３実施例は２層クラッド管板になっているのに対し、第
４実施例は３層クラツド管板の構成になっている。
ており、前記第１実施例に比べると管板主体αＱの上面
に平行溝を設けて突起（１２ｄ）群を設け、上面に平行
溝を設けて突起群（２２Ｌ：Ｌ） ｔ−設は友中間板０
１）ｅ前記管板主体（１〔と表面板（１１）間に介装し
、管板主体（ｉｔ）と中間板（２１）および表面板（１
１）ｆｔ一体的に拡散接合して、前記突起（１２ｄ）群
と（２２ｄ）によって縦、横の冷却水路（１３ｄ、２３
ｄ）に形成した構成に特徴を有し、第１実施例ないし第
３実施例は２層クラッド管板になっているのに対し、第
４実施例は３層クラツド管板の構成になっている。
第１図に示す各実施例において、各冷却水路（１３α）
（１３Ａ）（ｔ３Ｃ）（ｔａｄ、ｚ３ｄ） を管板の端
部まで形成しているが、管板外周に枠（図示省略）を拡
散接合によって同時に接合することもでき、前記実施例
では、真空中まｔは不活性ガス中において材料を融点下
の温度に加熱し、適当な応力金加えて拡散接合している
が、小物は炉中加熱、大物は周囲金シールし、接合面の
みを真空または不活性ガス雰囲気にして間接加熱するな
どの手段によって容易に固相接合でき、前記各冷却水路
は、管板主体（１１と表面板αＤ（または中間板ｒ２Ｉ
）ｔ−介し）間で縦横の水路を形成し冷却水が縦横に流
通される。
（１３Ａ）（ｔ３Ｃ）（ｔａｄ、ｚ３ｄ） を管板の端
部まで形成しているが、管板外周に枠（図示省略）を拡
散接合によって同時に接合することもでき、前記実施例
では、真空中まｔは不活性ガス中において材料を融点下
の温度に加熱し、適当な応力金加えて拡散接合している
が、小物は炉中加熱、大物は周囲金シールし、接合面の
みを真空または不活性ガス雰囲気にして間接加熱するな
どの手段によって容易に固相接合でき、前記各冷却水路
は、管板主体（１１と表面板αＤ（または中間板ｒ２Ｉ
）ｔ−介し）間で縦横の水路を形成し冷却水が縦横に流
通される。
ま九、前記各実施例では、管板主体員、中間板ｅＤ側に
突起群を設けているが、表面板ｉｔη側に設けることも
可能であり、管板に設は九管孔α乃への管（２）端部の
嵌装は、図示のように管孔Ｉに管（２）端部管挿入する
型式のほかに、管孔（１４内の一部に管（２）端部を挿
入して溶接し九シ、管板の一部を突出し管と突合せて溶
接したインターナル溶接の型式などによることができる
。
突起群を設けているが、表面板ｉｔη側に設けることも
可能であり、管板に設は九管孔α乃への管（２）端部の
嵌装は、図示のように管孔Ｉに管（２）端部管挿入する
型式のほかに、管孔（１４内の一部に管（２）端部を挿
入して溶接し九シ、管板の一部を突出し管と突合せて溶
接したインターナル溶接の型式などによることができる
。
（発明の作用、効果）
前述のように本発明は、管板主体（１０面上に表面板（
１１）（ま穴は中間板Ｉ２１）の介在）全突起（１２α
、１２ｂ。
１１）（ま穴は中間板Ｉ２１）の介在）全突起（１２α
、１２ｂ。
１２Ｃ，１２ｄ、２２ｄ）群の介在によって接合し、管
板主体ＱＱと表面板（１１）間に前記突起群により冷却
水路（１３α。
板主体ＱＱと表面板（１１）間に前記突起群により冷却
水路（１３α。
１３ｂ、１３Ｃ，１３ｄ、２３ｄ）を形成して管板に構
成しているので、管板主体と表面板間に複雑な冷却水路
が高精度で形成され、ディ２給水のようなプロセス流体
の低温度の流体を前記冷却水路に流通させることによシ
、管板の冷却性能、信頼性が著しく高められ、脱炭、水
素侵食、窒化、および応力腐食割れ等の損傷を極めて効
果的に著しく低減でき、管板材質の低グレイド化が可能
となｐ管板の健全性とともに熱交換器の作動信頼性が著
しく向上される。
成しているので、管板主体と表面板間に複雑な冷却水路
が高精度で形成され、ディ２給水のようなプロセス流体
の低温度の流体を前記冷却水路に流通させることによシ
、管板の冷却性能、信頼性が著しく高められ、脱炭、水
素侵食、窒化、および応力腐食割れ等の損傷を極めて効
果的に著しく低減でき、管板材質の低グレイド化が可能
となｐ管板の健全性とともに熱交換器の作動信頼性が著
しく向上される。
以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。
第１図（Ａ）は本発明の第１実施例を示す部材斜視と縦
断面図、第１図（Ｂ）は同第２実施例金示す部材斜視と
縦断面図、第１図（Ｃ）は同第３実施例を示す部材斜視
と縦断面図、第１図（Ｄ）は同第４実施例金示す部材斜
視と縦断面図、第２図は従来例を示す縦断面図、第３図
は他の従来例を示す縦断面図である。 １０：管板主体 １に表面板 １２α、 １２Ａ 、 １２Ｃ，１２ｄ 、２２ｄ ：
突起１３α、１３，６．１３Ｃ，１３ｄ、２３ｄ、：冷
却水路復代理人 弁理士 岡 本 重 文外２名
断面図、第１図（Ｂ）は同第２実施例金示す部材斜視と
縦断面図、第１図（Ｃ）は同第３実施例を示す部材斜視
と縦断面図、第１図（Ｄ）は同第４実施例金示す部材斜
視と縦断面図、第２図は従来例を示す縦断面図、第３図
は他の従来例を示す縦断面図である。 １０：管板主体 １に表面板 １２α、 １２Ａ 、 １２Ｃ，１２ｄ 、２２ｄ ：
突起１３α、１３，６．１３Ｃ，１３ｄ、２３ｄ、：冷
却水路復代理人 弁理士 岡 本 重 文外２名
Claims (1)
- 管板主体面上に表面板を突起群の介在によって接合し、
前記管板主体と前記表面板間に前記突起群により冷却水
路を形成してなる管板に構成したことを特徴とする多管
式熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18108485A JPS6241593A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 多管式熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18108485A JPS6241593A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 多管式熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6241593A true JPS6241593A (ja) | 1987-02-23 |
Family
ID=16094533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18108485A Pending JPS6241593A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | 多管式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6241593A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646610A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-11 | Roken Kk | High-speed treatment method of cremation and crematory therefor |
| US5912389A (en) * | 1996-04-17 | 1999-06-15 | Katayama Chemical, Inc. | Stabilizer and stabilizing method for aqueous aliphatic aldehyde solution |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP18108485A patent/JPS6241593A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646610A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-11 | Roken Kk | High-speed treatment method of cremation and crematory therefor |
| US5912389A (en) * | 1996-04-17 | 1999-06-15 | Katayama Chemical, Inc. | Stabilizer and stabilizing method for aqueous aliphatic aldehyde solution |
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