JPS6332297A - 多管式熱交換器 - Google Patents
多管式熱交換器Info
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- JPS6332297A JPS6332297A JP17404087A JP17404087A JPS6332297A JP S6332297 A JPS6332297 A JP S6332297A JP 17404087 A JP17404087 A JP 17404087A JP 17404087 A JP17404087 A JP 17404087A JP S6332297 A JPS6332297 A JP S6332297A
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- Japan
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- heat exchanger
- tube
- tubes
- shell
- tubesheet
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Landscapes
- 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、双方の端面側が開いていて、側方に接続する
、加熱すべき媒体を供給および排出するための入口管お
よび出口管を備えるケーシングが双方の端面側で伝熱管
を収容するための穿孔を備えるそれぞれ１つの管板によ
って閉じられていて、伝熱管は第１の端面側の管板中に
ガス密に固定され、かつ第２の端面側の管板中に収容さ
れておシ、ならびに各管板に続いてケーシングと結合し
たプロセスガス用のガス案内フードを有してなる、伝熱
管中を流れる、場合によって微細な固体を連行するプロ
セスガス流から、伝熱管のまわりの空間中を流れるガス
状媒体に熱を伝達するための多管式熱交換器に関する。
、加熱すべき媒体を供給および排出するための入口管お
よび出口管を備えるケーシングが双方の端面側で伝熱管
を収容するための穿孔を備えるそれぞれ１つの管板によ
って閉じられていて、伝熱管は第１の端面側の管板中に
ガス密に固定され、かつ第２の端面側の管板中に収容さ
れておシ、ならびに各管板に続いてケーシングと結合し
たプロセスガス用のガス案内フードを有してなる、伝熱
管中を流れる、場合によって微細な固体を連行するプロ
セスガス流から、伝熱管のまわりの空間中を流れるガス
状媒体に熱を伝達するための多管式熱交換器に関する。
従来の技術
本発明の対象は、微細な固体を含有するプロセスガスの
冷却に特に重要である。このガスが多管式熱交換器の伝
熱管を通過する場合に、運転時間が経つうちに管の内壁
に微細な固形物の被覆物が付着する。このため、伝熱管
は異なる熱さになることとなる。
冷却に特に重要である。このガスが多管式熱交換器の伝
熱管を通過する場合に、運転時間が経つうちに管の内壁
に微細な固形物の被覆物が付着する。このため、伝熱管
は異なる熱さになることとなる。
まだ、微細でない固体を連行するプロセスガスの場合で
も、伝熱管は異なる熱さになることがある。たとえばフ
ァーネスブラック法において炉と分離装置との間で燃焼
用空気を炉から出るプロセスガスによって予熱するだめ
に使用されるような多管式熱交換器の場合に、伝熱管の
温度は２００〜９００°Ｃになる。従って、耐熱性、高
温安定性でカーボンブラック製造炉の廃ガス中のイオウ
含量のために相応に耐食性の材料を使用しなければなら
ない。これらの材料は、記載の温度ではわずかな強度お
よび弾性を有する。異なる管温度のため管に許容しえな
い高い応力が生じ、管が破壊する結果となるのを避ける
ために、今まで管は金属補整板を介して管板のどれかに
固定された。伝熱管と管板との間を弾性に結合する、頻
繁に使用される補整器構造は、幾つかの波形が管および
管板に固定されている薄い金属の波板からなる。
も、伝熱管は異なる熱さになることがある。たとえばフ
ァーネスブラック法において炉と分離装置との間で燃焼
用空気を炉から出るプロセスガスによって予熱するだめ
に使用されるような多管式熱交換器の場合に、伝熱管の
温度は２００〜９００°Ｃになる。従って、耐熱性、高
温安定性でカーボンブラック製造炉の廃ガス中のイオウ
含量のために相応に耐食性の材料を使用しなければなら
ない。これらの材料は、記載の温度ではわずかな強度お
よび弾性を有する。異なる管温度のため管に許容しえな
い高い応力が生じ、管が破壊する結果となるのを避ける
ために、今まで管は金属補整板を介して管板のどれかに
固定された。伝熱管と管板との間を弾性に結合する、頻
繁に使用される補整器構造は、幾つかの波形が管および
管板に固定されている薄い金属の波板からなる。
このような金属補整板は、構造に費用がかかり、取り付
けが困難であり、さらに比較的腐食し易いので、かなら
ずしも十分ではないので、膨張の補償の問題が簡単かつ
有効に解決される多管式熱交換器を提供する欲求が生じ
た。
けが困難であり、さらに比較的腐食し易いので、かなら
ずしも十分ではないので、膨張の補償の問題が簡単かつ
有効に解決される多管式熱交換器を提供する欲求が生じ
た。
発明を達成するための手段
従って、本発明の対象は、双方の端面側が開いていて、
側面に接続する、加熱すべき媒体を供給および排出する
ための入口管または出口管を備えるケーシングが双方の
端面側で、伝熱管を収容するための穿孔を備えだそれぞ
れ１つの管板によって閉じられていて、第１の端面側の
管板中に固定されかつ第２の端面側の管板中に収容され
た伝熱管、ならびに各管板に続いてケーシングと結合し
たプロセスガス用のガス案内フードを有してなる、伝熱
管中を流れ、場合によっては微細な固形物を連行するプ
ロセスガス流から、管のまわりの空間中を流れるガス状
媒体に熱を伝導するための改善された多管式熱交換器で
ある。この多管式熱交換器は、第２の端面側の管板の穿
孔は伝熱管の末端部を滑り嵌めで収容しかつ、穿孔は互
いに間隔を置いて配置された１つまたは幾つかの環状切
欠を有することを特徴とする。後者の場合、切欠は中実
ウェブによって互いに分離されている。
側面に接続する、加熱すべき媒体を供給および排出する
ための入口管または出口管を備えるケーシングが双方の
端面側で、伝熱管を収容するための穿孔を備えだそれぞ
れ１つの管板によって閉じられていて、第１の端面側の
管板中に固定されかつ第２の端面側の管板中に収容され
た伝熱管、ならびに各管板に続いてケーシングと結合し
たプロセスガス用のガス案内フードを有してなる、伝熱
管中を流れ、場合によっては微細な固形物を連行するプ
ロセスガス流から、管のまわりの空間中を流れるガス状
媒体に熱を伝導するための改善された多管式熱交換器で
ある。この多管式熱交換器は、第２の端面側の管板の穿
孔は伝熱管の末端部を滑り嵌めで収容しかつ、穿孔は互
いに間隔を置いて配置された１つまたは幾つかの環状切
欠を有することを特徴とする。後者の場合、切欠は中実
ウェブによって互いに分離されている。
実際の運転において、上述した新規の交換器の構造は著
しく簡単かつニレガントでかつその作用に関して卓越し
た密封を保証しかつ管の裂壊傾向を著しく減少すること
が判明した。プロセスガスと加熱すべき媒体との混合は
、滑り嵌めの狭いすき間における高い流動抵抗による縮
流効果（該効果は環状切欠中での突然の断面拡張によシ
強化される）による密封に基づき生起せず、これにより
密封個所にかかる圧力はほとんど完全になくなる。
しく簡単かつニレガントでかつその作用に関して卓越し
た密封を保証しかつ管の裂壊傾向を著しく減少すること
が判明した。プロセスガスと加熱すべき媒体との混合は
、滑り嵌めの狭いすき間における高い流動抵抗による縮
流効果（該効果は環状切欠中での突然の断面拡張によシ
強化される）による密封に基づき生起せず、これにより
密封個所にかかる圧力はほとんど完全になくなる。
多管式熱交換器は、本発明の有利な１実施態様によれば
、環状切欠が半円形、長方形に構成されているかまたは
台形状のアンダーカットとして構成されているようにす
ることができる。
、環状切欠が半円形、長方形に構成されているかまたは
台形状のアンダーカットとして構成されているようにす
ることができる。
少なくとも２個、有利には３〜５個の環状切欠を順次に
配置するのが有利であると立証された。
配置するのが有利であると立証された。
製造が特に簡単な本発明の１実施態様では、直径４８．
３〜１６６龍の伝熱管の場合、環状切欠として幅３〜８
ｍｍで深さ３〜１０朋の長方形の断面を有する溝が存
在するように配慮する。
３〜１６６龍の伝熱管の場合、環状切欠として幅３〜８
ｍｍで深さ３〜１０朋の長方形の断面を有する溝が存
在するように配慮する。
該切欠け、相応に厚く寸法定めされた管板の穿孔中へ切
削加工することによってつくられる。
削加工することによってつくられる。
本発明による多管式熱交換器の有利であると立証された
実施態様の場合、伝熱管および管板は耐熱性、高温安定
および／または耐食性の鋼からなる。
実施態様の場合、伝熱管および管板は耐熱性、高温安定
および／または耐食性の鋼からなる。
特に確実な密封作用は、管板穿孔が、室温での伝熱管の
外径に関して、ＤＩＮ７１５５、第２頁に従い、管に対
してＨ８、第２の端面側の穿孔に対してＨ８に一致する
滑り嵌めを有する場合に達成される。必要な場合には、
滑り嵌めは管を軽く圧延することにより圧縮される。
外径に関して、ＤＩＮ７１５５、第２頁に従い、管に対
してＨ８、第２の端面側の穿孔に対してＨ８に一致する
滑り嵌めを有する場合に達成される。必要な場合には、
滑り嵌めは管を軽く圧延することにより圧縮される。
第２の端面側の管板における穿孔中に必要な数の切欠を
収納できるようにするために、管板は有利には２０〜８
０ｍｍの厚さに構成される。
収納できるようにするために、管板は有利には２０〜８
０ｍｍの厚さに構成される。
本発明による多管式熱交換器は、空気、特に燃焼用空気
をファーネスブラック製造の際のカーボンブランク含有
のプロセスガスを用いて予熱するために有利に使用され
る。
をファーネスブラック製造の際のカーボンブランク含有
のプロセスガスを用いて予熱するために有利に使用され
る。
実施例
次に本発明を図面に示された特別の実施態様につきさら
に詳説する。
に詳説する。
第１図によれば、多管式熱交換器は、双方の開放端面側
２および３に開放ガス案内フード４を備えているケーシ
ング１からなる。ケーシングの側面には加熱すべき媒体
用の入口管５および出口管６が接続されている。ケーシ
ングの第１の端面側には管板７が固定されている。管板
の穿孔中に、伝熱管８の一端が溶接により固定されてい
る。第２の端面側３には、それよりも厚い管板９が固定
されている。該管板はその穿孔中に伝熱管の他端が滑り
嵌めで収容されている。各穿孔は、閉塞シール部材とし
て３つの旋削された切欠１０を有する。
２および３に開放ガス案内フード４を備えているケーシ
ング１からなる。ケーシングの側面には加熱すべき媒体
用の入口管５および出口管６が接続されている。ケーシ
ングの第１の端面側には管板７が固定されている。管板
の穿孔中に、伝熱管８の一端が溶接により固定されてい
る。第２の端面側３には、それよりも厚い管板９が固定
されている。該管板はその穿孔中に伝熱管の他端が滑り
嵌めで収容されている。各穿孔は、閉塞シール部材とし
て３つの旋削された切欠１０を有する。
第２図には、管板９の穿孔中の伝熱管８の滑り嵌めが図
示されている。切欠１０は、それぞれウェブ１１により
互いに分離されている。
示されている。切欠１０は、それぞれウェブ１１により
互いに分離されている。
添付図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は多管
式熱交換器の縦断面図であり、第２図は伝熱管の末端部
を有する第２の端面側の管板の穿孔を通る断面図である
。 １・・・ケーシング、２，３・・・端面側、４・・・ガ
ス案内フード、５・・・入口管、６・・・出口管、７・
・・管板、８・・・伝熱管、９・・・管板、１０・・・
切欠、１１・・・ウェブ 代理人 弁理士 矢 野 敏 雄 第１図 １− ケージ）ヴ ４ ２− 端圃狽り ３− 端面」則 ８ ８３１０ ９ ”−ガス
泉内フ（５−人口管 ６− 出１ １ １ ７− 管板 ８−−イム熱菅 ９− 管板 １０−一切欠 −ド
式熱交換器の縦断面図であり、第２図は伝熱管の末端部
を有する第２の端面側の管板の穿孔を通る断面図である
。 １・・・ケーシング、２，３・・・端面側、４・・・ガ
ス案内フード、５・・・入口管、６・・・出口管、７・
・・管板、８・・・伝熱管、９・・・管板、１０・・・
切欠、１１・・・ウェブ 代理人 弁理士 矢 野 敏 雄 第１図 １− ケージ）ヴ ４ ２− 端圃狽り ３− 端面」則 ８ ８３１０ ９ ”−ガス
泉内フ（５−人口管 ６− 出１ １ １ ７− 管板 ８−−イム熱菅 ９− 管板 １０−一切欠 −ド
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、双方の端面側が開いていて、側面に接続する、加熱
すべき媒体を供給および排出するための入口管または出
口管を備えるケーシングが、双方の端面側で、伝熱管を
収容するための穿孔を備えたそれぞれ１つの管板により
閉じられていて、第１の端面側の管板中に耐ガス構造に
固定されかつ第２の端面側の管板中に収容された伝熱管
、ならびに各管板に続いてケーシングと結合したプロセ
スガス用のガス案内フードを有してなる、伝熱管中を流
れるプロセスガス流から、管のまわりの空間中を流れる
ガス状媒体に熱を伝達するための多管式熱交換器におい
て、第２の端面側の管板の穿孔が伝熱管の末端部を滑り
嵌めで収容しかつ穿孔は互いに間隔を置いて配置された
１つまたは幾つかの環状切欠を有することを特徴とする
多管式熱交換器。 ２、環状の切欠が半円形、長方形に構成されているかま
たは台形のアンダーカットとして構成されている特許請
求の範囲第１項記載の多管式熱交換器。 ３、少なくとも２つの環状切欠を有する特許請求の範囲
第１項または第２項記載の多管式熱交換器。 ４、直径４８．３〜１３３ｍｍの伝熱管の場合に、環状
の切欠として巾３〜８ｍｍで深さ３〜１０ｍｍの長方形
の断面を有する溝が存在する特許請求の範囲第１項〜第
３項までのいずれか１項記載の多管式熱交換器。 ５、伝熱管および管板が耐熱性、高温安定および／また
は耐食性の鋼からなる特許請求の範囲第１項〜第４項ま
でのいずれか１項記載の多管式熱交換器。 ６、管板の穿孔は、室温で伝熱管の外径に関して、ＤＩ
Ｎ７１５５、第２頁に従い、第２の端面の管板中の管に
対してｈ８および穿孔に対してＨ８に相応する滑り嵌め
を有する特許請求の範囲第１項〜第５項までのいずれか
１項記載の多管式熱交換器。 ７、第２の端面側の管板が２０〜８０ｍｍの厚さである
特許請求の範囲第１項〜第６項までのいずれか１項記載
の多管式熱交換器。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3624423 | 1986-07-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332297A true JPS6332297A (ja) | 1988-02-10 |
Family
ID=6305529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17404087A Pending JPS6332297A (ja) | 1986-07-18 | 1987-07-14 | 多管式熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6332297A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0590186U (ja) * | 1992-04-27 | 1993-12-07 | 大阪ガスエンジニアリング株式会社 | 熱交換器 |
| WO2003069253A1 (fr) * | 2002-02-18 | 2003-08-21 | Mitsubishi Rayon Co.,Ltd. | Echangeur de chaleur vertical a tubes multiples et systeme de tour de distillation |
| JP2013234841A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Alstom Technology Ltd | 電気アーク炉用の一体化されたガス冷却システム |
-
1987
- 1987-07-14 JP JP17404087A patent/JPS6332297A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0590186U (ja) * | 1992-04-27 | 1993-12-07 | 大阪ガスエンジニアリング株式会社 | 熱交換器 |
| WO2003069253A1 (fr) * | 2002-02-18 | 2003-08-21 | Mitsubishi Rayon Co.,Ltd. | Echangeur de chaleur vertical a tubes multiples et systeme de tour de distillation |
| US7462262B2 (en) | 2002-02-18 | 2008-12-09 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Vertical multitubular heat exchanger and distillation column system including the same |
| JP2013234841A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Alstom Technology Ltd | 電気アーク炉用の一体化されたガス冷却システム |
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