JPS5847638B2 - プレ−ト式熱交換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として気対液の凝縮又は蒸発を取り扱うプ
レート式熱交換器に関するものである。

本出願人は、この種熱交換器に関して、上下に気体の供
給口及び排出口を配設してなる横置の円筒容器内に、短
辺側に一対の液体の導入孔及び導出孔を有し、且つ適宜
開口する気体通路と密閉された液体通路とを形成するプ
レート群を縦置に配置したプレート式熱交換器を、先に
提案している。

その構成は第１図及び第２図に示す通りである。

１は上部に蒸気供給口６、下部に蒸気排出口Ｉを有し、
横置に配される円筒型のケーシングで、蒸気通路構成プ
レート２ａ，２ａ’及び冷却通路構成プレート２ｂ，２
ｂ’より成るプレート群２がガイドプレート３，４を介
して縦置に懸垂されている。

プレート２ａ，２ａ’と２ｂ，２ｂ’は交互に積層配置
される。

蒸気通路構成プレート２ａ，２ａ′は、ガスケット５が
黒線で示す如く配設されて伝熱面と冷却液導入孔８，８
′及び導出孔９，９′が断絶し、且つ蒸気導入開口１
０ ． １ ０’及び導出開口１１，１１′が形成され
る。

冷却腋通路構或プレート２ｂ，２ｂ’は、伝熱面と冷却
液導入孔８，８′及び９，９′が連通ずるようにして、
両者を取り囲む如くガスケット５が配設される。

そして、両プレート２ａ，２ａ’と２ｂ，２ｂ’が上述
の通り交互に配されるため、プレート群２にケーシング
１内空間に対して適宜開口する蒸気通路Ａ ， Ａ’と
密閉された冷却液通路Ｂ ， Ｂ’が構成される。

蒸気はケーシング１の供給口６からプレート２ａ，２ａ
’の導入開口１ ０ ． １ ０’へ左右対称且つ均等
に分配され、伝熱面の蒸気通路Ａ ， Ａ’を通って導
出開口１１．１１’からケーシング１内空間へ出て、更
にケーシング１の排出口７からケーシング外へ排出され
る。

一方、冷却液は冷却液導入孔８，８′から伝熱面の冷却
液通路Ｂ ， Ｂ’を上昇し、導出孔９，９′へ流入し
、ケーシング外へ排出される。

そして、上記通路Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’において蒸気対冷
却液の熱交換が行なわれ、蒸気は冷却されて凝縮し、凝
縮ドレンは処理済の蒸気と共にケーシング外へ排出され
る。

この本出願人が先に提案したプレート式熱交換器は、気
対液の単位伝熱面積当りの流量比が、液体に対して気体
の方が数倍から数十倍の範囲で使用される場合の二−ズ
に対処するために開発されたものである。

ところが、同じ気対液の凝縮を取り扱う場合でも、先願
と全く逆のケースもある。

即ち、液体側流量が気体側に対して過大である場合、例
えば蒸気の凝縮を取り扱う場合、その仕様に対しては冷
却水量が蒸気量と比較してその容積比が数倍から数十倍
と過犬なケースがしばしばある。

為に伝熱プレートに於いて、密閉された液体通路側に冷
却水を流通させるという従来の概念では、伝熱プレート
における伝熱面積の収率が悪化するために伝熱面積が確
保できないという熱交換器として致命的な問題がある。

本発明は上述のごとき問題を解消し得る、大量の液体と
小量の気体との間で熱交換を行なわせるための改良した
プレート式熱交換器を提供せんとするものである。

このために本発明のプレート式熱交換器は、液体の供給
口ならびに排出口および気体の供給口ならびに排出口を
有する横置の円筒形容器と、ガスケットを介して重合し
相互間に液体通路と気体通路とを交互に形成する、前記
容器内に配置された複数のプレートとからなり、前記液
体通路は夫々該通路の上部と下部に位置する大きな開口
面積を有する液体導入開口と液体導出開口とを通じて容
器内空間と連通し、前記気体通路は前記容器の内部空間
と断絶しておリプレートの上部と下部に形威された夫々
前記容器の気体供給口ならびに気体排出口と連絡する気
体導入孔と気体導出孔を有し、前記気体導出孔は前記気
体導入孔より開口面積が小さい。

本発明の一実施例によれば、前記液体導入開口は液体通
路においてプレートの両側辺に沿って位置し、前記液体
導出開口はプレートの底辺に沿って位置する。

前記肢体導入開口ならびに液体導出開口は前記ガスケッ
トの部分的不存在によって形成することができる。

さらに、液体導入開口ならびに液体導出開口は前記ガス
ケットの長さを加減することによってその開口面積を調
節することができ、熱交換流体の流量比設定、液体の圧
損制御を容易にする。

以下本発明の実施例につき図面を参照して説明する。

第３図乃至第５図に示す様に、本発明においてはプレー
ト群１２は単列に配置され、円筒型の容器を横置に配置
してなるケーシング１にガイドプレート３，３を介して
懸垂されている。

このプレート群１２は、蒸気通路構戒プレーＮ２ａと冷
却液通路構成プレート１２ｂを交互に複数枚積層緊締し
て得られる。

蒸気通路構成プレーＮ２ａは上部に大きな開口面積を有
する蒸気導入孔１３を、下部に蒸気ドレン排出孔１４を
有し、これらと伝熱面を連通させる如くその周囲にガス
ケット１５が配されて密閉された蒸気通路Ｃを構成する
。

冷却液通路構戒プレート１２ｂは、その上部の蒸気導入
孔１３と下部の蒸気ドレン排出口１４が夫夫ガスケット
１５に囲繞されて、伝熱面との連通を遮断され、又、蒸
気導入孔１３側にケーシング１の上部空間イと伝熱面と
を連通ずる冷却液導入開口１６が設けられ、蒸気ドレン
排出孔１４側の短辺側に伝熱面と下部空間口とを連通ず
る如く冷却液導出開口１７が設けられて冷却液通路Ｄを
構成する。

１８はケーシング１の冷却液供給口、１９は冷却液排出
口である。

冷却液はケーシング１の上記供給孔１８から上部空間イ
、冷却液導入開口１６を通ってプレート伝熱面の冷却液
通路Ｄを流下し、導出開口１７から下部空間口更には排
出口１９を経てケーシング外へ排出される。

そして、蒸気は蒸気供給口２０から蒸気導入孔１３を通
ってプレート伝熱面の蒸気通路Ｃを流下し、ここを流れ
るうちに冷却液に冷却されて凝縮し、その凝縮ドレンは
処理済の蒸気と共に蒸気ドレン導出孔１４を通って蒸気
排出孔２１からケーシング外へ排出される。

この様な本発明のプレート式熱交換器は次の様な特徴を
有している。

即ち従来の熱交換器のプレートに開口面積の大きな冷却
液の導入孔８，８′並びに導出孔９，９′を設ける方式
に比較して、開口面積の大きな孔は蒸気導入孔１３だげ
であり、プレートの有効伝熱面積の確保が容易である。

又冷却液導入開口１６と導出開口１７の開口面積を変更
する事により、冷却液対蒸気の流量比設定が容易に行え
る。

而も冷却液通路構成プレーｔ−１２ｂの開口面積はガス
ケット１５の長さを随時変更することによって容易に増
減でき、所望の流量設定が可能となり、特に大容量処理
に対しては冷却液の圧力損失を効果的に減少できる。

又、冷却液の流れ方向はプレート上部から下部への流下
方式であり、冷却液の重力に逆らわないため、一層の圧
力損失の減少が可能である。

更には蒸気通路構戒プレ−１−１ ２ｂは平面的にみて
、蒸気導入孔１３及び伝熱面かはぼ全幅にわたっており
、蒸気が凝縮されるまでの蒸気の経路に、拡大又は縮小
の変化がなく、これによるプレート内での圧力損失を最
少限度に抑制する事になり、凝縮効率の向上が図れる。

尚、本発明のプレート式熱交換器は上述の凝縮器ばかり
でなく、蒸発器、熱交換器にも適用し得るものである。

以」二説明したように本発明のプレート式熱交換器は、
大量の液体を大容積の容器内空間に供給し、小量の気体
をプレート間の小容積の気体通路を流通させるのである
が、気体の状態変化を考慮して気体導出孔を気体導入孔
より小さくシ、その分だけプレートの有効伝熱面積を拡
大してあり、一方、液体導入開口ならびに液体導出開口
は大きな開口面積を備えているから、熱交換効率が向上
し、熱交換流体の圧力損失も低減する等幾多の効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本出願人が先に出願したプレート式
熱交換器を示す図で、第１図はその気体通路を通る縦断
面図、第２図は液体通路を通る縦断面図、第３図及び第
４図は本発明に係るプレート式熱交換器を示す図で、第
３図はその気体通路を通る縦断面図、第４図は液体通路
を通る縦断面図、第５図は第４図■一Ｉ線における部分
断面図である。 １８・・・・・・液体の供給口、１９・・・・・・液体
の排出口、１・・・・・・ケーシング、１３・・・・・
・気体導入孔、１４・・・・・・気体導出孔、Ｄ・・・
・・・液体通路、Ｃ・・・・・・気体通路、１２・・・
・・・プレート群、２０・・・・・・気体導入口、２１
・・・・・・気体排出孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 犬量の液体と小量の気体との間で熱交換を行なわせ
   るためのプレート式熱交換器にして、液体の供給口なら
   びに排出口および気体の供給口ならびに排出口を有する
   横置の円筒形容器と、ガスケットを介して重合し相互間
   に液体通路と気体通路とを交互に形成する、前記容器内
   に配置された複数のプレートとからなり、前記液体通路
   は夫々該通路の上部と下部に位置する大きな開口面積を
   有する液体導入開口と液体導出開口とを通じて容器内空
   間と連通し、前記気体通路は前記容器の内部空間と断絶
   しておりプレートの上部と下部に形威された夫々前記容
   器の気体供給口ならびに気体排出口と連絡する気体導入
   孔と気体導出孔を有し、前記気体導出孔は前記気体導入
   孔より開口面積が小さいことを特徴とするプレート式熱
   交換器。 ２ 前記液体導入開口は液体通路の上部においてプレー
   トの両側辺に沿って位置し、前記液体導出開口はプレー
   トの底辺に沿って位置することを特徴とする特許請求の
   範囲の記載１のプレート式熱交換器。 ３ 前記液体導入開口ならびに液体導出開口は前記ガス
   ケットの部分的不存在によって形成され、前記ガスケッ
   トの長さを加減することによってその開口面積を調節す
   ることができることを特徴とする特許請求の範囲の記載
   １のプレート式熱交換器。