JPH07107437B2 - Structure that connects the tube and tube plate - Google Patents
Structure that connects the tube and tube plateInfo
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- JPH07107437B2 JPH07107437B2 JP60295684A JP29568485A JPH07107437B2 JP H07107437 B2 JPH07107437 B2 JP H07107437B2 JP 60295684 A JP60295684 A JP 60295684A JP 29568485 A JP29568485 A JP 29568485A JP H07107437 B2 JPH07107437 B2 JP H07107437B2
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Description
【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、セラミックス製管を用いた熱交換器やフィル
ター装置などに適用される管と管板との接続構造に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tube-tube plate connection structure applied to a heat exchanger or a filter device using a ceramic tube.
「従来技術およびその問題点」 従来、金属管を使用した熱交換器などにおいては、管は
管板に直接溶接されたり、あるいは拡管によって取り付
けられていた。したがって、加熱流体と被加熱流体との
気密性は充分に保持されていた。しかしながら、800℃
以上の高温流体の熱交換を金属管で行なうのは困難であ
る。このような場合にはセラミックス製管が利用される
が、この場合、溶接や拡管による接続ができないのはい
うまでもない。また、セラミックス製管の接続に際して
は、セラミックス製管と金属製の管板あるいは缶体との
間に生じる熱膨張差や機械的衝撃を吸収する構造とする
ことが必要となる。“Prior art and its problems” Conventionally, in a heat exchanger using a metal tube, the tube has been directly welded to a tube sheet or attached by expansion. Therefore, the hermeticity between the heating fluid and the heated fluid was sufficiently maintained. However, 800 ° C
It is difficult to perform the above heat exchange of the high temperature fluid with the metal tube. In such a case, a ceramic pipe is used, but it goes without saying that in this case, connection by welding or pipe expansion cannot be performed. Further, when connecting the ceramic pipes, it is necessary to have a structure that absorbs a difference in thermal expansion and a mechanical shock generated between the ceramic pipe and the metal tube plate or the can body.
上記の要請に基き、本出願人は、既に特願昭60−93782
号で、セラミックス製管と管板との間に生じる熱膨張差
や機械的衝撃を吸収し、しかも充分なシール性が確保さ
れたセラミックス製管と管板との接続構造を提案してい
る。しかしながら、この接続構造では、セラミックス製
管の接続部外周に設けた無機質の断熱層と水冷構造の管
板の水冷壁との間に有機ゴム系の緩衝層を流し込み成形
することにより、セラミックス製管を管板の保持孔で直
接に挿通保持するものであるため、セラミックス製管の
管板への脱着の際、有機ゴム系緩衝層を注入したり、あ
るいはこれを除去する作業に多大の工数を必要とし、装
置の大型化を妨げていた。Based on the above request, the applicant has already filed Japanese Patent Application No. 60-93782.
Proposes a connection structure between a ceramic tube and a tube sheet that absorbs a thermal expansion difference and a mechanical shock generated between the ceramic tube and the tube sheet, and that secures a sufficient sealing property. However, in this connection structure, by casting an organic rubber-based buffer layer between the inorganic heat insulating layer provided on the outer periphery of the connection portion of the ceramic pipe and the water cooling wall of the water cooling structure tube plate, the ceramic pipe is formed. Since it is directly inserted and held by the holding hole of the tube sheet, it takes a lot of man-hours to inject or remove the organic rubber-based buffer layer when the ceramic tube is attached to and detached from the tube sheet. It was necessary and hindered the enlargement of the device.
「発明の目的」 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、セラ
ミックス製管と管板との接続をより簡単にし、さらには
充分なシール性が確保された管と管板とを接続する構造
を提供することにある。"Object of the Invention" The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to simplify the connection between the ceramic pipe and the tube sheet, and further to provide the tube and the tube sheet with sufficient sealability. It is to provide a structure for connecting.
「発明の概要」 本発明による管と管板とを接続する構造によれば、内部
に高温ガスが流れるセラミックス製管の接続部外周を無
機質の断熱層が囲み、この無機質の断熱層の外周をポリ
マー系の緩衝層が囲み、さらにこの緩衝層の外周を金属
ホルダが囲んで前記セラミックス製管と前記金属ホルダ
とが一体化され、前記金属ホルダを介して前記セラミッ
クス製管が管板に保持されており、前記管板には低温流
体が流れる冷却室が形成され、前記金属ホルダがこの冷
却室の冷却壁で囲まれている。"Outline of the Invention" According to the structure for connecting the tube and the tube sheet according to the present invention, the inorganic heat insulating layer surrounds the outer circumference of the connecting portion of the ceramic tube through which the high-temperature gas flows, and the outer circumference of the inorganic heat insulating layer is A polymer-based buffer layer surrounds the buffer layer, and a metal holder surrounds the outer periphery of the buffer layer to integrate the ceramic pipe and the metal holder, and the ceramic pipe is held on the tube sheet through the metal holder. A cooling chamber in which a low temperature fluid flows is formed in the tube sheet, and the metal holder is surrounded by the cooling wall of the cooling chamber.
したがって、金属ホルダの接続部分を管板に載置あるい
は連結するだけで、セラミックス製管を管板に接続でき
るので、セラミックス製管の管板に対する脱着が非常に
容易になり、煩雑な現場施工の工数を大幅に削減できる
と共に、流体間のシールも充分に行なうことができる。Therefore, since the ceramic tube can be connected to the tube sheet only by placing or connecting the connecting portion of the metal holder on the tube sheet, it becomes very easy to attach and detach the ceramic tube to the tube sheet, and the complicated on-site construction can be performed. The number of steps can be greatly reduced and the fluid can be sufficiently sealed.
また、金属ホルダが管板の冷却室の冷却壁で囲まれてい
るので、金属ホルダは冷却室を流れる低温流体によって
間接的に輻射冷却される。そして、冷却された金属ホル
ダが、ポリマー系の緩衝層、例えば有機ゴムを、その弾
力性を維持できる温度に保冷するので、管と管板あるい
は缶体との間に生じる熱膨張差や機械的衝撃を緩衝層に
効果的に吸収させることができる。Further, since the metal holder is surrounded by the cooling wall of the cooling chamber of the tube sheet, the metal holder is indirectly radiatively cooled by the low temperature fluid flowing in the cooling chamber. Then, the cooled metal holder cools the polymer buffer layer, for example, organic rubber, to a temperature at which its elasticity can be maintained, so that a difference in thermal expansion or mechanical difference between the tube and the tube sheet or the can body occurs. The shock can be effectively absorbed by the buffer layer.
本発明についてより具体的に説明すると、無機質の断熱
層は、管と同質のセラミックスや、キャスタブル耐火
物、モルタルなどにより、セラミックス製管を囲むよう
に例えば筒状に形成される。この場合、断熱層は、セラ
ミックス管と熱膨張差が生じないような材質とすること
が好ましい。To explain the present invention in more detail, the inorganic heat insulating layer is formed of, for example, a cylindrical shape so as to surround the ceramic pipe by using ceramics of the same quality as the pipe, castable refractory, mortar, or the like. In this case, the heat insulating layer is preferably made of a material that does not cause a difference in thermal expansion with the ceramic tube.
また、より好ましい態様においては、断熱層はセラミッ
クス質のファイバー、ペーパー、織布などからなる内層
と、キャスタブル耐火物からなる外層とによって構成さ
れる。断熱層をキャスタブル耐火物などの層だけで構成
すると、始動時などの過渡的な状態において、セラミッ
クス製管の熱膨張に断熱層の熱膨張が追随せず、セラミ
ックス製管に周囲から圧縮応力がかかって割れたり、逆
にセラミックス製管と断熱層との間に隙間が生じ、シー
ル性が劣る可能性がある。しかるに、この断熱層をこの
ような内層と外層との二重構造とすることにより、内層
のクッション性および耐熱性によってかかる懸念を回避
できる。In a more preferred embodiment, the heat insulation layer is composed of an inner layer made of ceramic fibers, paper, woven cloth, etc. and an outer layer made of castable refractory. If the heat insulation layer is composed of only castable refractory layers, the thermal expansion of the heat insulation layer does not follow the thermal expansion of the ceramic tube during transient conditions such as starting, and compressive stress will be applied to the ceramic tube from the surroundings. There is a possibility that it will crack and that, on the contrary, a gap will be created between the ceramic pipe and the heat insulating layer, resulting in poor sealing performance. However, by making this heat insulating layer a double structure of such an inner layer and an outer layer, it is possible to avoid such concern due to the cushioning property and heat resistance of the inner layer.
ポリマー系の緩衝層としては、例えば、シリコーンゴム
系やフッ素ゴム系のものが耐熱性、高弾力性、または、
高温ガス中の腐食性成分に対する耐性などの観点から好
ましく使用される。緩衝層は、好ましくは上記のような
有機ゴム系の物質を、無機質の断熱層と金属ホルダを構
成する金属壁との間に注入したり、あるいは断熱層の外
周や金属ホルダの金属壁内周に予め塗布しておくことに
より、断熱層と金属ホルダとの隙間を埋めてシールする
ように形成される。また、ポリマー系緩衝材としては、
エナメル質からなる無機ポリマーも弾力性を有してお
り、耐熱性、耐腐食性の点から、より好ましく使用され
る。As the polymer buffer layer, for example, a silicone rubber-based or fluororubber-based one is heat resistant, highly elastic, or
It is preferably used from the viewpoint of resistance to corrosive components in high temperature gas. The buffer layer is preferably formed by injecting an organic rubber-based substance as described above between the inorganic heat insulating layer and the metal wall constituting the metal holder, or the outer circumference of the heat insulating layer or the inner wall of the metal wall of the metal holder. It is formed so that the gap between the heat insulating layer and the metal holder is filled and sealed by being applied beforehand. Also, as the polymer-based cushioning material,
Inorganic polymers composed of enamel also have elasticity and are more preferably used from the viewpoint of heat resistance and corrosion resistance.
緩衝層を形成するさらに別の方法としては、有機ゴム系
の円筒状成形品や、有機ゴム系の板を筒状に巻いたもの
を、断熱層と金属ホルダとの隙間に挿入してもよく、さ
らにまた、その表面の一部をまたは全部を不定形有機ゴ
ムで接着・シールしたりするなどの方法で固着したもの
も有効である。As still another method of forming the buffer layer, an organic rubber-based cylindrical molded product or a product obtained by winding an organic rubber-based plate in a tubular shape may be inserted into the gap between the heat insulating layer and the metal holder. Further, it is also effective that a part or all of the surface thereof is fixed by a method such as adhering and sealing with an amorphous organic rubber.
本発明の接続構造は、例えば熱交換器におけるセラミッ
クス製伝熱管と管板との接続の他、高温ガスからの除塵
装置におけるセラミックス製フィルター管と管板との接
続などにも適用することができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The connection structure of the present invention can be applied to, for example, not only the connection between a ceramic heat transfer tube and a tube plate in a heat exchanger, but also the connection between a ceramic filter tube and a tube plate in a dust remover from high-temperature gas. .
「発明の実施例」 第1図には、本発明による接続構造をセラミックス製管
11の下端部に適用した場合の一実施例が示されている。
この接続構造を熱交換器に適用する場合には、例えば、
セラミックス製管11の内部空間36に高温の加熱ガスが流
され、外部空間37に低温の被加熱ガスが流される。ま
た、除塵装置に適用する場合には、フィルター機能を有
するセラミックス製管11の内部空間36に高温の含塵ガス
が流され、セラミックス製管11を通過した清浄ガスが外
部空間37を流れる。"Embodiment of the Invention" Fig. 1 shows a ceramic structure of a connecting structure according to the present invention
One example is shown as applied to the lower end of 11.
When applying this connection structure to a heat exchanger, for example,
A high-temperature heating gas is caused to flow in the internal space 36 of the ceramic pipe 11, and a low-temperature heated gas is caused to flow in the external space 37. When applied to a dust remover, high-temperature dust-containing gas is caused to flow through the internal space 36 of the ceramic pipe 11 having a filter function, and clean gas that has passed through the ceramic pipe 11 flows through the external space 37.
金属製の管板12は冷却室13の形成された冷却構造とさ
れ、セラミックス製管11の下端接続部は冷却壁14によっ
て形成された保持孔15に挿通保持されるようになってい
る。セラミックス製管11の下端部外周にはセラミックス
製織布16が巻かれており、このセラミックス製織布16の
外周にはさらに断熱材としてのキャスタブル耐火物層17
が配置されている。キャスタブル耐火物層17の外周に
は、さらに所定間隙を保って金属ホルダ18が配置されて
いる。The metal tube plate 12 has a cooling structure in which a cooling chamber 13 is formed, and the lower end connection portion of the ceramic tube 11 is inserted and held in a holding hole 15 formed by a cooling wall 14. A ceramic woven cloth 16 is wrapped around the lower end of the ceramic pipe 11, and the castable refractory layer 17 as a heat insulating material is further wrapped around the ceramic woven cloth 16.
Are arranged. A metal holder 18 is arranged on the outer periphery of the castable refractory layer 17 with a predetermined gap.
金属ホルダ18は、上端に外周方向に向けて形成された外
周フランジ19、下端に内周方向に向けて形成された内周
フランジ20を有している。内周フランジ20上面にはセラ
ミックス製管11およびキャスタブル耐火物層17の下面が
当接されており、キャスタブル耐火物層17と金属ホルダ
18との間に生じた間隙にはシリコーンゴムなどを流し込
み成形した緩衝層21が形成されている。そして、この緩
衝層21およびキャスタブル耐火物層17を介してセラミッ
クス製管11が、金属ホルダ18と一体化されている。緩衝
層21は、この実施例においては、0.5〜3mm程度の厚さと
されている。The metal holder 18 has an outer peripheral flange 19 formed at the upper end in the outer peripheral direction and an inner peripheral flange 20 formed at the lower end in the inner peripheral direction. The ceramic pipe 11 and the lower surface of the castable refractory layer 17 are in contact with the upper surface of the inner peripheral flange 20, and the castable refractory layer 17 and the metal holder
A buffer layer 21 formed by pouring silicone rubber or the like is formed in a gap formed between the buffer layer 18 and the layer 18. Then, the ceramic pipe 11 is integrated with the metal holder 18 via the buffer layer 21 and the castable refractory layer 17. The buffer layer 21 has a thickness of about 0.5 to 3 mm in this embodiment.
また、外周フランジ19の外縁部下面には環状突起22が形
成され、管板12上面の保持孔15付近に設けられたパッキ
ン23とが当接される。したがって、セラミックス製管11
は、金属ホルダ18を介してその環状突起22が管板12上面
のパッキン23上に当接載置されることによって保持され
ることとなる。この場合、環状突起22と管板12上面との
間のシールはパッキン23によって行なわれるが、シール
面圧を大きくするため、パッキン23に対する環状突起22
の当り幅をナイフエッジ状に加工して小さくしてある。
なお、若干の工数は増加するが、ボルト締め付けによっ
てシール面圧を確保してもよいことは勿論である。Further, an annular projection 22 is formed on the lower surface of the outer edge portion of the outer peripheral flange 19, and is brought into contact with a packing 23 provided near the holding hole 15 on the upper surface of the tube plate 12. Therefore, the ceramic pipe 11
The annular projection 22 is held by being abutted on the packing 23 on the upper surface of the tube sheet 12 via the metal holder 18. In this case, the packing between the annular projection 22 and the upper surface of the tube sheet 12 is performed by the packing 23. However, in order to increase the sealing surface pressure, the annular projection 22 with respect to the packing 23 is sealed.
The contact width is processed into a knife edge to reduce the width.
Although the number of steps is slightly increased, it goes without saying that the sealing surface pressure may be secured by tightening bolts.
上記のようなセラミックス製管11の下端部を管板12の保
持孔15で挿通保持するには、セラミック製管11と一体化
されている金属ホルダ18の環状突起22の部分を管板12上
面のパッキン23上に載置するだけでよい。これにより、
パッキン23にはセラミックス製管11などの自重がかか
り、管板12上面と環状突起22間はパッキン23を介して気
密にシールされ、流体漏れを防止することができる。In order to insert and hold the lower end portion of the ceramic tube 11 as described above in the holding hole 15 of the tube sheet 12, the portion of the annular protrusion 22 of the metal holder 18 integrated with the ceramic tube 11 is attached to the upper surface of the tube sheet 12. It only has to be placed on the packing 23 of. This allows
The packing 23 is subjected to its own weight of the ceramic pipe 11 and the like, and the upper surface of the tube plate 12 and the annular projection 22 are hermetically sealed via the packing 23 to prevent fluid leakage.
したがって、この接続構造によれば、セラミックス製管
11の管板12に対する脱着が非常に容易となり、組立、開
放点検に要する時間が大幅に短縮される。Therefore, according to this connection structure, the ceramic pipe
It becomes very easy to attach and detach 11 to the tube sheet 12, and the time required for assembly and open inspection is greatly reduced.
この接続構造において、セラミックス製管11内を通過す
るガスの温度が700℃であるとすると、キャスタブル耐
火物層17が断熱層として作用し、かつ、金属ホルダ18が
冷却室14によって輻射冷却されるため、緩衝層21は約18
0℃程度に保冷されて緩衝力が保持され、熱膨張差や機
械的衝撃に伴なうセラミックス製管11と管板12間の相対
変位を吸収する。また、始動時などの過渡的な状態にお
いて、セラミックス製管11の熱膨張にキャスタブル耐火
物層17の熱膨張が追随せず、セラミックス製管11とキャ
スタブル耐火物層17との間に応力が生ずることがある
が、この応力はセラミックス製織布16によって吸収され
ることとなる。In this connection structure, assuming that the temperature of the gas passing through the ceramic pipe 11 is 700 ° C., the castable refractory layer 17 acts as a heat insulating layer, and the metal holder 18 is radiatively cooled by the cooling chamber 14. Therefore, the buffer layer 21 is about 18
It is kept cold at about 0 ° C. to retain the buffering force, and absorbs the relative displacement between the ceramic pipe 11 and the tube plate 12 due to the difference in thermal expansion and mechanical shock. Further, in a transient state such as at the time of starting, the thermal expansion of the castable refractory layer 17 does not follow the thermal expansion of the ceramic pipe 11, and stress is generated between the ceramic pipe 11 and the castable refractory layer 17. However, this stress is absorbed by the ceramic woven fabric 16.
第2図には、本発明による接続構造をセラミックス製管
11上端部に適用した他の実施例が示されている。なお、
第1図におけると同様の部位については、第一符号を付
して説明を省略する。セラミックス製管11の上端部外周
にはセラミックス製織布16が巻かれており、このセラミ
ックス製織布16の外側には金属ホルダ18によって保持さ
れたキャスタブル耐火物層17が配置されている。このキ
ャスタブル耐火物層17の外周と金属ホルダ18の内周との
間隙には、シリコーンゴムなどからなる約0.5〜3mmの厚
さの筒状の緩衝層21が配置されている。そして、この緩
衝層21およびキャスタブル耐火物層17を介して、セラミ
ックス製管11が金属ホルダー18と一体化されている。FIG. 2 shows a ceramic pipe with a connection structure according to the present invention.
11 Another embodiment applied to the upper end is shown. In addition,
The same parts as those in FIG. 1 are designated by the first reference numerals and the description thereof will be omitted. A ceramic woven cloth 16 is wrapped around the outer periphery of the upper end of the ceramic pipe 11, and a castable refractory layer 17 held by a metal holder 18 is arranged outside the ceramic woven cloth 16. In the gap between the outer circumference of the castable refractory layer 17 and the inner circumference of the metal holder 18, a cylindrical buffer layer 21 made of silicone rubber or the like and having a thickness of about 0.5 to 3 mm is arranged. Then, the ceramic pipe 11 is integrated with the metal holder 18 via the buffer layer 21 and the castable refractory layer 17.
セラミックス製管11と金属ホルダ18との一体化は、例え
ば次のようにしてなされる。あらかじめセラミックス製
織布16を巻回されたセラミックス製管11の外側に図示せ
ぬ板状仮枠を配置し、あらかじめシリコーンゴムなどの
ペーストを内側に厚塗りされた金属ホルダ18を板状仮枠
の上に載置する。金属ホルダ18とセラミックス製管11と
の間隙の仮枠の上にキャスタブル耐火物のスラリーを流
し込み、次いでこのスラリーを自硬させた後、仮枠を取
り外す。この際、キャスタブル耐火物層の要部は予成形
品を用い、セラミックス製織布16に接する部分のみ、あ
るいはさらに緩衝層21に接する部分にキャスタブル耐火
物スラリーを流し込み、あるいは圧入してもよい。ま
た、セラミックス製織布16の内部にこうしたスラリーが
余りに浸透し過るような場合には、セラミックス製織布
16の外周に樹脂フィルムを介在させておくとよい。(第
1図のように、フランジ20を備えている場合には、上記
した仮枠は不要である。) 金属ホルダ18は、その上端に外方に向けて取付用フラン
ジ24を有しており、取付用フランジ24上には、パッキン
25を介してベローズリング26がボルト27により締め付け
固定されるようになっている。ベローズリング26の外端
には、ベローズ28の一端が取り付けられている。また、
管板12上面の保持孔15付近には、パッキン29を介してベ
ローズリング30がボルト31により締め付け固定されるよ
うになっており、ベローズリング30内端にはベローズ28
の他端が取り付けられている。この実施例では、このベ
ローズ28により、管板12とセラミックス製管11との相対
的な変位を許容しつつ流体間のシールを確実に行なうよ
うにしている。The ceramic tube 11 and the metal holder 18 are integrated with each other, for example, as follows. A plate-shaped temporary frame (not shown) is arranged on the outside of the ceramic pipe 11 on which the ceramic woven fabric 16 is wound in advance, and the metal holder 18 having the paste such as silicone rubber is thickly coated on the inside is used as the plate-shaped temporary frame. Place on top. The castable refractory slurry is poured onto the temporary frame in the gap between the metal holder 18 and the ceramic pipe 11, the slurry is allowed to self-harden, and then the temporary frame is removed. At this time, a main part of the castable refractory layer is a preformed product, and the castable refractory slurry may be poured or pressed into only the part in contact with the ceramic woven fabric 16 or the part in contact with the buffer layer 21. Also, if such a slurry penetrates into the ceramic woven fabric 16 too much, the ceramic woven fabric is
It is advisable to interpose a resin film on the outer periphery of 16. (When the flange 20 is provided as shown in FIG. 1, the above-mentioned temporary frame is not necessary.) The metal holder 18 has a mounting flange 24 outwardly at the upper end thereof. , Packing on the mounting flange 24
The bellows ring 26 is tightened and fixed by bolts 27 via 25. One end of a bellows 28 is attached to the outer end of the bellows ring 26. Also,
A bellows ring 30 is tightened and fixed by a bolt 31 via a packing 29 near the holding hole 15 on the upper surface of the tube plate 12, and a bellows 28 is attached to the inner end of the bellows ring 30.
The other end of is attached. In this embodiment, the bellows 28 allows the relative displacement between the tube sheet 12 and the ceramic tube 11 and ensures the sealing between the fluids.
なお、管板12の下面位置、金属ホルダ18とキャスタブル
耐火物層17の下面位置には断熱材32、33が貼着もしくは
吊下げにより配置されている。また、34はフェルール状
の形状をした断熱材であり、セラミックス製管11を管板
12に対して接続した後に配置される。It should be noted that heat insulating materials 32 and 33 are arranged by sticking or hanging at the lower surface position of the tube sheet 12 and the lower surface positions of the metal holder 18 and the castable refractory layer 17. Further, 34 is a ferrule-shaped heat insulating material, which is used for the ceramic pipe 11
Placed after connecting to 12.
セラミックス製管11の管板12に対する接続は、セラミッ
クス製管11を保持孔15に挿通し、第2図には図示を省略
したセラミックス製管11の下方部分に設けた載置構造を
同じく図示を省略した管板などの載置台上に載置する。
次いで、取付用フランジ24上にパッキン25を介してベロ
ーズリング26をボルト27により締め付け固定するととも
に、管板12上にはパッキン29を介してベローズリング30
をボルト31により同じく締め付け固定する。これにより
セラミックス製管11は管板12の保持孔15で接続され、ベ
ローズ28が流体間を確実にシールする。この場合、ベロ
ーズリング26またはベローズリング30のいずれか一方を
予め固定しておけば、接続作業はさらに容易となる。To connect the ceramic tube 11 to the tube plate 12, the ceramic tube 11 is inserted into the holding hole 15 and the mounting structure provided in the lower portion of the ceramic tube 11 not shown in FIG. Place on a mounting table such as the omitted tube sheet.
Then, the bellows ring 26 is tightened and fixed on the mounting flange 24 with the packing 25 by the bolt 27, and the bellows ring 30 is fixed on the tube sheet 12 with the packing 29.
Tighten the bolts with bolts 31 as well. As a result, the ceramic tube 11 is connected to the holding hole 15 of the tube plate 12, and the bellows 28 reliably seals between the fluids. In this case, if either one of the bellows ring 26 and the bellows ring 30 is fixed in advance, the connecting work becomes easier.
この接続構造において、セラミックス製管11の長さを2m
とし、セラミックス製管11上部より700℃の高温ガスを
流入させるとする。その場合、流入開始時にセラミック
ス製管11だけが高温になり、セラミックス製管11が上方
向に約1.5mm伸び、流入後1時間程で缶体鉄皮が約70℃
に昇温し、膨張してセラミックス製管11の伸びに追いつ
いてくることになるが、この間の軸方向および半径方向
の熱膨張差をセラミックス製織布16および緩衝層21が吸
収し、セラミックス製管11の破損が防止される。In this connection structure, the length of the ceramic pipe 11 is 2m.
Then, it is assumed that a high temperature gas of 700 ° C. is introduced from the upper part of the ceramic pipe 11. In that case, at the beginning of inflow, only the ceramic pipe 11 becomes high temperature, the ceramic pipe 11 extends upward by about 1.5 mm, and the iron shell of the can body is about 70 ° C. about 1 hour after the inflow.
The ceramic woven fabric 16 and the buffer layer 21 absorb the difference in thermal expansion in the axial direction and the radial direction during this period, and the ceramic woven fabric 16 and the buffer layer 21 absorb the difference and the ceramic woven fabric 16 absorbs the expansion. Damage to the pipe 11 is prevented.
なお、緩衝層21は、例えばその下部外周が金属ホルダ18
内周部に接着され、その上部内周をキャスタブル耐火物
層17外周部に接着保持ないしはゴム弾性を利用した圧着
保持をされるようにし、緩衝層21の上下方向中央部をキ
ャスタブル耐火物層17にも金属ホルダ18にも接着しない
ようにすれば、金属ホルダ18に対し、セラミックス製管
11がその軸方向により大きな相対変位を起こしても、こ
れを吸収することが可能となる。The buffer layer 21 has, for example, a metal holder 18 at the lower outer periphery thereof.
The castable refractory layer 17 is adhered to the inner peripheral portion, and the upper inner periphery thereof is adhered to the outer peripheral portion of the castable refractory layer 17 or adhered to the outer peripheral portion of the castable refractory layer 17 by pressure bonding using rubber elasticity. If the metal holder 18 is not adhered to the
Even if 11 causes a large relative displacement in its axial direction, it is possible to absorb this.
「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、無機質の断熱層
および輻射冷却された金属ホルダにより、緩衝層がその
弾力性を保持できる程度に保冷される。また、緩衝層に
より熱膨張差や機械的衝撃が吸収される。また、金属ホ
ルダを介した管と管板との接続にあたり、その接続部に
パッキンとシール面圧の大な外周フランジとの組み合わ
せ、あるいはベローズのような適切なシール手段を講じ
てあるので、気体間のシールを確実に行なうことができ
る。さらに加えて、管板に対する管の脱着が極めて容易
となり、組立、開放点検に要する時間が大幅に短縮され
る。そして、セラミックス製管の採用により、例えば、
1000℃を越すような高温のガスも処理することが可能と
なる。[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, the inorganic heat insulating layer and the radiation-cooled metal holder keep the buffer layer cool enough to maintain its elasticity. Further, the buffer layer absorbs the difference in thermal expansion and mechanical shock. Also, when connecting the pipe and the tube sheet through the metal holder, a combination of packing and an outer peripheral flange with a large sealing surface pressure, or an appropriate sealing means such as a bellows is used at the connecting part, It is possible to reliably seal between them. In addition, it is extremely easy to attach and detach the tube to and from the tube sheet, and the time required for assembly and open inspection is greatly reduced. And by adopting a ceramic tube, for example,
It is possible to process high temperature gas that exceeds 1000 ° C.
第1図は本発明による接続構造を管の下端部に適用した
場合の一実施例を示す要部断面図、第2図は本発明によ
る接続構造を管の上端部に適用した場合の要部断面図で
ある。 11……セラミックス製管、12……管板、14……冷却壁、
15……保持孔、16……セラミックス製織布、17……キャ
スタブル耐火物層、18……金属ホルダ、19……外周フラ
ンジ、20……内周フランジ、21……緩衝層、22……環状
突起、23,25,29……パッキン、24……取付用フランジ、
26,30……ベローズリング、28……ベローズ。FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment in which the connecting structure according to the present invention is applied to the lower end of a pipe, and FIG. 2 is an essential part of applying the connecting structure according to the present invention to the upper end of a pipe. FIG. 11 …… ceramic tube, 12 …… tube plate, 14 …… cooling wall,
15 …… Holding hole, 16 …… Ceramic woven cloth, 17 …… Castable refractory layer, 18 …… Metal holder, 19 …… Outer flange, 20 …… Inner flange, 21 …… Buffer layer, 22 …… Annular projection, 23,25,29 …… Packing, 24 …… Mounting flange,
26,30 …… Bellows ring, 28 …… Bellows.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前野 裕史 兵庫県高砂市伊保町梅井810番地の6 旭 硝子株式会社高砂工場内 (56)参考文献 特開 昭59−225721(JP,A) 特開 昭54−156216(JP,A) 実公 昭55−13410(JP,Y2) 実公 昭50−9604(JP,Y2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Maeno 6 Asahi Glass Co., Ltd. Takasago Plant, 810 Umei, Ibo-cho, Takasago, Hyogo Prefecture (56) Reference JP-A-59-225721 (JP, A) JP Patent Showa 54-156216 (JP, A) Showa 55-13410 (JP, Y2) Showa 50-9604 (JP, Y2)
Claims (3)
の接続部外周を無機質の断熱層が囲み、この無機質の断
熱層の外周をポリマー系の緩衝層が囲み、さらにこの緩
衝層の外周を金属ホルダが囲んで前記セラミックス製管
と前記金属ホルダとが一体化され、前記金属ホルダを介
して前記セラミックス製管が管板に保持されており、前
記管板には定温流体が流れる冷却室が形成され、前記金
属ホルダがこの冷却室の冷却壁で囲まれていることを特
徴とする管と管板とを接続する構造。1. An inorganic heat insulating layer surrounds an outer periphery of a connecting portion of a ceramic pipe through which a high temperature gas flows, a polymer buffer layer surrounds the inorganic heat insulating layer, and a metal surrounds the outer periphery of the buffer layer. The ceramic tube and the metal holder are integrated by being surrounded by a holder, and the ceramic tube is held by a tube plate through the metal holder, and a cooling chamber through which a constant temperature fluid flows is formed in the tube plate. The metal holder is surrounded by a cooling wall of the cooling chamber, and a structure for connecting a tube and a tube sheet is provided.
ファイバー、ペーパーまたは織布からなる内層と、キャ
スタブル耐火物からなる外層とによって構成されている
特許請求の範囲第1項に記載の管と管板とを接続する構
造。2. The pipe according to claim 1, wherein the inorganic heat insulating layer is composed of an inner layer made of ceramic fiber, paper or woven cloth and an outer layer made of castable refractory. A structure that connects to the tube sheet.
ム系またはフッ素ゴム系あるいは無機質ポリマー系の少
なくとも一つからなる特許請求の範囲第1項または第2
項に記載の管と管板とを接続する構造。3. The polymer type buffer layer comprises at least one of a silicone rubber type, a fluororubber type or an inorganic polymer type.
A structure for connecting the tube and the tube sheet described in the item.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60295684A JPH07107437B2 (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Structure that connects the tube and tube plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60295684A JPH07107437B2 (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Structure that connects the tube and tube plate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62155395A JPS62155395A (en) | 1987-07-10 |
| JPH07107437B2 true JPH07107437B2 (en) | 1995-11-15 |
Family
ID=17823842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60295684A Expired - Fee Related JPH07107437B2 (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | Structure that connects the tube and tube plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107437B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101418137B1 (en) * | 2011-03-25 | 2014-07-09 | 에스케이이노베이션 주식회사 | Heat resistant Cone of Heat Exchanger for waste heat recovery |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5022163Y2 (en) * | 1973-05-23 | 1975-07-04 | ||
| JPS54156210A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-10 | Nichiman Kousan Kk | Method of applying insulator between sleeve and duct for tank |
| JPS5513410U (en) * | 1978-07-12 | 1980-01-28 | ||
| JPS59225721A (en) * | 1983-06-07 | 1984-12-18 | Asahi Glass Co Ltd | Dust collecting apparatus |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60295684A patent/JPH07107437B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101418137B1 (en) * | 2011-03-25 | 2014-07-09 | 에스케이이노베이션 주식회사 | Heat resistant Cone of Heat Exchanger for waste heat recovery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62155395A (en) | 1987-07-10 |
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