(57)【要約】  熱交換器シェル（４）内に取り付けるためのバッフルとシールとの集合体（１）であって、前記集合体（１）が複数の長手バッフル（６、７）と、少なくとも１つの長手シール（１４、１６、１７）とを備え、前記集合体（１）が、取付け後に前記熱交換器シェル（４）と二重壁を形成するように、間隔をおいて離れて配置された前記長手バッフル（６、７）間に延びるよう配置された壁部材（２１、２２）を更に備え、前記少なくとも１つの長手シール（１４、１６、１７）は、取付け後に前記壁部材（２１、２２）が前記熱交換器シェル（４）に密封係合するように、前記長手バッフル（６、７）から離れて前記壁部材（２１、２２）上に配置される、前記集合体（１）。
2010513828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器シェル内に取り付けるためのバッフルとシールとの集合体であって、前記集合体が
複数の長手バッフルと、
少なくとも１つの長手シールとを備え、
前記集合体が、取付け後に前記熱交換器シェルと二重壁を形成するように、間隔をおいて離れて配置された前記長手バッフル間に延びるよう配置された壁部材を更に備え、前記少なくとも１つの長手シールは、取付け後に前記壁部材が前記熱交換器シェルに密封係合するように、前記長手バッフルから離れて前記壁部材上に配置される、前記集合体。
【請求項２】
前記長手シールが前記壁部材から半径方向外向きに延び、前記長手シールが、前記壁部材から垂直に延びる長手ストリップ上に取り付けられる、請求項１に記載の集合体。
【請求項３】
２つの長手シールが、取付け後に前記熱交換器シェルとの密閉された内部空間を形成するように、前記壁部材上に配置される、請求項１又は２に記載の集合体。
【請求項４】
前記集合体が前記２つの長手シールの間に圧縮された金網材料を更に備える、請求項３に記載の集合体。
【請求項５】
前記少なくとも１つの長手シールが、前記壁部材から延びるストリップを受け入れるためのＵ字形フランジを備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の集合体。
【請求項６】
前記少なくとも１つの長手シールが、反対方向外向きに延びる弾性フランジから形成される壁シーリング部材を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の集合体。
【請求項７】
前記集合体が、管束を支持するための複数の横バッフルを更に備え、特に前記横バッフルがエキスパンデッドメタルからなる要素を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の集合体。
【請求項８】
前記熱交換器シェルの入口と出口の間でｎ回のパスの曲がりくねった流体の流路を形成するために長手バッフルの数がｎ−１であり、ただしｎ＞２であり、前記横バッフルがｎ個の部分から形成され、特に、隣り合った長手バッフル間の横バッフルの前記部分が、前記隣り合った長手バッフルの対向した二重壁間の断面に対応した断面を有する、請求項６又は７に記載の集合体。
【請求項９】
管が管板から前記横バッフルと横端バッフルとを通って管端板まで延び、前記壁部材が一方の端にて前記管板に連結され、もう一方の端にて前記端バッフルに連結される、請求項６〜８のいずれか一項に記載の集合体。
【請求項１０】
シェルのパス間で前記端バッフルの周りを流体が通り抜けるのを防止するために、前記端バッフルがシールを備える、請求項９に記載の集合体。
【請求項１１】
前記集合体が前記熱交換器シェル内に配置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の集合体。
【請求項１２】
−  熱交換器シェルを準備する段階と；
−  複数の長手バッフル、少なくとも１つの長手シール、及び壁部材を備えるバッフルとシールとの集合体を準備する段階と；
−  前記壁部材が間隔をおいて離れて配置された長手バッフル間に延び、前記少なくとも１つの長手シールが前記長手バッフルから離れて前記壁部材上に配置されると共に、積層の長手バッフルの装置が得られるように前記熱交換器シェルの外側でバッフルとシールとの集合体を組み立てる段階と；
−  前記壁部材が前記少なくとも１つの長手シールを介して前記熱交換器シェルに密封係合されるように、前記装置を前記熱交換器シェルに入れる段階と；
からなる熱交換器の組立方法。
【請求項１３】
熱交換器シェルを準備する前記段階が、前記熱交換器シェルから前の熱交換器内部構造物を取り出すことを含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバッフルとシールとの集合体、及び熱交換器を組み立てる方法における該集合体の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
シェル・アンド・チューブ式熱交換器は間接熱交換器である。熱交換器シェル内に延びた管束の管を通る流体（管側）と、管の外側の空間を通る流体（シェル側）との間で熱伝達が起こる。シェル・アンド・チューブ式熱交換器の詳細は、例えばＰｅｒｒｙ’ｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’  Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第６版、１９８４、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｉｎｃ．、１１−３〜１１−２１頁（非特許文献１）に見いだせる。
【０００３】
２シェルパス型の熱交換器として公知の特定タイプの熱交換器が、与えられたシェルの大きさにおいて熱伝達を改善するために開発されてきた。このタイプの熱交換器では、一般的に円筒形の外側管が、長手軸方向に延びた仕切バッフルを内部に備える。このようなシェルのタイプとしては、非特許文献１に記載の長手バッフルを有する２パス型シェル、スプリット・フロー型シェル、及びダブル・スプリット・フロー型シェルが挙げられる。長手バッフルはシェルの内部を分割して長手方向に延びた分離された２つの区画室を作り、通常この区画室はシェル内の流体の流れがシェルの長手方向に２回通るように、シェルの一方の端部にて連通している。
【０００４】
最も効率的な熱交換のためには、意図した領域、すなわちシェルの端又は両端でのみ区画室間の流れが可能なように、バッフルはその両方の長手リムに沿って相対的にきついシールを形成しなければならない。
【０００５】
一般に、このような構造は、長方形の仕切板が直径面上に配置されたときに仕切板の外側長手リムがシェルの内壁表面から半径方向内側にわずかに間隔を開けて置かれるようにシェルの壁の内径よりもわずかに小さい幅を有する仕切板を用いて形成されてきた。
【０００６】
いくつかのタイプの長手シールがこれまで開発されてきた。十分なシーリングの他に、長手シールが熱交換器シェル内での容易な取付けを可能にすること、及びその費用効率が高いことも望まれる。良好な妥協が、例えばＴ４の名称でＫｅｍｐｃｈｅｎ  ＆  Ｃｏ．ＧｍｂＨ（オーバーハウゼン、ドイツ）により開発され市販されているバッフルシール形状に見いだせる。これらのシールの原理は、米国特許第４２１５７４５号明細書（特許文献１）にも記載されており、特許文献１にはその他の従来技術のシールについても述べられている。
【０００７】
この公知の長手シールは熱交換器に内側に向いたＵ字形フランジ７５を備え、Ｕ字形フランジ７５は長手バッフルをぴったり受け入れるような大きさを有している。このシールの向かい側のシール部材は、外側に延びた一対のフランジからなり、このフランジがシェルの内壁に対して弾性的に押し付ける。
【０００８】
多くの場合、２シェルパス型の熱交換器は最適な構成ではない。例えば、既存の１パス型の熱交換器に新しい内部構造物を後から取り付ける場合、シェルの流体入口及び出口の位置が熱交換器シェルの長手方向に沿って反対側にあり、通常はそれを変えることができない。しかし、２パス型の構成では、シェル入口及び出口はシェルの同じ長手端部に配置すべきである。
【０００９】
３シェルパス型の構成では、２つの長手バッフルが配置されてシェル内での流体の流れがシェルの長手方向に３回行き来するように曲がりくねって進むので、この問題は解消される。しかしながら、これは実際には行われない。２つの長手バッフルを確実にシールすることは実行上問題があるからである。長手バッフルの各々はシェルの直径からかなりの距離だけ離れて配置されるので、バッフルは接線に対して９０°とはかなり違った角度にてシェルと接触する。この通常とは異なる配置ゆえに、例えばＫｅｍｐｃｈｅｎシールによるシーリングが問題を有すると思われる。また、Ｋｅｍｐｃｈｅｎシールなどのシールは、かなりのコスト要因となるので、３パス構成の４つの長手シールが必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、マルチ・シェル・パス型の熱交換器において特に熱交換器を改装するために、シーリングの改善が得られる長手バッフル及びシールの装置を提供することである。
【００１１】
別の目的は、２個以上の長手バッフルを有する熱交換器を組み立てる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明の概要
このため、本発明は、熱交換器シェル内に取り付けるためのバッフルとシールとの集合体であって、前記集合体が
複数の長手バッフルと、
少なくとも１つの長手シールとを備え、
前記集合体が、取付け後に前記熱交換器シェルと二重壁を形成するように、間隔をおいて離れて配置された前記長手バッフル間に延びるよう配置された壁部材を更に備え、前記少なくとも１つの長手シールは、取付け後に前記壁部材が前記熱交換器シェルに密封係合するように、前記長手バッフルから離れて前記壁部材上に配置される、前記集合体を提供する。
【００１３】
出願人は、熱交換器シェルと二重壁を形成する壁部材を設け、かつ壁部材と熱交換器シェルとの間に長手シールを設けると、マルチパス型の熱交換器において間隔をおいて離して配置された２つの長手バッフル間で確実なシーリングを得ることができることが分かった。このように、長手シールについて壁部材上の最適な位置を選ぶことができ、且つ／又はシールとシェルとの配置構成を最適化できる。シェルに対して長手バッフルの２つの縁部をシールするためには、ただ１つのシールで十分である。
【００１４】
一般に、シェルは円筒形であり、壁部材が実質的に有する形状は、わずかに小さい半径を有する円弧状である。適切には、長手シールは壁部材から半径方向外向きに延び、典型的な配置構成では、シールは垂直方向にてシェルと接触する。好ましくは、長手シールは、壁部材から垂直に延びる長手ストリップ上に取り付けられる。
【００１５】
取り付け後に熱交換器の壁により密封された内部空間を形成するように、２つの長手シールを壁部材上に配置できる。通常動作中に１つの区画室から流体が長手シールに沿って漏れると、二重壁の内部空間にその流体が入るので、別の区画室に直接入ることはない。別の区画室に漏れるためには、流体が更に別の長手シールを通って漏れる必要がある。二重シールされた壁部材が漏洩障壁として機能する。このような構成は、極めて確実かつ頑丈なシーリングが要求される場合、例えば、検査及び／又は清掃のために熱交換器の内部構造物を定期的にシェルから取り出す必要がある場合、特に有利となり得る。
【００１６】
また、二重シールが壁部材上に配置されると、圧縮された金網材料を追加のシーラントとして設けて、２つの長手シール間に配置できる。適する圧縮金網材料は、スチールウール又は圧縮されたエキスパンデッドメタルである。
【００１７】
適切には、長手シールは、壁部材から延びるストリップを受け入れるためのＵ字形フランジを含む。適切には、長手シールは、反対方向外向きに延びる弾性フランジから形成された壁シーリング部材を含む。適するこのような長手シールは、Ｋｅｍｐｃｈｅｎ  ＆  Ｃｏ．ＧｍｂＨのバッフルシールＴ４であり、Ｕ字形フランジも挙げられる。
【００１８】
好ましくは、集合体は管束を支持するための複数の横バッフルを更に備える。参考として組み入れた国際特許出願ＷＯ／２００５／０６７１７０；ＷＯ／２００５／０１５１０７；ＷＯ／２００５／０１５１０８に記載のように、横バッフルは、エキスパンデッドメタルで作られた要素から構成できる。
【００１９】
別法として、本発明は長手方向の流れパターンを有する他のタイプの熱交換器と共に使用することもでき、例として、ロッドバッフル管支持材を有する熱交換器、又はねじれ管を有する熱交換器が挙げられる。
【００２０】
ｎ−１個の長手バッフルを有する集合体が配置されて、熱交換器シェル内への取付け後に入口と出口間でｎ回のパスから成る曲がりくねった流体の流路を形成する場合（ただしｎ＞２）、横バッフルはｎ個の部分から形成されるのが好ましい。この場合、好ましくは、隣り合った長手バッフル間の横バッフルの上記部分は、該隣り合った長手バッフルの対向する二重壁間の断面に対応する断面を有する。
【００２１】
特定の態様では、管が管板から横バッフルと横端バッフルを通って管端板まで延び、壁部材が一方の端部にて管板に連結され、もう一方の端部にて端バッフルに連結される。この場合、好ましくは、シェルパス間で端バッフルの周りを流体がバイパスするのを防止するために端バッフルはシールを備える。
【００２２】
随意に管板及び横バッフルを通過する管と共に集合体を製造し、特に交換作業中に熱交換器シェル中にスライドさせることができる。もちろん、集合体を熱交換器シェル内に直接取り付けることもできる。
【００２３】
本発明は、
−  熱交換器シェルを準備する段階と；
−  複数の長手バッフル、少なくとも１つの長手シール、及び壁部材を備えるバッフルとシールとの集合体を準備する段階、特に本発明による集合体を準備する段階と；を含み、
−  前記壁部材が間隔をおいて離れて配置された長手バッフル間に延び、前記少なくとも１つの長手シールが前記長手バッフルから離れて前記壁部材上に配置されると共に、積層の長手バッフルの装置が得られるように前記熱交換器シェルの外側でバッフルとシールとの集合体を組み立てる段階と；
−  前記壁部材が前記少なくとも１つの長手シールを介して前記熱交換器シェルに密封係合されるように、前記装置を前記熱交換器シェルに入れる段階と；
を更に含む熱交換器の組立方法を更に提供する。
【００２４】
既存の熱交換器の改造において、熱交換器シェルを準備する段階は、前の熱交換器の内部構造物を熱交換器シェルから取り出すことを含む。
以下、添付図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるバッフルとシールとの集合体を概略的に示す。
【図２】熱交換器における本発明のバッフルとシールとの集合体を概略的に示す。
【図３】図２の熱交換器の断面図を概略的に示す。
【図４】図３の拡大詳細部ＩＶを概略的に示す。
【図５】本発明で使用する横エキスパンデッドメタル管支持バッフルを概略的に示す。
【図６】エキスパンデッドメタルを通り抜ける管の束を概略的に示す。
【００２６】
同じ参照番号が異なる図で用いられている場合には、同じ又は同様の対象を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
発明の詳細な説明
図１は本発明によるバッフルとシールとの集合体１の三次元図を概略的に示す。明確にするため、熱交換器シェル４の一部をこの集合体の周りに示したが、一般にシェル４は必ずしも集合体の一部を形成する必要がないことが分かる。
【００２８】
集合体は間隔をおいて離れて配置された２つの長手バッフル６、７を備え、その各々が一対の長手リム１１ａ、ｂ；１２ａ、ｂを有し、熱交換器１の内部空間を３つの区画室に分割する。集合体は壁部材２１及び２２を更に備え、壁部材２１及び２２は、長手バッフル６、７の近い方のリム１１ａ、１２ａ間、及びリム１１ｂ、１２ｂ間でそれぞれ延びる。壁部材は、取り付け後に熱交換器シェル４と二重壁を形成し、熱交換器１の中間の区画室の長手横壁を表す。２つの態様を説明するため、壁部材２２が１つの長手シール１４を備え、壁部材２１が２つの長手シール１６、１７を備えており、シェル内への取り付け後に壁部材を熱交換器シェル４に対して密封係合させる。壁部材とシールが単に概略的に図示されているが、この態様の更なる詳細については図３及び４に関して以下で説明する。
【００２９】
壁部材２２の単一のシール１４は、２つの長手バッフルの２つの長手リムに対して、シェルとのただ１つの長手シールを要するので、費用効率が高い。
【００３０】
長手バッフル６、７は実質的に長方形の切り抜き部２６、２７を有し、シェル内に形成された区画室間で流体が曲がりくねって流れることを可能にする。
【００３１】
図２は、熱交換器シェル３４を有する熱交換器３１内に取り付けられた集合体１を概略的に示す。熱交換器シェル３４は一方の長手端部近くにて上側に入口３６を有し、反対側の長手端部のところで下側に出口３７を有する。長手バッフルは、各バッフル板の長手外側リムがシェルの内壁表面からわずかに内側に（一般には２〜２０ｍｍ）間隔を置いて配置されるように、取付け位置でのシェルの幅よりもわずかに小さい幅を有する。長手バッフルはシェル３４の内部を、切り抜き部２６、２７を介して流体連通している３つの区画室４１、４２、４３に分割する。
【００３２】
熱交換器は更に管束を備えるが、見やすくするために、そのうちの４つの管４５、４６、４７、４８のみを示している。熱交換器３１の管側は点々を打って示してある。この態様では、管側は２チューブパス型の構造である。管側は管入口ヘッダー５３への入口５１を有する。管入口ヘッダーは管束のうち下側にある管４７、４８と流体連通している。管４７、４８は、配管端ヘッダー５５に連結された管端板５４まで延びている。配管端ヘッダー５５は、管束のうち上側の管４５、４６と流体連通している。管４５、４６は管出口ヘッダー５７中まで延び、管出口ヘッダー５７には管側からの出口５９が設けられている。入口管ヘッダー５３と出口管ヘッダー５７とは水平板６１により分離される。水平板６１は、シェル３４の中心に沿って水平にシェル端部から管が固定されている管板６２まで延びている。管板はフランジ６３によりシェルに取り付けられ、フランジ６３により、内部構造物を入れたり取り出したりするためにシェルの入口端部を開放できる。シェルの端部を取り外すことのできるフランジ６４を、後端部にも取り付けることができる。
【００３３】
反対端の管端板５４もまた管を固定するが、管板６２とは違って、管端板５４と該管端板５４に連結された管端ヘッダー５５とはシェル３４に連結されていない、すなわち管端ヘッダーは浮いている。このことにより、シェル内で管が熱膨張できる。すべての管流体を受け入れて分配する端ヘッダーの代わりに、個別のＵ字管を用いることもできる。
【００３４】
管は複数の横バッフル６５により支持される。管入口／出口から最も離れたところに設けられている横バッフル６６は他のものとは異なる。まず第一に、横バッフル６６は、シェルの断面に対して厳しい公差で製造される一枚板から形成され、管がちょうど通過できる開口を有するのみであり、管はこのバッフル板に連結されていない。端バッフル６６は、シェル流体が管ヘッダー５５の周りを流れて区画室４１から区画室４３に直接漏れることを防止する。このような漏れにより、第１パスからのシェル流体は近道をしてシェル出口３７に直接到達してしまい、この状態は異なるパス間に存在する小さな圧力低下によって推進される。これを防ぐため、破線６９で示されるように、少なくとも端バッフル６６の周囲下部においてバッフル７より上まで、側面６７の形状のシールを配置してパッキング材料６８をシェル３４に対して押圧する。このシールにより、管端ヘッダー５５の周りの自由空間７０から第３パスである区画室４３中への漏れが防がれる。シールは端バッフル６６の周囲全体に延ばすこともできるが、２シェルパス型の熱交換器と同様に第２パスの区画室４３への漏れは、近道を構成しないので問題とならない。好ましくは、機械的な安定性のために横バッフルは例えば長手ロッド（図示せず）によって相互に連結される。
【００３５】
図３はバッフルとシールが取り付けられた熱交換器シェルについて図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であり、１又は２個の長手シールを両方の側に有する図１から２つの実施態様を反映している。管と横バッフルは図示されていない。シェル３４と壁部材２１とによって二重壁が形成され、内部空間７１を作っている。側板２１、２２は管板６２から端バッフル板６６（図２参照）までずっと延びており、それらに密封して連結される。このため、フランジ（図示せず）が側板２１、２２の端部に溶接され、側板２１、２２は適当なパッキング材料を用いて管板と端バッフル板にそれぞれボルトで留められる。
【００３６】
側板２１及び２２は長手バッフル６、７に対しても密封して連結される。
【００３７】
長手シール１６だけでなく壁部材２１と長手バッフル６との連結についての態様も、拡大部分ＩＶとして図４に更に詳しく示すが、他の長手シール１４、１７も同じように構成できる。
【００３８】
長手バッフル６がシェル３４と交わる角度は、接線７２ａに対して角度７２であり、この角度は９０°より小さく、例えば８０°以下であり、すなわち法線７２ｂからかなり離れている。したがって、長手リム１１での直接的な長手バッフルのシーリングは問題がある。本発明によると、壁部材２１が設けられ、その折り曲げられたリム８８によってバッフル６に対してリム１１ａの近くで、例えばボルト締めされパッキング材料を用いて密封して連結される。
【００３９】
長手シール１６はストリップ７３を介して壁部材２１上に配置される。このシールは、底フランジ７８を介して連結された内側フランジ７６及び７７から形成されたＵ字形フランジ７５を備えてもよく、これらすべてはストリップ金属から成る１つの部分品から作られる。ストリップ金属は折り返されて折り曲げ部７９及び８０を形成する。この折り曲げ部は、外向きに延びている弾性フランジ、すなわち金属薄板８２、８３、８４、８５の形式の壁シール部材を保持するよう構成される。図には４つの薄板が示されており、一方の側に２つの薄板示されているが、それより多くの又は少ない薄板シールを設けることもできる。代表的な薄板の数は一方の側に４個である。
【００４０】
別法として、このシールをガスケット又は当業者に公知の他の任意のシーリング装置で構成してもよい。
【００４１】
Ｕ字形の側面７５により形成される溝の幅は、ストリップ７３がぴったりと受け入れられるような幅である。必要なら、テフロン（商標）などの動作温度に適したパッキング材料を適用できる。明確にするため、図中において部品間の隙間は誇張して示してあることが分かる。
【００４２】
壁部材２１の円弧状の部分はシェル３４に対してほぼ平行に延びている。その半径はシェルの半径より小さい。ストリップ部材７３が壁部材２１から半径方向に延び、その結果、ストリップ部材７３が壁部材から実質的に垂直に延び、接線７４ａに実質的に垂直な角度７４にて壁３４と交わる。実質的に垂直とは、一般に垂直から１０°内の角度、好ましくは５°内の角度である。このように、シールの両側の薄板８２、８３及び８４、８５は、シェルに対して同様の相対的な方向にあり、同様に動作できる。これは、長手シールがバッフル６の長手リム１１ａ上に配置されたとき両側の薄板が実質的に異なる変形を受ける場合とは異なる。ストリップ部材７３は壁部材２１に溶接されるのが好ましいが、他の手段により固定することもできるし、壁部材と一体的に形成することもできる。
【００４３】
図５は３つの部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃから形成された横バッフル６５を示し、この構成により３シェルパス型の熱交換器において２つの長手バッフル６、７と共に使用できる。この態様におけるこれらの部分９１ａ、９１ｂ、９１ｃは、適当な大きさに切断されてフレーム９３ａ、ｂ、ｃに溶接されたエキスパンデッドメタル板９２ａ、ｂ、ｃから作られる。これらの、フレーム９３ａ、ｂ、ｃは、機械的な安定性に必要ならばシェル及び／又は長手バッフルに連結し得る。
【００４４】
図６に概略的に示されるように、エキスパンデッドメタル９２が管を支持する。
【００４５】
もしかすると、図４のリム１１ａなどの長手リムを折り曲げて、ほぼ垂直な方向にてシェルに接触させることで、長手バッフルのリムでのシーリングを可能にすることを考えつくかもしれない。しかしながら、その結果、横バッフルがその形状配置に従う必要が生じ、このことにより製造がさらに複雑になり費用が高くなる。本発明はより容易で安価な解決策を提供する。
【００４６】
熱交換器を製造するため、必要なら元の内部構造物を取り出した後に熱交換器シェルが配置される。長手シールを備えた長手バッフルの積層構造が得られ、壁部材が隣り合った長手バッフル間に延びているように、シェルの外側で本発明によるバッフルとシールとの集合体を組み立てるのが好ましい。この集合体は更に横バッフルと管、及び好ましくは管板と管端板を完備でき、完備した集合体をスライドさせてシェルに入れることができる。このために、管入口／出口ヘッダーを取り外し、好ましくは端部部品（図２のフランジ６３及び６４）も取り外す。管端板５４は、シェルを通り抜ける必要があるので、管板６２の直径よりも小さい直径を有する。組み立てた構成をシェルの中に移動させた後に、管ヘッダー５５を取り付けるのが好ましい。横バッフルの周囲にスライド用ストリップを設けるのが好ましい。
【００４７】
以下、本発明による内部構造物を有する熱交換器の通常動作の例を説明する。この例の熱交換器は、１壁部材当たり２シールを有する図２〜６に示されたものに類似の集合体を設置することによって従前のシェル側の１パス型の部分熱交換器を改良したものであり、原料の蒸留装置の予熱機器列で用いられる。管の全長は約６メートルであり、円筒シェルの内径は約１．２メートルである。弾性薄板シールがステンレス鋼３１６ＴＩから作られているＫｅｍｐｃｈｅｎ  Ｔ４バッフルシールが使用される。二重壁はどちらかの壁部材にて幅が５０ｍｍの内部空間を形成した（図３の参照番号７１を参照）。水平板６１が管入口ヘッダーと出口ヘッダーとを分離しているので、シェルの水平の中心線に沿って管を配置することはできなかった。総計８６６個の管を設置した。
【００４８】
管側を通る流体は原料であり、高温の長い残渣に対して例えば１５５℃から１８０℃に予熱され、この残渣はシェル側に送られ２７０℃から２２０℃に冷却される。この場合、エキスパンデッドメタルのバッフルを使用すると、シェル側において汚れを抑制し保守／清掃コストが低減するので、特に有利である。３シェルパス型の構成ではシェル側での流速が増すので、小型のシェルにおいて高効率の熱伝達を行なうのに有効である。これはまた利用できる圧力低下を有効に活用する。３シェルパス型でかつ２チューブパス型のこの例のレイアウトの特徴は、シェル及び管の流れが区画室４１内では向流であり、区画室４２では部分的に向流であり部分的に並流であり、区画室４３では並流であることである。
【００４９】
本発明は２個より多い長手バッフルでも同様に使用できることが分かる。例えば、３つの長手バッフルの場合、好ましくは４つの壁部材を設け、特に４つの二重壁を配置できる（第１の長手バッフルと第２の長手バッフルの間に２つ、第２の長手バッフルと第３の長手バッフルの間に２つ）。好ましくは、第２の（中間の）長手バッフルの長手シールは、該長手シールから上下方向に延びた２つの壁部材の折り曲げられた長手リムを保持する。このような４シェルパス型の構造では、通常はシェルの入口と出口はシェルの同じ側にある。このような構成では、長手バッフルがシェルの水平直径に沿って延びているので、管入口／出口ヘッダー間の水平分離板に突き当たることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５０】
【特許文献１】米国特許第４２１５７４５号明細書
【非特許文献】
【００５１】
【非特許文献１】Ｐｅｒｒｙ’ｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’  Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第６版、１９８４、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｉｎｃ．、１１−３〜１１−２１頁
【符号の説明】
【００５２】
１：バッフルとシールとの集合体
４：熱交換器シェル
６、７：長手バッフル
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ：長手リム
１４、１６、１７：長手シール
２１、２２：壁部材
２６、２７：切り抜き部
３４：熱交換器シェル
４１、４２、４３：区画室
７１：内部空間
７３：ストリップ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年3月30日(2009.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
円筒形の熱交換器シェル内に取り付けるためのバッフルとシールとの集合体であって、前記集合体が
複数の長手バッフルと、
少なくとも１つの長手シールとを備え、
前記集合体が、取付け後に前記熱交換器シェルと二重壁を形成するように、間隔をおいて離れて配置された前記長手バッフル間に延びるよう配置された壁部材を更に備え、前記少なくとも１つの長手シールは、取付け後に前記壁部材が前記熱交換器シェルに密封係合するように、前記長手バッフルから離れて前記壁部材上に配置される、前記集合体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
発明の概要
このため、本発明は、円筒形の熱交換器シェル内に取り付けるためのバッフルとシールとの集合体であって、前記集合体が
複数の長手バッフルと、
少なくとも１つの長手シールとを備え、
前記集合体が、取付け後に前記熱交換器シェルと二重壁を形成するように、間隔をおいて離れて配置された前記長手バッフル間に延びるよう配置された壁部材を更に備え、前記少なくとも１つの長手シールは、取付け後に前記壁部材が前記熱交換器シェルに密封係合するように、前記長手バッフルから離れて前記壁部材上に配置される、前記集合体を提供する。
【国際調査報告】
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