JP2014040929A - Method of manufacturing heat exchanger, and heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、熱交換器の製造方法および熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger manufacturing method and a heat exchanger.
シェルアンドチューブ式熱交換器においては、管板と伝熱管と間に隙間が存在し、その隙間で濃縮が生じると、隙間腐食が発生する。この隙間腐食の防止を目的として、管板と伝熱管との隙間を塞ぐために、伝熱管を拡管した後、溶接する方法が知られている(特許文献1参照)。 In the shell-and-tube heat exchanger, there is a gap between the tube sheet and the heat transfer tube, and crevice corrosion occurs when concentration occurs in the gap. For the purpose of preventing this crevice corrosion, a method of welding after expanding the heat transfer tube to close the gap between the tube sheet and the heat transfer tube is known (see Patent Document 1).
前記の伝熱管を拡管した後、溶接する方法によると、拡管時に内部に保有された気体が溶接時に気泡として放出され、溶接不良が発生する。 According to the method of welding after expanding the heat transfer tube, the gas held inside during tube expansion is released as bubbles during welding, resulting in poor welding.
この発明が解決しようとする主課題は、溶接不良を生ずることなく、管板と伝熱管との隙間を塞ぎ、隙間腐食を簡易に防止することである。また、副課題は、熱交換器の製造時間を短縮することである。 The main problem to be solved by the present invention is to close the gap between the tube sheet and the heat transfer tube without causing poor welding and to easily prevent crevice corrosion. Moreover, a sub subject is to shorten the manufacturing time of a heat exchanger.
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、管板に貫通して設けられた管穴に伝熱管を挿入し、挿入した前記伝熱管の先端部を前記管板に溶接して固定する熱交換器の製造方法において、前記伝熱管の溶接による溶融部を除く外表面に樹脂塗料を塗布し、前記樹脂塗料を塗布した伝熱管を前記管穴に挿入してその先端部を溶接し、溶接により前記管穴の反胴側開口縁部と前記伝熱管との隙間を封止し、塗布した樹脂塗料により前記管穴の胴側開口縁部と前記伝熱管との隙間を封止することを特徴としている。
This invention was made in order to solve the said subject, and the invention of
請求項1に記載の発明によれば、溶接が困難な管穴の胴側開口縁部と伝熱管との隙間が樹脂塗料により封止されるので、隙間腐食を簡易に防止することができる。また、拡管を行うことなく前記隙間を封止すると共に、伝熱管の溶接による溶融部を除く外表面に樹脂塗料を塗布するので、樹脂塗料混入による溶接不良を防止することができるという効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, since the gap between the tube-side opening edge of the tube hole and the heat transfer tube, which is difficult to weld, is sealed with the resin paint, crevice corrosion can be easily prevented. In addition, the gap is sealed without performing pipe expansion, and the resin paint is applied to the outer surface excluding the melted part due to welding of the heat transfer pipe, so that it is possible to prevent welding failure due to resin paint mixing. .
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記溶接に伴う加熱により前記樹脂塗料を乾燥させることを特徴としている。
The invention according to
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明による効果に加えて、溶接に伴う加熱により樹脂塗料を乾燥させるので、樹脂塗料の乾燥に要する時間を短縮でき、熱交換器の製造に要する時間を短縮することができるという効果を奏する。 According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, since the resin coating is dried by heating accompanying welding, the time required for drying the resin coating can be shortened, and the heat exchanger There is an effect that it is possible to shorten the time required for the manufacture.
さらに、請求項3に記載の発明は、管板に貫通して設けられた管穴に伝熱管を挿入し、挿入した前記伝熱管の先端部を前記管板に溶接して固定する熱交換器において、前記伝熱管の溶接による溶融部を除く外表面に樹脂塗料を塗布した前記伝熱管が前記管穴に挿入さ
れ、前記伝熱管の先端部の溶接により前記管穴の反胴側開口縁部と伝熱管との隙間を封止し、前記樹脂塗料により前記管穴の胴側開口縁部と前記伝熱管との隙間を封止したことを特徴としている。
Furthermore, the invention according to claim 3 is a heat exchanger in which a heat transfer tube is inserted into a tube hole penetrating through the tube plate, and a distal end portion of the inserted heat transfer tube is welded and fixed to the tube plate. The heat transfer tube having a resin coating applied to the outer surface thereof excluding the melted portion due to welding of the heat transfer tube is inserted into the tube hole, and the tube-hole-side opening edge portion of the tube hole is welded to the heat transfer tube by welding And the heat transfer tube are sealed, and the resin coating paints the gap between the tube-side opening edge of the tube hole and the heat transfer tube.
請求項3に記載の発明によれば、溶接が困難な管穴の胴側開口縁部と伝熱管との隙間が塗布した樹脂塗料により封止されるので、隙間腐食を簡易に防止することができる。また、拡管を行うことなく前記隙間を封止すると共に、伝熱管の溶接による溶融部を除く外表面に樹脂塗料を塗布するので、樹脂塗料混入による溶接不良を防止した熱交換器を提供することができるという効果を奏する。 According to invention of Claim 3, since the clearance gap between the trunk side opening edge part of a pipe hole and the heat exchanger tube which are difficult to weld is sealed with the apply | coated resin coating material, crevice corrosion can be prevented easily. it can. Also, the present invention provides a heat exchanger that seals the gap without expanding the pipe and applies a resin paint to the outer surface excluding the melted part due to welding of the heat transfer pipe, thereby preventing poor welding due to resin paint mixing. There is an effect that can be.
この発明によれば、溶接不良を生ずることなく、管板と伝熱管との隙間を塞ぎ、隙間腐食を簡易に防止することができる。 According to the present invention, the gap between the tube sheet and the heat transfer tube can be closed without causing poor welding, and crevice corrosion can be easily prevented.
この発明の熱交換器の製造方法の実施例を図1〜図3に従い説明する。まず、同実施例の製造方法が適用された熱交換器1について説明する。この熱交換器1は、図1に示すように、熱交換器胴(図示省略)内に間隔を存して一対の管板2,2(一方の管板のみ図示)を配置して構成されている。
An embodiment of a method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the
そして、一対の管板2,2に貫通して設けられた多数の管穴3,3,・・・のほぼ上端部まで多数本の伝熱管4,4,・・・を挿入し、挿入した各伝熱管4の上端部を管板2に溶接して製造される。各管板2および各伝熱管4の材質は、それぞれ同一材料(たとえば、SUS)とするが、これに限定されず、異種材料や溶接が可能な材料とすることができる。
Then, a large number of
この熱交換器1は、代表的にはシェルアンドチューブ式熱交換器とするが、これに限定されるものではなく、蒸気ボイラの缶体とすることができる。シェルアンドチューブ式熱交換器としては、腐食性液体(たとえば、水)からなる第一流体Yが各伝熱管4の外側を流通し、各伝熱管4の内側を蒸気など気体または液体からなる第二流体Zが流通するものとする。
The
この発明の実施例の製造方法は、つぎを特徴とする。すなわち、図2に示すように、まず、各伝熱管4の溶接による溶融部5(図1参照)を除く外表面4Aの管穴3の胴側開口縁部3Bの所定範囲Hに樹脂塗料としてのフッ素樹脂塗料6を塗布する。溶融部5とは、後記の溶接により伝熱管4が溶け込む部分をいい、管軸方向の溶け込み深さは、たとえば1〜2mm程度である。したがって、溶融部5を除く外表面4Aにおいて、伝熱管4の先端から1〜2mmの範囲には、フッ素樹脂塗料6を塗布しない。溶接は、この実施例では、TIG溶接としているが、これに限定されるものではなく、レーザ溶接など管穴3の反胴側開口縁部3Aと伝熱管4との隙間7を埋めることができるものであれば良い。
The manufacturing method of the embodiment of the present invention is characterized by the following. That is, as shown in FIG. 2, first, as a resin paint, a predetermined range H of the trunk side opening edge 3 </ b> B of the tube hole 3 of the
ついで、図2に示すように、フッ素樹脂塗料6を隙間7より厚めに塗布した伝熱管4を矢示X方向にフッ素樹脂塗料6が乾燥する前に管穴3に挿入する。すると、図3に示すように、管穴3の胴側開口縁部3Bにより、フッ素樹脂塗料6の隙間7より厚い部分が削がれて、厚さの厚い厚肉部分6Aが形成される。厚肉部分6Aが形成は、フッ素樹脂塗料6が乾燥する前に、伝熱管4を管孔3に挿入することで、管穴3の胴側開口縁部3Bと伝熱管4との隙間7を効果的に埋めるように形成される。伝熱管4はその先端が管板2の反胴側表面2Aとほぼ面一となるまで挿入される。
Next, as shown in FIG. 2, the
そして、図3に示すように、溶接トーチ8を旋回Rさせて伝熱管4の先端部を溶接することで、溶接トーチ8からのアークにより図1に示す環状の溶融部5を形成する。この溶融部5により管穴3の反胴側開口縁部3Aと伝熱管4との隙間7を封止する。溶融部5が管板2の胴側表面2Bより盛り上がっているのは、溶接トーチ8による溶接時にフィラー(図示省略)を添えて溶接することによる。
Then, as shown in FIG. 3, the welding torch 8 is turned R and the tip of the
この溶接において、溶融部5にフッ素樹脂塗料6の成分が混入すると、溶接欠陥を生ずる。この実施例による方法では、外表面4Aのフッ素樹脂塗料6を塗布する範囲から溶融部5となる部分を除外しているので、フッ素樹脂塗料6の溶融部5への混入を防止でき、混入による溶接欠陥の生成を防止することができる。また、フッ素樹脂塗料6の塗布範囲Hを管軸方向において限定的なもの(管穴3の胴側開口縁部3Bにおいて、管板2の胴側表面2Bを挟む管軸方向の所定範囲)のとしているので、伝熱管4に対してフッ素樹脂塗料6をドブ漬けにより塗布するものと比較して、フッ素樹脂塗料6が熱抵抗になることを防止でき、所期の伝熱性能を維持することができる。
In this welding, if a component of the
他方、管穴3の胴側開口縁部3Bと伝熱管4との隙間7は、前述のように、塗布されたフッ素樹脂塗料6により封止される。このフッ素樹脂塗料6により管穴3の胴側開口縁部3Bと伝熱管4との隙間7が封止されるので、この隙間7から侵入する腐食性液体が濃縮して生成される隙間腐食を防止することができる。
On the other hand, the
このフッ素樹脂塗料6による封止において、この実施例では、前記の先端部の溶接に伴う加熱(溶接方法にもよるが、たとえば溶接部から1mmの距離で300〜1000℃程度に加熱される。)により、塗布したフッ素樹脂塗料6を乾燥させている。フッ素樹脂塗料の自然乾燥には、8時間〜12時間程度を要するが、実施例の方法によれば、フッ素樹脂塗料が300〜400℃で焼結、乾燥され、自然乾燥と比較して、乾燥時間を短縮できる。その結果、熱交換器1の製造に要する時間を短縮することができる。
In the sealing with the
本発明は、上記の実施例に限定されるものではない。たとえば、上記実施例では、樹脂塗料として、フッ素樹脂塗料を用いているが、樹脂塗料としては、隙間7を封止する機能と、伝熱管4の表面に塗布できる機能と、自然乾燥または加熱により硬化する機能を備えているものであればよい。フッ素樹脂塗料以外には、たとえば、フッ素樹脂塗料と同様に揮発重合乾燥をするエポキシ樹脂塗料やポリウレタン樹脂塗料、アクリルシリコン樹脂塗料を用いることができる。
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, a fluororesin paint is used as the resin paint, but the resin paint has a function of sealing the
1 熱交換器
2 管板
3 管穴
3A 反胴側開口縁部
3B 胴側開口縁部
4 伝熱管
5 溶融部
6 フッ素樹脂塗料(樹脂塗料)
7 隙間
DESCRIPTION OF
7 Clearance
Claims (3)
前記伝熱管の溶接による溶融部を除く外表面に樹脂塗料を塗布し、
前記樹脂塗料を塗布した伝熱管を前記管穴に挿入してその先端部を溶接し、
溶接により前記管穴の反胴側開口縁部と前記伝熱管との隙間を封止し、塗布した樹脂塗料により前記管穴の胴側開口縁部と前記伝熱管との隙間を封止することを特徴とする熱交換器の製造方法。 In a method of manufacturing a heat exchanger, a heat transfer tube is inserted into a tube hole provided through the tube plate, and the tip of the inserted heat transfer tube is welded and fixed to the tube plate.
Applying a resin paint on the outer surface excluding the melted part by welding the heat transfer tube,
Inserting the heat transfer tube coated with the resin paint into the tube hole and welding its tip,
Sealing the gap between the tube-side opening edge of the tube hole and the heat transfer tube by welding, and sealing the gap between the tube-side opening edge of the tube hole and the heat transfer tube with the applied resin paint The manufacturing method of the heat exchanger characterized by these.
前記伝熱管の溶接による溶融部を除く外表面に樹脂塗料を塗布した前記伝熱管が前記管穴に挿入され、
前記伝熱管の先端部の溶接により前記管穴の反胴側開口縁部と伝熱管との隙間を封止し、
前記樹脂塗料により前記管穴の胴側開口縁部と前記伝熱管との隙間を封止したことを特徴とする熱交換器。 In a heat exchanger that inserts a heat transfer tube into a tube hole provided through the tube plate, and welds and fixes the tip of the inserted heat transfer tube to the tube plate,
The heat transfer tube coated with a resin paint on the outer surface excluding the melted portion by welding of the heat transfer tube is inserted into the tube hole,
Sealing the gap between the tube-hole-side opening edge of the tube hole and the heat transfer tube by welding the tip of the heat transfer tube,
A heat exchanger characterized in that a gap between the tube-side opening edge of the tube hole and the heat transfer tube is sealed with the resin paint.
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