CN104196633B - 一种燃气轮机螺旋管式回热器 - Google Patents

一种燃气轮机螺旋管式回热器 Download PDF

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丁元章
周红峰
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New Energy Automobile Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种燃气轮机螺旋管式回热器,其包括：第一端板，其具有第一进气腔室和第一出气腔室；第二端板，其具有第二进气腔室和第二出气腔室；若干个第一螺旋管，其位于所述第一端板和第二端板之间，所述第一螺旋管与所述第一进气腔室和第二出气腔室连通；若干个第二螺旋管，其位于所述第一端板和第二端板之间，所述第二螺旋管与所述第二进气腔室和第一出气腔室连通。与现有技术相比，本发明的燃气轮机螺旋管式回热器，其具有高效传热表面，单位体积的传热面积更大，重量轻、体积小，维修便利，回热度高，阻力小，而且价格低。

Description

一种燃气轮机螺旋管式回热器
技术领域
本发明涉及微型燃气轮机领域，尤其是一种微型燃气轮机螺旋管式回热器。
背景技术
现有的翘板式回热器、原表面式回热器，其结构复杂，要求加工工艺和单元体组焊技术高，流道小、压损较大。
因此，有必要对现有技术做进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷提供一种燃气轮机螺旋管式回热器，其具有高效传热表面、重量轻、体积小、维修便利、回热度高、阻力小，而且成本低。
为达成前述目的，本发明一种燃气轮机螺旋管式回热器，其包括：
第一端板，其具有第一进气腔室和第一出气腔室；
第二端板，其具有第二进气腔室和第二出气腔室；
若干个第一螺旋管，其位于所述第一端板和第二端板之间，所述第一螺旋管与所述第一进气腔室和第二出气腔室连通；
若干个第二螺旋管，其位于所述第一端板和第二端板之间，所述第二螺旋管与所述第二进气腔室和第一出气腔室连通，
冷空气从所述第一端板的第一进气腔室流入所述第一螺旋管，热废气从所述第二端板的第二进气腔室流入所述第二螺旋管，所述冷空气通过所述第二螺旋管换热后从所述第二出气腔室流出，所述热废气通过所述第一螺旋管冷却后从所述第一出气腔室流出。
作为本发明一个优选的实施例，所述第一进气腔室与压缩机连接，所述第二出气腔室与燃烧室连接，所述燃烧室与涡轮机连接，所述涡轮机与所述第二进气腔室连接，所述第一出气腔室与余热回收装置连接，所述冷空气经换热后从所述第二出气腔室流出进入所述燃烧室，所述热废气经冷却后从所述第一出气腔室流出进入所述余热回收装置。
作为本发明一个优选的实施例，所述第一螺旋管为若干排，每排包括若干个，所述第二螺旋管为若干排，每排包括若干个，每排第一螺旋管与第二螺旋管相互间隔排列。
作为本发明一个优选的实施例，所述第一螺旋管与所述第二螺旋管两两相邻等间隔排列。
作为本发明一个优选的实施例，所述第一进气腔室由所述第一出气腔室围绕成一面具有第一开口的形状，所述第一进气腔室通过所述第一开口与所述燃烧室连通；
所述第二出气腔室由所述第二进气腔室围绕成一面具有第二开口的形状，所述第二出气腔室通过所述第二开口与所述燃烧室连通。
作为本发明一个优选的实施例，其还包括用于固定支撑所述第一螺旋管和第二螺旋管的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板位于所述第一端板的内侧，所述第一固定板上开设有供所述第一螺旋管和第二螺旋管端部穿过的若干个开孔，
所述第二固定板位于所述第二端板的内侧，所述第二固定板上开设有供所述第一螺旋管和第二螺旋管端部穿过的若干个开孔。
作为本发明一个优选的实施例，其还包括固定柱，其穿过所述第一端板和第一固定板，和穿过所述第二端板和第二固定板。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的燃气轮机螺旋管式回热器，其具有高效传热表面，单位体积的传热面积更大，重量轻、体积小，维修便利，回热度高，阻力小，而且价格低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1是本发明燃气轮机螺旋管式回热器的结构示意图；
图2是本发明燃气轮机螺旋管式回热器的结构示意图；
图3是图2的部分放大示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
请参阅图1至图3，图1是本发明燃气轮机螺旋管式回热器的结构示意图；图2是本发明燃气轮机螺旋管式回热器的结构示意图；图3是图2的部分放大示意图。
所述燃气轮机螺旋管式回热器包括第一端板1、第二端板2、第一螺旋管3、第二螺旋管4、第一固定板9、第二固定板10及固定柱12。
所述第一端板1，其具有第一进气腔室5和第一出气腔室6。所述第一进气腔室5由所述第一出气腔室6围绕成一面具有第一开口13的形状，所述第一进气腔室5通过所述第一开口13与所述燃烧室(未图示)连通。
所述第二端板2，其具有第二进气腔室7和第二出气腔室8。所述第二出气腔室8由所述第二进气腔室7围绕成一面具有第二开口14的形状，所述第二出气腔室8通过所述第二开口14与所述燃烧室连通。
若干个第一螺旋管3，其位于所述第一端板1和第二端板2之间，所述第一螺旋管3与所述第一进气腔室5和第二出气腔室8连通。
若干个第二螺旋管4，其位于所述第一端板1和第二端板2之间，所述第二螺旋管4与所述第二进气腔室7和第一出气腔室6连通。
在该实施例中，所述第一螺旋管3为若干排，每排包括若干个，所述第二螺旋管4为若干排，每排包括若干个，每排第一螺旋管3与第二螺旋管4相互间隔排列。在其他实施例中，所述第一螺旋管3与所述第二螺旋管4是两两相邻等间隔排列的。
用于固定支撑所述第一螺旋管3和第二螺旋管4的第一固定板9和第二固定板10，所述第一固定板9位于所述第一端板1的内侧，所述第一固定板9上开设有供所述第一螺旋管3和第二螺旋管4端部穿过的若干个开孔11。所述第二固定板10位于所述第二端板2的内侧，所述第二固定板10上开设有供所述第一螺旋管3和第二螺旋管4端部穿过的若干个开孔11。
所述固定柱12，其穿过所述第一端板1和第一固定板9，用于固定连接所述第一端板1和第一固定板9，从而保证了回热器的牢固性，所述固定柱12穿过所述第二端板2和第二固定板10，用于固定连接所述第二端板2和第二固定板10，从而保证了回热器的牢固性。
所述第一进气腔室5与压缩机(未图示)连接，所述第二出气腔室8与燃烧室连接，所述燃烧室与涡轮机(未图示)连接，所述涡轮机与所述第二进气腔室7连接，所述第一出气腔室6与余热回收装置(未图示)连接。冷空气从所述第一端板1的第一进气腔室5流入所述第一螺旋管3，热废气从所述第二端板2的第二进气腔室7流入所述第二螺旋管4，所述冷空气通过所述第二螺旋管4换热后从所述第二出气腔室8流出，所述热废气通过所述第一螺旋管3冷却后从所述第一出气腔室6流出。
本发明的原理如下：空气在压缩机中被压缩后通过第一进气腔室5进入所述回热器的第一螺旋管3，在所述第一螺旋管3中吸收做功后燃气的部分废气热量，温度升高后通过第二出气腔室8进入燃烧室，与燃料混合燃烧后进入涡轮机，在涡轮机中做功后排出，排出的燃气(热废气)的温度比较高，该热废气通过第二进气腔室7进入回热器的第二螺旋管4中来加热压缩机出来的空气，经与第一螺旋管3中的冷空气进行热交换后的热废气温度降低，然后从回热器的第一出气腔室6排出，再经过一个余热回收装置,使系统效率进一步提高。
本发明的燃气轮机螺旋管式回热器，其具有高效传热表面，单位体积的传热面积更大，重量轻、体积小，维修便利，回热度高，阻力小，而且价格低。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (7)

1.一种燃气轮机螺旋管式回热器,其特征在于：其包括：
第一端板，其具有第一进气腔室和第一出气腔室；
第二端板，其具有第二进气腔室和第二出气腔室；
若干个第一螺旋管，其位于所述第一端板和第二端板之间，所述第一螺旋管与所述第一进气腔室和第二出气腔室连通；
若干个第二螺旋管，其位于所述第一端板和第二端板之间，所述第二螺旋管与所述第二进气腔室和第一出气腔室连通，
冷空气从所述第一端板的第一进气腔室流入所述第一螺旋管，热废气从所述第二端板的第二进气腔室流入所述第二螺旋管，所述冷空气通过所述第二螺旋管换热后从所述第二出气腔室流出，所述热废气通过所述第一螺旋管冷却后从所述第一出气腔室流出。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机螺旋管式回热器，其特征在于：所述第一进气腔室与压缩机连接，所述第二出气腔室与燃烧室连接，所述燃烧室与涡轮机连接，所述涡轮机与所述第二进气腔室连接，所述第一出气腔室与余热回收装置连接，所述冷空气经换热后从所述第二出气腔室流出进入所述燃烧室，所述热废气经冷却后从所述第一出气腔室流出进入所述余热回收装置。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机螺旋管式回热器，其特征在于：
所述第一螺旋管为若干排，每排包括若干个，所述第二螺旋管为若干排，每排包括若干个，每排第一螺旋管与第二螺旋管相互间隔排列。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机螺旋管式回热器，其特征在于：
所述第一螺旋管与所述第二螺旋管两两相邻等间隔排列。
5.根据权利要求2所述的燃气轮机螺旋管式回热器，其特征在于：
所述第一进气腔室由所述第一出气腔室围绕成一面具有第一开口的形状，所述第一进气腔室通过所述第一开口与所述燃烧室连通；
所述第二出气腔室由所述第二进气腔室围绕成一面具有第二开口的形状，所述第二出气腔室通过所述第二开口与所述燃烧室连通。
6.根据权利要求1所述的燃气轮机螺旋管式回热器，其特征在于：其还包括用于固定支撑所述第一螺旋管和第二螺旋管的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板位于所述第一端板的内侧，所述第一固定板上开设有供所述第一螺旋管和第二螺旋管端部穿过的若干个开孔，
所述第二固定板位于所述第二端板的内侧，所述第二固定板上开设有供所述第一螺旋管和第二螺旋管端部穿过的若干个开孔。
7.根据权利要求1所述的燃气轮机螺旋管式回热器，其特征在于：其还包括固定柱，其穿过所述第一端板和第一固定板，和穿过所述第二端板和第二固定板。
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