CN110044199B - 一种燃气轮机燃气空气换热芯及换热器 - Google Patents

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Abstract

一种燃气轮机燃气空气换热芯及换热器，属于热交换器技术领域，以解决现有的燃气轮机燃气空气换热器存在换热面积小，换热效率低的问题。本发明包括内壳、外壳和多个螺旋形换热板；外壳与内壳套在一起，且二者之间通过多个螺旋形换热板固定连接，外壳上设有燃气出口和空气出口，多个螺旋形换热板均等分布在内壳的外表面，且相邻两个螺旋形换热板形成通道，其中相邻两个通道中的一个通道为燃气通道，另一个通道为空气通道，在外壳上加工有多个燃气通道进气口和多个空气通道进气口，每个燃气通道进气口与每个燃气通道相对应，每个空气通道进气口与每个空气通道相对应，每个燃气通道的出口与燃气出口连通，每个空气通道的出口与空气出口连通。

Description

一种燃气轮机燃气空气换热芯及换热器
技术领域
本发明属于换热器技术领域，具体涉及一种燃气轮机燃气空气换热芯及换热器。
背景技术
燃气轮机燃气空气换热器利用高压后的高温空气与燃烧室前的低温燃气进行换热，以提高燃气的初始温度和降低空气温度，最终达到提高燃气轮机功率和效率的目的。由于现有的燃气轮机燃气空气换热器存在换热面积小，换热效率低的问题，换热芯需要制作很大尺寸才能满足换热要求，需要占用很大的空间。
发明内容
本发明为了解决现有的燃气轮机燃气空气换热器存在换热面积小，换热效率低的问题，而提供一种燃气轮机燃气空气换热芯及换热器。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
方案一：一种燃气轮机燃气空气换热芯包括内壳、外壳和多个螺旋形换热板；
外壳与内壳套在一起，且二者之间通过多个螺旋形换热板固定连接，外壳上设有燃气出口和空气出口，多个螺旋形换热板均等分布在内壳的外表面，且相邻两个螺旋形换热板形成通道，其中相邻两个通道中的一个通道为燃气通道，另一个通道为空气通道，在外壳上加工有多个燃气通道进气口和多个空气通道进气口，每个燃气通道进气口与每个燃气通道相对应，每个空气通道进气口与每个空气通道相对应，每个燃气通道的出口与燃气出口连通，每个空气通道的出口与空气出口连通。
进一步地，每个燃气通道和每个空气通道上分别设有互相交错排出的换热筋板。
方案二：一种换热器包括所述换热芯、壳体和两个膨胀密封环；
壳体上设置有燃气入口和空气入口，所述换热芯设置在壳体的内部，所述换热芯上的多个空气通道进气口分别与壳体上的空气入口连通，所述换热芯上的多个燃气通道进气口分别与壳体上的燃气入口连通，在所述换热芯的燃气出口和空气出口处分别固接有一个膨胀密封环，且每个膨胀密封环与壳体连接。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明设置多个螺旋形换热板，相邻两个螺旋形换热板形成通道，其中相邻两个通道中的一个通道为燃气通道，增加了空气和燃气在各自通道的流动时间，使热量交换的更加充分，并在每个燃气通道和每个空气通道上分别设有互相交错排出的换热筋板，增加了每个空气通道和燃气通道的换热面积，在不改变换热器体积的情况下增加了换热面积和换热时间，提高了换热效率，节省了空间。
附图说明
图1是本发明换热芯的示意图；
图2是图1的I处局部放大视图；
图3是本发明换热器的示意图；
图4是图3的II处局部放大视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2来说明本实施方式，本实施方式一种燃气轮机燃气空气换热芯包括内壳1、外壳2和多个螺旋形换热板3；
外壳2与内壳1套在一起，且二者之间通过多个螺旋形换热板3固定连接，外壳2上设有燃气出口4和空气出口5，多个螺旋形换热板3均等分布在内壳1的外表面，且相邻两个螺旋形换热板3形成通道，其中相邻两个通道中的一个通道为燃气通道，另一个通道为空气通道，在外壳2上加工有多个燃气通道进气口6和多个空气通道进气口7，每个燃气通道进气口6与每个燃气通道相对应，每个空气通道进气口7与每个空气通道相对应，每个燃气通道的出口与燃气出口4连通，每个空气通道的出口与空气出口5连通。
具体实施方式二：结合图2来说明本实施方式，本实施方式每个燃气通道和每个空气通道上分别设有互相交错排出的换热筋板8。
如此设置是为了增大每个燃气通道和每个空气通道的表面积，提高换热效率。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图3和图4来说明本实施方式，本实施方式一种换热器包括所述换热芯、壳体9和两个膨胀密封环10；
壳体9上设置有燃气入口9-1和空气入口9-2，所述换热芯设置在壳体9的内部，所述换热芯上的多个空气通道进气口7分别与壳体9上的空气入口9-2连通，所述换热芯上的多个燃气通道进气口6分别与壳体9上的燃气入口9-1连通，在所述换热芯的燃气出口和空气出口处分别固接有一个膨胀密封环10，且每个膨胀密封环10与壳体9连接。
设置两个膨胀密封环10，满足本发明热量交换过程中热膨胀的需求，如果壳体9和所述换热芯之间通过焊接固定在一起，由于换热过程中膨胀量过大，焊缝会出现裂口而造成壳体9和所述换热芯分离。
具体实施方式四：结合图4来说明本实施方式，本实施方式每个膨胀密封环10上设有波纹管10-1。
如此设置，可以实现横向和纵向膨胀量，
其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1来说明本实施方式，本实施方式所述壳体9上设有交错的肋板9-3。
如此设置，提高壳体9的支撑强度，同时为了满足散热需求。
其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。

Claims (5)

1.一种燃气轮机燃气空气换热芯，其特征在于：它包括内壳(1)、外壳(2)和多个螺旋形换热板(3)；
外壳(2)与内壳(1)套在一起，且二者之间通过多个螺旋形换热板(3)固定连接，外壳(2)上设有燃气出口(4)和空气出口(5)，多个螺旋形换热板(3)均等分布在内壳(1)的外表面，且相邻两个螺旋形换热板(3)形成通道，其中相邻两个通道中的一个通道为燃气通道，另一个通道为空气通道，在外壳(2)上加工有多个燃气通道进气口(6)和多个空气通道进气口(7)，每个燃气通道进气口(6)与每个燃气通道相对应，每个空气通道进气口(7)与每个空气通道相对应，每个燃气通道的出口与燃气出口(4)连通，每个空气通道的出口与空气出口(5)连通。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机燃气空气换热芯，其特征在于：每个燃气通道和每个空气通道上分别设有互相交错排出的换热筋板(8)。
3.一种包含权利要求1-2任意一项所述的一种燃气轮机燃气空气换热芯的换热器，其特征在于：它包括壳体(9)和两个膨胀密封环(10)；
壳体(9)上设置有燃气入口(9-1)和空气入口(9-2)，所述换热芯设置在壳体(9)的内部，所述换热芯上的多个空气通道进气口(7)分别与壳体(9)上的空气入口(9-2)连通，所述换热芯上的多个燃气通道进气口(6)分别与壳体(9)上的燃气入口(9-1)连通，在所述换热芯的燃气出口和空气出口处分别固接有一个膨胀密封环(10)，且每个膨胀密封环(10)与壳体(9)连接。
4.根据权利要求3所述的一种换热器，其特征在于：每个膨胀密封环(10)上设有波纹管(10-1)。
5.根据权利要求3所述的一种换热器，其特征在于：所述壳体(9)上设有交错的肋板(9-3)。
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