CN111059932A - 一种微型燃气轮机板翅式回热器 - Google Patents

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丁元章
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Abstract

本发明提供了一种微型燃气轮机板翅式回热器，包括外机匣、翅片组件和隔热机匣，外机匣内设有壳体腔体，外机匣包覆在隔热机匣的外部；翅片组件设置于壳体腔体中，翅片组件包括多块翅片，翅片为设有翅片腔体的中空结构；壳体的内底部开设有与壳体腔体连通的第一进气口，壳体的顶部的开设有与壳体腔体连通的第一出气口，壳体的内侧壁靠近其顶部的一端开设有与翅片腔体连通的第二进气口，壳体的内侧壁靠近其底部的另一端设有与翅片内腔体连通的第二出气口。板翅回热器具有高效传热表面、单位体积的传热面积更大，且重量轻、体积小、维修便利、回热度高、阻力小、价格低。

Description

一种微型燃气轮机板翅式回热器
技术领域
本发明属于微型燃气轮机领域，更具体涉及一种微型燃气轮机板翅式回热器。
背景技术
空气在压缩机中被压缩后进入回热器，在回热器中吸收做功后燃气的部分废气的热量，然后进入燃烧室，与燃料混合燃烧后进入涡轮机，在涡轮机中做功后排除，排除的燃气的温度比较高，进入回热器，加热压缩机出来的空气；从回热器排除的废气，再经过一个余热回收装置，使系统效率进一步提高。但现有原表面式回热器，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。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高效传热表面、单位体积的传热面积更大的微型燃气轮机回热器。
根据本发明的一个方面，提供了一种微型燃气轮机板翅式回热器，包括外机匣、翅片组件和隔热机匣，
所述外机匣内设有壳体腔体，所述外机匣包覆在所述隔热机匣的外部；
所述翅片组件设置于所述壳体腔体中，所述翅片组件包括多块圆弧状的翅片，所述翅片为设有翅片腔体的中空结构，多块所述翅片围绕所述隔热机匣形成圆管状；
所述壳体的内底部开设有与所述壳体腔体连通的第一进气口，所述壳体的顶部的开设有与所述壳体腔体连通的第一出气口，所述壳体的内侧壁靠近其顶部的一端开设有与所述翅片腔体连通的第二进气口，所述壳体的内侧壁靠近其底部的另一端设有与所述翅片内腔体连通的第二出气口，空气在第一进气口和第一出气口之间的流向与空气在第二进气口和第二出气口之间的流向相反。
在一些实施方式中，所述外机匣包括圆柱体状的外机匣外侧板和外机匣内侧板，所述外机匣外侧板的两端部分别延其垂直方向向其中心延伸设有外机匣顶板和外机匣底板，所述外机匣顶板和外机匣底板分别与所述外机匣内侧板的两端连接，所述外机匣顶板为圆环状，所述外机匣顶板的通孔用于容纳旋转轴，所述外机匣底部的中部设有向其内部凹陷的用于安装旋转轴的凸起；
所述隔热机匣包括圆柱体状的隔热机匣侧板以及沿其侧板的垂直方向延伸设有的隔热机匣底板，所述隔热机匣底板向下延伸与外机匣底板连接，所述隔热机匣底板向下延伸形成用于容纳所述旋转轴的通孔，所述隔热机匣侧板与外机匣顶板连接。
在一些实施方式中，所述第一进气口开设在所述隔热机匣底板上，所述第一出气口开设在所述外机匣顶板上，所述第二进气口开设在所述隔热机匣侧板靠近所述外机匣顶板的一端，所述第二出气口开设在所述隔热机匣侧板靠近所述隔热机匣底板的另一端；
所述外机匣内侧板上开设有与所述第二进气口相对应的进气口，所述外机匣内侧板上还开设有与所述第二出气口相对应的出气口。
在一些实施方式中，所述隔热机匣底板与所述外机匣底板之间构成与所述第一进气口连通的第一流通腔体，
所述外机匣内侧板的底部向其外部延伸设有隔板，所述隔板的外边缘与所述外机匣外侧板连接，所述隔板与所述外机匣底板之间构成第二流通腔体，所述第二流通腔体与所述第一流通腔体相连通，
所述壳体腔体由所述外机匣外侧板、外机匣顶板、外机匣底板和外机匣内侧板构成，所述隔板上开设有多个用于连通所述第二流通腔体和所述壳体腔体的通风槽。
在一些实施方式中，所述第一进气口与涡轮机连接，所述第二进气口与压缩机连接，所述第二出气口与燃烧室连接；
所述涡轮机排出的高温高压空气通过所述第一进气口进入所述壳体腔体散热后再由所述第一出气口排出低温低压空气；
空气在所述压缩机中被压缩后的低温高压空气通过所述第二进气口进入所述翅片腔体吸热后再由所述第二出气口排出高压低温空气到所述燃烧室内。
在一些实施方式中，所述第一进气口的孔径小于所述第一出气口的孔径，所述第一进气口的数量多于所述第一出气口的数量；
所述第二进气口和所述第二出气口的孔径和数量相同。
在一些实施方式中，多个所述第一进气口由所述隔热机匣底板的中心向外边缘均匀分布成两圈设置。
在一些实施方式中，所述壳体的顶部设有一圈向外的凸起。
在一些实施方式中，所述隔热机匣侧板由两块圆管状侧板压紧拼接焊接而成，所述外机匣外侧板由两块圆管状侧板压紧拼接焊接而成，所述外机匣内侧板由两块圆管状侧板压紧拼接焊接而成。
其有益效果为：本发明板翅回热器具有高效传热表面、单位体积的传热面积更大，且重量轻、体积小、维修便利、回热度高、阻力小、价格低。
附图说明
图1为本发明一实施方式的一种微型燃气轮机回热器的俯视结构示意图；
图2为本发明一实施方式的一种微型燃气轮机回热器的剖视结构示意图。
具体实施方式
图1和图2示意性地显示了本发明的一种实施方式的微型燃气轮机回热器。如图1和图2所示，该微型燃气轮机回热器包括外机匣1、翅片组件2和隔热机匣3。
外机匣1设有壳体腔体61。外机匣1包覆在隔热机匣3的外部。翅片组件2设置于壳体腔体61中。翅片组件2包括多块翅片21。翅片21为设有翅片腔体的中空结构。翅片21为圆弧状，多块翅片21围绕隔热机匣3形成圆管状，由此可增加传热面积，提高传热效率。
外机匣1包括圆柱体状的外机匣外侧板11和外机匣内侧板14。外机匣外侧板11的两端部分别延其垂直方向向其中心延伸设有外机匣顶板12和外机匣底板13。外机匣顶板12和外机匣底板13分别与外机匣内侧板14的两端连接。外机匣外侧板11有由两块圆管状侧板压紧拼接焊接而成，外机匣内侧板14由两块圆管状侧板压紧拼接焊接而成。外机匣顶板12为圆环状。外机匣顶板12中间的圆孔用于安装旋转轴。外机匣外侧板11与外机匣顶板12连接的一端部设有一圈向外的第一凸起121。由此便于翅片组件2的安装。外机匣底板13的中部设有向其内部凹陷的用于安装旋转轴的第二凸起131。壳体腔体61由外机匣外侧板11、外机匣顶板12、外机匣底板13和外机匣内侧板14构成。翅片组件2设置于所述外机匣外侧板与外机匣内侧板之间。隔热机匣3包括圆柱体状的隔热机匣侧板31以及沿其侧板的垂直方向延伸设有的隔热机匣底板32。外机匣内侧板14包覆在隔热机匣侧板31的外部。隔热机匣侧板31由两块圆管状侧板压紧拼接焊接而成。隔热机匣底板32向下延伸与外机匣底板13连接。隔热机匣底板32向下延伸形成用于容纳旋转轴的通孔。隔热机匣侧板31与外机匣顶板12连接。
隔热机匣底板32与外机匣底板13之间构成第一流通腔体62。外机匣内侧板14的底部向其外部延伸设有隔板15。隔板15的外边缘与外机匣外侧板11连接，隔板15与外机匣底板13之间构成第二流通腔体63。第二流通腔体63与第一流通腔体62相连通。隔板15上开设有多个用于连通第二流通腔体63和壳体腔体61的通风槽151。由此使得进入腔体用于换热的高温高压空气能够均匀包覆在翅片组件2外，提高换热效率。
壳体的内底部开设有与壳体腔体61连通的第一进气口41，具体地，第一进气口41经由第一流通腔体62和第二流通腔体63与壳体腔体61连通。壳体的顶部的开设有与壳体腔体61连通的第一出气口42。壳体的内侧壁靠近其顶部的一端开设有与翅片腔体连通的第二进气口51，壳体的内侧壁靠近其底部的另一端设有与翅片腔体连通的第二出气口52。具体地，第一进气口41开设在隔热机匣底板32上，第一出气口42开设在外机匣顶板12上；第二进气口51开设在隔热机匣侧板31靠近外机匣顶板12的一端，第二出气口52开设在隔热机匣侧板31靠近隔热机匣底板32的另一端。相应地，外机匣内侧板14上开设有与第二进气口51相对应的进气口，外机匣内侧板14上还开设有与第二出气口相对应的出气口。第一进气口41的孔径小于第一出气口42的孔径，第一进气口41的数量多于第一出气口42的数量。多个第一进气口41由隔热机匣底板32的中心向外边缘均匀分布成两圈设置。第二进气口51和第二出气口52的孔径和数量相同。空气在第一进气口41和第一出气口42之间的流向与空气在第二进气口51和第二出气口52之间的流向相反。图2中的两根标有箭头的线条表示两股空气流动的方向。由此提高换热效率。第一进气口41与涡轮机连接，第二进气口51与压缩机连接，第二出气口52与燃烧室连接。涡轮机排出的高温高压空气通过第一进气口41进入壳体腔体61散热后再由第一出气口42排出低温低压空气。空气在压缩机中被压缩后的低温高压空气通过第二进气口51进入翅片腔体吸热后再由第二出气口52排出高压低温空气到燃烧室内。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域普通技术人员来讲，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种微型燃气轮机板翅式回热器，其特征在于，包括外机匣、翅片组件和隔热机匣，
所述外机匣内设有壳体腔体，所述外机匣包覆在所述隔热机匣的外部；
所述翅片组件设置于所述壳体腔体中，所述翅片组件包括多块圆弧状的翅片，所述翅片为设有翅片腔体的中空结构，多块所述翅片围绕所述隔热机匣形成圆管状；
所述壳体的内底部开设有与所述壳体腔体连通的第一进气口，所述壳体的顶部的开设有与所述壳体腔体连通的第一出气口，所述壳体的内侧壁靠近其顶部的一端开设有与所述翅片腔体连通的第二进气口，所述壳体的内侧壁靠近其底部的另一端设有与所述翅片内腔体连通的第二出气口，空气在第一进气口和第一出气口之间的流向与空气在第二进气口和第二出气口之间的流向相反。
2.根据权利要求1所述的微型燃气轮机板翅式回热器，其特征在于，
所述外机匣包括圆柱体状的外机匣外侧板和外机匣内侧板，所述外机匣外侧板的两端部分别延其垂直方向向其中心延伸设有外机匣顶板和外机匣底板，所述外机匣顶板和外机匣底板分别与所述外机匣内侧板的两端连接，所述外机匣顶板为圆环状，所述外机匣顶板的通孔用于容纳旋转轴，所述外机匣底部的中部设有向其内部凹陷的用于安装旋转轴的凸起；
所述隔热机匣包括圆柱体状的隔热机匣侧板以及沿其侧板的垂直方向延伸设有的隔热机匣底板，所述隔热机匣底板向下延伸与外机匣底板连接，所述隔热机匣底板向下延伸形成用于容纳所述旋转轴的通孔，所述隔热机匣侧板与外机匣顶板连接。
3.根据权利要求2所述的微型燃气轮机板翅式回热器，其特征在于，
所述第一进气口开设在所述隔热机匣底板上，所述第一出气口开设在所述外机匣顶板上，所述第二进气口开设在所述隔热机匣侧板靠近所述外机匣顶板的一端，所述第二出气口开设在所述隔热机匣侧板靠近所述隔热机匣底板的另一端；
所述外机匣内侧板上开设有与所述第二进气口相对应的进气口，所述外机匣内侧板上还开设有与所述第二出气口相对应的出气口。
4.根据权利要求3所述的微型燃气机轮板翅式回热器结构，其特征在于，所述隔热机匣底板与所述外机匣底板之间构成与所述第一进气口连通的第一流通腔体，
所述外机匣内侧板的底部向其外部延伸设有隔板，所述隔板的外边缘与所述外机匣外侧板连接，所述隔板与所述外机匣底板之间构成第二流通腔体，所述第二流通腔体与所述第一流通腔体相连通，
所述壳体腔体由所述外机匣外侧板、外机匣顶板、外机匣底板和外机匣内侧板构成，所述隔板上开设有多个用于连通所述第二流通腔体和所述壳体腔体的通风槽。
5.根据权利要求1所述的微型燃气轮机板翅式回热器，其特征在于，
所述第一进气口与涡轮机连接，所述第二进气口与压缩机连接，所述第二出气口与燃烧室连接；
所述涡轮机排出的高温高压空气通过所述第一进气口进入所述壳体腔体散热后再由所述第一出气口排出低温低压空气；
空气在所述压缩机中被压缩后的低温高压空气通过所述第二进气口进入所述翅片腔体吸热后再由所述第二出气口排出高压低温空气到所述燃烧室内。
6.根据权利要求1所述的微型燃气轮机板翅式回热器，其特征在于，所述第一进气口的孔径小于所述第一出气口的孔径，所述第一进气口的数量多于所述第一出气口的数量；
所述第二进气口和所述第二出气口的孔径和数量相同。
7.根据权利要求6所述的微型燃气轮机板翅式回热器，其特征在于，多个所述第一进气口由所述隔热机匣底板的中心向外边缘均匀分布成两圈设置。
8.根据权利要求1所述的微型燃气轮机板翅式回热器，其特征在于，所述壳体的顶部设有一圈向外的凸起。
9.根据权利要求2所述的微型燃气轮机板翅式回热器，其特征在于，所述隔热机匣侧板由两块圆管状侧板压紧拼接焊接而成，所述外机匣外侧板由两块圆管状侧板压紧拼接焊接而成，所述外机匣内侧板由两块圆管状侧板压紧拼接焊接而成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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