CN219474362U - 适用于光热发电系统的热交换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于光热发电系统的热交换器，包括芯体，芯体内设置上压板、下压板和交替排布的冷侧换热板片和热侧换热板片组，热侧换热板片组与冷侧换热板片底面形成热介质流道，热介质流道与热侧封头相连通；冷侧换热板片的内腔中设置有数条冷介质流道，冷介质流道与冷侧封头相连通。本实用新型中上压板、下压板、冷侧换热板片和热侧换热板片组等关键零部件通过真空扩散焊焊接为一体式的芯体，冷侧换热板片中冷介质流道的横截面积为1‑2mm2，热介质流道的横截面积可达到9‑100mm2，形成了热侧为宽通道，冷侧为微通道结构的热交换器，可以承受热侧与冷侧介质高达90MPa的大压差，具有高可靠性，同时保证了高粘度、含有杂质的热介质的流动。
Description
技术领域
本实用新型涉及换热设备技术领域，具体的说是一种适用于光热发电系统的热交换器。
背景技术
光热、风电、光伏发电系统中，为了提高发电稳定性及起到调峰作用，需要配置高温熔盐储换热，再通过高温熔盐加热冷介质进而推动压缩机发电，对于高温熔盐与介质换热的热交换器提出更高的性能要求。
熔盐储热温度可高达700℃，遇冷时粘度增大，流动性降低，熔盐中含有颗粒状杂质，要求热侧换热板片耐高温、流道不容易堵塞。热交换器冷侧换热板片中流动的介质为高温高压的超临界水或者超临界二氧化碳等，要求流道结构具有承受高温高压的能力，同时热交换器需承受两侧介质形成的大压差，具有高安全可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种适用于光热发电系统的热交换器，通过对热介质流道和冷介质流道的优化设计，增加热介质的流动性，提高热交换器的换热性能。
为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
一种适用于光热发电系统的热交换器，包括芯体，芯体内设置有两块平行的上压板和下压板，上压板和下压板之间设置有交替排布的冷侧换热板片和热侧换热板片组，芯体的左右两端分别与热侧封头相焊接，芯体的前后两侧焊接有冷侧封头，所述热侧换热板片组包括固定在底板上下两侧的密封条及数块相互平行的热侧换热板片，热侧换热板片的波峰与密封条的顶面等高，热侧换热板片组与冷侧换热板片底面形成热介质流道，热介质流道与热侧封头相连通；冷侧换热板片的内腔中设置有数条冷介质流道，冷介质流道与冷侧封头相连通。
优选的，所述冷侧换热板片内腔中的冷介质流道蚀刻或者机加工而成，为直管道或S形管道，冷介质流道横截面形状为圆形或矩形，冷介质流道的横截面积为1-2mm2。
优选的，所述热侧换热板片是由金属薄板冲压成型的波纹板片，波纹形状为直线条或S形或Z字形，热介质流道的横截面为三角形或矩形或梯形或正弦曲线型，热介质流道的高度为3-10mm，宽度为3-10mm。
优选的，所述热侧换热板片的厚度为0.3-1mm。
优选的，所述冷介质流道中的介质为超临界二氧化碳或者超临界水，介质温度为≥400℃，压力≥25Mpa。
优选的，所述热介质流道中的高温介质为熔盐或者高温烟气，高温介质的温度为500-700℃，压力＜1Mpa。
本实用新型中上压板、下压板、冷侧换热板片和热侧换热板片组等关键零部件通过真空扩散焊焊接为一体式的芯体，冷侧换热板片中冷介质流道的横截面积为1-2mm2，热介质流道的横截面积可达到9-100mm2，形成了热侧为宽通道，冷侧为微通道结构的热交换器，可以承受热侧与冷侧介质高达90MPa的大压差，具有高可靠性，同时保证了高粘度、含有杂质的热介质的流动。
本实用新型热交换器具有传热效率高、耐高温高压、结构紧凑、体积小、重量轻。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中热侧换热板片组的结构示意图；
图3是图2中热侧换热板片组的侧视图；
图4是图1中冷侧换热板片的结构示意图；
图5是热介质流道的四种横截面形状示意图；
图中：1、上压板，2、冷侧换热板片，3、热侧封头，4、密封条，5、热侧换热板片，6、热侧接管，7、底板，8、下压板，9、冷侧封头，10、冷侧接管，11、热侧换热板片组。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1至图5所示的一种适用于光热发电系统的热交换器，包括芯体，芯体内设置有两块平行的上压板1和下压板8，上压板1和下压板8之间设置有交替排布的冷侧换热板片2和热侧换热板片组11，芯体的左右两端分别与热侧封头3相焊接，芯体的前后两侧焊接有冷侧封头9，热侧换热板片组11包括固定在底板7上下两侧的密封条4及数块相互平行的热侧换热板片5，热侧换热板片5的波峰与密封条4的顶面等高，热侧换热板片组11与冷侧换热板片2底面形成热介质流道，热介质流道与热侧封头3相连通；冷侧换热板片2的内腔中设置有数条冷介质流道，冷介质流道与冷侧封头9相连通。
冷侧换热板片2内腔中的冷介质流道蚀刻或者机加工而成，为直管道或S形管道，冷介质流道横截面形状为圆形或矩形，冷介质流道的横截面积为1-2mm2。
热侧换热板片5是由金属薄板冲压成型的波纹板片，波纹形状为直线条或S形或Z字形，热介质流道的横截面为三角形或矩形或梯形或正弦曲线型，热介质流道的高度为3-10mm，宽度为3-10mm。
热侧换热板片5的厚度为0.3-1mm。
冷介质流道中的介质为超临界二氧化碳或者超临界水，介质温度为≥400℃，压力≥25Mpa。
介质流道中的高温介质为熔盐或者高温烟气，高温介质的温度为500-700℃，压力＜1Mpa。
本实用新型中上压板、下压板、冷侧换热板片和热侧换热板片组等关键零部件通过真空扩散焊焊接为一体式的芯体，冷侧换热板片中冷介质流道的横截面积为1-2mm2，热介质流道的横截面积可达到9-100mm2，形成了热侧为宽通道，冷侧为微通道结构的热交换器，可以承受热侧与冷侧介质高达90MPa的大压差，具有高可靠性，同时保证了高粘度、含有杂质的热介质的流动。
以上的仅是本实用新型的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，还可以做出其它等同变形和改进，也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种适用于光热发电系统的热交换器，包括芯体，芯体内设置有两块平行的上压板（1）和下压板（8），上压板（1）和下压板（8）之间设置有交替排布的冷侧换热板片（2）和热侧换热板片组（11），芯体的左右两端分别与热侧封头（3）相焊接，芯体的前后两侧焊接有冷侧封头（9），其特征在于：所述热侧换热板片组（11）包括固定在底板（7）上下两侧的密封条（4）及数块相互平行的热侧换热板片（5），热侧换热板片（5）的波峰与密封条（4）的顶面等高，热侧换热板片组（11）与冷侧换热板片（2）底面形成热介质流道，热介质流道与热侧封头（3）相连通；冷侧换热板片（2）的内腔中设置有数条冷介质流道，冷介质流道与冷侧封头（9）相连通。
2.根据权利要求1所述的适用于光热发电系统的热交换器，其特征在于：所述冷侧换热板片（2）内腔中的冷介质流道蚀刻或者机加工而成，为直管道或S形管道，冷介质流道横截面形状为圆形或矩形，冷介质流道的横截面积为1-2mm2。
3.根据权利要求1所述的适用于光热发电系统的热交换器，其特征在于：所述热侧换热板片（5）是由金属薄板冲压成型的波纹板片，波纹形状为直线条或S形或Z字形，热介质流道的横截面为三角形或矩形或梯形或正弦曲线型，热介质流道的高度为3-10mm，宽度为3-10mm。
4.根据权利要求1所述的适用于光热发电系统的热交换器，其特征在于：所述热侧换热板片（5）的厚度为0.3-1mm。
5.根据权利要求1所述的适用于光热发电系统的热交换器，其特征在于：所述冷介质流道中的介质为超临界二氧化碳或者超临界水，介质温度为≥400℃，压力≥25Mpa。
6.根据权利要求1所述的适用于光热发电系统的热交换器，其特征在于：所述热介质流道中的高温介质为熔盐或者高温烟气，高温介质的温度为500-700℃，压力＜1Mpa。
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