换热单元、回热装置及换热系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种换热单元、回热装置及回热系统，换热单元包括：第一隔板及第一翅片组件，第二隔板及第二翅片组件，第一隔板远离第一翅片组件的一侧与第二隔板远离第二翅片组件的一侧相对设置，以形成一内部空间区域；第三翅片组件，设置于内部空间区域中，不同的流体分别自内部空间区域中且经由第三翅片组件和自内部空间区域外且经由第一翅片组件及第二翅片组件中的至少一者进行流动。本发明专利技术的换热单元可以基于不同的翅片组件实现有效的换热，冷热侧翅片组件可以独立设计，降低了两侧流体在压差较大情况下的流动损失，回热装置可以为环形回热装置，可以将设备包裹在内，布局合理，结构简单，以较短的路径和空间尺寸实现有效的冷热流体的流动。

【技术实现步骤摘要】
换热单元、回热装置及换热系统
本专利技术属于换热
，特别是涉及一种换热单元、回热装置及换热系统。
技术介绍
换热(回热)技术是目前工业技术当中一项重要的手段，然而，在很多应用领域，如燃气轮机
，换热单元以及换热装置等难以做到有效换热。其中，燃气轮机发电机组是一种以燃气轮机为动力的发电装置，一般主要由燃气轮机、发电机、联轴器、底座、箱体、启动系统、滑油系统、燃料系统、电气控制系统、箱体通风系统、燃气轮机进排气系统、消防系统等组成。主要用于会议中心、医院、大型商场、酒店等重要场所的备用应急电源，油田等野外作业必须的移动电源，另外也可与余热锅炉等辅助设备组成联合循环系统用于冷、热、电三联供的分布式能源系统。然而，现有的燃气轮机大多采用简单循环，而对于小型燃气轮机而言，由于尺寸的限制，往往采用较少的压气机级数，因而压比较低和涡轮前温度也不高，从而导致简单循环效率低，对于可以采用热电联产的场合，特别是对热需求较高的场合，效率低的劣势并不明显。然而，对于要求较高发电效率的场合，小型燃气轮机的劣势就体现出来了，虽然小型燃气轮机具有尺寸小、重量轻的优势，但是简单循环的低效率难以满足高发电率的需求，目前难以提供可以充分利用排气的余热，从而提高发电效率，但是又不能以牺牲小型燃气轮机尺寸小、重量轻的优势为代价的回热设备。因此，如何提供一种换热单元、回热装置及换热系统，特别是高效、紧凑型、轻便的回热器，以解决现有技术中的上述问题实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种换热单元、回热装置及换热系统，用于解决现有技术中换热单元换热效率低以及换热装置和换热系统布局不合理、结构复杂等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种换热单元，所述换热单元包括：第一隔板及第一翅片组件，所述第一翅片组件设置于所述第一隔板表面；第二隔板及第二翅片组件，所述第二翅片组件设置于所述第二隔板表面，其中，所述第一隔板远离所述第一翅片组件的一侧与所述第二隔板远离所述第二翅片组件的一侧相对设置，以形成一内部空间区域；以及第三翅片组件，设置于所述内部空间区域中，其中，所述内部空间区域内且经过所述第三翅片组件的空间形成第一流道，所述内部空间区域外且经过所述第一翅片组件及所述第二翅片组件中的至少一者的空间形成第二流道，不同的流体分别自所述第一流道和所述第二流道进行流动以实现不同流体间的换热。作为本专利技术的一种可选方案，所述第一翅片组件将所述第一隔板分割成位于所述第一翅片组件两侧的第一区域及第二区域，所述第二翅片组件将所述第二隔板分割成位于所述第二翅片组件两侧的第三区域及第四区域，其中，所述第一区域与所述第三区域对应，形成第一导流区，所述第二区域与所述第四区域对应，形成第二导流区。作为本专利技术的一种可选方案，所述第一导流区的内部及外部中的至少一者上设置有第一导流片组件；所述第二导流区的内部及外部中的至少一者上设置有第二导流片组件。作为本专利技术的一种可选方案，所述第三翅片组件与所述第一隔板及所述第二隔板均接触，且所述第一翅片组件、所述第二翅片组件及所述第三翅片组件对应设置。作为本专利技术的一种可选方案，所述第一翅片组件沿所述第一隔板的第一方向延伸，所述第二翅片组件沿所述第二隔板的第二方向延伸，其中，所述第一方向与所述第二方向一致，且沿垂直于所述第一方向的所述第一隔板的两端及垂直于所述第二方向的所述第二隔板的两端分别对应设置第一封条及第二封条，以形成沿垂直于所述第一方向及所述第二方向上通透的所述内部空间区域。作为本专利技术的一种可选方案，所述第一翅片组件包括第一换热板，且所述第一换热板呈曲线延伸；所述第二翅片组件包括第二换热板，且所述第二换热板呈曲线延伸。作为本专利技术的一种可选方案，所述第一换热板与所述第一隔板之间形成若干个第一外部通道，所述第一换热板之间形成若干个第二外部通道，且所述第一外部通道与所述第二外部通道间隔排布；所述第二换热板与所述第二隔板之间形成若干个第三外部通道，所述第二换热板之间形成若干个第四外部通道，且所述第三外部通道与所述第四外部通道间隔排布。本专利技术还提供一种回热装置，所述回热装置包括：第一盖板，所述第一盖板中设置有若干个贯穿所述第一盖板的第一插孔；第二盖板，所述第二盖板中设置有若干个贯穿所述第二盖板的第二插孔；以及换热结构，设置于所述第一盖板与所述第二盖板之间，所述换热结构包括若干个如上述任意一项方案所述的换热单元，其中，所述换热单元的一端设置于所述第一插孔中，所述换热单元的相对的另一端设置于所述第二插孔中，以使得每一所述换热单元的所述内部空间区域构成所述第一流道，相邻所述换热单元之间的区域构成所述第二流道。作为本专利技术的一种可选方案，所述第一盖板与所述第二盖板平行设置；所述第一盖板的形状包括环形或所述第一盖板包括若干个呈扇形形状的第一盖板单元，所述第二盖板的形状包括环形或所述第二盖板包括若干个呈扇形形状的第二盖板单元。作为本专利技术的一种可选方案，所述第一插孔沿所述第一盖板的周向均匀设置，所述第二插孔沿所述第二盖板的周向均匀设置；所述第一插孔的形状包括渐开线形，所述第二插孔的形状包括渐开线形。作为本专利技术的一种可选方案，所述第一盖板上设置有若干个第一法兰孔，所述第二盖板上设置有若干个第二法兰孔。作为本专利技术的一种可选方案，相邻所述换热单元之间的所述第一翅片组件的顶部对应与所述第二翅片组件的顶部相接触。作为本专利技术的一种可选方案，所述换热结构上还设置有密封结构，其中，所述密封结构至少设置在所述换热结构对应各所述第一翅片组件及各所述第二翅片组件区域的外围。作为本专利技术的一种可选方案，所述第一盖板及所述第二盖板对应形成环形结构，所述密封结构包括内环密封结构及外环密封结构，其中，所述内环密封结构设置于所述环形结构的内环表面，所述外环密封结构设置于所述环形结构的外环表面。本专利技术还提供一种回热系统，所述回热系统包括如上述任意一项方案所述的回热装置。作为本专利技术的一种可选方案，所述回热系统包括燃气轮机，所述燃气轮机包括燃烧室，其中，所述第一盖板及所述第二盖板对应形成环形结构，以使得所述回热装置构成一环形回热装置，且所述环形回热装置至少包裹于所述燃烧室的外围。作为本专利技术的一种可选方案，所述燃气轮机还包括压气装置及涡轮装置，其中，所述压气装置出口的流体自所述第一流道的一端进入并自所述第一流道的另一端输出，输出的所述流体进入所述燃烧室燃烧，燃烧后的所述流体进入所述涡轮装置做功，做功后的所述流体自所述第二流道的一端进入并自所述第二流道的另一端输出。如上所述，本专利技术的换热单元、回热装置及换热系统，具有以下有益效果：本专利技术提供一种换热单元、回热装置及回热系统，本专利技术的换热单元可以基于不同的翅片组件实现有效的换热，冷热侧翅片组件可以独立设计，降低了两侧流体在压差较大情况下的流动损失，本专利技术的回热装置可以为环形回热装置，可以将设备，如燃气轮机相关结构包裹在内，以较短的路径和空间尺寸实现有效的冷热流体的流动，本专利技术可以充分利用排气的余热，提高效率，燃气轮机回热循环用的高效紧凑式环形回热器，布局合理，结构简单，以较短的路径、较低的压力损失实现高的换热效率。附图说明图1显示为本专利技术提供的一示例中换热单元结构的示意图。图2显示为本专利技术提供的换热单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换热单元，其特征在于，所述换热单元包括：第一隔板及第一翅片组件，所述第一翅片组件设置于所述第一隔板表面；第二隔板及第二翅片组件，所述第二翅片组件设置于所述第二隔板表面，其中，所述第一隔板远离所述第一翅片组件的一侧与所述第二隔板远离所述第二翅片组件的一侧相对设置，以形成一内部空间区域；以及第三翅片组件，设置于所述内部空间区域中，其中，所述内部空间区域内且经过所述第三翅片组件的空间形成第一流道，所述内部空间区域外且经过所述第一翅片组件及所述第二翅片组件中的至少一者的空间形成第二流道，不同的流体分别自所述第一流道和所述第二流道进行流动以实现不同流体间的换热。

【技术特征摘要】
1.一种换热单元，其特征在于，所述换热单元包括：第一隔板及第一翅片组件，所述第一翅片组件设置于所述第一隔板表面；第二隔板及第二翅片组件，所述第二翅片组件设置于所述第二隔板表面，其中，所述第一隔板远离所述第一翅片组件的一侧与所述第二隔板远离所述第二翅片组件的一侧相对设置，以形成一内部空间区域；以及第三翅片组件，设置于所述内部空间区域中，其中，所述内部空间区域内且经过所述第三翅片组件的空间形成第一流道，所述内部空间区域外且经过所述第一翅片组件及所述第二翅片组件中的至少一者的空间形成第二流道，不同的流体分别自所述第一流道和所述第二流道进行流动以实现不同流体间的换热。2.根据权利要求1所述的换热单元，其特征在于，所述第一翅片组件将所述第一隔板分割成位于所述第一翅片组件两侧的第一区域及第二区域，所述第二翅片组件将所述第二隔板分割成位于所述第二翅片组件两侧的第三区域及第四区域，其中，所述第一区域与所述第三区域对应，形成第一导流区，所述第二区域与所述第四区域对应，形成第二导流区。3.根据权利要求2所述的换热单元，其特征在于，所述第一导流区的内部及外部中的至少一者上设置有第一导流片组件；所述第二导流区的内部及外部中的至少一者上设置有第二导流片组件。4.根据权利要求1所述的换热单元，其特征在于，所述第三翅片组件与所述第一隔板及所述第二隔板均接触，且所述第一翅片组件、所述第二翅片组件及所述第三翅片组件对应设置。5.根据权利要求1所述的换热单元，其特征在于，所述第一翅片组件沿所述第一隔板的第一方向延伸，所述第二翅片组件沿所述第二隔板的第二方向延伸，其中，所述第一方向与所述第二方向一致，且沿垂直于所述第一方向的所述第一隔板的两端及垂直于所述第二方向的所述第二隔板的两端分别对应设置第一封条及第二封条，以形成沿垂直于所述第一方向及所述第二方向上通透的所述内部空间区域。6.根据权利要求1-5中任一项所述的换热单元，其特征在于，所述第一翅片组件包括第一换热板，且所述第一换热板呈曲线延伸；所述第二翅片组件包括第二换热板，且所述第二换热板呈曲线延伸。7.根据权利要求6所述的换热单元，其特征在于，所述第一换热板与所述第一隔板之间形成若干个第一外部通道，所述第一换热板之间形成若干个第二外部通道，且所述第一外部通道与所述第二外部通道间隔排布；所述第二换热板与所述第二隔板之间形成若干个第三外部通道，所述第二换热板之间形成若干个第四外部通道，且所述第三外部通道与所述第四外部通道间隔排布。8.一种回热装置，其特征在于，所述回热装置包括：第一盖板，所述第一盖板中...

【专利技术属性】
技术研发人员：高闯，黄伟光，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31