与涡轮机/涡轮发电机一起使用的回流换热器制造技术

一种与环形燃烧器（１６）一起使用的环形回流换热器（１０）。回流换热器包括一框架和一外壳（３２），该外壳设置在限定了一回流换热器室的框架周围。多个渐开线形状的密封和敞开回流换热器容纳在回流换热器室中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及换热器，更具体地说，涉及与涡轮机和涡轮发电机一起使用的回流换热器(recuperator)。从授予Darragh的美国专利No.5,081,834中得知一种环形换热器。Darragh的专利揭示的换热器被构造成抵制内力和压力以及燃气轮机的循环操作固有的热应力。Darragh的专利揭示的换热器的中心部分具有多条吸热通道，这些吸热通道在通道的整个长度中具有相同的截面面积。另外，中心部分具有多条供热通道，这些供热通道在通道的长度中具有相同的截面面积。吸热通道在操作期间容纳一吸热流体，供热通道在操作期间容纳一供热流体。中心部分包括多个堆叠的主室，每个主室在其中形成一条通道(吸热通道或供热通道)。小室固定在一起，形成一截面大致呈环形的中心部分。多个小室中的每一个都具有一渐开曲线形状，并且包括至少一对主表面折叠片材。诸如Darragh专利揭示的换热器的主要缺点是吸热通道和供热通道由多块金属片材构成，这些金属片材在换热器的内径与换热器的外径之间延伸。每块片材都是一条在供热流体与吸热流体之间的潜在渗漏通道，这将会降低换热器的效率和发动机的功率输出。因此，本专利技术的目的是提供一种与涡轮机或涡轮发电机一起使用的回流换热器，该回流换热器可降低供热流体与吸热流体之间发生渗漏的可能性。本专利技术的另一目的是提供一种与涡轮机或涡轮发电机一起使用的相对较廉价的回流换热器。本专利技术是一种流体回流换热器，它包括一框架；一外壳，该外壳设置在框架周围，形成一回流换热器室；一第一流体入口，该第一流体入口与回流换热器室流体连通；一第一流体出口，该第一流体出口与回流换热器室流体连通；多个隔开的密封回流换热器单元，这些回流换热器单元容纳在回流换热器室内，每个回流换热器单元具有一本体，该本体具有一外表面和一内表面，该内表面形成一第二流体流动室；一第二流体入口，该第二流体入口与多个密封回流换热器单元流体连通；以及一第二流体出口，该第二流体出口与多个密封回流换热器单元流体连通。回流换热器适于具有一第一流体，第一流体分别流过第一气体入口、流过回流换热器室、越过密封回流换热器单元的外表面和通过第一流体出口；以及一第二流体，第二流体以一种方式通过第二流体入口、通过第二流体流动室、接触密封回流换热器单元的内表面和通过第二流体出口，以使第一流体和第二流体在通过回流换热器室时不会混合，并且使热传递发生在通过密封回流换热器单元的本体的诸流体之间。本专利技术还是一种用于制造一密封回流换热器单元的方法，它包括下列步骤(a)提供一具有凸出部的第一零件；(b)提供一第二零件；(c)将一波纹状构件放置在凸出部中；(d)将第二零件放置在第一零件上方；以及(e)将所述第一零件焊接到所述第二零件上，藉此形成一密封回流换热器单元。本专利技术还是一种用于清洁上述回流换热器的方法，它包括下列步骤(a)卸下至少一个受污的所述敞开的回流换热器单元；以及(b)用一个清洁的回流换热器单元来更换卸下的敞开的回流换热器单元。本专利技术还是一种用于形成一接头的方法，它包括下列步骤(a)提供一具有一第一厚度并具有一唇缘的第一金属构件；(b)提供一具有一用于接纳唇缘的狭槽的第二金属构件，第二金属构件具有一第二厚度，第二厚度大于第一厚度； (c)将唇缘放置在狭槽内，以使唇缘的尖端延伸越过狭槽；(d)加热尖端，直至尖端熔化；(e)加热尖端附近的第二金属构件，因而熔化的尖端将第一金属构件焊接在唇缘周围的第二金属构件上；以及(f)使第一金属构件和第二金属构件冷却，藉此在唇缘周围形成一焊接接头。参照下面的详细说明并结合附图可以使本专利技术的其它细节和优点变得清楚。图24是图22-23所示的密封回流换热器的传热构件的俯视平面图；图25是沿图24中的线XXV-XXV截取的剖面。现在请参见附图说明图1-3，回流换热器10通常包括一内壳30；一外壳32，该外壳同心地位于内壳30的周围；以及多个端盖34，这些端盖附连于内和外壳30、32的一第一端36，并且附连于内和外壳30、32的一第二端38。内壳30和外壳32通常在其间形成一环形回流换热器中心部分40，其中热传递发生在冷空气22与热空气26之间。内壳30在内壳30的第一端36处形成多个冷空气入口或第一空气入口42。另外，内壳30在内壳30的第二端38处形成多个热空气出口或第一空气出口44。如图3所示，第一空气入口42在内壳30的圆周周围以规则间隔隔开。用于第一空气出口44的相似结构置于内壳30的第二端38处(图中未示出)。第一空气入口42各自与位于回流换热器中心部分40内的一空气入口总管46流体连通。类似地，每个第一空气出口44与同样位于回流换热器中心部分40内的空气出口总管48流体连通。空气入口总管46位于内和外壳30、32的第一端36附近。同样，空气出口总管48位于内和外壳30、32的第二端38附近。回流换热器10的第二轴向端部29包括多个回流换热器入口50，这些入口与涡轮排气管24流体连通。回流换热器入口50适于将热空气26引导入回流换热器中心部分40。类似地，回流换热器10的第一轴向端部28包括多个回流换热器出口52，这些出口与涡轮机排气管54流体连通。回流换热器出口52适于将热空气26从回流换热器中心部分40引导到发动机排气管54，现已冷却的热空气26在该处离开回流换热器10。如图1和2所示，回流换热器10通常在回流换热器中心部分40中提供双轴流动或反向流动，冷空气22和热空气26沿回流换热器中心部分40中的相反方向流动。请参见图3-7，回流换热器10还包括一连续蜿蜒板60，该蜿蜒板连接内和外壳30、32并且完全位于回流换热器中心部分40内。蜿蜒板60最好在内壳30的圆周周围填充360°。然而，图5-7中所示的蜿蜒板60只填充回流换热器中心部分40的一部分。蜿蜒板60在内和外壳30、32之间形成一渐开线轮廓。如图5-7最佳地所示，蜿蜒板60在内壳30的一外表面62与外壳32的一内表面64之间连续前后延伸。蜿蜒板60最好围绕内壳30的整个圆周在内和外壳30、32之间连续前后折叠，并且在内和外壳30、32之间形成一渐开线轮廓。蜿蜒板60还形成多个交替的冷空气室66和热空气室68。由于蜿蜒板60形成的渐开线轮廓，因此每个冷空气室66和热空气室68具有一渐开线状截面。冷空气室66各自延伸空气入口总管46与空气出口总管48之间的距离(如图1和2所示)，并且各自与空气入口总管46和空气出口总管48流体连通。诸端盖34附连于内和外壳30、32，以便形成每个冷空气室66的一端壁，如图3所示。藉此防止冷空气室66与回流换热器入口50和回流换热器出口52流体连通。端盖34使高压与回流换热器10的第一和第二轴向端部28、29处的低压隔离。热空气室68使回流换热器中心部分40的长度从内和外壳30、32的第一端部36延伸到第二端部38。热空气室68各自与回流换热器入口50之一和回流换热器出口52之一(各自图示在图1和2中)流体相连。冷空气室66和热空气室68因而最好在回流换热器中心部分40中纵向延伸，在回流换热器中心部分40中提供用于双轴流动或相反流动的装置。冷空气室66各自还包括位于每个冷空气室66内的多个冷空气翼片(fin)70。冷空气翼片70在形成每个冷空气室66的蜿蜒板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体回流换热器，它包括：一框架；一外壳，所述外壳设置在限定了一回流换热器室的所述框架周围；一第一流体入口，所述第一流体入口与所述回流换热器室流体连通；一第一流体出口，所述第一流体出口与所述回流换热器流体连通；多个隔开 的密封回流换热器单元，所述回流换热器单元容纳在所述回流换热器室内，每个所述回流换热器单元具有一本体，该本体具有一外表面和一内表面，该内表面形成一第二流体流动室；一第二流体入口，所述第二流体入口与所述多个密封回流换热器单元流体连通；以及 一第二流体出口，所述第二流体出口与所述多个密封回流换热器单元流体连通，藉此使所述回流换热器适于具有：一第一流体，所述第一流体分别流过所述第一气体入口、流过所述回流换热器室、越过所述密封回流换热器单元的外表面和流过所述第一流体出口；以及一第二流体，所述第二流体以一种方式通过所述第二流体入口、通过所述第二流体流动室、接触所述密封回流换热器单元的内表面和通过所述第二流体出口，以使第一流体和第二流体在通过所述回流换热器室时不会混合，并且使热传递发生在通过所述密封回流换热器单元的所述本体的流体之间。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：WR瑞安，
申请(专利权)人：艾略特能源系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]