一种小型高效回热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小型高效回热器，包括：接头、内壁和换热芯体组件，其中，所述换热芯体组件由多个散热片单元冲制成型和集约组焊而成。本实用新型专利技术采取了上述技术方案以后，具有加工容易的技术优点，并且，该方案在实践之中具有较好的应用效果。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械工程燃气轮机回热器制造技术，涉及不锈钢箔带散热片冲压、成型焊接技木。
技术介绍
回热器是ー种气-气型换热器，能够实现回热循环，通常安装在燃气轮机(以下简称燃机)上，将来自压气机的空气加热，然后进入燃烧室，这样，吸收的预热就能代替部分燃料，达到提高燃机热效率，节省燃料消耗，改善经济性的目的。回热器可分为表面式和再生式两类，表面式回热器又可分为管式、板式、板翅式和原表面式(新型板式)几种不同结构，可以用在小型燃机的有回转再生式回热器、板翅式和原表面式三种结构。小型燃机是指功率为2000kW以下的燃机，按照燃机特点，又可分为200kW以下，200-500kW，500kW以上三个档，本技术讨论的原表面式(新型板式)高效回热器是安装在30kW微型燃气轮机发电站用的回热器(简称微电站回热器)。原表面式回热器是80年代发展起来的ー种新型的具有空间传热曲面的紧凑高效回热器，与板翅式回热器相比，主要区别在于它通过一次传热表面进行传热，结构上好似没有隔板，紧靠翅片积垒而成的板翅式的回热器。这种回热器具有高效传热表面，単位体积的传热面积更大，约达3000m2/m3，重量轻，体积小,维修便利，回热度高,可达90%以上，工作压カO. 6MPa，工作温度620°C。其缺点是由于高回热度要求流道水里直径小，要求母材很薄，小于O. Imm,生产难度大，价格贵，板型母线呈空间曲线，冲制难度也大，压损大，更易堵塞，同时流道进出口接ロ段设计加工较困难，国内尚未查到生产此类回热器的厂家。回热器的作用主要是从能源有效利用和经济性的角度来评价，它能把燃机排放的高温气体(500 650°C ) 一部分热量，回收给经过压气机压缩的空气而进入燃烧室，从而 节约能源，減少污染。最主要是能够提高燃机的热效率，減少燃料消耗。但是，现有的回热器的流道形状和散热片的材料、厚度各种各样，而其效果也是各有不同。
技术实现思路
本技术针对现有技术的确缺点，提供了ー种小型高效回热器，所述回热器具有加工容易的优点。本技术解决上述技术问题所采取的具体技术方案如下ー种小型高效回热器，包括接头、内壁和换热芯体组件，所述换热芯体组件由多个散热片单元冲制成型和集约组焊而成。进ー步地，优选的结构是，所述散热片单元由封条组件、CW型波纹板和导流片分别组焊而成，其中，所述CW型波纹板包括凹版和凸版，且所述CW型波纹板厚度为O. 1mm。进ー步地，优选的结构是，所述散热单元设有168个散热単元，其中，所述凹版和凸版CW型波纹板分别设有168片，其中，所述封条组件中的内封条组件、内封条、上封条边条、下封条边条各设有168件，此外，所述导流片设有672件。本技术采取了上述技术方案以后，具有加工容易的技术优点，并且，该方案在实践之中具有较好的应用效果。以下结合附图对本技术进行详细的描述，以使得本技术的上述优点更加明确。图I是本技术的ー种小型高效回热器的结构示意图；图2是本技术之中的CW型波纹板的冲压模具的示意图； 图3是本技术之中的微束氩弧焊的方法示意图；图4是本技术之中的微束氩弧焊的方法示意具体实施方式其中，图I是本技术的ー种小型高效回热器的结构示意图；如图所示，所述小型高效回热器，包括接头、内壁和换热芯体组件，所述换热芯体组件由多个散热片单元冲制成型和集约组焊而成。其中，所述散热片单元由封条组件、CW型波纹板和导流片分别组焊而成，其中，所述CW型波纹板包括凹版和凸版，且所述CW型波纹板厚度为O. 1mm。 并且，所述散热单元设有168个散热単元，其中，所述凹版和凸版CW型波纹板分别设有168片，其中，所述封条组件中的内封条组件、内封条、上封条边条、下封条边条各设有168件，此外，所述导流片设有672件。进ー步地，根据本技术，本技术所采取的CW型波纹板是ー种新型的具有空间传热曲面的紧凑高效散热片，其它是通过CW型波纹板表面进行传热，结构上没有隔板，仅靠波纹板与封条组成回热器，具有高效传热表面，単位体积的传热面积最大，重量轻、体积小、散热度高。但是，现有技术中，由于其本身的特殊结构要求，回热度要求流道直径小，要求母材薄，生产难度大，价格贵，CW型波纹板为O. 1mm，母线呈空间曲线，因深度比例大无法用滚压方法实现，因结构特点为曲线拉伸，也无法用模压实现。根据申请人的经过大量的论证与试验，最終确定采用冲压折叠方式实现，其中，由于板型母线呈空间曲线，冲制难度大，更易拉裂，压损大，同时冲压模具设计复杂，维修困难，模具寿命短。这种CW型波纹板国外生产厂家极少，国内尚在进行探索。其中，申请人经过多次试验，设计出图2所示的冲压模板，包括动阳模21、定阳模23和上冲头22，下冲头24和阴模25，其中，在设计模具时要考虑模具设计结构、模具材料、寿命、维修、模具本身的可加工性、经济性。例如，在模具材料的选择上，由于用一般模具料Crl2、CrWMn可以满足硬度要求，但韧度差，工作时容易炸裂或折损，模具使用寿命短。因此，技术人经过试验后选定用65Mn。并进行硬度试验确定HRC43-45，此材料在冲压过程中不易炸裂、折损、变形，可以达到硬度、韧度的要求。此外，针对模具机械加工エ艺上，由于阳模与冲头热处理后才可机械加工(先机械加工再热处理会发生变形)。因硬度高、精度高加工中心、雕刻加工方法无法满足技术要求。因此，必须进行分体机械加工，由钥线切割进行分体加工，冲头厚度仅为O. 8mm厚。紧固件不能进行组装。如进行焊接易产生变形，冲头损坏后不能进行维修，只能报废阳模与冲头。在实施例中，用环氧树脂将阳模与冲头进行高压夹具粘接，粘接强度经过试验可以满足工作要求。在维修时经过高温可以拆卸，维修方便，经济性好。此外，阴模热处理后才可机械加工。因硬度高、精度高，冲头厚度仅为O. 4_厚。加エ中心、雕刻加工方法无法满足技术要求，无法进行整体加工。并且，阳模拆分为阳模体与下冲头，加工完成后进行组装。用顶板、低熔点合金进行浇注固定、软模压间隙定位、切割、喷砂倒角。本技术，采用以上エ艺解决了加工过程中的难点，模具通过使用鉴定了冲压模具设计的合理性，模具下冲头寿命可达到15000次左右，上冲头可达到50000次左右。模具维修方便、经济，符合项目要求。此外，回热器由组焊好的168个单元组件，在内筒外壁按渐开线方式排列，随之进行组合焊接，共2022个零件组焊在一起。目前，国内、外在焊接回热器过程中均遇到难题，由于散热片太薄(仅O.Imm)，焊缝多达1011条，包括先进的电子束焊、激光焊、真空钎焊、氩弧焊、超声波焊、储能缝焊都不能完成这种结构下焊缝，没有好的解决方法。本技术方案中主要采用微束氩弧焊、预留余量法复合焊接エ艺。其中，图3和图4是本技术之中的微束氩弧焊的方法示意图。其中，图3之中，包括波纹板31、夹紧手柄32、定位支架33、夹紧块34和下封条垫条35。以下针对本技术的一个实施例的具体步骤进行说明，其中，所述步骤具体包括步骤1，压制CW型波纹板选取厚度为O. Imm的不锈钢箔0Crl8NillNb，用模具冲压成型为CW型波纹板，油压机吨位200吨。行程不限。步骤2，裁边，将CW型波纹板四周剪裁整齐。步骤3，压型如图所示，将裁整齐的CW型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种小型高效回热器，包括接头、内壁和换热芯体组件，其特征在于，所述换热芯体组件由多个散热片单元冲制成型和集约组焊而成。2.根据权利要求I所述的小型高效回热器，其特征在于，所述散热片单元由封条组件、Cff型波纹板和导流片分别组焊而成，其中，所述CW型波纹板包括凹版和凸版，且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：任耀文，
申请(专利权)人：西安远航真空钎焊技术有限公司，
类型：实用新型
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