[实用新型]一种用于斯特林循环的蓄热回热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于斯特林循环的蓄热回热器，是中低温热能、太阳能集生物质热能高效利用新技术，属于能源与环境技术领域。 

背景技术

斯特林循环由两个定温度过程（定温压缩及定温膨胀）和两个定容过程（定容吸热及定容放热）组成，理论上斯特林循环的热效率等于同温度条件下的卡诺循环的热效率，斯特林循环便因其为可以实现的效率最高的热力（包含制冷）循环而备受关注。此外，斯特林循环发动机的驱动热源可为中低温余热、太阳能热能、生物质热能、垃圾焚烧热能等多种低品位热能， 斯特林热机技术无疑是很重要的新能源技术。在斯特林循环中，气体工质的定容吸热及定容放热两大过程均是在回热器中进行的，不需要外热源（或冷源），故若没有回热器或回热器的效能较低，斯特林循环的热效率将极大地降低，因此回热器在斯特林循环中起到了十分重要的作用。改善和提高回热器的蓄热性能、放热性能对提高斯特林循环的效率至关重要。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于斯特林循环的蓄热回热器，以克服斯特林循环效率低的问题。 

本实用新型按以下技术方案实现：一种用于斯特林循环的蓄热回热器，包括金属蓄热球2、蓄热回热器3；金属蓄热球2安装在蓄热回热器3内设有的金属蓄热球安装框架1上。 

所述金属蓄热球2包括蓄热介质4、针形助片5、金属球外表面6；蓄热介质4安装在金属蓄热球2内，针形助片5安装在金属蓄热球2的金属球外表面6上，以强化球外表与斯特林机气体工质间的对流换热。蓄热回热器3内安装有多排金属蓄热球安装框架1，金属蓄热球安装框架1上安设有多个金属蓄热球2，当金属蓄热球2内蓄热介质4在运行温度内发生相变时，蓄热回热器3具有很大的蓄热容量、相对较小的体积尺寸。所述蓄热介质4为水、金属锡、石蜡、乙醇、甲醇、氨、氨水溶液、有机介质、有机介质混合物、甲醇、甲醇水溶液、乙二醇、乙二醇水溶液、电解质稀溶液的任一种或几种的任意混合物。 

一种用于斯特林循环的蓄热回热器的工作原理为：对于热—功转换的斯特林热机，在定容放热过程中，从膨胀气缸出来的高温气体流入蓄热回热器3中，通过与金属球外表面6及针形助片5的对流换热将热量蓄存在金属蓄热球2内，同时也将高温气体由热端温度T_H冷却到冷端温度T_L；在定容吸热过程中，从压缩缸来的低温气体流入蓄热回热器3中，蓄存在金属蓄热球2内的热量通过金属球外表面6及针形助片5的对流换热传递给气体工质，将气体工质由冷端温度T_L预热到热端温度T_H；对于斯特林制冷机，在定容吸热过程中，从膨胀气缸来的低温气体流入蓄热回热器3中，低温气体通过金属球外表面6及针形助片5的对流换热将冷量蓄存在金属蓄热球2里，气体工质也由冷端温度T_L预热到热端温度T_H；在定容放热过程中，从压缩缸来的高温气体流入蓄热回热器3中，气体工质通过金属球外表面6及针形助片5的对流换热由热端温度T_H冷却到冷端温度T_L。 

本实用新型具有以下有益效果： 

1、能显著提高斯特林循环回热器的效能，从而提高斯特林循环的效率；

2、能实现斯特林循环回热器蓄热球的规格化、标准化，从而实现斯特林循环回热器生产的标准化、模块化，简化回热器加工工序，缩短加工安装时间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为本实用新型的金属蓄热球结构示意图。

图中各标号为：1：金属蓄热球安装框架、2：金属蓄热球、3：蓄热回热器、4：蓄热介质、5：针形助片、6：金属球外表面。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。 

实施例1：一种用于斯特林循环的蓄热回热器，斯特林发动机工作于400℃的热源和35℃的冷却水之间，其输出功率为50kw，金属蓄热球的内径为100mm。 

如图1-2所示，一种用于斯特林循环的蓄热回热器，包括金属蓄热球2、蓄热回热器3；金属蓄热球2安装在蓄热回热器3内设有的金属蓄热球安装框架1上。