[发明专利]一种高温高压紧凑式换热器

说明书

本发明涉及发电领域内应用的换热器，具体涉及一种高温高压紧凑式换热器。本发明包括冷流体进口接管、冷流体出口接管、热流体进口接管、热流体出口接管以及换热芯体，所述换热芯体包括多个冷流体通道板、多个热流体通道板、两个端板，所述换热芯体由冷流体通道板、热流体通道板以及端板通过扩散焊堆叠连接而成；每个冷流体通道板以及热流体通道板上均设有第一异形孔、第二异形孔，所有的第一异形孔彼此连通，所有的第二异形孔彼此连通，所述冷流体进口接管、冷流体出口接管分别连通第一异形孔、第二异形孔。本发明能够适用于高温高压高紧凑度要求的苛刻环境，生产制作难度低，能够有效减少换热器结构上的不安全因素，从而提高换热器的安全性能。

技术领域

本发明涉及核电、光热发电、煤基发电等领域内应用的换热器，具体是涉及一种高温高压紧凑式换热器。

背景技术

在核电、太阳能、化石燃料发电领域的热电转化单元中，超临界二氧化碳布雷顿循环系统具有更高的热效率和更好特性。高温高压换热器作为超临界二氧化碳布雷顿循环系统中的核心部件，其工作温度通常能达到550℃，工作压力在20MPa以上。在此高温高压环境下，传统的高温高压换热器中用作连接换热芯体与流体进、出口接管的管箱壁厚非常厚，而在管箱与换热芯体的连接处，管箱壁厚越厚，管箱与换热芯体之间的焊接难度也就越高。实际上为了满足管箱上接管的开孔补强要求，管箱壁厚可能会进一步增大，尤其是与冷流体接管相连接的管箱，其厚度通常要达到70mm，这不仅增加了管箱自身的制造难度，也提高了换热器的整体成型难度，同时也为后续的无损检测带来极大不便，以致于换热器的安全性能偏低。

发明内容

为了避免和克服现有技术中出现的问题，本发明提供了一种高温高压紧凑式换热器。本发明能够适用于高温高压高紧凑度要求的苛刻环境，生产制作难度低，能够有效减少换热器结构上的不安全因素，从而提高换热器的安全性能。

为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种高温高压紧凑式换热器，包括换热芯体以及与所述换热芯体相连通的冷流体进口接管、冷流体出口接管、热流体进口接管、热流体出口接管，所述冷流体进口接管、冷流体出口接管至少设有一组，所述热流体进口接管、热流体出口接管至少设有一组，所述热流体进口接管、热流体出口接管分别与所述换热芯体固连；所述换热芯体包括多个冷流体通道板、多个热流体通道板以及两个端板，所述冷流体通道板上设有冷流体通道，所述热流体通道板上设有热流体通道，所述换热芯体由冷流体通道板、热流体通道板以及端板通过扩散焊接技术堆叠连接而成，所述换热芯体中的冷流体通道板与热流体通道板交替重叠布置，两个所述端板分别处于所述换热芯体的两端；每个所述冷流体通道板以及热流体通道板上均设有第一异形孔、第二异形孔，所述第一异形孔、第二异形孔分别靠近各冷流体通道板以及热流体通道板的两端设置，所有的第一异形孔彼此连通且重叠布置，所有的第二异形孔彼此连通且重叠布置；所述换热芯体中用作与所述冷流体进口接管连接的冷流体通道板以及热流体通道板上设有进料口，所述冷流体进口接管通过所述进料口连通所述第一异形孔，所述换热芯体中用作与所述冷流体出口接管连接的冷流体通道板以及热流体通道板上设有出料口，所述冷流体出口接管通过所述出料口连通第二异形孔；所述冷流体通道的两端分别连通冷流体通道板上的第一异形孔和第二异形孔，所述热流体通道板上的第一异形孔、第二异形孔与热流体通道间均设有分隔区。

优选的，所述第一异形孔、第二异形孔的形状均呈“D”型。

进一步优选的，所述第一异形孔和其对应所在侧部的冷流体通道板或热流体通道板的板边的间距为70mm；所述第二异形孔和其对应所在侧部的冷流体通道板或热流体通道板的板边的间距为70mm。

优选的，所述热流体进口接管通过热流体进口管箱与所述换热芯体固连，热流体出口接管通过热流体出口管箱与所述换热芯体固连。