[发明专利]一种微型燃气轮机及回热器

说明书

本发明涉及一种回热器，由冷侧薄板和热侧薄板沿圆周方向交错叠合形成环状，冷侧薄板的一面为包括第一换热区和导流区的第一蚀刻面，另一面为第一光面，第一换热区由沿回热器轴向延伸的换热槽构成，导流区包括冷流导入区和冷流导出区，两者均由沿回热器径向延伸的导流槽构成；热侧薄板的一面为第二蚀刻面，另一面为第二光面，第二蚀刻面整体均为第二换热区，第二换热区由沿回热器轴向延伸的换热槽构成；第一蚀刻面与第二光面叠合后形成冷流通道；第二蚀刻面与第一光面构成沿回热器轴向分布的热流通道。该回热器可以保证热侧薄板和冷侧薄板在叠合焊接后的密封性，避免换热的流体之间相互掺混。本发明还涉及一种微型燃气轮机。

技术领域

本发明涉及微型燃气轮机用回热器设计制造技术领域，尤其涉及一种微型燃气轮机及回热器。

背景技术

微型燃气轮机作为能源岛供能系统的核心部分，近些年来得到了长足发展，能源岛采用高效能微型燃气轮机作为动力，当采用高紧凑度回热器时，仅发电效率就可达到30％。回热器作为微型燃气轮机的核心部件之一，主要作用是利用向心涡轮排出的高温燃气加热离心压气机排出的高压低温空气，以此来提高燃烧室入口空气温度，有效利用余热，从而提高微型燃气轮机整体的热效率。

目前常用的微型燃气轮机回热器为原表面回热器，其由若干换热芯体沿周向焊接组成，单位换热芯体由两块波纹板、若干封条和导流板焊接组成。波纹板由薄平板模压出波纹后再进行二次冲压，使其形成中心矩形波纹区以及周围踏平区。两块波纹板之间的间隙形成空气流通通道，踏平区之间的间隙安放导流板，不同芯体之间相邻波纹板的间隙形成燃气流通通道，踏平区之间的间隙安放导流板。

原表面回热器的波纹板厚一般为0.1mm左右，波纹振幅(高度)一般为1mm左右，由于原表面回热器的空气流通通道以及燃气流通通道的截面的高宽比一般大于1，因此在进行二次冲压时，极易造成板材的破裂，由于燃气与空气存在压差，一旦波纹板产生裂缝或密封条焊接不严，将造成不可避免的泄漏问题，给压气机做工能力带来负面影响。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种回热器，以解决目前原表面回热器在进行二次冲压时容易导致板材破裂的问题，保证回热器的密封，避免不同换热介质相互混合。

本发明的另一目的还在于提供一种采用上述回热器的微型燃气轮机。

为达到上述目的，本发明所公开的回热器，用于微型燃气轮机中，所述回热器由冷侧薄板和热侧薄板沿圆周方向交错叠合形成环状，并扩散焊接为一体，其中，

所述冷侧薄板的一面为第一蚀刻面，另一面为第一光面，所述第一蚀刻面包括第一换热区和导流区，所述第一换热区由多条沿所述回热器轴向延伸的换热槽构成，所述导流区包括冷流导入区和冷流导出区，所述冷流导入区和冷流导出区分别位于所述第一换热区轴向上的两端，且均由沿所述回热器径向延伸的导流槽构成；

所述热侧薄板的一面为第二蚀刻面，另一面为第二光面，所述第二蚀刻面整体均为第二换热区，所述第二换热区由多条沿所述回热器轴向延伸的换热槽构成；

所述第一蚀刻面与所述第二光面叠合后形成冷流通道，所述冷流通道的入口和出口沿所述回热器的径向分布；

所述第二蚀刻面与所述第一光面构成沿所述回热器轴向分布的热流通道。

优选的，所述冷侧薄板和所述热侧薄板均为等腰梯形，且所述梯形的下底构成所述回热器的内圈，上底构成所述回热器的外圈。

优选的，任意一所述冷侧薄板和所述热侧薄板均被模压为渐开线形状。

优选的，所述第一换热区为矩形，所述第一换热区沿所述回热器轴向上的边长与所述冷侧薄板的上底相等，所述导流区为所述第一换热区两端的三角形区域，且所述导流槽与所述冷侧薄板的腰平行。

优选的，所述第一换热区和所述第二换热区的换热槽的横截面均为半圆形。