[发明专利]回热式热机的换热器及回热式热机

说明书

本发明涉及换热技术领域，提供了一种回热式热机的换热器及回热式热机，所述回热式热机的换热器包括：壳体，所述壳体内部形成有容纳腔室；换热组件，设置于所述容纳腔室内部所述换热组件包括若干彼此套置的换热筒；相邻两个所述换热筒之间形成，用于传热流体流通的流体通道；每个所述换热筒的筒壁内设置有，用于气体工质流通的气体通道。本发明提供的回热式热机的换热器，其结构简单、制作方便，实现了外部传热流体与回热式热机内部工质的高效热交换，密封性好，安全性能高，使用寿命长，换热器为一体化结构，无多余零部件，传热流体的夹层流道流程长，传热流体的压降损失小，有效地提高了换热器的换热效率。

技术领域

本发明涉及换热技术领域，特别是涉及一种回热式热机的换热器及回热式热机。

背景技术

回热式热机一种重要的外燃式热机，主要包括斯特林热机、热声热机和VM(Vuilleumier)热机等技术形式。回热式热机通过间壁式高低温换热器构筑工作温区，将外部热量传递至内部高压气体工质，并利用核心部件——回热器实现热功转换，从而将外部热量转化为机械能。基于回热式热机的外燃和高压密封性等特点，其在太阳能光热发电、冷热电联供和空间电源等领域具有重要的应用前景。

回热式热机的基本结构主要包括热功转换单元和调相单元，其中排出器即为调相单元。作为核心部件的热功转换单元，则主要包括呈三明治装配结构的高温换热器、回热器和低温换热器。目前，回热式热机的高温换热器和低温换热器一般都采用间壁式结构，主要采用壳管式和板翅式等结构形式。壳管式换热器的管程走热机气体工质，而壳程则走外部传热流体；板翅式换热器一般采用内外翅片结构，内侧翅片与热机气体工质换热，而外侧翅片则与传热流体换热。原则上，这两种换热器结构均可用于回热式热机的高低温换热器，但实际应用选用的换热器结构则取决于换热温度、换热功率和传热流体的特性。常见的，在低换热量下采用板翅式，而在高换热量下采用壳管式。对于常用的换热流体，如水、导热油和熔融盐等，这两种换热器结构均适用，而对于特殊的换热流体，如传热流体等，壳管式换热器则由于焊点较多而存在较高的安全隐患，板翅式换热器安全性较高，但无法满足高换热量下的高效换热要求。

有鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种回热式热机的换热器。

本发明还提出一种回热式热机。

根据本发明第一方面实施例的一种回热式热机的换热器，包括：

壳体，所述壳体内部形成有容纳腔室；

换热组件，设置于所述容纳腔室内部；

所述换热组件包括若干彼此套置的换热筒；

相邻两个所述换热筒之间形成，用于传热流体流通的流体通道；

每个所述换热筒的筒壁内设置有，用于气体工质流通的气体通道。

根据本发明的一个实施例，每个所述换热筒的顶部和底部，分别与相邻所述换热筒的顶部和底部焊接形成一体结构；

两个所述换热筒焊接形成一体的顶部和底部，以及相邻的两个所述换热筒彼此相对的筒壁包围形成用于所述传热流体流通的所述流体通道。

具体来说，每两层套置的换热筒嵌套后，将相邻换热筒的上部和下部通过焊接形成一体结构，两同轴金属筒之间形成的圆筒形中空区域即为传热流体流通的流体通道。

根据本发明的一个实施例，所述换热筒筒壁中间部分的壁厚小于所述换热筒筒壁顶部和底部的壁厚。

具体来说，换热筒的筒壁沿轴向方向，呈中间壁厚小于两端壁厚设置，此种设置方式便于两个相邻换热筒之间形成流体通道。

根据本发明的一个实施例，所述换热筒主要由不锈钢或者高温合金钢制成。