[发明专利]一种适用于同轴气流的组合式多级高效换热器

权利要求书

1.一种适用于同轴气流的组合式多级高效换热器，其特征在于，该换热器包括单元换热器(1-1)、轴线气流入口(1-2)、内部固定环(1-3)、外部固定环(1-4)和轴线气流出口(1-5)；

所述单元换热器(1-1)包括加热工质入口管路(2-1)、加热工质一级分流管(2-2)、加热工质二级分流管(2-3)、波纹换热薄翅(2-4)、加热工质二级汇流管(2-5)、加热工质一级汇流管(2-6)和加热工质出口管路(2-7)；

其中，波纹换热薄翅(2-4)为两端开口的扁管状结构，两开口端均为均匀波纹状，相邻两波纹之间的分布间隔不大于20mm；两开口端间的腔室形成波浪纹矩形流道，波浪纹矩形流道的上下表面间的间隔不大于10mm；60个波纹换热薄翅(2-4)的开口端沿轴线周向均匀分布，分布角度间隔为6°，形成一个圆筒状结构；

所述的加热工质一级分流管(2-2)和加热工质一级汇流管(2-6)分别位于圆筒状结构的两端；加热工质一级分流管(2-2)和加热工质一级汇流管(2-6)均为封闭的圆环形管，二者面向圆筒结构的面上沿周向等间距均匀设有数量相等的通孔；所述加热工质二级分流管(2-3)和加热工质二级汇流管(2-5)均为长度与波纹换热薄翅(2-4)开口端长度一致的管状结构，二者在长度方向上均设有开口，加热工质二级分流管(2-3)和加热工质二级汇流管(2-5)通过开口分别与波纹换热薄翅(2-4)位于圆筒结构外侧的开口端和位于圆筒结构内侧的开口端连接；加热工质二级分流管(2-3)和加热工质二级汇流管(2-5)的一端分别与加热工质一级分流管(2-2)和加热工质一级汇流管(2-6)上的通孔连接；

所述加热工质入口管路(2-1)连接在加热工质一级分流管(2-2)上，加热工质出口管路(2-7)连接在加热工质一级汇流管(2-6)上；相邻波纹换热薄翅(2-4)间的通道形成目标加热气体的加热流道，加热流道两端分别为加热入口(2-8)和加热出口(2-9)，其中加热入口(2-8)位于加热工质出口管路(2-7)端，加热出口(2-9)位于加热工质入口管路(2-1)端；

所述的内部固定环(1-3)嵌入单元换热器(1-1)中心，外部固定环(1-4)套装在单元换热器(1-1)的外周；内部固定环(1-3)、外部固定环(1-4)及波纹换热薄翅(2-4)的中轴线一致；

所述的单元换热器(1-1)沿轴线方向多级布置，相邻两级单元换热器的波纹换热薄翅(2-4)绕中心轴线旋转布置的方向相反；多级单元换热器的波纹换热薄翅(2-4)沿轴线方向串联在一起，形成目标加热气体的加热流道，加热流道两端分别为轴线气流入口(1-2)和轴线气流出口(1-5)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于同轴气流的组合式多级高效换热器，其特征在于，所述加热工质入口管路(2-1)、加热工质一级分流管(2-2)、加热工质二级分流管(2-3)、波纹换热薄翅(2-4)、加热工质二级汇流管(2-5)、加热工质一级汇流管(2-6)和加热工质出口管路(2-7)的制造材料包括钽钨合金、镍钨合金、钛钨合金、镍钽合金、铌钨合金、铌钽合金或碳化硅。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于同轴气流的组合式多级高效换热器，其特征在于，所述高温热源工质包括液体金属材料、液态合金材料或液态非金属材料。

4.根据权利要求3所述的一种适用于同轴气流的组合式多级高效换热器，其特征在于，所述的液体金属材料包括液态锂、液态钠、液态钾、液态铷或液态铯。