[实用新型]同心套管换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种紧凑式换热器，尤其涉及一种应用于燃气轮机循环系统中的气-气型紧凑式换热器。

背景技术

目前，基本的燃气轮机循环系统如图2所示。该系统由压缩机1、燃烧室2、燃气轮机3组成。该系统正常工作时，压缩机1吸入空气使之升压后输入燃烧室2，在燃烧室2中与进入燃烧室2的燃料接触并燃烧形成高温高压的燃气，该气体随后进入燃气轮机3膨胀做功后成为低温常压废气，排离燃气轮机3进入大气，该燃气轮机3所做之功除用于驱动压缩机1外，还可驱动发电机发电输入电网或可直接用于驱动相关机械。

图2中来自大气的常温空气经过压缩、燃烧、做功成为低温(其温度必定高于常温)废气又重回归大气，随之必将形成一定的热损失。为求节能，理应尽可能降低这类损失，于是就有气-气型换热器4的诞生。它安置于压缩机1与燃烧室2之间，如图3所示，温度较高的废气加热温度较低的空气，令前者降温后回归大气以减少热损失，后者升温后进入燃烧室2以降低燃料的消耗，从而可以提高整个循环的热效率。

在固定型的燃气轮机循环系统中增设换热器能起到节能的作用，然而，设置换热器需要较高的投资成本，另外，换热器的体积和占地面积也较大。因此，人们都在致力于研究紧凑式换热器。图4示出了现有的一种同心套管换热器的同心套管与密封罩的连接结构示意图。该同心套管换热器的基本组件是四根同心圆管组成的同心套管40，与其他紧凑式回热器相比，其紧凑度比较高，且流动阻力较小。然而该换热器的同心圆管上未设置翅片，圆管之间无支撑，因此其刚度较差，限制了换热器的长度，且换热效果也较差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种换热效果好、强度高的同心套管换热器。

本实用新型采用的技术方案是：一种同心套管换热器，包括若干组同心套管、分别罩设在若干组同心套管两端的两个密封罩、以及废气进气管、废气出气管、吸热气体进气管和吸热气体出气管；各组同心套管包括直径不同的内管、中间管和外管；在各所述密封罩的罩体内壁上设有三块隔板，三块隔板上分别设有与若干组同心套管的内管、中间管和外管相对应的通孔，若干组同心套管的内管、中间管和外管分别与三块隔板相连，形成彼此封闭的内管气体通道、中间管气体通道和外管气体通道；废气进气管和吸热气体出气管的一端伸入其中一个密封罩的罩体内，废气出气管和吸热气体进气管的一端伸入另一个密封罩的罩体内，废气进气管和废气出气管与内管气体通道和外管气体通道相连通，吸热气体进气管和吸热气体出气管与中间管气体通道相连通，其特点是，在内管和中间管的外壁上沿周向设有若干排翅片，各排翅片由沿管子纵向间隔设置的多个翅片组成。

在上述的同心套管换热器中，设置在中间管上的翅片的高度等于外管与中间管之间的间隙；设置在内管上的翅片的高度等于中间管与内管之间的间隙。

在上述的同心套管换热器中，各翅片的长度等于该翅片与相邻翅片之间的间距。

在上述的同心套管换热器中，隔板上的通孔为台阶形通孔，各组同心套管的内管、中间管和外管的前端面抵靠在与其相对应的台阶形通孔的台阶面上，管壁的厚度与台阶面的高度相等。

在上述的同心套管换热器中，还包括一支撑管，该支撑管穿设在内管内，支撑管的两端分别与两个密封罩的罩体内壁相连。

本实用新型在同心套管的内管和中间管的外壁上设置了若干翅片组，增大了换热面积，提高了换热效果，同时还能起到支撑作用，提高了换热器的结构强度。另外，本实用新型的隔板上的通孔采用台阶形通孔，便于隔板与管子之间的连接，具有结构简单、便于制造的优点。

附图说明

图1是本实用新型的同心套管换热器的结构示意图；

图2是现有的基本燃气轮机循环系统的原理示意图；

图3是现有的增加了换热器的燃气轮机循环系统的原理示意图；

图4是现有的一种同心套管换热器的同心套管与密封罩的连接结构示意图；

图5是本实用新型的同心套管的管子与隔板的连接结构示意图。

具体实施方式