[实用新型]一种热气机用回热器筒体

说明书

技术领域

本实用新型涉及热气机,尤其是热气机用回热器筒体。

背景技术

加热器部件是热气机循环系统的关键部件之一，其质量直接影响热气机的性能指标。加热器部件工作环境严酷,需要满足耐高温、高压和燃气腐蚀的条件，工作时最高温度达到650℃以上，最高工作压力达到18MPa左右，还需要满足耐燃气腐蚀的能力，因此加热器部件对材料和工艺都有特殊要求。而加热器部件中的回热器筒体和加热器筒体是双作用热气机所有零件中加工工艺最复杂、周期最长、成本最高的部件之一，如何提高回热器筒体和加热器筒体的制造工艺水平和可靠性一直是热气机工艺研究的重点。

传统的回热器筒体结构多采用如下结构设计：回热器组件安装于回热器筒体内，其上端与回热器筒体接触并压紧，下端与冷却器接触并压紧，通过上下端的压紧力保证密封。回热器组件材料常采用0Cr18Ni9不锈钢材料，回热器筒体常采用高温合金，如K213。

由于热气机工作过程中，特别是长时间运行后,工质的污染是不可避免的，工质污染后极易导致回热器组件堵塞或损坏，从而导致热气机性能下降,这时就需要对回热器组件进行更换。如果不能单独更换回热器组件就需要更换整个加热器部件，这样维修成本就很高。上述结构的回热器筒体，可以方便地将回热器组件拆卸下来，避免了因回热器组件被工质污染而更换整个加热器部件，显著降低了维修成本。但该结构也存在如下不足：

1、回热器组件内置在回热器筒体内部，上端顶靠在筒体内腔顶部，下端由冷却器部件顶靠，这种安装方式使回热器筒体顶部直接受力，且受力较大，而该处工作温度高达650℃以上，随着工作时间的延长，筒体蠕变强度降低，将造成筒体疲劳破坏，缩短筒体工作寿命。

2、由于回热器组件材料为不锈钢，而回热器筒体材料为高温合金，两种材料的线膨胀系数不同，前者大于后者。上述安装方式，回热器组件的膨胀量大于回热器筒体的膨胀量，导致回热器筒体在纵向承受附加膨胀力，使回热器筒体特别是顶端的应力加大，从而影响回热器筒体的可靠性。

3、上述结构，为了加工方便，同时便于有效固定回热器组件，回热器筒体内腔顶部常设计成直角，这也容易造成应力集中，严重时会出现裂纹，造成回热器筒体损坏。此外，回热器筒体内腔顶部设计成直角，也易造成工质气流在支管与回热器组件之间流动时造成局部阻力增加，影响整机效率。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种热气机用回热器筒体，解决传统的回热器筒体由于回热器组件安装方式，以及内腔顶部和下端台阶由于直角过渡结构，导致应力集中，易造成回热器筒体疲劳损坏的问题，同时解决回热器筒体内腔顶部气体流动局部阻力过大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种热气机用回热器筒体，其有一个用于布置回热器组件的内腔，所述的内腔的结构与回热器组件的外形相适配,其内腔下端为阶梯孔结构,其特征在于：所述的回热器组件在回热器筒体内部通过内腔下端的台阶定位，回热器组件通过凸起的台阶抵靠在回热器筒体内腔下端的阶梯孔台阶上；所述的内腔顶部与侧壁之间为圆弧过渡；所述的内腔的上孔的高度大于回热器组件顶端到下部安装阶梯的高度。

优选地，上述的热气机用回热器筒体，其特征在于：所述的内腔下端的阶梯孔的上孔和下孔之间为锥面过渡。

优选地，上述的热气机用回热器筒体，其特征在于：所述的内腔顶部为锥形或拱形，回热器组件在回热器筒体内部定位后，回热器组件顶部与回热器筒体内腔顶部之间最小间隙为1-3mm。

优选地，上述的热气机用回热器筒体，其特征在于：在其筒体下端外侧设置有法兰，筒体通过法兰与热气机机身联接。

优选地，上述的热气机用回热器筒体，其特征在于：在其筒体顶部均匀布置多个焊接热气机工质加热管的孔。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型改进了回热器筒体与回热器组件的安装方式，改变了的受力部位，使筒体顶部高温区的应力值处于合理且较小的范围，提高了筒体的寿命；回热器筒体内腔顶部设计为圆弧过渡结构，进一步降低该处的应力幅值，避免因应力集中而出现疲劳破环，提高了回热器筒体的可靠性。

2、回热器筒体内腔顶部设计为圆弧过渡结构，并使回热器筒体内腔顶部与回热器组件的顶部留有一定量的间隙，这样可以避免因回热器组件和回热器筒体因材料的热膨胀系数不同而造成附加应力。同时，该处的圆弧设计还有利于改善工质流动状况，降低局部阻力损失，提高整机效率。

3、回热器组件和回热器筒体采用锥面定位，可以避免直角结构而造成的应力集中，还可以方便装配。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。