本发明涉及燃气涡轮技术领域,具体涉及一种燃气涡轮用回热器。
背景技术:
传统的微型燃气涡轮从涡轮流出的高温气体直接排放到大气环境,造成了能量的浪费,从而造成整机热效率不高。同时进入燃烧室的空气温度较低,燃烧室的温升也不高,影响气流的后续做功能力。
在传统的燃气涡轮上配备回热器,通过把涡轮排出的高温气体导入回热器,与回热器内来自压气机出口的空气进行换热,经过换热器换热的气体再进入燃烧室时,燃烧室的进口空气温度升高,焓值增加,有利于燃烧室内燃料的着火燃烧,提高了燃烧室的温升,增加了气流的后续做功能力。
基于上述情况,本发明提出了一种燃气涡轮用回热器,可有效解决以上问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种燃气涡轮用回热器。本发明的燃气涡轮用回热器结构简单,使用方便,通过在曲面上设置交错分布的凸起和凹坑,增加了换热面积,大大提高了换热效率。
本发明通过下述技术方案实现:
一种燃气涡轮用回热器,包括回热器内壁、回热器外壁、回热器顶板和回热器底板;所述回热器呈圆柱状,所述回热器内壁、回热器外壁、回热器顶板和回热器底板之间封闭形成中空腔体;
所述回热器内壁和回热器外壁之间依次设有若干个曲面,所述曲面上设有凹坑和凸起,所述曲面、回热器顶板和回热器底板之间形成烟气气流通道和空气气流通道;
所述回热器内壁靠近回热器底板一侧环设有烟气入口,所述回热器内壁远离回热器底板一侧环设有空气出口,所述回热器顶板上开设有烟气出口,所述回热器底板上开设有空气入口;
所述烟气气流通道一端连接烟气入口,另一端连接烟气出口,所述空气气流通道一端连接空气入口,另一端连接空气出口,且所述烟气气流通道两侧均为空气气流通道,所述空气气流通道两侧均为烟气气流通道。
本发明的目的在于提供一种燃气涡轮用回热器。本发明的燃气涡轮用回热器结构简单,使用方便,通过在曲面上设置交错分布的凸起和凹坑,增加了换热面积,大大提高了换热效率。
优选的,所述回热器内壁上设有挡板。
优选的,所述回热器底板延伸至回热器外壁的外侧,所述回热器底板延伸至回热器外壁外侧的部分上设有安装孔。
优选的,所述空气入口和空气出口的数量均为6个,每个所述空气入口分别对应不同的空气出口。
优选的,所述烟气入口和烟气出口的数量均为6个,每个所述烟气入口分别对应不同的烟气出口。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明的目的在于提供一种燃气涡轮用回热器。本发明的燃气涡轮用回热器结构简单,使用方便,通过在曲面上设置交错分布的凸起和凹坑,增加了换热面积,大大提高了换热效率。
1.在燃气涡轮燃烧室的外侧设置回热器,可以有效减少燃烧室向外界散失热量;
2.通过在曲面上分布有间隔的凸起和凹坑,一方面增加了换热面积,另一方面部分流体在流动过程中遇到凸起时会分开从凸起边缘绕行,与附近流经凸起的流体掺混,有利于流线交叉和流体之间的热量交换,从而使流体热量分布更均匀,同时,这些凸起和凹坑对流体流动有扰动作用,可以增强湍流强度,从而强化换热效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明(另一视角)的结构示意图;
图3为本发明的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是应当理解,附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
实施例1:
如图1至3所示,本发明提供了一种燃气涡轮用回热器,包括回热器内壁1、回热器外壁2、回热器顶板3和回热器底板4;
所述回热器内壁1和回热器外壁2之间依次设有若干个曲面5,所述曲面5上设有凹坑51和凸起52,所述曲面5、回热器顶板3和回热器底板4之间形成烟气气流通道和空气气流通道;
所述回热器内壁1靠近回热器底板4一侧环设有烟气入口11,所述回热器内壁1远离回热器底板4一侧环设有空气出口12,所述回热器顶板3上开设有烟气出口31,所述回热器底板4上开设有空气入口41;
所述烟气气流通道一端连接烟气入口11,另一端连接烟气出口31,所述空气气流通道一端连接空气入口41,另一端连接空气出口12,且所述烟气气流通道两侧均为空气气流通道,所述空气气流通道两侧均为烟气气流通道。空气气流通道与烟气气流通道交错分布在回热器内,便于烟气与空气进行换热。
实施例2:
如图1至3所示,本发明提供了一种燃气涡轮用回热器,包括回热器内壁1、回热器外壁2、回热器顶板3和回热器底板4;
所述回热器内壁1和回热器外壁2之间依次设有若干个曲面5,所述曲面5上设有凹坑51和凸起52,所述曲面5、回热器顶板3和回热器底板4之间形成烟气气流通道和空气气流通道;
所述回热器内壁1靠近回热器底板4一侧环设有烟气入口11,所述回热器内壁1远离回热器底板4一侧环设有空气出口12,所述回热器顶板3上开设有烟气出口31,所述回热器底板4上开设有空气入口41;
所述烟气气流通道一端连接烟气入口11,另一端连接烟气出口31,所述空气气流通道一端连接空气入口41,另一端连接空气出口12,且所述烟气气流通道两侧均为空气气流通道,所述空气气流通道两侧均为烟气气流通道。空气气流通道与烟气气流通道交错分布在回热器内,便于烟气与空气进行换热。
进一步地,在另一个实施例中,所述回热器内壁1上设有挡板6。
挡板6可以阻挡烟气进入回热器内壁1的中空处,防止烟气占比过大,影响空气燃烧效率。
进一步地,在另一个实施例中,所述回热器底板4延伸至回热器外壁2的外侧,所述回热器底板4延伸至回热器外壁2外侧的部分上设有安装孔42。
设置安装孔42的目的是为了便于连接其他部件。
进一步地,在另一个实施例中,所述空气入口41和空气出口12的数量均为6个,每个所述空气入口41分别对应不同的空气出口12。
进一步地,在另一个实施例中,所述烟气入口11和烟气出口31的数量均为6个,每个所述烟气入口11分别对应不同的烟气出口31。
可以根据实际需求设置不同数量的空气和烟气通道,提高了本发明的应用范围。
需要注意的是,除了本发明所采用的回热器结构以外,可采用多个圆管通烟气的结构,通过圆管内的烟气与圆管外的空气进行换热,
还可在圆管上增加翅片,增强烟气与空气的换热面积,从而提高换热效率。
依据本发明的描述及附图,本领域技术人员很容易制造或使用本发明的燃气涡轮用回热器,并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明,本发明中,若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以结合附图,并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定,本发明中,若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。