[實用新型]用于道路柴油機廢熱利用ORC系統的鋁封條式回熱器

有效

• 申請號: 201420433147.5
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN204128413U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 董軍啟;王建長;陳一中;王斌;高建新;陳能舜;張榮友
• 申請（專利權）人: 浙江銀輪機械股份有限公司
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 沈孝敬

技術領域

????本實用新型是涉及了柴油機ORC系統廢熱回收利用領域，尤其是涉及道路柴油機廢熱回收ORC系統中的一種鋁封條式回熱器。

背景技術

在過去10～20年，發動機的各種技術進步僅僅圍繞著發動機排放而開展的，如典型的EGR技術，SCR技術等。這些技術的使用，并沒有明顯的提升發動機燃油經濟性，如柴油機效率在過去很長一段時間內，一直徘徊在40～45%的水平。隨著發動機排放法規的各個階段實施和能源短缺的日益嚴峻，在排放問題基本解決后，以有機郎肯循環ORC為原理的廢熱利用WHR技術將成為發動機普遍采用的節能技術，以提高發動機的燃油經濟性。利用ORC系統來回收發動機的各種形式廢熱，如發動機尾氣，發動機缸套水等熱量。

對于道路車輛柴油機廢熱回收ORC系統中的各個零部件的輕量化，高效緊湊是整個ORC系統能否成功開發和推廣應用的關鍵。ORC系統中的回熱器可以利用膨脹機出口氣態冷媒的部分熱量來加熱冷媒泵出口的液態冷媒，在常規工業廢熱或陸地柴油機ORC系統中的回熱器一般選用管殼式換熱器。但由于管殼式換熱器外形體積較大，且質量較重，因此不太適合用于道路柴油機廢熱利用的ORC系統中。

針對上述現狀，如果能制造出一種結構緊湊，且質量較輕的回熱器，將大大推動ORC系統在道路柴油機廢熱回收領域的應用。

發明內容

本實用新型要解決的是現有技術存在的上述問題，旨在提出一種用于道路柴油機廢熱利用ORC系統中的回熱器，既要滿足結構緊湊，又要實現重量輕的要求。

為解決上述問題，本實用新型采用以下技術方案：用于道路柴油機廢熱利用ORC系統的鋁封條式回熱器，包括液態冷媒出口腔室、氣態冷媒進口腔室、液態冷媒進口腔室、氣態冷媒出口腔室和芯子，其特征在于：

所述的氣態冷媒進口腔室和氣態冷媒出口腔室分別置于所述芯子的兩端；所述的液態冷媒出口腔室置于所述芯子的一側，并靠近所述氣態冷媒進口腔室的一端；所述的液態冷媒進口腔室置于所述芯子的另一側，并靠近所述氣態冷媒出口腔室的一端；

所述的芯子為長方體結構，并以氣態冷媒流動方向作為長度方向，包括頂板、底板以及置于所述頂板和底板之間交替疊置的氣態冷媒通道和液態冷媒通道；相鄰氣態冷媒通道和液態冷媒通道之間通過隔板隔斷；所述的氣態冷媒通道包括氣態冷媒通道翅片和兩側的長封條，所述的氣態冷媒通道的兩端分別與所述的氣態冷媒進口腔室和氣態冷媒出口腔室聯通；所述的液態冷媒通道包括液態冷媒通道翅片、兩側的第一長封條和第二長封條、以及兩端的第一短封條和第二短封條，所述的第一長封條與第一短封條封閉連接，與第二短封條之間設有一個與所述的液態冷媒進口腔室聯通的第一缺口；所述的第二長封條與第二短封條封閉連接，與第一短封條之間設有一個與所述的液態冷媒出口腔室聯通的第二缺口；所述的各封條均采用鋁質材料。

本實用新型采用鋁封條式換熱器作為道路柴油機廢熱利用ORC系統中的回熱器，整機結構緊湊且重量較輕。本實用新型的另一個重要特點是：芯子為長方體結構，并以氣態冷媒流動方向作為長度方向，可有效地加長氣態冷媒的流程；同時，通過封條的特殊布置，使流體形成逆流，使熱交換更為充分，大大增強了換熱效果。當所述的芯子為狹長形長方體結構時，上述優點則更為明顯。

根據本實用新型，所述的氣態冷媒通道翅片選用鋸齒型翅片或是高效百葉窗翅片。所述的液態冷媒通道翅片選用鋸齒型翅片。

作為本實用新型的改進同，在所述的液態冷媒通道中設有至少一對與所述的第一長封條和第二長封條平行的中間長封條，所述的中間長封條與所述的第一短封條或第二短封條之間設有使液態冷媒形成迂回往復式多流程的缺口。上述結構，可有效增強液態冷媒側換熱效果。

附圖說明

圖1是本實用新型用于道路柴油機廢熱利用ORC系統的鋁封條式回熱器的結構示意圖。

圖2是本實用新型芯子的結構示意圖。

圖3是氣態冷媒通道結構示意圖。

圖4是液態冷媒通道結構示意圖，其中（a）是單流程，（b）是多流程。

圖5是兩層相鄰通道的局部結構示意圖。

圖6是鋸齒型翅片的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1，本實用新型的用于道路柴油機廢熱利用ORC系統的鋁封條式回熱器，包括液態冷媒出口腔室1、氣態冷媒進口腔室2、液態冷媒進口腔室3、氣態冷媒出口腔室4和芯子5。