[發明專利]熱交換器以及配備了該熱交換器的燃氣渦輪機設備

有效

• 申請號: 201480008159.6
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN104981675B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 藤田一作;中村太一;平岡賢
• 申請（專利權）人: 三菱日立電力系統株式會社
• 主分類號: F28F9/013
• 分類號: F28F9/013;F01K23/10;F02C6/00;F02C6/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及一種熱交換器以及配備了熱交換器的燃氣渦輪機設備。

依據于2013年2月18日向日本提出專利申請的特愿2013-029472號本申請主張優先權，并在此處援用其內容作為參考。

背景技術

一般來說，作為熱交換器而被提出的技術中有，如下述專利文獻1，具備設置在胴體內的多個傳熱管、支撐傳熱管的多個傳熱管支撐裝置的熱交換器。該熱交換器，在管內流體和管外流體之間進行熱交換，前者在傳熱管的內部流通，后者在傳熱管的外部，朝著與管內流體相反的方向流通。

而且，該熱交換器，在傳熱管支撐裝置上，設置了蛋架型亂流促進機構。由此，在傳熱管外部流通的流體，在傳熱管與蛋架型亂流促進機構之間的部分流通時，會擾亂流體的層流，因此，在與傳熱管內部流通的流體之間，進行有效的熱交換。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開昭62-166296號公報

發明內容

要解決的技術問題

像這樣，通過上述專利文獻1中提到的熱交換器，熱交換率只是稍微上升，所以，期望能提升更高的熱交換率。

本發明提供能夠有效進行熱交換的熱交換器以及配備了這種熱交換器的燃氣渦輪機設備。

技術方案

(1)根據本發明的第一方式，熱交換器具備：胴體和多個傳熱管以及支撐板。所述多個傳熱管配置在所述胴體內部。所述支撐板在該傳熱管的長邊方向上隔開間隔配置為多個。在所述支撐板形成有用來所述多個傳熱管所插通的多個管插通孔。在所述多個支撐板中，在所述長邊方向上相鄰接的兩個所述支撐板之間，相對于一個所述傳熱管的所述管插通孔的形狀相互不同。

根據上述結構，在相對于一個傳熱管的支撐板上形成的管插通孔形狀，在相鄰的支撐板之間相互不同。因此，在支撐板的管插通孔與傳熱管之間所形成的空間部分形狀，與相鄰的支撐板彼此不同。由此，當傳熱管外部流通的流體，通過該空間部分時，根據空間部分的形狀，來破壞層流。據此，在傳熱管內部流通的流體和傳熱管外部流通的流體之間，在傳熱管整個長邊方向上進行有效的熱交換。

(2)上述(1)所述的熱交換器中，在所述多個傳熱管束的外周一側設置有導管，該導管在覆蓋這些多個傳熱管束的同時，在所述長邊方向上延伸，且在所述胴體的內周面之間隔開間隔來配置。

根據上述結構，在傳熱管內部流通的流體，以下稱為管內流體，和傳熱管外部流通的流體以下稱為管外流體之間進行熱交換。在這里，即便通過熱交換而管外流體溫度升高，因為管外流體流過導管內，所以可以抑制存在于導管外部與胴體內周面之間的流體溫度上升。由此，由于胴體自身溫度不會上升，可以維持作為熱交換器的健全狀態。

(3)上述(1)或(2)所述的熱交換器中，在所述傳熱管的外周面設置有翅片，該翅片在朝向徑向外側突出的同時，朝向所述長邊方向延伸而存在。

根據上述結構，通過在傳熱管上設置了翅片，熱交換時傳熱面積增大，能有效地進行熱交換。

(4)上述(1)至(3)任一項所述的熱交換器中，在所述胴體上設置有將管內流體供給至所述多個所述傳熱管內的入口集管器配管和將熱交換之后的所述管內流體從該傳熱管排出的出口集管器配管中的至少一個。

根據上述結構，比如設置了入口集管器配管的情況下，通過入口集管器配管將管內流體供給傳熱管內，從傳熱管排出進行了熱交換的管內流體。在這里，一般就熱交換器而言，有一種熱交換器，分別在胴體內設置了將管內流體供給胴體內的噴嘴，以及將熱交換之后的管內流體排出胴體的噴嘴。此熱交換器，需要設置障壁，來隔斷設置了供給一側噴嘴這一側的艙室和設置了排出一側噴嘴這一側的艙室。另一方面，上述結構的熱交換器，通過設置入口集管器配管，不需要設置這樣的障壁，就可以分離熱交換前后的管內流體。因此，可以削減設置該障壁產生的成本。并且，即便在設置了出口集管器配管的情況下，也和設置了入口集管器配管的情況一樣，可以分離熱交換前后的管內流體。所以，可以削減設置該障壁所產生的成本。

(5)上述(4)所述的熱交換器中，可設置有所述入口集管器配管和所述出口集管器配管。