专利名称：回热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种回热器，它具有一个由松散材料构成的，置于两同轴园柱状栅栏之间的环形蓄热介质，一个由靠里面的热栅栏围成的热收集室和一个包在靠外面的冷栅栏为一面和壳壁为另一面之间的冷收集室。
这类回热器公布于美国专利US-PS2，272，108中。在该专利中所描述的回热器实施例中，热收集室有一开口的顶并接入壳壁上部，或称回热器的顶部的出口为收集在鼓冷风期间所产生的热气体。
回热器的顶部还跨越围绕热收集室同轴布置、置于冷栅栏和热栅栏之间的用于存放蓄热介质的环形室。蓄热介质由具有颗粒尺寸为25至100mm的松散材料组成。在回热器的外壁或者是顶部有孔，松散材料通过这些孔可被倒入环形室。
回热器的顶部座落在回热器的竖直的壳壁上，并有专门插入的一圈梁为吸收推力用。
由外栅栏作为一面和回热器壳壁作为另一面所形成的环形室用作在加热阶段被冷却的排气的收集室，而在鼓风阶段，它用作在回热器或是蓄热介质的四周分配冷风。该结构的结果是几乎整个回热器的外皮只接触到冷气体，所以不再需要隔热层。
同轴放置的靠里面的热栅栏一面形成了环形蓄热床的边界，另一面是被加热的鼓风的园柱状收集室的边界，或者说它形成了热燃气的分配室。所述的收集室而且当然也是靠里面的栅栏，长期处于高温，所以只能用陶瓷耐火元件构成，然而，所述的陶瓷元件必段提供一种能使气体通过的足够的透气性。特别是，使用具有小尺寸的颗粒的松散材料作为蓄热介质意味着这些元件可允许气体通过，但不是松散材料的部分。
由于它的变化的温度负载，所述的热栅栏易遭受热膨胀，这种热膨胀在设计时绝对必须考虑。于是，必须采取步骤特别要确保在冷却后在热栅栏中缝隙不开裂，或者说在它的上部，开口的支圈区不遭受疲劳交替而致使相对小的细颗粒充填能自冷栅栏和热栅栏之间的环形室中冒出进入热收集室。
于是，众所周知，以重叠元件的迷宫形式的梯组来密封该热栅栏区，所述元件由金属制成，由于暴露在高热中，而且由于它们与回热器外壳连接，故必须配备水冷系统。
本发明的目的是要消除上面所描述的所述的缺点，而且，特别是要改善在该重要的热区域中回热器运行的可靠性。
在本文开头所述的回热器形式中在那里热收集室是由座落在热栅栏的上支圈上的罩盖所封闭，在距罩盖上面一段距离处设一防护屏，它与回热器外壁相毗邻，但在结构上不与罩盖相连，达到了本发明的目的。
由提供了这样一个罩盖封闭了热收集室，保证了尽管在热栅栏和罩盖区发生热膨胀，没有松散材料能进入内收集室，另一方面，回热器在上部区域的外壁也可受到保护使之不受由于内收集室中的热气体的热效应的影响。
罩盖由陶瓷组成是很有利的。
这种材料具有高强度，此外还有高耐热性。
在本发明的进一步的实施例中，该罩盖由耐火浇铸材料制成，且耐火的加强元件封装在它的支圈区域内。
这些加强元件可使罩盖吸收在它支圈区内的推力和分布在它周边的张力。
在该实施例中，在罩盖的支圈区内的加强棒是水平地、与罩盖半径呈切向地布置在浇铸材料内，并亦布满在支圈区的整个高度。
该加强元件的实施例使它们有可能做成较小的结构，在尺寸上，特别是长度要短，并有可能用一种不抗粘连的材料制成。
加强元件是高强度的陶瓷棒，那是很有利。
象陶瓷制成的罩盖那样，所述的陶瓷棒也是高度耐热的。
在本发明的进一步的有优越性的实施例中，防护屏做成一个锥形罩，其外支圈套在罩盖或是热栅栏外面。
该防护屏的实施例保证在上部区域的回热器外壁的完全的热保护。
在罩盖上方和防护罩下面提供了一隔热层，非常有利。
所述的隔热层增加了回热器外壁的保护，而且还可防止罩盖区的热损失。
有利的是，防护罩与回热器壁围成了一个空间，该空间与由两个同轴园柱形的热栅栏和冷栅栏围成的蓄热介质室相通。
该空间的实施例，由于它的环形结构的结果，导致了一种为蓄热介质的松散材料均匀装料的便利条件。
在本发明的一个很有利的深一层的发展中，热栅栏由独特的砖制成，这些砖由高耐热材料，例如陶瓷，组成，并有一空腔，它开口于容纳蓄热介质的环形室，空腔充填了特殊的细颗粒状的松散材料，和有一个一端开口的孔眼、它始于由热栅栏围成的热收集室的砖界面，并伸向充填了松散材料的空腔内。
这种特殊的砖的实施例保证了独特的砖的材料组分，或者说构成还直接作热交换用的整个砖内壁是相对地小，而且热气体或要被加热的冷气体能够在实际上没有阻力的情况下通过所提供的一端开口的孔眼进入松散材料并进行热交换。特别是，这种砖的构造保证了特别小颗粒尺寸的颗粒可以用作蓄热介质而仍可以消除细颗粒的松散材料穿过由热膨胀结果在热栅栏中引起的隙和裂缝进入热收集区的危险性。
松散材料由耐热胶粘固在空腔内，有其优越性。
除了这种粘结增加了砖的致密性外，它还防止在砖的空腔内的细颗粒松散材料被松散材料(指蓄热介质的材料-译者注)剥落，落入冷栅栏和热栅栏之间的环形室中。
最后，砖的壁宽b小于相对的壁宽B。
作为这一特殊的实施例的结果，这种砖专门适用于建造园柱状热栅栏。
下面对本发明的一个示范性实施例配以参考图进行解释。下列图中
图1示出通过回热器上部区域的一个垂直剖面。
图2示出通过罩盖的垂直的和水平的剖面。
图3示出代表一块砖的的局部剖视和透视图。
该回热器主要包括一个包围反应器内部的壳体壁1。
所述的反应器内部由两个同轴的园柱形栅栏2和3分割成一个为热气体提供的中央热收集室4，一个夹在冷栅栏2和热栅栏3之间，用于存放蓄热介质的环状室5，和一个由冷栅栏2和壳壁1形成的冷收集室6。
冷栅栏2可由金属制成，但热栅栏3由高耐热砖7装配而成，该砖将在下面详述。
热的内室4由座落在热栅栏3的上部支圈8上的罩盖9封闭，并依次由隔热层10覆盖，后者依次由套在热栅栏3外径外面的防护罩11遮盖。
所述防护屏11在该示范性的实施例中做成锥形盖12的外支圈12′伸在罩盖9的支圈区13的外面，并与反应器的壳壁1的上部区域一起围成一个空间14，该空间有一孔15，构成蓄热介质的松散材料16通过该孔可被输入反应器。所述空间14以环形空隙17的形式开口于为接受松散材料16的室5中。
该用于将松散材料16倒入环形室5并在那里将它分配的空间14的实施例有它的优点，即只需在反应器上提供一个唯一的开口15用来倾倒松散材料16，而按照US-PS 2，272，108专利，众所周知的回热器的实施例的情况，在装盛蓄热介质的在环形空间5的整个周边上开了许多单个的孔。
实际的结果是，热栅栏3的上部支圈8由罩盖9和隔热床10使它完全与存放蓄热介质的室5隔离，热栅栏3中的由热膨胀引起的变化不再会导致松散材料16进入热收集室4中。
图2中的两个剖面所表示的罩盖9由耐热陶瓷浇铸材料制成，在罩盖的支圈区13装备了加强元件18，便在热栅栏3的上部支圈区8上支撑罩盖而无须提供圈梁。
所述的加强元件18由相当短的，高强度的陶瓷棒组成，这些陶瓷棒水平地、并与罩盖9半径呈切向地配置在支圈区13的每一个截面上。分布在罩盖9的整个圆周周边上的所有的上述的陶瓷棒，由于它们在罩盖9的陶瓷浇铸材料中的坚固的拉牢作用，形成了一种完全的整体的圈梁，它可以吸收发生在该区域内的力。这种型式的罩盖的加强保证了罩盖9不致由于出现温度变化而损坏。
构成热栅栏3的砖7也由高耐热材料组成。在这方面，可参考图3，它表示了这种砖7的放大了的透视图。
最好要用陶瓷材料，而且该独特的砖的坚实部分，也就是那些没有通道的部分，比起总体积来说，应该做得尽可能地小。
为此目的，所示的砖7有一个空腔19，它在砖7的所有的侧面，但伸向有蓄热介质的室5的壁面23除外，由相对应的陶瓷壁围隔而成。所述的空腔19由小颗粒充填，后者由耐热胶相互加固和固定以防止从砖7中掉落出去。
与壁23相对的并伸入回热器的热收集室4的壁21有一个一端开口的孔眼22，它相对远地伸进充填了小颗粒20的空腔19并允许热气体进入蓄热介质，或者允许被加热的冷气体出来进入回热器的收集室4。
按照图3，砖7略呈锥形，也就是壁21的宽b小于壁23的宽B、砖7的高和长在各面均相等。这种砖7的实施例特别适合于建造环形热栅栏3。
权利要求
1.一种回热器，它具有一个松散材料组成的、并置于两个同轴园柱形栅栏之间的环形蓄热介质，一个由靠里面的热栅栏围成的热收集室和一个围在一面是靠外面的冷栅栏，另一面是回热器壳壁之间的冷收集室，其中热收集室(4)由座落在热栅栏(3)的上部支圈(8)上的罩盖(9)封闭，在距罩盖(9)上面一段距离处，那里设置了一个与回热器的壳体(1)毗邻且在结构上不与罩盖(9)相联接的防护屏(11)。
2.如权利要求1所述的回热器，其中罩盖(9)由耐火浇铸材料制成，而且耐热的加强元件(18)被包在它的支圈区(13)中。
3.如权利要求2所述的回热器，其中罩盖(9)由陶瓷组成。
4.如权利要求2所述的回热器，其中罩盖(9)的支圈区(13)中的加强元件(18)被水平地和与罩盖半径呈切向地布置在浇铸材料内，而且布满支圈区(13)的整个高度。
5.如权利要求4所述的回热器，其中加强元件(18)是高强度的陶瓷棒。
6.如权利要求1所述的回热器，其中防护屏(11)被做成一个锥形盖(12)，它的外支圈(12′)套在罩盖(9)或热栅栏(3)的外面。
7.如权利要求6所述的回热器，其中罩盖(9)和防护屏(11)之间提供了一个隔热层(10)。
8.如权利要求1所述的回热器，其中防护屏(11)与回热器的壳壁(1)一起围成了一个空间(14)，该空间与由冷栅栏和热栅栏(相应地2和3)围成的蓄热介质室(5)相通。
9.如权利要求8所述的回热器，其中与在一方面为空间(14)和另一方面为蓄热介质室(5)间的联系是由一环形间隙(17)构成。
10.如权利要求1所述的回热器，其中热栅栏(3)由独特的砖(7)制成，该砖由高耐热材料，例如陶瓷组成并有一开口在容纳蓄热介质的环形室(5)内的空腔(19)，空腔(19)由松散材料(20)充填，和有一个一端开口的孔眼(22)，它始于砖(7)的壁(21)，该壁靠着由热栅栏(3)围成的热收集室(4)，该孔眼伸入充填松散材料(20)的空腔(19)内。
11.如权利要求2所述的回热器，其中松散材料(20)由一种耐热胶固结在空腔(19)内。
12.如权利要求1所述的回热器，其中砖(7)的壁(21)的宽度小于对面壁(23)的宽度B。
全文摘要
提出了一种回热器，它有一个由松散材料(16)组成的。置于两同轴圆柱形栅栏(对应的2和3)之间的环形蓄热介质，一个由靠里面的热栅栏(3)所围成的热收集室(4)和一个包在一面为靠外面的冷栅栏(2)、和另一面为回热器的壳壁(1)之间的冷收集室(6)，在该回热器中热收集室(4)由座落于热栅栏(3)的上部支圈上的罩盖(9)所封闭，在罩盖(9)上方的一段距离处提供了一个与回热器壳壁(1)相毗邻而在结构上与罩盖(9)不连接的防护屏(11)。
文档编号F28D17/02GK1094507SQ93114549
公开日1994年11月2日 申请日期1993年11月16日 优先权日1992年11月16日
发明者汉斯·格奥尔格·法斯宾德 申请人:乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司