一种用于热交换的带覆层的蓄热体的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种热交换装置，具体的涉及一种用于热交换的带覆层的蓄热体。
【背景技术】
[0002]作为蓄热式热交换器的关键部件之一的蓄热体，其材料的性能指标，如耐高温性、蓄热密度、传热效率、高温结构强度等对换热器的热效率、使用温度、使用寿命和维修周期等将产生重要的影响，其中，传热效率直接影响蓄热体的表面温度以及热风温度。
[0003]影响蓄热体传热效率的一个重要原因是蓄热体的辐射率及蓄热体表面发射率，现有的蓄热体的表面辐射率一般在0.6以下，热传效率较低，并且蓄热体的体积密度较小，气孔密度较大，这些都导致了现有用于热交换的蓄热体的蓄热能力较差，影响了换热器的热效率，另一方面，现有的蓄热体表面强度较低，容易发生渣化，影响整体的换热器的使用寿命O
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为了解决上述提到的现有的高温窑炉的金属受热面存在的容易焦结、吸热能力差等缺点，提供一种用于热交换的带覆层的蓄热体，提高高温窑炉热交换效率和工作效率，提高热风温度、减少热损失，达到节省能源的目的。
[0005]具体地，本实用新型提供一种用于热交换的带覆层的蓄热体，一种用于热交换的带覆层的蓄热体，其包括蓄热体本体和包覆在所述蓄热体外表面的覆层，所述蓄热体具有顶部表面、底部表面以及多个位于所述顶部表面与所述底部表面之间的供流体流动的通道，其中所述覆层包括基层和涂覆层，所述基层粘结在所述蓄热体的外表面上，所述涂覆层涂覆在所述基层外侧，所述涂覆层为包含纳米级碳化硅颗粒或纳米级氧化锆颗粒的纳微米级涂覆层。
[0006]可优选的是，所述基层为粘结剂层。
[0007]可优选的是，所述覆层的厚度为0.2-0.3mm。
[0008]可优选的是，所述覆层表面设置有气孔。
[0009]可优选的是，所述纳米级碳化娃颗粒或者纳米级氧化错颗粒的直径为0.5-2nm。
[0010]可优选的是，所述蓄热体为硅质格子砖、高铝质格子砖或粘土质格子砖。
[0011 ]可优选的是，所述蓄热体本体和覆层的辐射率为0.9。
[0012]本实用新型在蓄热体表面涂覆纳微米级涂覆层，纳微米级涂覆层包含的碳化硅颗粒或氧化锆颗粒实现了在蓄热体表面涂覆纳微米高辐射覆层节能涂料的目的，提高蓄热体表面辐射率，使蓄热体辐射传热效率提高。覆层强化了高温环境下固体表面与非透明介质，例如气体间的辐射传热，提高了蓄热体的表面温度，加大了表里温度梯度，使高温窑炉上部未达到饱和状态的蓄热体本体蓄热量增加，从而提高高温窑炉吞吐热量的能力，最终达到提高高温窑炉热交换效率和工作效率，提高热风温度、减少热损失，节省能源之目的。
[0013]超细粉技术处理的纳微米级涂覆层所包含的碳化硅颗粒和氧化锆颗粒，不仅使覆层致密，充填了气孔，可隔绝有害物质对耐材基体的侵蚀，防止蓄热体本体渣化；同时蓄热体本体的体积密度增大、气孔率减小，耐压强度、抗折强度、荷重软化温度、高温蠕变等物理力学性能均得以提高;可提高蓄热体本体的使用寿命。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构不意图；以及
[0015]图2为本实用新型的覆层的示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的结构及工作原理做进一步解释:
[0017]具体地，本实用新型提供一种用于热交换的带覆层的蓄热体，如图1所示，其包括蓄热体本体I和包覆在蓄热体本体I的外表面上的覆层2。蓄热体本体I为硅质、高铝质或粘土质格子砖。蓄热体本体I具有顶部表面10和底部表面11，在顶部表面10与底部表面11之间设置有多个供流体，诸如热空气流动的通道12，覆层2整体覆盖于蓄热体本体I的外表面，使蓄热体本体I的辐射传热效率提高，使得高温环境下固体表面与非透明介质如气体间的辐射传热，提高了蓄热体本体I的表面温度，加大了表里温度梯度，从而提高高温窑炉吞吐热量的能力，最终达到提高高温窑炉热交换效率和工作效率，提高热风温度、减少热损失，节省能源之目的。
[0018]如图2所示，覆层2包括基层3和涂覆层4，图2示意图分解开覆层2的一角所示出的情况。基层3粘结在蓄热体本体I的外表面上，能够减少蓄热体本体I的表面张力，使覆层2的材料能够渗透到蓄热体本体I的基体中，与基体呈渗态结合，保证涂覆层4在高温、恶劣的环境下不脱落，长期发挥效能。
[0019]涂覆层4为纳微米级涂覆层，纳微米级涂覆层4的材料利用超细粉技术处理的纳微米高辐射覆层节能涂料，不仅使涂覆层4致密，而且由于覆层4设置有微小的气孔，可隔绝有害物质对基体的侵蚀，防止蓄热体渣化，同时由于蓄热体本体I的体积密度增大、气孔率减小，耐压强度、抗折强度、荷重软化温度、高温蠕变等物理力学性能均得以提高，可提高蓄热体的使用寿命。
[0020]优选地，涂覆层为包含纳米级碳化硅颗粒或纳米级氧化锆颗粒的纳微米级涂覆层，其中纳米级碳化硅颗粒或者纳米级氧化锆颗粒的直径为0.5-2nm，纳微米级涂覆层的厚度为 0.2-0.3mm。
[0021]本实用新型的覆层2主要应用于高温窑炉上部的高温区，该部位蓄热体材料一般为硅质、高铝质和粘土质格子砖，这些材料的基体发射率均在0.7以下，且随着温度的升高还会有所衰减。根据耐材基体材质、应用工况条件和材料成本，经多次大量试验优选出碳化硅、氧化锆等多种高发射率物质作为覆层的功能组分，在此基础上经混合细磨配制成为纳微米级涂覆层，其中所含有的碳化硅颗粒或者氧化锆颗粒的直径为纳米级。涂覆层的发射率均在0.9以上，且高温下不衰减，解决了蓄热体耐材基体的发射率低、高温衰减等技术难题。根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律，在相同温度下将蓄热体原有的辐射率0.7提高到0.9，辐射传热量就能提尚28%以上。
[0022]高温远红外节能涂料是在蓄热体本体I表面涂覆纳微米高福射的覆层2，提高蓄热体表面发射率，使蓄热体本体I辐射传热效率提高。覆层2强化了高温环境下固体表面与非透明介质间的辐射传热，提高了蓄热体的表面温度，加大了表里温度梯度，从而提高热风炉吞吐热量的能力，最终达到提高热风炉热交换效率和工作效率，提高热风温度、减少热损失，节省能源之目的。
[0023]最后应说明的是:以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种用于热交换的带覆层的蓄热体，其包括蓄热体本体和包覆在所述蓄热体外表面的覆层，所述蓄热体具有顶部表面、底部表面以及多个位于所述顶部表面与所述底部表面之间的供流体流动的通道，其特征在于:所述覆层包括基层和涂覆层，所述基层粘结在所述蓄热体的外表面上，所述涂覆层涂覆在所述基层外侧，所述涂覆层为包含纳米级碳化硅颗粒或纳米级氧化锆颗粒的纳微米级涂覆层。2.根据权利要求1所述的用于热交换的带覆层的蓄热体，其特征在于:所述基层为粘结剂层。3.根据权利要求2所述的用于热交换的带覆层的蓄热体，其特征在于:所述覆层的厚度为0.2-0.3mmο4.根据权利要求3所述的用于热交换的带覆层的蓄热体，其特征在于:所述覆层表面设置有气孔。5.根据权利要求1所述的用于热交换的带覆层的蓄热体，其特征在于:所述纳米级碳化娃颗粒或者纳米级氧化错颗粒的直径为0.5-2nm。6.根据权利要求4所述的用于热交换的带覆层的蓄热体，其特征在于:所述蓄热体为硅质格子砖、尚招质格子砖或粘土质格子砖。7.根据权利要求4所述的用于热交换的带覆层的蓄热体，其特征在于:所述蓄热体本体和覆层的辐射率为0.9。
【专利摘要】本实用新型提供一种用于热交换的带覆层的蓄热体，其包括蓄热体本体和包覆在所述蓄热体外表面的覆层，蓄热体具有顶部表面、底部表面以及多个位于顶部表面与底部表面之间的供流体流动的通道，其中覆层包括基层和涂覆层，基层粘结在蓄热体的外表面上，涂覆层涂覆在基层外侧，涂覆层为包含纳米级碳化硅颗粒或纳米级氧化锆颗粒的纳微米级涂覆层。本实用新型提高了蓄热体的表面温度，加大了表里温度梯度，从而提高高温窑炉吞吐热量的能力，并提高高温窑炉热交换效率、提高热风温度、减少热损失，从而达到节省能源之目的。
【IPC分类】F28D20/00
【公开号】CN205209310
【申请号】CN201521055585
【发明人】董培仑, 桂国喜
【申请人】董培仑
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月17日