专利名称：板式陶瓷蓄热体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蓄热体，具体地说是--种用于工业炉蓄热式燃烧器上 的板式陶瓷蓄热体。
技术背景蓄热式燃烧技术是目前广泛应用于钢铁冶金、机械、石化、建材、有色冶 金等行业工业炉上的节能环保新型燃烧技术。陶瓷蓄热体是蓄热式燃烧器完成 烟气余热回收利用的中间载体，通过蓄热体周期性地蓄热与释热，将高温烟气 的热量传递给常温助燃空气或煤气，实现烟气余热的回收和助燃空气或煤气的 高温预热，达到高效节能环保的目的。由此可见，蓄热体是蓄热式燃烧器中的 关键部件。目前国内外广泛使用的蓄热体主要有陶瓷蓄热球和蜂窝蓄热体，其 中蜂窝蓄热体主要有正方形和正六边形两种格孔结构。在实际应用中，由于陶 瓷球蓄热体间空隙通道不规则，长时间使用后易粘渣，导致流动阻力大，降低 了烟气余热的回收效率，同时，由于单位体积换热面积小，增大了蓄热室的布 置空间，给实际应用带来安装困难。对于薄壁格孔结构蜂窝蓄热体，其直通道 结构，大幅度降低了流动阻力，蓄热体的薄壁特征有效地提高了蓄热体的单位 体积换热面积方面，其中，正方形格孔更有利于单位体积换热面积的提高，但 格孔边角的应力集中、薄壁的渣蚀、通道的粘渣、高温蠕变等问题，导致蜂窝蓄热体使用寿命短；同时，前后排蜂窝蓄热体安装过程中的错位，导致蜂窝通 道部分堵塞，造成流动阻力增大，影响了蓄热体的换热性能，节能效果显著下
降。针对上述问题，国内专利"一种蓄热体"专利号ZL98242840.5提供了一 种片状锯齿结构蓄热体，增强了蓄热体的抗粘渣性能，有效地避免了蓄热体通 道的堵塞问题，但锯齿形结构，加剧了蓄热体的应力集中以及边棱凸出部位的 冲刷磨损，同时，在气流横掠锯齿后产生的涡流，劣化了对流换热性能；此外， 普通陶瓷材料辐射率低，不利于高温辐射传热的强化，因而，该结构不利于蓄 热体使用寿命的延长、单位体积换热表面积的提高以及蓄热体换热性能的改善。 实用新型内容为解决现有技术所存在的上述问题，本实用新型提供了 - 一种换热性能优良、 流动阻力小、单位体积换热面积大、表面辐射率高的板式陶瓷蓄热体。本实用新型为了实现上述目的，所采用的技术方案如下所述所述板式陶 瓷蓄热体由若干个凸球冠1和若干个凹球冠2依次连接组成，所述若干个凸球 冠1和若干个问球冠2之间为过渡面3;所述蓄热体外形可为长方形或正方形的板状结构；所述蓄热体的两侧分别设有边沿4，通过调整边沿4的厚度h与 蓄热体两侧凸球冠1顶面间的高度H之差可调整蓄热体通道截面积与流动阻力。 进一步地，所述凸球冠l和凹球冠2为立体角小于2兀sr的球冠；所述蓄 热体上同一侧面上的凸球冠1与凹球冠2为错排分布，以该板式蓄热体中线对 称布置。更进一步地，所述蓄热体两侧凸球冠1、凹球冠2和过渡面3的表面涂有 高辐射率涂层5。本实用新型在使用时，通过叠合完成在蓄热室内蓄热体的组装，叠合时， 可在与流动方向平行的边沿4处即可采用高温泥浆粘结叠合，也可直接叠合 但采用粘结叠合可提高蓄热室内蓄热体的综合整体性。通过与流动方向平行的
边沿4部位涂抹泥浆的蓄热体粘结叠合，保证了蓄热室内蓄热体的综合整体性。 本实用新型通过凸球冠1、凹球冠2立体角小于2 ji sr(球面度)球冠的结构 设计，便于模压成型的脱模，避免了边角凸出部位气流剧烈冲刷，延缓了蓄热 体的破损进程。本实用新型具有结构合理、流动阻力小，使用寿命长、换热性 能优良、节能效果显著的优点，适用于各种工业炉上的蓄热式燃烧器。
图1是本实用新型的整体结构示意图； 图2是图1的A-A剖视图； 图3是叠拼组合蓄热体的剖视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图具体说明具体实施方式
。如图1所示，本实施方式所述板式陶瓷蓄热体由若干个凸球冠1和若干个 凹球冠2依次连接组成，所述凸球冠1和若干个凹球冠2之间为过渡面3;通过凸球冠1、凹球冠2立体角小于2 :i sr(球面度)球冠的结构设计，便于模压成 型的脱模，避免了边角凸出部位气流剧烈冲刷，延缓了蓄热体的破损进程。所 述蓄热体外形可为长方形或正方形的板状结构，其中，若采用长方形板状结构， 长方形的长度方向与流动方向相同。具体地，如图2所示，所述蓄热体的两侧分别设有边沿4。可以理解地是， 根据使用需要，通过调整边沿4的厚度h与蓄热体两侧凸球冠1顶面间的高度 H之差可调整蓄热体通道截面积与流动阻力。进一步地，所述凸球冠1和凹球冠2为立体角小于2 Ji sr的球冠；所述蓄 热体上同一侧面上的凸球冠1与凹球冠2为错排分布，以该板式蓄热体中线对
称布置。通过蓄热体同一侧面上的凸球冠1、凹球冠2的错排分布，大幅度降 低了过渡面3的面积，提高了蓄热体单位体积的换热比表面积。通过凸球冠1 和凹球冠2在蓄热体同侧面沿流动方向中线的对称布置，保证了通道上下部分 结构的对称性，提高了通道内气流分布的均匀性和蓄热体的表面换热利用效率u 当然，所述蓄热体上同一侧面上的凸球冠1与凹球冠2也可以为顺排分布， 尽管顺排分布不利于蓄热体单位体积的换热比表面积的提高，但可降低蓄热体 的制作难度。更进一步地，所述蓄热体两侧凸球冠1、凹球冠2和过渡面3的表面涂有 高辐射率涂层5。通过蓄热体表面高辐射率涂层5的应用，提髙了蓄热体高溫 辐射性能，达到改善蓄热体换热性能的目的。在板式陶瓷蓄热体成型后，在表面涂刷高辐射率涂层5，阴千，在板式蓄 热体的边沿4的正反面涂抹泥浆，采取在一块板式蓄热体上叠加另一块板式蓄 热体的方法进行组合，经过养护、烘干与烧成后，获得一定外形尺寸的板式陶 瓷蓄热体，如图3所示。采用一定外形尺寸的板式陶瓷蓄热体在蓄热室内进行 安装，安装时仍可采用高温泥浆对与流动方向平行的边沿4表面进行粘合，具 体可根据蓄热室的大小进行多排、多列组装。可保证板式陶瓷蓄热体组装后各 通道的均一性，便于气流在各通道内的均匀分布。本实用新型结构合理、流动阻力小、使用寿命长、节能效果显著，适用于 各种工业炉上的蓄热式燃烧器。
权利要求1、板式陶瓷蓄热体，其特征在于它由若干个凸球冠(1)和若干个凹球冠(2)依次连接组成，所述若干个凸球冠(1)和若干个凹球冠(2)之间为过渡面(3)。
2、 根据权利要求1所述的板式陶瓷蓄热体，其特征在于所述蓄热体外形为 长方形或正方形的板状结构。
3、 根据权利要求2所述的板式陶瓷蓄热体，其特征在于所述蓄热体的两侧 分别设有边沿(4)。
4、 根据权利要求3所述的板式陶瓷蓄热体，其特征在于所述凸球冠(l)和 凹球冠(2)为立体角小于2 :n sr的球冠。
5、 根据权利要求4所述的板式陶瓷蓄热体，其特征在于所述蓄热体上同一 侧面上的凸球冠(1)与凹球冠(2)为错排分布，以该板式蓄热体中线对称布置。
6、 根据权利要求5所述的板式陶瓷蓄热体，其特征在于通过调整边沿(4) 的厚 1>%'蓄热体两侧凸球冠(1)顶面间的高自之差可调整蓄热体通道截面积 与流动阻力。
7、 根据权利要求6所述的板式陶瓷蓄热体，其特征在于在所述蓄热体两侧 凸球冠(1)、凹球冠(2)和过渡面(3)的表面涂有高辐射率涂层(5)。
专利摘要板式陶瓷蓄热体，它涉及一种用于工业炉蓄热式燃烧器上的板式陶瓷蓄热体。为解决现有技术所存在的上述问题，本实用新型提供了一种换热性能优良、流动阻力小、单位体积换热面积大、表面辐射率高的板式陶瓷蓄热体，它所采用的技术方案如下所述所述板式陶瓷蓄热体由若干个凸球冠(1)和若干个凹球冠(2)依次连接组成，所述若干个凸球冠(1)和若干个凹球冠(2)之间为过渡面(3)；所述蓄热体外形可为长方形或正方形的板状结构；所述蓄热体的两侧分别设有边沿(4)。本实用新型结构合理、流动阻力小、使用寿命长、节能效果显著，适用于各种工业炉上的蓄热式燃烧器。
文档编号F27D1/04GK201032382SQ200720084350
公开日2008年3月5日 申请日期2007年4月26日 优先权日2007年4月26日
发明者丁翠娇, 刘占增, 杰 吴, 张道明, 戴松岺, 曾汉生, 欧阳德刚, 王海清, 田大鹏, 蒋扬虎 申请人:武汉钢铁(集团)公司