径向精准定位的蜂窝陶瓷蓄热体的制作方法
【专利摘要】一种径向精准定位的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征是所述蓄热体为柱体结构，蓄热体内部设有多个贯通柱体的孔道，所述蓄热体的截面形状为多边形、半圆形、圆形、弓形、扇形的一种，所述孔道的截面形状为多边形、半圆形、圆形、弓形、扇形的一种或多种组合，所述蓄热体侧部还设有轴向凹槽，增设的轴向凹槽一定程度上增加了蓄热体气孔率、提高了蓄热体热交换效率。本发明具有良好的成型性能和保形性能。采用本发明配方和生产方法，蓄热体孔道密集，壁厚薄，壁厚仅为1mm，截面尺寸大，截面尺寸大于100cm2，长径比高，长度达1000mm，所有孔道具有阻力小，积灰少，不易堵塞，排尘性能良好等特点。
【专利说明】
径向精准定位的蜂窝陶瓷蓄热体
技术领域
[0001]本发明属于工业节能、减排设备领域，尤其涉及一种径向精准定位的蜂窝陶瓷蓄热体。【背景技术】
[0002]蓄热式燃烧技术已经在工业炉上获得广泛应用，其技术核心之一是高温蓄热蜂窝体。蓄热式蜂窝陶瓷由于良好的蓄放热性能、高温性能和抗热冲击性能，替代了传统的蓄热式小球、格子砖。使用时，通过换向使高温烟气和低温气体(如空气煤气)以相反的方向轮流通过蓄热体，使蓄热体不断吸热放热、作为热交换的媒介，达到烟气与空气煤气换热的目的。具体过程为:高温烟气通过蓄热体时，蓄热体被加热至高温，烟气温度经大幅降低后排放，此时热量蓄积在蓄热体中；换向后，低温空气或煤气从反方向流经蓄热体，被加热至高温，蓄热体放热并降温;再次换向后，烟气通过蓄热体，将蓄热体加热。如此循环往复，实现烟气的低温排放和热能回收利用。
[0003]蜂窝陶瓷的换热面积与蜂窝陶瓷孔径和壁厚有直接关系。蜂窝陶瓷产品孔径越小、壁厚越薄，表面积越大，换热面积也越大，换热效率也越高。但应用过程中，有很多原因使蓄热体无法使用，究其原因，主要是现有蜂窝陶瓷配方及制作工艺不尽合理，导致烧成后蜂窝体耐磨性能、耐腐蚀性能不高、尺寸小、长度短、孔径较大、壁厚、整体形状不规则。
[0004]当蜂窝陶瓷体尺寸小、长度短时，蓄热室由多个小的蜂窝体拼装而成，蜂窝体之间有一定间隙。这样就造成任何两个蜂窝体之间的气流孔是断开的且存在严重的错位现象。 烟气中的灰尘和颗粒物在蜂窝体之间的交错部位沉积，最后堵住气流通孔。而且现有蜂窝陶瓷体因材料不理想，导致换热效率也受到影响。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种径向精准定位的蜂窝陶瓷蓄热体，用以解决现有蜂窝陶瓷耐磨性能、耐腐蚀性能不高，形状不规整、尺寸小、长度短、孔径较大、壁厚，使用过程中易堵塞烟道、热能浪费大、热换效率低等技术问题。
[0006]为了解决以上技术问题，本发明所采取的技术方案是:为了解决以上技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种径向精准定位的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征是所述蓄热体为柱体结构，蓄热体内部设有多个贯通柱体的孔道，所述蓄热体的截面形状为多边形、半圆形、圆形、弓形、扇形的一种，所述孔道的截面形状为多边形、半圆形、圆形、弓形、扇形的一种或多种组合，所述蓄热体侧部还设有轴向凹槽。
[0007]作为优选，所述蓄热体截面外接圆直径多150mm，柱体长度与截面外接圆直径比多 3〇
[0008]增设的轴向凹槽一定程度上增加了蓄热体气孔率、提高了蓄热体热交换效率。
[0009]本发明具有良好的成型性能和保形性能。采用本发明配方和生产方法，蓄热体孔道密集，壁厚薄，壁厚仅为1mm，截面尺寸大，截面尺寸大于100cm2,长径比高，长度达1000mm，所有孔道具有阻力小，积灰少，不易堵塞，排尘性能良好等特点。安装后可以大幅减少两个蜂窝体之间的气流孔错位现象，沿气流方向的通道非常畅通。并且蓄热体蓄放热性能、耐磨性能、耐腐蚀性能好，耐热冲击性能好、换热效率高，因而是节约资源、绿色环保的新型产品。【附图说明】
[0010]图1所示是本发明水平定位时的结构示意图。【具体实施方式】
[0011]下面结合【具体实施方式】，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0012]如图1所示，该径向精准定位的蜂窝陶瓷蓄热体的截面形状为正方形、长方形等多边形的一种，或者是半圆形、圆形、弓形、扇形等形状的一种。蓄热体截面尺寸多150mm，长径比多3(即柱体长度与截面外接圆直径比多3)，蓄热体内部设有大小均匀且呈平行或交错排列的孔道1，孔道1截面的形状根据实际需求选择:可以为方形、三角形、五边形、六边形等多边形的一种或半圆形、圆形、弓形、扇形的一种或以上多种形状的组合。[〇〇13]如图1所示，可在蓄热体侧部设置轴向凹槽4，让两个蜂窝体之间的轴向凹槽4对接后形成烟气通道，这一定程度上增加了蓄热体气孔率，提高了蓄热体热交换效率。[〇〇14] 该径向精准定位的蜂窝陶瓷蓄热体的外形尺寸为150mm X 150mm，长度为500mm。其制备工艺为:制作的蓄热式蜂窝体截面呈正方形；(1)干混，首先将无机粉料加入球磨机中， 干混4小时，过100目的筛网，无机粉料包括以下重量配比的组分:石英粉16份、莫来石粉17 份、堇青石10份、高岭土8份、钾长石14份、氮化硅2份、氮化硼3份、a氧化铝2份；(2)加添加剂，添加剂成分为甲基纤维素1重量份、羟乙基纤维素1重量份、氰乙基纤维素1重量份、乙基纤维素1重量份，醋酸乙烯树脂1重量份、聚乙烯醇1重量份、聚氧化乙烯1重量份、聚丙二醇2 重量份；(3)捏合，在捏合机中边搅拌边加入水和润滑油，捏合时，加入400kg料后，边搅拌边分5次加入水，水加完后继续搅拌5分钟并一次性加入桐油，20分钟后停止搅拌；(4)初练，经真空挤制机在相对真空度均为_〇.〇9MPa中初练，所述的泥料捏合(v)泥料水分目标值28? 32%，挤出力塑性1700?2200N，练成密实的泥料块；(5)陈腐，将泥料块置于环境为3 °C的陈腐室内进行陈腐，陈腐时间5h，再将泥料块置于环境为8°C的陈腐室内进行陈腐，陈腐时间 26h; (6)精炼，过滤，再经真空挤制机精炼后，在相对真空度均为-0.09MPa中进行，再经过滤机过滤；(7 )挤出成型，在卧式挤出机挤成540mm长的湿还；(8 )首先采用蒸汽熏蒸2小时，然后放入微波炉，微波干燥15分钟，再送入热风炉采用热风干燥1小时；(9)切割，烧结:对坯料进行切割，然后在氮化室中进行烧成，首先从室温升到1400°C，升温速度50°C/分钟，在 1400°C保温2?2.5小时；然后从1400°(:升到1550?1600°(::升温速度25°(:/分钟，在1550? 1600°C保温2.5-3小时，烧成时间96h后制得成品。[0〇15] 性能指标:成品的尺寸为150mm X 150mm X 1000mm。耐硫酸侵蚀率0 ? 3wt%(GB/ T17601-2008);比热容880J/Kg;吸水率3%;抗热冲击温度385°C ;耐压强度(轴向):32.2MPa; 耐磨性0.35cm3。成品截面尺寸大，长径比高，安装后沿气流方向通道畅通，阻力小，积灰少。 实际使用表明:因为该蜂窝陶瓷蓄热体尺寸大、形状规整，安装后，让两个蜂窝体之间的轴向凹槽对接后形成烟气通道，同时上下蜂窝体之间的孔道1对位准确，沿气流方向通常只要1 一2块蜂窝陶瓷蓄热体串联就能保证气道通畅，让整个蓄热装置的蓄放热性能、高温性能和抗热冲击性能得到充分发挥。[〇〇16]最后，应当指出，以上【具体实施方式】仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述【具体实施方式】，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上【具体实施方式】所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种径向精准定位的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征是所述蓄热体为柱体结构，蓄热体内 部设有多个贯通柱体的孔道，所述蓄热体的截面形状为多边形、半圆形、圆形、弓形、扇形的 一种，所述孔道的截面形状为多边形、半圆形、圆形、弓形、扇形的一种或多种组合，所述蓄 热体侧部还设有轴向凹槽。2.根据权利要求1所述的径向精准定位的蜂窝陶瓷蓄热体，其特征是所述蓄热体截面 外接圆直径多150_，柱体长度与截面外接圆直径比彡3。
【文档编号】F28D21/00GK105973049SQ201610433844
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月18日
【发明人】吴道君, 周守洪, 李军营, 姜朝兴, 杨晓波
【申请人】湖北神雾热能技术有限公司