专利名称：用于气体发生器的耐高温保护板的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于加工含碳燃料的气体发生器，更具体地说，涉及一种新型耐高温保护板，该耐高温保护板贴着气化器的应保护面机械式保护气体发生器的应保护面。
处理含碳燃料(包括煤、石油和煤气)来生产氢和一氧化碳的气态混合物如煤气、合成气、还原气或可燃气体，一般是在约为2400°F-3000°F的高温环境中进行。部分氧化气体发生器的一个例子在美国专利2,809,104中示出，它可以和一种环式燃料喷射器嘴一起操作，用于将可用泵抽送的含碳燃料供给组分浆料与供给部分氧化用的含氧气体一起，加入到气体发生器的反应室中。环式燃料喷射器嘴是一种众所周知的结构，它一般由金属如超级合金钢制成，以便使它能经受住气体发生器比较高的操作温度。
穿过燃料喷射器嘴出口孔的煤水混合物在气体发生器的操作温度下，通常是自动点火。燃料供给组分的自动点火，通常是在靠近燃料喷射器嘴出口孔的区域发生，该区域也通称为反应区。反应区在气体发生器中一般是最高热梯度区，并且在反应区处的温度情况可以在燃料喷射器嘴的出口孔处产生热诱导式疲劳裂纹。
在气体发生器处理经由燃料喷射器嘴供给的煤水混合物组分期间，其中一种反应产物是气态硫化氢，这是一种众所周知的腐蚀剂。液体渣也在气化过程期间，作为煤水混合物和含氧气体之间一种反应副产品形成，并且它是另一种众所周知的腐蚀剂。
由于燃料喷射器嘴的出口孔在上述极高温度条件下工作时暴露于腐蚀性气体和腐蚀性渣之下，所以它特别容易发生由热腐蚀、热诱导疲劳裂纹和化学降解而引起的破损，热诱导疲劳裂纹和化学降解也称之为热损伤和热化学降解。一旦有燃料喷射器嘴破损，则关闭气体发生器是不可避免的，因为在修理或更换燃料喷射器嘴完成之前，气化过程不能进行。
正在运行的气体发生器的任何关闭，由于停止合成气(“Syngas”)生产而浪费很多钱，当气体发生器处于运行状态时，合成气的生产通常是连续进行的。如果没有损伤气体发生器的耐火材料，则在可以修理或更换燃料喷射器嘴之前，通常所需的停机时间可以是8小时左右。在典型的气体发生器中，8小时的停机时间转变成合成气生产的重大损失。如果气体发生器的耐火材料有损伤，则为修理气体发生器通常需要比8小时长得多的停机时间。
因为燃料喷射器嘴是气体发生器中最容易损坏的部件之一，并且可归因于燃料喷射器嘴修理和更换的停止操作造成合成气生产的重大损失，所以一直在进行努力，以便延长燃料喷射器嘴的使用寿命。
试图特别地通过为出口孔区提供某种高温和腐蚀保护装置来延长燃料喷射器嘴的使用寿命是众所周知的。例如，由Schinger所申请的美国专利4,491,456示出一种用于燃料喷射器嘴的隔热板。利用一种粘结材料将隔热板固定在围绕燃料喷射器嘴的垂直方向上，上述粘结材料将隔热板接合到燃料喷射器嘴的应保护面上。然而，粘结材料必须得到与未受保护的燃料喷射器嘴基本上相同的温度条件，并因此它易于产生热损伤和随之发生的热化学降解，它们可引起粘结材料的失效。粘结材料的失效将使隔热板脱离燃料喷射器嘴的出口端，因而直接使出口端暴露于气体发生器中腐蚀性和热损伤的环境条件下。
已发布的由Gerhardus等人所申请的加拿大专利申请书2,084,035，示出一些陶瓷保护片(Platelet)，以便覆盖燃料喷射器嘴的表面。利用在陶瓷片上形成的燕尾形伸出部分，将陶瓷片固定在适当位置，该燕尾形伸出部分接合在燃料喷射器嘴端面中形成的互补形状的燕尾形沟槽。燃料喷射器嘴端面中的燕尾形沟槽结构是带内部拐角的减少厚度部分，这些内部拐角是易于破裂和热损伤的应力集中区。此外，在陶瓷片上的燕尾形伸出部分具有一窄的支承颈，它很可能是一个薄弱或破裂区。支承颈的破裂可以使陶瓷片脱离燃料喷射器嘴的端面。
因此，理想的情况是提供一种用于气体发生器内部应保护面(包括燃料喷射器嘴的出口孔)的耐高温保护板，其中耐高温保护板可以在不需要给应保护面中的紧固结构或耐高温材料开槽的情况下，机械式固定到应保护面上。
在气化过程期间，熔渣逐渐地沿着气体发生器的内壁向下流到美国专利5,464,592中所示类型的水槽中。熔渣在到达水槽之前，流经气化器底部处的炉喉部分(throat section)，并闭合式通过通向水槽的急冷环(quench ring)和浸取管。急冷环用铬-镍-铁合金或镍基合金如耐热镍铬铁合金(Incoloy)制成，它安装成对着浸取管的壁喷射或注射作为冷却剂的水。然而，急冷环包括可被熔渣接触的朝下表面，它可能经受约1800°F-2800°F的温度。
由于急冷环可以在约1800°F-2800°F的温度下暴露于熔渣和腐蚀性气体中，所以特别是在围绕浸取管的朝下表面处，它易于产生热损伤和热化学降解。如果急冷环的朝下表面用一种粘结的耐火材料隔热，则很可能发生粘结材料的高温降解，同时造成耐火材料脱开应保护面。
因此，理想的情况是提供一种带耐高温保护板的急冷环，它不需要将耐火材料粘结到应保护面上，并且不需要对应保护面中的耐火材料开槽。
在本发明的若干目的中，可以注意一种用于气体发生器的新型耐高温保护板的构造，一种用于气体发生器的新型耐高温保护板可在不对应保护面中耐火材料开槽的情况下安装到气体发生器中的应保护面上，一种用于气体发生器的新型耐高温保护板可以牢固地悬挂在一般是水平的表面下面，或是牢固地定位在一般是垂直的表面上，一种用于气体发生器的新型耐高温保护板可以在耐火材料不“侵入”气体发生器应保护面的情况下机械式保护气体发生器的应保护面，一种用于气体发生器的新型耐高温保护板构成为一种机械式可固定的环形连接装置，一种用于气体发生器的耐高温保护板构成为一种机械式可固定的耐高温连接装置，及一种用于气体发生器的耐高温保护板包括锁紧装置，用于在应保护面中不形成任何凹槽的情况下将耐高温件机械式固定到应保护面上。
本发明的另一些目的和特点一部分是显而易见的，而一部分将在下面指出。
按照本发明，用于气体发生器的耐高温保护板包括一种可安装在气体发生器内部应保护面上的耐高温连接装置。连接装置具有一热暴露面，它暴露在气体发生器内的热流中。连接装置还包括一个紧固面，它面对气体发生器内部的应保护面。锁紧装置设置在连接装置的紧固面处和气体发生器的应保护面处，用于在连接装置不穿透应保护面情况下，将连接装置机械式紧固到应保护面上。
在本发明的一个实施例中，耐高温连接装置是环形并包括多个成预定斜扇形体的连接件。每个连接件都具有一对倾斜式间隔开的末端部分。各连接件当它们定位在应保护面上时，处于在末端部分处实际上邻接的状态。
用于将连接装置固定到应保护面上的锁紧装置，包括一个楔形或横截面呈“T”形的结构，该“T”形结构从应保护面伸出。如下面所用的术语“T”形是用来包括楔形结构和“T”形结构二者。“T”形结构具有一般是带预定中断部分的圆槽(path)，因此“T”形结构具有自由的末端部分。锁紧装置还包括与应保护面上“T”形结构互补的“T”形截面锁紧凹槽。耐高温连接装置可通过使每个连接件的锁紧凹槽与“T”形结构的自由端接合，并在随后将各连接件安装到“T”形结构上，直至“T”形结构完全安装好时为止，安装到应保护面上。然后，通过将一延伸部分加到“T”形结构上，来部分地充填“T”形结构中的中断部分。然后将比前面连接件尺寸小的连接件安装到“T”形结构上。前面安装好的各连接件沿着“T”形结构滑动，直至连接件桥接部分充填的中断部分时为止。各连接件使“T”形结构成项链状，它们锁定在适当位置，以便防止各连接件在“T”形结构上滑动。
在本发明的各个实施例中，“T”形结构可以设置在气体发生器基本上是水平的应保护面上，如设置在燃料喷射器嘴处，而在本发明的另一实施例中，“T”形结构可以设置在一环形垂直面中，如设置在急冷环处。
因此，本发明包括下面所述的构造，本发明的范围在权利要求书中表明。
在附图中，
图1是部分以剖面示出的用于气体发生器一种多环燃料喷射器嘴的简化示意正视图，该多环燃料喷射器嘴具有一包括在本发明一个实施例中的耐高温保护板；图2是在图1基准圆2中结构的局部放大图；图3是部件分解图，它示出环形耐高温板的连接部件在安装于燃料喷射器嘴出口孔处之前的情况。
图4是燃料喷射器嘴的底视图，它示出锁紧装置，该锁紧装置包括一设置于其上的锁紧轨道，用于固定保护板的耐高温连接装置，为简化起见，该图及以后的图中省去燃料喷射器嘴的内环形物；图5是与图4相同的底部剖视图，它示出位于锁紧轨道上的环形耐高温连接装置的各连接件；图6和7是与图5相同的视图，它们示出将环形耐高温连接装置安装在锁紧轨道上完成的情况；图8是与图7相同的视图，它示出在径向上位于第一安装好的环形耐高温连接装置之外的第二耐高温连接装置；图9是与图2相同的视图，它示出本发明的另一个实施例；图10是本发明的另一个实施例简化的示意透视图，其中环形耐高温连接装置的各连接件安装在气体发生器内部的垂直表面，如急冷环表面上；图11是在图10中线段11-11上所取的剖视图；图12是在图11中线段12-12上所取的剖视图；和图13是剖视图，它示出在下面环形连接装置结构和上面环形连接装置结构之间，具有一层隔热材料的环形耐高温连接装置。
在上述全部附图中，相应的标号表示相应的部件。
包括本发明一个实施例中的气体发生器用耐高温保护板在图1中一般用标号10表示。耐高温保护板10安装到一种燃料喷射器嘴20上，该种类型燃料喷射器嘴20用于例如部分氧化的气体发生器，并在Stellacio所申请的美国专利4,443,230中详细作了说明。
燃料喷射器嘴20具有一中央供给燃料流的管道22，和同心的环形供给燃料流管道24、26和28，这些管道22,24,26和28在喷嘴出口端30处会聚，以便形成一出口孔32。
在燃料喷射器嘴20的典型操作中，管道22提供一种气态燃料供给流，该气态燃料由一组气体例如含游离氧的气体、蒸汽、回收的产品气体和烃气构成。管道24提供一种可用泵抽送的固体含碳燃料例如象煤水混合物的液相浆料。环形管道26和28提供两种分开的燃料流，例如，象任选地在具有温度调节剂(temperature moderator)的混和物中含游离氧的气体。
从管道22,24,26和28中输出的含氧气体、含碳浆料流，和含游离氧的气流，它们在十分靠近喷嘴出口端30，距燃料喷射器嘴20的出口孔32外一预定距离处汇合，以便形成一反应区(未示出)，其中正在汇合的燃料流自动点火。燃料流的自动点火由于汇合的燃料流在它们从喷嘴出口孔32中出来时分散或雾化而增强。这种雾化作用促进了产品反应和气化过程所要求的热发生(heat development)。结果，十分靠近燃料喷射器嘴10的出口端30的反应区其特征在于具有温度范围从约2400°F至3000°F的高温。
环形同轴式冷却水套40设置在燃料喷射器嘴10的出口端30处，以便冷却该出口端30。环形冷却水套40接收通过入口管44进入的冷却水42。冷却水42在46处从环形冷却水套40中出来进入冷却盘管48，然后从冷却盘管48出来进入任何合适的已知循环或排放装置中。冷却水套40的外部环形表面50形成出口孔32的外部环形表面。
耐高温插件54设置在出口端30处冷却水套40和出口端30处出口孔32的内表面56之间，并且不构成本发明的一部分。出口端30的环形底壁部分58形成冷却水套40的底壁，该底壁暴露于在燃料喷射器嘴20反应区处产生的高温中。因此底壁部分58易于产生热损伤和热化学降解作用，这会造成冷却水套40泄漏并因而加速燃料喷射器嘴20断裂。
耐高温保护板10设置在喷嘴出口端30处环形底壁部分58的一般是水平的接收热表面60上。这样接收热的表面60构成一应保护面。耐高温保护板10包括一径向上在内部的环形耐高温连接装置70和一径向上在外部的环形耐高温连接装置140，它们二者都具有一般是圆的形状。
参看图2-4，特别是参看图3，径向上在内部的环形耐高温连接装置(以后称之为内部连接装置)70包括多个连接件或分段72、74、76、78、80、82、84和86，它们是具有预定的斜扇形体，如约40°的弧。每个分段72-86都具有一对末端部分90和92，这两个末端90和92基本上是平面。环形连接装置70还包括闭合连接件或闭合分段94和96，闭合分段94和96约为各分段72-86斜扇形体的一半，如约20°的弧。闭合分段94和96都包括末端部分90和92，并且另外在结构上与各分段72-86相同。
各分段72-86和94-96其中每个都包括一紧固面100(图3)，该紧固面100面对燃料喷射器嘴10的应保护面60。各分段72-86和94-96还包括一热暴露面102，该面102面向气化室(未示出)的热氛围。紧固面100(图3)用锁紧装置形成，该锁紧装置包括一个“T”形凹槽或沟槽106，该“T”形沟槽106从每个分段72-86和94-96的一个平面末端部分90延伸到对面的平面末端部分92。热暴露面102(图3)包括一与锁紧凹槽106相对的平面部分108(图2)。平面部分108处于一基本上与环形耐高温连接装置70的中心轴垂直的水平面中。
每个分段72-86和94-96都包括一个径向上在内部的周边表面110(图3)和一个径向上在外部的周边表面112。径向上在外部的周边表面112与在紧固面100处的上部伸出的凸缘(Ledge)或阶梯(step)116一起形成。
参看图2-4，包括“T”形锁紧元件或锁紧轨道120的锁紧装置120设置在燃料喷射器嘴20的应保护面60上。在横截面(图2)中，“T”形轨道120包括一支脚部分130和一凸边(flange)132，上述支脚部分130焊接到应保护面60上，而凸边132在与该表面60间隔开的“T”末端处。“T”形锁紧轨道120具有与各分段72-86和94-96的锁紧凹槽106互补的横截面。锁紧轨道120基本上是一种带自由端部122和124(图4)的环形结构，它限定轨道120的中断部分126。中断部分126是近似为42-45°的弧形并稍长于分段72-86其中任一个，以便能在中断部分126中安放各分段，供将各分段安装在“T”形轨道120上。
将环形耐高温连接装置70装配到应保护面60上，是通过按次序将各分段72-86和94-96安装在轨道120上来完成的。例如，将第一分段如72安放在中断部分126(图4)中，同时分段的末端90与轨道末端122对齐。将分段72安装在“T”形轨道120(图5)上，同时在分段末端90处的分段凹槽106首先接合“T”形轨道120的自由端122。分段72沿着“T”形轨道120滑动，直至末端部分90位于“T”形轨道120的自由端124附近，如图5所示。然后用对分段72所述的相同方式，将其余各分段74、76、78、80、82、84和86按次序安装在“T”形轨道120上，并沿着轨道120这样滑动，以使安装好的各分段末端部分90和92非常接近，如图5所示。
在各分段72-86安装到轨道120上之后，将一约为20°的弧形轨道部分138以与轨道120的自由端122邻接的方式焊接到应保护面60上(图7)，以便形成轨道120的附属部分并部分地充填中断部分126。因此轨道部分138是轨道120的延伸部分并具有一自由端142,该自由端142与轨道120的自由端124间隔开，以便限定减少的中断部分或间隙144(图5)。中断部分144包括一约为23°的圆弧，它稍长于每个闭合分段94和96所包括的圆弧。
例如，闭合分段94(图6)安放在间隙144中，并与首先接合轨道部分138的自由端142末端部分90一起安装在轨道部分138上。闭合分段94沿着轨道部分138并在轨道120上滑动，直至末端部分90贴着最后安装的分段86末端部分92安放。
闭合分段96(图7)也用与闭合分段94所述相同的方式安装到轨道部分138和轨道120上。
现在安装好的各分段72-86和94-96在轨道120和轨道部分138上形成一基本上是连续的各分段项链状物。各分段72-86和94-96项链状物也在轨道120和轨道部分138上滑动，直至较大的分段72-86其中之一桥接中断部分144时为止(图8)。然后用一合适的已知方式将各分段72-86和94-96固定在适当位置。例如，在所有分段都已定位在轨道120和轨道部分138上之后，分头将一钢销钉139(图2和7)插入一孔中，该孔钻入各分段其中之一如分段84(图7)和燃料喷射器嘴20的表面。销钉139可以设置在各分段72-86和94-96项链状物半径的内部处，如图8所示，或是设置在各分段72-86和94-96项链状物半径的外部处，并且进一步防止分段项链状物在轨道120和轨道部分138上滑动。可以将销钉139焊接在适当位置处。
锁紧装置包括一“T”形轨道150，该轨道150直径比轨道120的直径大，但横截面与轨道120的类似，将锁紧装置在应保护面60上焊接成距轨道120一预定的径向距离，以便能在连接装置70和140之间进行同心式接合。“T”形轨道150具有与“T”形轨道120相同的支脚部分130和“T”形凸边132。轨道150也有自由末端部分152和154(图4)，它们限定一约为42°-45°圆弧的中断部分156。轨道150容纳环形耐高温连接装置140，该耐高温连接装置140包括若干约为40°圆弧的耐高温分段160、162、164、166、168、170、172和174(图3)与约为20°圆弧的闭合分段176和178。
每个分段160-174和176-178都包括紧固表面180(图3)，它相当于紧固表面100并面对应保护面60。各分段160-174和176-178还包括一热暴露面182，它相当于热暴露面108(图2)。
紧固面180与锁紧装置一起形成，该锁紧装置包括“T”形凹槽或沟槽106，它具有与“T”形轨道150互补的横截面。
各分段160-174和176-178具有一内部的周边表面184(图3)，该内部周边表面184在热暴露面182的水平部分处具有底部凸缘或阶梯186。各分段160-174和176-178的阶梯式内部周边表面184具有与各分段72-86和94-96的阶梯式外部周边表面互补的形状，以便能在每个连接装置70和140之间进行叠加接合。
将环形耐高温连接装置140装配到应保护面60上是用与前述连接装置70相同的方式完成的。这样，将第一分段如160安装到“T”形轨道150上，同时该分段的末端90首先接合“T”形轨道150的自由端152。其余的分段162-174按同样方式安装并沿着“T”形轨道150滑动，直至所有这些分段都安装好为止。在这种安排下，在各分段160-174的内部周边表面184处的阶梯形结构186与各分段72-86和94-96的外部周边表面112处的阶梯形结构116同心式啮合。
当各分段160-174已全部安装在轨道150上时，将约为18°圆弧的轨道分段192(图8)轨道150的自由端152处焊接到应保护面60上。轨道分段192形成轨道150的延伸部分，并因而部分地充填中断部分156(图7)或使该中断部分156变窄到一约为23°的间隙194(图8)。
然后用与前述闭合分段94和96相同的方式，将闭合分段176和178安装到轨道分段192和轨道150上，以便形成各分段160-178的项链状物。然后将各轨道分段160-178的项链状物绕轨道150和轨道分段192滑动，直至较大的分段160-178其中之一桥接轨道间隙194(图8)时为止。然后用另一个销钉139(图2和8)将各分段的项链状物固定在适当位置，销钉139象前述对各分段72-86和94-96那样保持在适当位置。销钉139钻入其中一个分段如分段166(图8)和燃料喷射器嘴20的表面60中。
尽管连接装置70和140的尺寸可以按照燃料喷射器嘴20出口端30的尺寸改变，但一个分段如72可以具有到内部周边表面110约为3英寸的半径和从内部周边表面110到外部周边表面112为4英寸的径向厚度。从表面108到表面100的轴向厚度约为1/2英寸。阶梯116从外部周边表面伸出约1/4英寸，并且轴向厚度约为1/4英寸。“T”形轨道70和140离可保护表面60约为1/8-1/4英寸高，在“T”形凸边132的支脚130处宽1/16英寸，而在其顶部处宽为1/8英寸。各分段72-84、94-96和160-178中的“T”形沟槽106加工成一定尺寸，以便能滑动式移动各分段，并且相对于“T”形轨道表面具有约+1/32英寸的容隙。
包括在本发明另一个实施例中的耐高温保护板，一般在图9中用标号10a表示。耐高温保护板10a包括一个径向上在内部的环形耐高温连接装置70a和一个径向上在外部的环形耐高温连接装置140a，它们二者与锁紧装置一起形成，该锁紧装置包括一个燕尾形或楔形的凹槽或沟槽106a。另外连接装置70a和140a与耐高温保护板10的连接装置70和140相同。
再参看图9，锁紧装置包括燕尾形或楔形锁紧元件或锁紧轨道120a和150a，该锁紧装置设置在燃料喷射器嘴20的应保护面60上。楔形锁紧轨道120a和150a具有与连接装置70a和140a的楔形锁紧凹槽106a互补的横截面。将环形耐高温连接装置70a和140a装配到应保护面60上是用与上述装配高温保护板10的连接装置70和140相同的方式完成的。
包括在本发明还有另一个实施例中的耐高温保护板，一般在图12-13中用标号240表示。耐高温保护板240包括一般是圆形的下耐高温连接装置250和上耐高温连接装置300，它们安装在气体发生器(未示出)的急冷环(quench ring)244一般是朝下的垂直面242上。因此表面242是应保护面。
每个连接装置250和300都包括多个连接件或分段254。分段数只是选择的问题，并且可以约为8-12个分段。这样，各分段254可以具有约为18-45度圆弧的斜扇形体。各分段254具有互补形状的阶梯式末端部分256和258，以便相邻的阶梯式末端部分256和258能啮合或叠加。
分段254包括一个紧固面262(图14)和一个热暴露面264，上述紧固面邻接应保护面242，而热暴露面264面向气体发生器室(未示出)的热氛围。紧固面262具有锁紧装置，该锁紧装置包括一“T”形凹槽或沟槽268，沟槽268从阶梯式末端部分256延伸到阶梯式末端部分258。热暴露面264成形为与“T”形凹槽268相对的弯曲环形表面。各分段254的弯曲热暴露面264都位于一基本上平行于连接装置250中心轴线(未示出)的圆柱面中。各分段254还包括水平边272和相对的水平边274(图13)，该水平边272基本上是个平面，而相对的水平边274(图13)是阶梯式的。
“T”形锁紧元件或锁紧轨道280成形为一种用于“T”形沟槽268的互补式锁紧装置，采用与“T”形轨道120焊接到燃料喷射器嘴20应保护面60上相同的方式，将锁紧轨道280焊接到应保护面242上。
“T”形锁紧轨道280是一种基本上为环形的结构，它具有自由末端部分282和284，该自由末端部分282和284限定轨道280中的中断部分或间隙286。轨道280中的中断部分286其弓弧形长度稍长于分段254中任一个，该长度是从阶梯式端部256到阶梯式端部258测得的。
分段254的弓弧形尺寸只是选择的问题。如果希望的话，具有不同弓弧形尺寸的各分段254可以按任何选定的次序用于连接装置250和300。然而，应该注意，锁紧轨道280中的中断部分286应具有不同的尺寸，以便容纳最大尺寸的分段254。
将连接装置250装配到应保护面242上，是通过将各分段254安装到“T”形锁紧轨道280上来完成的，这样使得在阶梯式末端256处的“T”形沟槽268，例如接合轨道280的自由端282。分段254沿着“T”形轨道280滑动，直至后面的末端部分258位于“T”形轨道280的自由端附近时为止。按前述相同的方式将另一些分段254按顺序安装到“T”形轨道280上，并沿着轨道280滑动，直至每个相邻分段254的阶梯式末端部分256和258以图12所示的方式啮合。
当轨道280已经用各分段254完全安装好时，间隙286准备好用一闭合分段288闭合。闭合分段288包括一个带开口端292的“T”形紧固沟槽290(图13)，该开口端292从水平面的边272延伸到闭合端294，长度约为水平边272和274之间距离的2/3左右。另外，闭合分段288与分段254相同。
在轨道已经完全用各分段254安装好之后，将带矩形头部的“T”形金属销296(stud)焊接到间隙286中的应保护面242上。销296近似设置在轨道末端282和284之间的中部，并具有与闭合分段288中的沟槽290互补的形状。这样闭合分段288可以用图12所示的方式与金属销296接合。一旦闭合分段288接合到金属销296上，它就可以用合适的已知陶瓷粘结剂固定或粘合。分段288的阶梯式末端部分256和258在轨道端部282和284处与分段254的阶梯式末端部分258和256啮合，因而防止任何各分段相对于轨道280的移动。
另一个锁紧轨道310与锁紧轨道280相同，将该锁紧轨道280离锁紧轨道280一预定的轴向距离焊接到应保护面242上。锁紧轨道310用与锁紧轨道280相同的方式容纳各分段254。然而，将各分段254这样旋转180°，以使轨道280上各分段254的阶梯式末端部分274接合轨道310上各分段254的阶梯式末端部分274。
用上述各分段254安装在轨道280上相同的方式，将各分段254安装到轨道310上。当轨道310全部用各分段254安装好时，轨道310中的间隙286用闭合分段312闭合，该闭合分段安装在一“T”形销314上，该“T”形销314与“T”形销296相同。闭合分段312除了沟槽290的开口端是在阶梯式边274处之外，其余与闭合分段288相同。
如果希望的话，可以在上面连接装置300与下面连接装置250相互接合之前，在下面连接装置250和上面连接装置300之间设置一种密封材料316(图15)如碳化硅胶泥(mortar)。密封材料316用来将连接装置固定在一起，并防止其相对于轨道280和310移动。
尽管连接装置250和300的尺寸可以按照应保护面242的尺寸改变，但分段258可以具有约18-24英寸的半径和约1/2-1英寸的径向厚度。分段258从水平面272到水平面274的轴向高度可以是约3/4英寸。在表面274处的阶梯可以伸出约1/4英寸。“T”形轨道280和310离应保护面242高约1/2英寸。轨道280和310的支脚约为1/16英寸厚，而“T”的顶部为1/8英寸宽和1/16英寸厚。沟槽268加工成一定尺寸，以便各分段258可在轨道280和310上滑动式移动。在轨道280和310及“T”形沟槽268之间，设置约为1/32英寸宽的容隙。
应该注意，无论何处示出的“T”形轨道和沟槽，都可以用燕尾形或楔形的轨道和沟槽。
由上述说明可明显看出的本发明的某些优点，包括一种用于气体发生器的耐高温保护板，该耐高温保护板不减弱气体发生器的应保护面，并通过锁紧件机械式使应保护面没有危险。各锁紧件从应保护面伸出，并接合设置在耐高温连接装置中的互补形锁紧凹槽。因为紧固气体发生器的耐高温保护板不依赖于粘结材料，所以在严重影响粘结材料的状态下，可以将耐高温板保持在适当位置。耐高温保护板可以很方便地安装、维修或更换，并因此使气体发生器的应保护面能耐热损伤和热化学降解，因而延长了气体发生器的使用寿命。
鉴于上述情况，可以看出，本发明的几个目的都达到了，并且得到另一些有利的结果。
因为在不脱离本发明的范围情况下，可以在上述构造中进行各种改变，所以上述说明所包括的或附图中所示的所有内容都应理解为是例证性的并且没有限制。
权利要求
1．一种用于气体发生器的保护板，包括(a)一种耐高温连接装置，它可安装在气体发生器内部的应保护面上，(b)上述连接装置具有一个热暴露面和一个紧固面，该热暴露面暴露于气体发生器中的热流之下，而紧固面邻接气体发生器内部的应保护面，和(c)锁紧装置，它设置在上述紧固面处和上述应保护面处，用于在上述连接装置不穿透应保护面情况下，将上述连接装置紧固到应保护面上。
2．如权利要求1所述的保护板，其特征在于上述耐高温连接装置是环形的并包括多个成预定斜扇形体的连接件，每个上述连接件都具有一对倾斜式间隔开的末端部分，并且上述各连接件在上述末端部分处处于实际邻接的情况。
3．如权利要求2所述的保护板，其特征在于上述锁紧装置包括一个锁紧元件和一个互补的锁紧部分，该锁紧元件设置在应保护面上，同时在上述应保护面外部伸出，而锁紧部分在上述连接件的紧固表面处形成，用于与上述锁紧元件接合。
4．如权利要求2所述的保护板，其特征在于每个上述连接件都包括上述紧固面和上述热暴露面。
5．如权利要求3所述的保护板，其特征在于上述锁紧元件包括从应保护面伸出的“T”形结构。
6．如权利要求3所述的保护板，其特征在于上述锁紧元件包括从应保护面伸出的楔形或燕尾形结构。
7．如权利要求3所述的保护板，其特征在于上述互补的锁紧部分是在上述连接件紧固面中形成的锁紧凹槽。
8．如权利要求7所述的保护板，其特征在于上述锁紧元件从应保护面中伸出。
9．如权利要求8所述的保护板，其特征在于上述锁紧元件具有一圆形槽。
10．如权利要求9所述的保护板，其特征在于上述锁紧元件的圆形槽是不连续的。
11．如权利要求7所述的保护板，其特征在于上述锁紧元件是“T”形的。
12．如权利要求7所述的保护板，其特征在于上述锁紧元件是楔形或燕尾形结构。
13．如权利要求7所述的保护板，其特征在于上述锁紧元件横截面是“T”形的。
14．如权利要求7所述的保护板，其特征在于上述锁紧凹槽横截面具有楔形或燕尾形结构。
15．如权利要求7所述的保护板，其特征在于上述连接件具有相对的末端部分，而上述锁紧凹槽从上述连接件的一个上述末端部分延伸到另一个上述末端部分。
16．如权利要求2所述的保护板，其特征在于包括多个上述同心式接合的环形耐高温连接装置。
17．如权利要求2所述的保护板，其特征在于包括多个上述环形耐高温连接装置，它们在一般是圆柱面中一个接合在另一个上方。
18．如权利要求1所述的保护板，其特征在于上述锁紧装置包括一种从应保护面伸出的燕尾形结构。
19．一种用于气体发生器的保护板，包括(a)一个环形耐高温连接装置，它可安装到气体发生器内部的应保护面上。(b)上述环形耐高温连接装置包括多个具有预定斜扇形体的连接件，每个上述连接件都具有一对倾斜式间隔开的末端部分，并且上述连接件在该末端部分处于实际上邻接的状态。(c)上述连接件具有一个热暴露面和一个紧固面，该热暴露面暴露于气体发生器中的热流之下，而紧固面邻接气体发生器内部的应保护面。(d)锁紧装置，它设置在上述紧固面处和上述应保护面处，用于在上述连接装置不穿透应保护面情况下，将上述连接装置紧固到应保护面上。
全文摘要
用于气体发生器的耐高温保护板(10),包括一个耐高温连接装置(70,140),该耐高温连接装置(70,140)机械式固定到气体发生器的应保护面(60)上。耐高温连接装置(70,140)包括多个具有预定斜扇形体的连接件(70,140)。设置耐高温连接装置(70,140),以便覆盖气体发生器面朝下的水平面(60)或是定位在其垂直面上。用于连接装置的锁紧装置包括一个从应保护面(60)伸出的伸出结构,它接合连接装置(70,140)中一互补形状的凹槽,以便机械式将连接装置紧固到应保护面(60)上。锁紧装置不在应保护面(60)中形成凹槽,耐高温连接装置(70,140)也不在应保护面(60)中形成凹槽。因此,当应保护面(60)被保护时,保持了该应保护面的完整。
文档编号C10J3/50GK1311712SQ99809266
公开日2001年9月5日 申请日期1999年7月28日 优先权日1998年8月4日
发明者唐纳德·D·布鲁克 申请人:德士古发展公司