[實(shí)用新型]復(fù)合式蓄熱體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320704406.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203810418U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉芳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州斯馬特環(huán)保科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F23D14/66
• 分類(lèi)號(hào): F23D14/66
• 代理公司: 張家港市高松專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 32209
• 代理人: 孫高

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及到一種產(chǎn)業(yè)用燃燒設(shè)備上使用的蓄熱式燃燒器中的蓄熱體。

背景技術(shù)

蓄熱式燃燒器是高效回收燃燒尾氣中的顯熱，并預(yù)熱燃燒用空氣?，F(xiàn)有的蓄熱式燃燒器通常是內(nèi)部盛裝有蓄熱體，其中蓄熱體大多采用高氧化鋁(A1₂O₃)為主要成分的陶瓷材料。但是高氧化鋁與鐵系的銅合金相比，高氧化鋁的熱容量小、熱傳導(dǎo)率低，所以作為蓄熱體的性能相對(duì)來(lái)說(shuō)較低，因此，作為蓄熱燃燒器的蓄熱體，如果使用陶瓷球(球狀蓄熱體)或蜂窩體(格子狀蓄熱體)，為了確保蓄熱量，蓄熱部的容量就要設(shè)計(jì)得大一些。蓄熱部的容量設(shè)計(jì)得大了，燃燒器本體也要設(shè)計(jì)得大些。還有，陶瓷制的蓄熱體成本高，使得價(jià)格高，還是消耗品，會(huì)提高運(yùn)行成本費(fèi)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種能提高蓄熱性能和耐久性能，并且體積小的復(fù)合式蓄熱體。

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：復(fù)合式蓄熱體，包括蓄熱體本體，所述蓄熱體本體的橫截面為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為鋼合金，外層為高氧化鋁。

所述蓄熱體本體為球狀。所述蓄熱體本體的外層厚度大于1mm，外層厚度為球體半徑的5％～30％之間。

所述蓄熱體本體為格子狀。所述蓄熱體本體的外層厚度大于1mm，外層的厚度不高于內(nèi)層厚度的150％。

本實(shí)用新型的有益效果是：

增加蓄熱放熱速度和蓄熱容量：將該復(fù)合蓄熱體比為A：球狀結(jié)構(gòu)(外殼是高氧化鋁，中心部是WC-Co鋼合金)，將現(xiàn)有的蓄熱體比作B：陶瓷(高氧化鋁占99.5％)進(jìn)行熱性能比較。首先，測(cè)量在一定時(shí)間內(nèi)蓄熱放熱的熱容量，陶瓷厚度是標(biāo)準(zhǔn)半徑的10％的時(shí)候，A的蓄熱放熱速度是B的2.3倍，一定時(shí)間后測(cè)量的A的含熱量是B的1.5到1.8倍。這種變化，因球體標(biāo)準(zhǔn)半徑大小和外層陶瓷厚度而變化，在球體的標(biāo)準(zhǔn)半徑為Φ10～Φ30時(shí)，在陶瓷厚度為4、3和12的情況下，進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，依然得出上述結(jié)論。在該復(fù)合蓄熱體為格子狀結(jié)構(gòu)時(shí)，在鋼合金骨架上調(diào)整陶瓷的厚度，與現(xiàn)有的蓄熱體也進(jìn)行了熱性能比較，和球狀結(jié)構(gòu)的結(jié)論相同，同樣提高了蓄熱放熱速度和增加了含熱量。

縮短蓄熱時(shí)間：采用本復(fù)合蓄熱體的蓄熱式燒嘴系統(tǒng)時(shí)，會(huì)很快達(dá)到規(guī)定的溫度，縮短蓄熱式燒嘴的燃燒轉(zhuǎn)換時(shí)間。即，一個(gè)周期從現(xiàn)有的60-240秒/周期，縮短一半，即30-120秒/周期。轉(zhuǎn)換時(shí)間變短的話，爐內(nèi)的火焰溫度會(huì)更向均一方向分布，如果用在鋼材加熱爐的蓄熱式燒嘴上的話，可以提高鋼材的加熱均一性。

減少蓄熱體充填量和減少蓄熱部的整體體積：采用本復(fù)合蓄熱體的蓄熱式燒嘴系統(tǒng)時(shí)，因蓄熱體的單位體積的含熱量增加，受熱時(shí)的溫度上升和放熱時(shí)的溫度下降幅度小，與放熱流體(燃燒煙氣)、受熱流體(燃燒用空氣)之間的平均溫度差大，可以增加蓄熱體和流體間的熱貫流量。因此，可以減少蓄熱體整體的充填量，減小蓄熱體盛裝部的體積。通過(guò)熱定常計(jì)算可以計(jì)算出充填體積，可以減少35-45％。

減少損壞率：采用本復(fù)合蓄熱體的蓄熱式燒嘴系統(tǒng)時(shí)，和現(xiàn)有的陶瓷球相比，球體的更換頻度少。現(xiàn)有陶瓷球體會(huì)因制造時(shí)的燒成不足而破裂，也會(huì)受蓄熱式燒嘴的使用條件左右。每1-2年就要把蓄熱體取出，其中20-50％要換成新的陶瓷球。本復(fù)合蓄熱體，只有蓄熱體的外殼是陶瓷的，不會(huì)發(fā)生制造時(shí)的燒成不足。還有因中心部是鋼合金又保持了球體的剛性，不僅耐熱，還抗沖擊，所以大幅度地降低了損壞率。發(fā)明人做了一個(gè)月的加速試驗(yàn)，結(jié)論是和Φ19mm的全陶瓷比，Φ19mm的復(fù)合式蓄熱體的損壞率在10％以下。

初期費(fèi)用和更換費(fèi)用的比較：采用本復(fù)合蓄熱體的蓄熱式燒嘴系統(tǒng)時(shí)，因蓄熱體的充填量大幅降低(35-45％)和蓄熱體的損壞率在10％以下，可以大幅度降低初期費(fèi)用和更換費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型為球狀時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型為格子狀時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是現(xiàn)有蓄熱體為球狀時(shí)的溫度分布比較圖；

圖4是本實(shí)用新型為球狀時(shí)的溫度分布比較圖；

圖5是現(xiàn)有蓄熱體和本實(shí)用新型均為球狀時(shí)，兩者的升溫比較圖；

圖6是現(xiàn)有蓄熱體和本實(shí)用新型均為球狀時(shí)，兩者的蓄熱量比較圖；

圖中：1、蓄熱體本體，2、鋼合金，3、高氧化鋁。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的復(fù)合式蓄熱體作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。