[实用新型]新型复合蜂窝蓄热体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冶金领域的蜂窝蓄热体，特别是涉及一种用于工业加热炉蓄热室或者烧嘴使用的新型复合蜂窝蓄热体。

背景技术

目前，工业生产中使用的蜂窝蓄热体具有比表面积大、蓄热能力强以及阻力系数小等优点，越来越受到国内外工业加热领域的重视，但是在实际工业使用过程中，氧化铁皮粉尘粘附到蓄热体上降低了蓄热体的耐火度，并且由于过分追求比表面积使得蓄热体孔眼容易被粉尘和熔融物堵塞。另外蜂窝体格孔孔壁双面受热或冷却，受各种应力作用，很容易遭受损坏。

通过对生产现场被替换下来的蓄热体进行研究，发现大部分蜂窝体单元出现不同程度的裂纹和剥落。同时处于蓄热室前端靠近炉膛处的蓄热体出现熔化状态；显然，应力和氧化铁粉尘是蜂窝蓄热体破损的主要原因。

研究表明，无论是加热期还是冷却期，蜂窝体格孔壁面主要受到法线方向的应力作用，其法向应力为切向和轴向所受应力的200～10000倍。加热期应力指向壁面，对蓄热体孔壁产生挤压，表现为挤压应力；冷却期壁面受力方向指向流体，对壁面产生拉曳，表现为拉应力。显然，如果蓄热体的壁面所受应力大于其所能承受的最大应力，将导致应力脆裂。

在生产使用中紧靠炉膛高温辐射处的前几排蜂窝体使用寿命更短，蜂窝体更换频繁，即使是耐火度很高的材质也收效甚微。这说明处在高温端的蜂窝体不是耐火度的问题，而是孔格间壁强度低、抗热震稳定性差以及氧化铁粉尘腐蚀和堵塞蜂窝小孔的原因。

蓄热室前排的蜂窝体处于炉膛内高温辐射和氧化铁粉尘的腐蚀环境下，目前所使用的蓄热体由于孔眼很小，当氧化铁粉尘与蓄热体粘附后反应形成低熔点化合物，很容易聚集废气中的灰尘，从而使蓄热体孔眼被堵塞，并且目前使用的蓄热体壁厚很薄，大多在0.3～1mm之间，其抗热震性较差。

由此可见，上述现有的蜂窝蓄热体在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决蜂窝蓄热体存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的蜂窝蓄热体存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的新型复合蜂窝蓄热体，能够改进一般现有的蜂窝蓄热体，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有的蜂窝蓄热体存在的缺陷，而提供一种新的新型复合蜂窝蓄热体，所要解决的技术问题是使其避免蜂窝体热应力集中、增加蓄热体强度及韧性、减少粉尘堵塞及蜂窝体熔化坍塌的可能，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种新型复合蜂窝蓄热体，其设置在蓄热室前排的蜂窝蓄热体，采用厚壁大直径圆孔蓄热体；设置在蓄热室内其它部位的蜂窝蓄热体，采用带有加强筋的薄壁蜂窝体；在上述蜂窝蓄热体相邻的侧面设置有热膨胀缓冲层，分隔蜂窝蓄热单元体。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的新型复合蜂窝蓄热体，其中所述的厚壁大直径圆孔蓄热体设置有厚壁大直径圆孔。

前述的新型复合蜂窝蓄热体，其中所述的带有加强筋的薄壁蜂窝体是由厚壁形成加强筋，与薄壁共同组成蜂窝状的孔，并且薄壁的高度低于厚壁。

前述的新型复合蜂窝蓄热体，其中所述的蜂窝状的孔采用方孔，该些方孔的直角处采用圆弧倒角过渡。

前述的新型复合蜂窝蓄热体，其中所述的热膨胀缓冲层采用高温耐火纤维，高温耐火纤维材料分隔两排蜂窝单元体，

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本实用新型的主要技术内容如下：

本实用新型提出一种新型复合蜂窝蓄热体，主要用于工业加热特别是冶金工业炉相关的蓄热燃烧领域。其是在蓄热室前排采用大直径圆孔厚壁结构的蓄热体，以避免堵塞和熔化损坏，并保护后排薄壁蜂窝体；蓄热室后排采用带加强筋的薄壁蜂窝体，以在确保比表面积的情况下提高蜂窝体强度，同时采用方孔圆弧倒角减小应力集中；在每排蜂窝体之间加入热膨胀缓冲层，避免蜂窝体受热膨胀后受较大的法向应力而产生脆性破损；该种复合蜂窝蓄热体使用寿命长，具有不易堵塞和脆性破损的优点，且蓄热效率也保持较高的水平，适合冶金工业炉使用。