[实用新型]定向强化辐射工业炉窑传热元件

说明书

技术领域

本实用工业炉窑加热设备领域，具体涉及一种可形成定向强化辐射工业炉窑传热元件。 

背景技术

截至目前，为了提高工业加热炉窑的热效率，采取了旨在减少蓄热损失和散热损失的轻型筑炉材料，亦或是用增大炉膛面积来强化传热，或是在炉膛内壁涂以高发射率涂层、也有在炉膛内加装改变传热方式的装置等技术。采用轻型筑炉材料，可以强化绝热，减少热损失；在炉膛内壁涂以高发射率涂层，可以增加辐射强度；提高炉壁热辐射面积，可以增加总辐射量。也有采用自带黑体筑炉材料的方法，虽可解决空腔内发射率及定向发射问题，使它只占总面积很小的一部分，并没有使整个炉膛内墙全部提高到0.96的发射率。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有工业炉窑传热元件热辐射量不高和难以形成定向辐射的不足，提供一种能加速炉内燃料燃烧，发射率可达0.96的定向强化辐射工业炉窑传热元件。 

本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种定向强化辐射工业炉窑传热元件，包括空腔式耐火材料，所述耐火材料内有储热微孔，所述储热微孔内含储热添加剂。

作为本实用新型的改进，所述耐火材料为圆锥形或四方形的异型体。 

作为本实用新型的进一步改进，所述耐火材料的空腔的长径比L/R为1.3～1.7。

作为本实用新型的更进一步改进，所述耐火材料设于炉墙上，其法线方向正对工件。

本实用新型通过在耐火材料内设储热微孔并加储热添加剂的双重办法来增加整个耐火材料的蓄热功能，形成全新的高蓄热耐火材料，该材料比原耐火材料使炉内温度提高100℃左右。本发明除做成普通的四方砖型材料外，还利用空腔热辐射原理，将耐火材料做成空腔式异型体，并安装于法线正对受热体的炉墙部位，形成红外线的定向发射。

其设计原理是：通过增加整个耐火材料的蓄热功能，可提高加热炉的内衬材料的实际温度，缩小了炉墙与火焰中心温度的差距从而提高了炉膛内的平均温度。根据阿里尼乌斯定律：物质反应的环境温度每提高10°C，其反应速度增加1~2倍。炉内燃料燃烧速度加快，单位时间内释放出的总热量增加，也就是说能够供给变热体的热量更多。而普通四方型耐火砖因温度的提高，增强了热辐射能力，该耐火砖又设为异型体，外型取自标准工业黑体，空腔尺寸L:R=1.3~1.7，由于采用空腔辐射原理使发射率达到ε=0.96,，由于表面积的增加，加大了辐射面——实现了红外线的定向发射，使受热体得到更多的热量。由热量守恒定律可知，受热体得到的热量多了，其尾气排放温度必然会相应下降。至此，热效率的三个部分，燃烧效率、换热效率和热平衡效率都得到不同程度的提高。通过本实用新型的应用加快了工业炉窑中燃料的燃烧速率，提高了平均炉温；强化了热辐射量和达成定向辐射；缩短了受热体的升温时间，从而提高了加热炉热效率，达成节约燃料的目的。据测算，本实用新型较常规传热元件综合热效率可提高10%左右，燃料节能率可提高12~15%。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图； 

图2为本实用新型实施例2结构示意图；

图3为本实用新型实施例3结构示意图；

其中：1.异型体，2.储热微孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的原理及优点作进一步阐述。 

实施例1：一种定向强化辐射工业炉窑传热元件，为一空腔式耐火材料，内有储热微孔2，所述储热微孔内含储热添加剂。所述耐火材料为长径比L/R为1.3的异型体1，所述异型体1为空腔四方形，设于炉墙上，其法线方向正对工件。

实施例2：一种定向强化辐射工业炉窑传热元件，为一空腔式耐火材料，内有储热微孔2，所述储热微孔内含储热添加剂。所述耐火材料为长径比L/R为1.5的异形体1，所述异形体为空腔圆锥形，设于炉墙上，其法线方向正对工件。

实施例3：一种定向强化辐射工业炉窑传热元件，为一空腔式耐火材料，内有储热微孔2，所述储热微孔内含储热添加剂。所述耐火材料为长径比L/R为1.7的异型体1，所述异型体为空腔四方形，设于炉墙上，其法线方向正对工件。

以上所述仅是本实用新型的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。