[发明专利]一种气相预热炉用的换热装置

权利要求书

1.一种气相预热炉用的换热装置，包括换热装置，其特征在于，换热装置包括换热外管，换热外管内设置有换热内管，换热外管和换热内管之间的密闭空间形成一级换热室，换热内管的腔室构成二级换热室，换热外管的两端分别设置有一级换热进口和一级换热出口，一级换热进口和一级换热出口分别接通一级换热室；换热内管的两端分别伸出换热外管的两端形成二级气体进口和二级气体出口，二级气体进口和二级气体出口分别接通二级换热室。

2.如权利要求1所述的气相预热炉用的换热装置，其特征在于，换热外管的端部还设有换热气体出口，换热气体出口接通一级换热室。

3.如权利要求1所述的气相预热炉用的换热装置，其特征在于，换热外管内壁的横截面为圆形，一级换热进口和一级换热出口的轴线分别与换热外管的内壁相切。

4.如权利要求1所述的气相预热炉用的换热装置，其特征在于，一级换热进口和一级换热出口的轴线分别与换热外管的轴线不垂直。

5.如权利要求1所述的气相预热炉用的换热装置，其特征在于，换热外管的内壁设有呈圆柱螺旋线分布的U形槽，U形槽的螺旋线分别与一级换热进口和一级换热出口的轴线平行。

6.如权利要求1所述的气相预热炉用的换热装置，其特征在于，沿换热外管的轴线方向，换热外管的管径逐渐减小形成圆台，其中，带有一级换热进口的端部的管径大于一级换热出口的端部的管径。

7.如权利要求1所述的气相预热炉用的换热装置，其特征在于，换热外管采用氧化铍基金属陶瓷材料制成，氧化铍基金属陶瓷材料主要由氧化铍基陶瓷粉末与镍金属粉末按照质量比为（75-78）：（22-25）复合制成，其中，氧化铍基陶瓷粉末包括坯料和釉料，所述坯料和釉料的质量比为（95-97）：（3-5），所述坯料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：碳化钛含量为4-7%、碱金属的氧化物含量为4-7%、锆的氧化物含量为1.5-2.0%、钒的氧化物含量为0.2-0.3%、镓的氧化物含量为0.05-0.1%和稀土元素的氧化物含量不大于1.0%；所述釉料的原料中含有以下质量百分比含量的组分：铁的氧化物含量为1-3%、钴的氧化物含量为2-4%，碱金属的氧化物含量为2-6%、铜的氧化物含量为1.0-1.3%、镓的氧化物含量为0.05-0.1%、铟的氧化物含量不大于0.05%和稀土元素的氧化物含量不大于1.0%。

8.如权利要求7所述的气相预热炉用的换热装置，其特征在于，氧化铍基金属陶瓷材料的制备方法包括以下步骤：步骤1、取设计量的镍金属粉末和氧化铍基陶瓷粉末置于高速球磨机中进行混合研磨2-4h, 高速球磨机转速为400rad/min，然后置于高速混合机中混合均匀，得到初级混料；

步骤2、设计压制模具，用硬脂酸锌酒精溶液润滑压制模具的内腔，然后将混合料倒入已设计好的模具内，安装上冲模，使冲模的上表面保持水平，安装完成后，将模具放入粉末压片机中进行压制成型，压制压力为220-240MPa，压制速度为1.5mm/min，保压时间10min，得到压坯件；

步骤3、将得到的压坯件置于烘干炉中进行80℃保温烘干3-4h；

步骤4、将烘干后的压坯件放入真空烧结炉中进行真空烧结，真空烧结炉先升温至300℃，初始升温速率为130℃/h，烧结2h，然后升温至900℃，升温速率为1200℃/h，保温1h，再升温至1220℃，升温速率为1000℃/h，保温1h，然后再降温至450℃，保温1h，最后随炉冷却至室温，得到半成品；

步骤5、将得到的半成品进行打磨和精整，在去离子水中进行超声清洗，干燥后即得。