專利名稱：多孔波浪形蜂窩格子磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有高熱交換性能的耐火材料制品，特別是涉及一種蜂窩格 子磚。應(yīng)用于熱風(fēng)爐、預(yù)熱爐、加熱爐的蓄熱室，以及其他高溫蓄熱式交換器和熱交換爐。在 燃燒期吸收并貯存熱量，在送風(fēng)期放出熱量進(jìn)行熱量交換的熱工材料。
技術(shù)背景目前熱風(fēng)爐蓄熱室常用的蓄熱材料是耐火球或帶圓孔的格子磚。采用耐火球的熱 風(fēng)爐蓄熱室是由直徑為Φ45 Φ 70mm的耐火球自由堆集而成的。耐火球具有熱交換面積 較大的優(yōu)點(diǎn)，但它具有兩個難于克服的缺點(diǎn)一是蓄熱體的容積偏??；另一是孔隙率不穩(wěn) 定，氣流通道不規(guī)則，阻力較大。操作過程中，最初的孔隙率較大，隨著熱風(fēng)爐蓄熱室使用時 間的延續(xù)，耐火球會因氣流運(yùn)動的影響而重新排列，逐步向最穩(wěn)定的狀態(tài)過渡，球床的孔隙 率逐漸變小，使熱風(fēng)爐的阻力增大。一般在操作過程中孔隙率降低到一定值時就要清理球 床，重新?lián)Q球，以降低阻力。通常，每隔1-2年就要停爐換球。目前，大多數(shù)熱風(fēng)爐蓄熱材料普遍采用的是帶圓孔的格子磚。格子磚具有固定的 氣流通道，不會出現(xiàn)通道阻塞和熱風(fēng)阻力過大的現(xiàn)象。但是帶圓孔的格子磚換熱面積偏小， 以往通常采用縮小格孔的辦法來增加格子磚的換熱面積，但縮小格孔所受的制約很大，格 孔過小會給制造、安裝和操作帶來了困難，并且容易造成通道阻塞，因此，通過縮小格孔的 辦法來增加格子磚的換熱面積是有限的
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服耐火球需要經(jīng)常換球，氣流通道的孔隙率不穩(wěn)定，阻力 過大的缺點(diǎn)；同時解決帶圓孔格子磚孔徑大時傳熱面積偏小，熱交換能力不足的問題，以及 縮小格孔所帶來的制造、安裝和操作上的難題，使熱風(fēng)爐的熱交換效率得到大幅度提升。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種新型的具有比帶圓孔格子磚更大的 換熱面積，同時又有足夠的熱儲存能力的多孔波浪形蜂窩格子磚。本實(shí)用新型提供如下的技術(shù)方案來達(dá)到預(yù)定的目的—種多孔波浪形蜂窩格子磚，該格子磚是俯視向?yàn)榈冗吜呅蔚睦庵w，包括上 表面、下表面和側(cè)壁。其上的格孔垂直貫穿該棱柱體上下表面，所述格孔均勻分布在該等邊 六邊形上，所述格子磚上設(shè)置有間距相同、均勻分布的波浪形完整格孔，所述格子磚的每個 側(cè)壁上各設(shè)置有間距相同、均勻分布的波浪形半孔，所述格子磚的每個棱上各設(shè)置一個三 分之一波浪形孔，上述格孔的形狀均為周圍沿圓周方向均勻布置有波浪形邊的孔，在同一 種多孔波浪形蜂窩格子磚上所述波浪形格孔的波峰和波谷具有相同的數(shù)量和半徑。當(dāng)多塊 格子磚砌筑在一起時，每兩塊格子磚的側(cè)壁上的2個半孔組成一個完整的孔，每三塊格子 磚棱上的三分之一孔組成一個完整的孔，從而使整個蓄熱體格子磚的孔格分布都符合同一 規(guī)律。本實(shí)用新型所述的多孔波浪形蜂窩格子磚，其上的完整格孔數(shù)為7、19、31、37、61或91，對應(yīng)格子磚每個側(cè)壁上的半孔數(shù)分別為1、2、1、3、4或5。本實(shí)用新型所述的波浪形蜂窩格子磚，波浪形格孔的波峰、波谷所分布的圓周直 徑以及波峰、波谷的半徑和數(shù)量可根據(jù)蓄熱面積要求確定不同的數(shù)值但其波峰和波谷的數(shù) 量應(yīng)為6的倍數(shù)。本實(shí)用新型所述的多孔波浪形蜂窩格子磚，所述格子磚的上表面還設(shè)置有凹槽 (鎖槽)，格子磚的下表面設(shè)置有和凹槽的尺寸和數(shù)量相對應(yīng)的凸臺(鎖扣)。當(dāng)多層格子 磚砌筑在一起時，上層格子磚的凸臺(鎖扣)與下層格子磚的凹槽(鎖槽)咬合在一起，保 證蓄熱體整體的穩(wěn)定性。所述凸臺和凹槽的數(shù)量可以是2、3或多個。在熱風(fēng)爐格子磚的設(shè)計中既要重視格子磚的加熱面積，又要保證格子磚具有足夠 的蓄熱體容積，加熱面積保證熱風(fēng)爐格子磚在單位時間內(nèi)具有足夠的熱交換量，蓄熱體容 積保證格子磚有必要的熱儲存能力，因此，格子磚應(yīng)該有一個最優(yōu)的活面積值(格孔通道 總面積與格子磚總面積之比)。格子磚的最優(yōu)活面積值應(yīng)根據(jù)用戶的實(shí)際使用條件，通過傳 熱計算選取。本實(shí)用新型通過優(yōu)化配方，精選優(yōu)質(zhì)原料，調(diào)整合理的顆粒級配，高壓成型，以最 佳的燒結(jié)溫度生產(chǎn)制造而成。本實(shí)用新型改變了格孔形狀，使單位體積格子磚的加熱面積 大幅度提高，并以選取最優(yōu)的活面積值為手段實(shí)現(xiàn)了加熱面積和蓄熱體積的最佳結(jié)合，使 熱風(fēng)爐的熱交換過程達(dá)到最佳值。從而實(shí)現(xiàn)了既節(jié)約格子磚的重量，又可以最大限度地獲 得高風(fēng)溫的效果。

圖1為19孔12波形蜂窩格子磚的正視圖；圖2為19孔12波形蜂窩格子磚的俯視圖；圖3為19孔12波形蜂窩格子磚沿圖2的A-A向剖面圖；圖4為19孔12波形蜂窩格子磚沿圖2的B-B向剖面圖；圖5為7孔24波形蜂窩格子磚的正視圖；圖6為7孔24波形蜂窩格子磚的俯視圖；圖7為37孔12波形蜂窩格子磚的正視圖；圖8為37孔12波形蜂窩格子磚的俯視圖其中1_上表面；2-下表面，3-側(cè)壁；4-格孔(蓄熱和放熱時的抽風(fēng)通道)；5-凹 槽(鎖槽)；6-凸臺(鎖扣)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 19孔12波形蜂窩格子磚如附圖1-4所述的高爐熱風(fēng)爐用19孔12波形蜂窩格子磚，該格子磚是俯視向?yàn)?等邊六邊形的棱柱體，包括上表面1、下表面2和側(cè)壁3。其上的格孔4垂直貫穿該棱柱體 上表面1和下表面2，所述格孔間距相同，均勻分布在該等邊六邊形上。格子磚上設(shè)置有19 個波浪形完整格孔4，格子磚的每個側(cè)壁3上分別設(shè)置2個間距相同的波浪形半孔，在格子 磚的每個棱上各設(shè)置一個三分之一波浪形孔，上述格孔的形狀均為沿圓周方向均勻布置有波浪形邊的孔，所述波浪形孔的波峰和波谷的數(shù)量均為6。當(dāng)多塊格子磚砌筑在一起時，每 兩塊格子磚的側(cè)壁3上的2個半孔可組成一個完整的孔，每三塊格子磚的棱上的三分之一 孔組成一個完整的孔，使整個蓄熱體格子磚的孔分布都符合同一規(guī)律。同時在格子磚的上表面1設(shè)置有3個均布的凹槽5 (鎖槽)，格子磚的下表面2設(shè) 置有和凹槽5數(shù)量和大小相對應(yīng)的凸臺6 (鎖扣)，當(dāng)多層格子磚砌筑在一起時，上層格子磚 的凸臺6與下層格子磚的凹槽5咬合在一起，保證蓄熱體整體的穩(wěn)定性。實(shí)施例2 :7孔24波形蜂窩格子磚附圖5-6所述的高爐熱風(fēng)爐用7孔24波形蜂窩格子磚，該格子磚上設(shè)置有7個波 浪形完整格孔4，格子磚的每個側(cè)壁3上分別設(shè)置1個間距相同的波浪形半孔，在格子磚的 每個棱上各設(shè)置一個三分之一波浪形孔，上述格孔的形狀均為周圍沿圓周方向均勻布置有 波浪形邊的孔，所述波浪形孔的波峰和波谷的數(shù)量均為12。實(shí)施例3 37孔12形蜂窩格子磚附圖7-8所述的高爐熱風(fēng)爐用37孔12波形蜂窩格子磚，該格子磚上設(shè)置有37個 波浪形完整格孔4，格子磚的每個側(cè)壁3上分別設(shè)置3個間距相同的波浪形半孔，在格子磚 的每個棱上各設(shè)置一個三分之一波浪形孔，上述格孔的形狀均為周圍沿圓周方向均勻布置 有波浪形邊孔，所述波浪形孔的波峰和波谷的數(shù)量均為6。以上所述的格子磚上設(shè)置的波浪形完整格孔數(shù)量可為七個、十九個、三十一、 三十七個，六十一個，九十一個；相對應(yīng)格子磚的側(cè)壁3上的波浪形半孔的數(shù)量為1、2、1、3、 4、5。以上所述凹槽5和凸臺6的數(shù)目還可以為2個或多個。以上所述波浪形格孔的波峰、波谷所分布的圓周直徑以及波峰、波谷的半徑和數(shù) 量可根據(jù)蓄熱面積要求確定不同的數(shù)值，但其波峰和波谷的數(shù)量應(yīng)為6的倍數(shù)。通過上述對格子磚格孔形狀的改變，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的傳熱面積小，熱交 換能力不足等問題，增加了格子磚單位加熱面積和儲熱體積，提高了熱風(fēng)溫度，使熱風(fēng)爐的 熱交換效率得到大幅度提升。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本實(shí)用新型實(shí)施的 范圍，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及原理的等變化與修飾，均應(yīng) 包含于本實(shí)用新型的申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種多孔波浪形蜂窩格子磚，該格子磚是俯視向?yàn)榈冗吜呅蔚睦庵w，包括上表面、下表面和側(cè)壁，其上的格孔垂直貫穿該棱柱體上下表面，所述格孔均勻分布在該等邊六邊形上，其特征在于所述格子磚表面設(shè)置有波浪形完整格孔，所述格子磚的每個側(cè)壁上各設(shè)置有間距相同的波浪形半孔，所述格子磚的每個棱上各設(shè)置一個三分之一波浪形孔，上述格孔的形狀均為沿圓周方向均勻布置有波浪形邊的孔，所述波浪形格孔的波峰和波谷具有相同的數(shù)量和半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔波浪形蜂窩格子磚，其特征在于所述格子磚上的完整 格孔數(shù)為7、19、31、37、61或91，對應(yīng)格子磚每個側(cè)壁上的半孔數(shù)分別為1、2、1、3、4或5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔波浪形蜂窩格子磚，其特征在于所述格子磚的上表面 還設(shè)置有凹槽，下表面設(shè)置有和凹槽對應(yīng)并能相互咬合的凸臺。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多孔波浪形蜂窩格子磚，其特征在于所述凹槽和凸臺數(shù)量 為2個、3個或多個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔波浪形蜂窩格子磚，其特征在于波峰和波谷的數(shù)量應(yīng) 為6的倍數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了多孔波浪形蜂窩格子磚，該格子磚是俯視向?yàn)榈冗吜呅蔚睦庵w，包括上表面、下表面和側(cè)壁，所述格子磚表面設(shè)置有多個波浪形完整格孔，每個側(cè)壁上分別設(shè)置有間距相同的波浪形半孔，每個棱上各設(shè)置一個三分之一波浪形孔，其主要應(yīng)用與熱風(fēng)爐、預(yù)熱爐和加熱爐的蓄熱室，也可用于其他高溫蓄熱式換熱器和熱交換爐。在燃燒期吸收并貯存熱量，是克服耐火球需要經(jīng)常換球，氣流通道的孔隙率不穩(wěn)定，阻力過大的缺點(diǎn)，同時解決帶圓孔格子磚傳熱面積偏小，進(jìn)一步提高帶圓孔格子磚熱交換面積困難的難題，提供一種能夠大幅度提升格子磚熱交換面積，強(qiáng)化熱風(fēng)爐換熱過程的蓄熱式換熱元件。
文檔編號F27D1/04GK201688705SQ201020123918
公開日2010年12月29日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者全強(qiáng), 吳啟常, 姜鳳山, 孟海辰, 李富朝, 李建濤, 李振偉, 陳泉鋒 申請人:鄭州安耐克實(shí)業(yè)有限公司