一種用于熱交換的帶覆層的蓄熱體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熱交換裝置，具體的涉及一種用于熱交換的帶覆層的蓄熱體。
【背景技術(shù)】
[0002]作為蓄熱式熱交換器的關(guān)鍵部件之一的蓄熱體，其材料的性能指標(biāo)，如耐高溫性、蓄熱密度、傳熱效率、高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等對換熱器的熱效率、使用溫度、使用壽命和維修周期等將產(chǎn)生重要的影響，其中，傳熱效率直接影響蓄熱體的表面溫度以及熱風(fēng)溫度。
[0003]影響蓄熱體傳熱效率的一個重要原因是蓄熱體的輻射率及蓄熱體表面發(fā)射率，現(xiàn)有的蓄熱體的表面輻射率一般在0.6以下，熱傳效率較低，并且蓄熱體的體積密度較小，氣孔密度較大，這些都導(dǎo)致了現(xiàn)有用于熱交換的蓄熱體的蓄熱能力較差，影響了換熱器的熱效率，另一方面，現(xiàn)有的蓄熱體表面強(qiáng)度較低，容易發(fā)生渣化，影響整體的換熱器的使用壽命O
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型為了解決上述提到的現(xiàn)有的高溫窯爐的金屬受熱面存在的容易焦結(jié)、吸熱能力差等缺點(diǎn)，提供一種用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，提高高溫窯爐熱交換效率和工作效率，提高熱風(fēng)溫度、減少熱損失，達(dá)到節(jié)省能源的目的。
[0005]具體地，本實(shí)用新型提供一種用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，一種用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，其包括蓄熱體本體和包覆在所述蓄熱體外表面的覆層，所述蓄熱體具有頂部表面、底部表面以及多個位于所述頂部表面與所述底部表面之間的供流體流動的通道，其中所述覆層包括基層和涂覆層，所述基層粘結(jié)在所述蓄熱體的外表面上，所述涂覆層涂覆在所述基層外側(cè)，所述涂覆層為包含納米級碳化硅顆?；蚣{米級氧化鋯顆粒的納微米級涂覆層。
[0006]可優(yōu)選的是，所述基層為粘結(jié)劑層。
[0007]可優(yōu)選的是，所述覆層的厚度為0.2-0.3mm。
[0008]可優(yōu)選的是，所述覆層表面設(shè)置有氣孔。
[0009]可優(yōu)選的是，所述納米級碳化娃顆粒或者納米級氧化錯顆粒的直徑為0.5-2nm。
[0010]可優(yōu)選的是，所述蓄熱體為硅質(zhì)格子磚、高鋁質(zhì)格子磚或粘土質(zhì)格子磚。
[0011 ]可優(yōu)選的是，所述蓄熱體本體和覆層的輻射率為0.9。
[0012]本實(shí)用新型在蓄熱體表面涂覆納微米級涂覆層，納微米級涂覆層包含的碳化硅顆粒或氧化鋯顆粒實(shí)現(xiàn)了在蓄熱體表面涂覆納微米高輻射覆層節(jié)能涂料的目的，提高蓄熱體表面輻射率，使蓄熱體輻射傳熱效率提高。覆層強(qiáng)化了高溫環(huán)境下固體表面與非透明介質(zhì)，例如氣體間的輻射傳熱，提高了蓄熱體的表面溫度，加大了表里溫度梯度，使高溫窯爐上部未達(dá)到飽和狀態(tài)的蓄熱體本體蓄熱量增加，從而提高高溫窯爐吞吐熱量的能力，最終達(dá)到提高高溫窯爐熱交換效率和工作效率，提高熱風(fēng)溫度、減少熱損失，節(jié)省能源之目的。
[0013]超細(xì)粉技術(shù)處理的納微米級涂覆層所包含的碳化硅顆粒和氧化鋯顆粒，不僅使覆層致密，充填了氣孔，可隔絕有害物質(zhì)對耐材基體的侵蝕，防止蓄熱體本體渣化；同時(shí)蓄熱體本體的體積密度增大、氣孔率減小，耐壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、荷重軟化溫度、高溫蠕變等物理力學(xué)性能均得以提高;可提高蓄熱體本體的使用壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；以及
[0015]圖2為本實(shí)用新型的覆層的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及工作原理做進(jìn)一步解釋:
[0017]具體地，本實(shí)用新型提供一種用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，如圖1所示，其包括蓄熱體本體I和包覆在蓄熱體本體I的外表面上的覆層2。蓄熱體本體I為硅質(zhì)、高鋁質(zhì)或粘土質(zhì)格子磚。蓄熱體本體I具有頂部表面10和底部表面11，在頂部表面10與底部表面11之間設(shè)置有多個供流體，諸如熱空氣流動的通道12，覆層2整體覆蓋于蓄熱體本體I的外表面，使蓄熱體本體I的輻射傳熱效率提高，使得高溫環(huán)境下固體表面與非透明介質(zhì)如氣體間的輻射傳熱，提高了蓄熱體本體I的表面溫度，加大了表里溫度梯度，從而提高高溫窯爐吞吐熱量的能力，最終達(dá)到提高高溫窯爐熱交換效率和工作效率，提高熱風(fēng)溫度、減少熱損失，節(jié)省能源之目的。
[0018]如圖2所示，覆層2包括基層3和涂覆層4，圖2示意圖分解開覆層2的一角所示出的情況。基層3粘結(jié)在蓄熱體本體I的外表面上，能夠減少蓄熱體本體I的表面張力，使覆層2的材料能夠滲透到蓄熱體本體I的基體中，與基體呈滲態(tài)結(jié)合，保證涂覆層4在高溫、惡劣的環(huán)境下不脫落，長期發(fā)揮效能。
[0019]涂覆層4為納微米級涂覆層，納微米級涂覆層4的材料利用超細(xì)粉技術(shù)處理的納微米高輻射覆層節(jié)能涂料，不僅使涂覆層4致密，而且由于覆層4設(shè)置有微小的氣孔，可隔絕有害物質(zhì)對基體的侵蝕，防止蓄熱體渣化，同時(shí)由于蓄熱體本體I的體積密度增大、氣孔率減小，耐壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、荷重軟化溫度、高溫蠕變等物理力學(xué)性能均得以提高，可提高蓄熱體的使用壽命。
[0020]優(yōu)選地，涂覆層為包含納米級碳化硅顆?；蚣{米級氧化鋯顆粒的納微米級涂覆層，其中納米級碳化硅顆粒或者納米級氧化鋯顆粒的直徑為0.5-2nm，納微米級涂覆層的厚度為 0.2-0.3mm。
[0021]本實(shí)用新型的覆層2主要應(yīng)用于高溫窯爐上部的高溫區(qū)，該部位蓄熱體材料一般為硅質(zhì)、高鋁質(zhì)和粘土質(zhì)格子磚，這些材料的基體發(fā)射率均在0.7以下，且隨著溫度的升高還會有所衰減。根據(jù)耐材基體材質(zhì)、應(yīng)用工況條件和材料成本，經(jīng)多次大量試驗(yàn)優(yōu)選出碳化硅、氧化鋯等多種高發(fā)射率物質(zhì)作為覆層的功能組分，在此基礎(chǔ)上經(jīng)混合細(xì)磨配制成為納微米級涂覆層，其中所含有的碳化硅顆?；蛘哐趸嗩w粒的直徑為納米級。涂覆層的發(fā)射率均在0.9以上，且高溫下不衰減，解決了蓄熱體耐材基體的發(fā)射率低、高溫衰減等技術(shù)難題。根據(jù)斯蒂芬-玻爾茲曼定律，在相同溫度下將蓄熱體原有的輻射率0.7提高到0.9，輻射傳熱量就能提尚28%以上。
[0022]高溫遠(yuǎn)紅外節(jié)能涂料是在蓄熱體本體I表面涂覆納微米高福射的覆層2，提高蓄熱體表面發(fā)射率，使蓄熱體本體I輻射傳熱效率提高。覆層2強(qiáng)化了高溫環(huán)境下固體表面與非透明介質(zhì)間的輻射傳熱，提高了蓄熱體的表面溫度，加大了表里溫度梯度，從而提高熱風(fēng)爐吞吐熱量的能力，最終達(dá)到提高熱風(fēng)爐熱交換效率和工作效率，提高熱風(fēng)溫度、減少熱損失，節(jié)省能源之目的。
[0023]最后應(yīng)說明的是:以上所述的各實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，其包括蓄熱體本體和包覆在所述蓄熱體外表面的覆層，所述蓄熱體具有頂部表面、底部表面以及多個位于所述頂部表面與所述底部表面之間的供流體流動的通道，其特征在于:所述覆層包括基層和涂覆層，所述基層粘結(jié)在所述蓄熱體的外表面上，所述涂覆層涂覆在所述基層外側(cè)，所述涂覆層為包含納米級碳化硅顆?；蚣{米級氧化鋯顆粒的納微米級涂覆層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，其特征在于:所述基層為粘結(jié)劑層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，其特征在于:所述覆層的厚度為0.2-0.3mmο4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，其特征在于:所述覆層表面設(shè)置有氣孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，其特征在于:所述納米級碳化娃顆?；蛘呒{米級氧化錯顆粒的直徑為0.5-2nm。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，其特征在于:所述蓄熱體為硅質(zhì)格子磚、尚招質(zhì)格子磚或粘土質(zhì)格子磚。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，其特征在于:所述蓄熱體本體和覆層的輻射率為0.9。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于熱交換的帶覆層的蓄熱體，其包括蓄熱體本體和包覆在所述蓄熱體外表面的覆層，蓄熱體具有頂部表面、底部表面以及多個位于頂部表面與底部表面之間的供流體流動的通道，其中覆層包括基層和涂覆層，基層粘結(jié)在蓄熱體的外表面上，涂覆層涂覆在基層外側(cè)，涂覆層為包含納米級碳化硅顆?；蚣{米級氧化鋯顆粒的納微米級涂覆層。本實(shí)用新型提高了蓄熱體的表面溫度，加大了表里溫度梯度，從而提高高溫窯爐吞吐熱量的能力，并提高高溫窯爐熱交換效率、提高熱風(fēng)溫度、減少熱損失，從而達(dá)到節(jié)省能源之目的。
【IPC分類】F28D20/00
【公開號】CN205209310
【申請?zhí)枴緾N201521055585
【發(fā)明人】董培侖, 桂國喜
【申請人】董培侖
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月17日