專利名稱：回?zé)崞鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回?zé)崞?，它具有一個(gè)由松散材料構(gòu)成的，置于兩同軸園柱狀柵欄之間的環(huán)形蓄熱介質(zhì)，一個(gè)由靠里面的熱柵欄圍成的熱收集室和一個(gè)包在靠外面的冷柵欄為一面和殼壁為另一面之間的冷收集室。
這類回?zé)崞鞴加诿绹鴮＠鸘S-PS2，272，108中。在該專利中所描述的回?zé)崞鲗?shí)施例中，熱收集室有一開口的頂并接入殼壁上部，或稱回?zé)崞鞯捻敳康某隹跒槭占诠睦滹L(fēng)期間所產(chǎn)生的熱氣體。
回?zé)崞鞯捻敳窟€跨越圍繞熱收集室同軸布置、置于冷柵欄和熱柵欄之間的用于存放蓄熱介質(zhì)的環(huán)形室。蓄熱介質(zhì)由具有顆粒尺寸為25至100mm的松散材料組成。在回?zé)崞鞯耐獗诨蛘呤琼敳坑锌?，松散材料通過這些孔可被倒入環(huán)形室。
回?zé)崞鞯捻敳孔湓诨責(zé)崞鞯呢Q直的殼壁上，并有專門插入的一圈梁為吸收推力用。
由外柵欄作為一面和回?zé)崞鳉け谧鳛榱硪幻嫠纬傻沫h(huán)形室用作在加熱階段被冷卻的排氣的收集室，而在鼓風(fēng)階段，它用作在回?zé)崞骰蚴切顭峤橘|(zhì)的四周分配冷風(fēng)。該結(jié)構(gòu)的結(jié)果是幾乎整個(gè)回?zé)崞鞯耐馄ぶ唤佑|到冷氣體，所以不再需要隔熱層。
同軸放置的靠里面的熱柵欄一面形成了環(huán)形蓄熱床的邊界，另一面是被加熱的鼓風(fēng)的園柱狀收集室的邊界，或者說它形成了熱燃?xì)獾姆峙涫?。所述的收集室而且?dāng)然也是靠里面的柵欄，長期處于高溫，所以只能用陶瓷耐火元件構(gòu)成，然而，所述的陶瓷元件必段提供一種能使氣體通過的足夠的透氣性。特別是，使用具有小尺寸的顆粒的松散材料作為蓄熱介質(zhì)意味著這些元件可允許氣體通過，但不是松散材料的部分。
由于它的變化的溫度負(fù)載，所述的熱柵欄易遭受熱膨脹，這種熱膨脹在設(shè)計(jì)時(shí)絕對必須考慮。于是，必須采取步驟特別要確保在冷卻后在熱柵欄中縫隙不開裂，或者說在它的上部，開口的支圈區(qū)不遭受疲勞交替而致使相對小的細(xì)顆粒充填能自冷柵欄和熱柵欄之間的環(huán)形室中冒出進(jìn)入熱收集室。
于是，眾所周知，以重疊元件的迷宮形式的梯組來密封該熱柵欄區(qū)，所述元件由金屬制成，由于暴露在高熱中，而且由于它們與回?zé)崞魍鈿みB接，故必須配備水冷系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是要消除上面所描述的所述的缺點(diǎn)，而且，特別是要改善在該重要的熱區(qū)域中回?zé)崞鬟\(yùn)行的可靠性。
在本文開頭所述的回?zé)崞餍问街性谀抢餆崾占沂怯勺湓跓釚艡诘纳现ι系恼稚w所封閉，在距罩蓋上面一段距離處設(shè)一防護(hù)屏，它與回?zé)崞魍獗谙嗯?，但在結(jié)構(gòu)上不與罩蓋相連，達(dá)到了本發(fā)明的目的。
由提供了這樣一個(gè)罩蓋封閉了熱收集室，保證了盡管在熱柵欄和罩蓋區(qū)發(fā)生熱膨脹，沒有松散材料能進(jìn)入內(nèi)收集室，另一方面，回?zé)崞髟谏喜繀^(qū)域的外壁也可受到保護(hù)使之不受由于內(nèi)收集室中的熱氣體的熱效應(yīng)的影響。
罩蓋由陶瓷組成是很有利的。
這種材料具有高強(qiáng)度，此外還有高耐熱性。
在本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例中，該罩蓋由耐火澆鑄材料制成，且耐火的加強(qiáng)元件封裝在它的支圈區(qū)域內(nèi)。
這些加強(qiáng)元件可使罩蓋吸收在它支圈區(qū)內(nèi)的推力和分布在它周邊的張力。
在該實(shí)施例中，在罩蓋的支圈區(qū)內(nèi)的加強(qiáng)棒是水平地、與罩蓋半徑呈切向地布置在澆鑄材料內(nèi)，并亦布滿在支圈區(qū)的整個(gè)高度。
該加強(qiáng)元件的實(shí)施例使它們有可能做成較小的結(jié)構(gòu)，在尺寸上，特別是長度要短，并有可能用一種不抗粘連的材料制成。
加強(qiáng)元件是高強(qiáng)度的陶瓷棒，那是很有利。
象陶瓷制成的罩蓋那樣，所述的陶瓷棒也是高度耐熱的。
在本發(fā)明的進(jìn)一步的有優(yōu)越性的實(shí)施例中，防護(hù)屏做成一個(gè)錐形罩，其外支圈套在罩蓋或是熱柵欄外面。
該防護(hù)屏的實(shí)施例保證在上部區(qū)域的回?zé)崞魍獗诘耐耆臒岜Ｗo(hù)。
在罩蓋上方和防護(hù)罩下面提供了一隔熱層，非常有利。
所述的隔熱層增加了回?zé)崞魍獗诘谋Ｗo(hù)，而且還可防止罩蓋區(qū)的熱損失。
有利的是，防護(hù)罩與回?zé)崞鞅趪闪艘粋€(gè)空間，該空間與由兩個(gè)同軸園柱形的熱柵欄和冷柵欄圍成的蓄熱介質(zhì)室相通。
該空間的實(shí)施例，由于它的環(huán)形結(jié)構(gòu)的結(jié)果，導(dǎo)致了一種為蓄熱介質(zhì)的松散材料均勻裝料的便利條件。
在本發(fā)明的一個(gè)很有利的深一層的發(fā)展中，熱柵欄由獨(dú)特的磚制成，這些磚由高耐熱材料，例如陶瓷，組成，并有一空腔，它開口于容納蓄熱介質(zhì)的環(huán)形室，空腔充填了特殊的細(xì)顆粒狀的松散材料，和有一個(gè)一端開口的孔眼、它始于由熱柵欄圍成的熱收集室的磚界面，并伸向充填了松散材料的空腔內(nèi)。
這種特殊的磚的實(shí)施例保證了獨(dú)特的磚的材料組分，或者說構(gòu)成還直接作熱交換用的整個(gè)磚內(nèi)壁是相對地小，而且熱氣體或要被加熱的冷氣體能夠在實(shí)際上沒有阻力的情況下通過所提供的一端開口的孔眼進(jìn)入松散材料并進(jìn)行熱交換。特別是，這種磚的構(gòu)造保證了特別小顆粒尺寸的顆?？梢杂米餍顭峤橘|(zhì)而仍可以消除細(xì)顆粒的松散材料穿過由熱膨脹結(jié)果在熱柵欄中引起的隙和裂縫進(jìn)入熱收集區(qū)的危險(xiǎn)性。
松散材料由耐熱膠粘固在空腔內(nèi)，有其優(yōu)越性。
除了這種粘結(jié)增加了磚的致密性外，它還防止在磚的空腔內(nèi)的細(xì)顆粒松散材料被松散材料(指蓄熱介質(zhì)的材料-譯者注)剝落，落入冷柵欄和熱柵欄之間的環(huán)形室中。
最后，磚的壁寬b小于相對的壁寬B。
作為這一特殊的實(shí)施例的結(jié)果，這種磚專門適用于建造園柱狀熱柵欄。
下面對本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例配以參考圖進(jìn)行解釋。下列圖中

圖1示出通過回?zé)崞魃喜繀^(qū)域的一個(gè)垂直剖面。
圖2示出通過罩蓋的垂直的和水平的剖面。
圖3示出代表一塊磚的的局部剖視和透視圖。
該回?zé)崞髦饕ㄒ粋€(gè)包圍反應(yīng)器內(nèi)部的殼體壁1。
所述的反應(yīng)器內(nèi)部由兩個(gè)同軸的園柱形柵欄2和3分割成一個(gè)為熱氣體提供的中央熱收集室4，一個(gè)夾在冷柵欄2和熱柵欄3之間，用于存放蓄熱介質(zhì)的環(huán)狀室5，和一個(gè)由冷柵欄2和殼壁1形成的冷收集室6。
冷柵欄2可由金屬制成，但熱柵欄3由高耐熱磚7裝配而成，該磚將在下面詳述。
熱的內(nèi)室4由座落在熱柵欄3的上部支圈8上的罩蓋9封閉，并依次由隔熱層10覆蓋，后者依次由套在熱柵欄3外徑外面的防護(hù)罩11遮蓋。
所述防護(hù)屏11在該示范性的實(shí)施例中做成錐形蓋12的外支圈12′伸在罩蓋9的支圈區(qū)13的外面，并與反應(yīng)器的殼壁1的上部區(qū)域一起圍成一個(gè)空間14，該空間有一孔15，構(gòu)成蓄熱介質(zhì)的松散材料16通過該孔可被輸入反應(yīng)器。所述空間14以環(huán)形空隙17的形式開口于為接受松散材料16的室5中。
該用于將松散材料16倒入環(huán)形室5并在那里將它分配的空間14的實(shí)施例有它的優(yōu)點(diǎn)，即只需在反應(yīng)器上提供一個(gè)唯一的開口15用來傾倒松散材料16，而按照US-PS 2，272，108專利，眾所周知的回?zé)崞鞯膶?shí)施例的情況，在裝盛蓄熱介質(zhì)的在環(huán)形空間5的整個(gè)周邊上開了許多單個(gè)的孔。
實(shí)際的結(jié)果是，熱柵欄3的上部支圈8由罩蓋9和隔熱床10使它完全與存放蓄熱介質(zhì)的室5隔離，熱柵欄3中的由熱膨脹引起的變化不再會(huì)導(dǎo)致松散材料16進(jìn)入熱收集室4中。
圖2中的兩個(gè)剖面所表示的罩蓋9由耐熱陶瓷澆鑄材料制成，在罩蓋的支圈區(qū)13裝備了加強(qiáng)元件18，便在熱柵欄3的上部支圈區(qū)8上支撐罩蓋而無須提供圈梁。
所述的加強(qiáng)元件18由相當(dāng)短的，高強(qiáng)度的陶瓷棒組成，這些陶瓷棒水平地、并與罩蓋9半徑呈切向地配置在支圈區(qū)13的每一個(gè)截面上。分布在罩蓋9的整個(gè)圓周周邊上的所有的上述的陶瓷棒，由于它們在罩蓋9的陶瓷澆鑄材料中的堅(jiān)固的拉牢作用，形成了一種完全的整體的圈梁，它可以吸收發(fā)生在該區(qū)域內(nèi)的力。這種型式的罩蓋的加強(qiáng)保證了罩蓋9不致由于出現(xiàn)溫度變化而損壞。
構(gòu)成熱柵欄3的磚7也由高耐熱材料組成。在這方面，可參考圖3，它表示了這種磚7的放大了的透視圖。
最好要用陶瓷材料，而且該獨(dú)特的磚的堅(jiān)實(shí)部分，也就是那些沒有通道的部分，比起總體積來說，應(yīng)該做得盡可能地小。
為此目的，所示的磚7有一個(gè)空腔19，它在磚7的所有的側(cè)面，但伸向有蓄熱介質(zhì)的室5的壁面23除外，由相對應(yīng)的陶瓷壁圍隔而成。所述的空腔19由小顆粒充填，后者由耐熱膠相互加固和固定以防止從磚7中掉落出去。
與壁23相對的并伸入回?zé)崞鞯臒崾占?的壁21有一個(gè)一端開口的孔眼22，它相對遠(yuǎn)地伸進(jìn)充填了小顆粒20的空腔19并允許熱氣體進(jìn)入蓄熱介質(zhì)，或者允許被加熱的冷氣體出來進(jìn)入回?zé)崞鞯氖占?。
按照圖3，磚7略呈錐形，也就是壁21的寬b小于壁23的寬B、磚7的高和長在各面均相等。這種磚7的實(shí)施例特別適合于建造環(huán)形熱柵欄3。
權(quán)利要求
1.一種回?zé)崞?，它具有一個(gè)松散材料組成的、并置于兩個(gè)同軸園柱形柵欄之間的環(huán)形蓄熱介質(zhì)，一個(gè)由靠里面的熱柵欄圍成的熱收集室和一個(gè)圍在一面是靠外面的冷柵欄，另一面是回?zé)崞鳉け谥g的冷收集室，其中熱收集室(4)由座落在熱柵欄(3)的上部支圈(8)上的罩蓋(9)封閉，在距罩蓋(9)上面一段距離處，那里設(shè)置了一個(gè)與回?zé)崞鞯臍んw(1)毗鄰且在結(jié)構(gòu)上不與罩蓋(9)相聯(lián)接的防護(hù)屏(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的回?zé)崞?，其中罩蓋(9)由耐火澆鑄材料制成，而且耐熱的加強(qiáng)元件(18)被包在它的支圈區(qū)(13)中。
3.如權(quán)利要求2所述的回?zé)崞?，其中罩蓋(9)由陶瓷組成。
4.如權(quán)利要求2所述的回?zé)崞?，其中罩蓋(9)的支圈區(qū)(13)中的加強(qiáng)元件(18)被水平地和與罩蓋半徑呈切向地布置在澆鑄材料內(nèi)，而且布滿支圈區(qū)(13)的整個(gè)高度。
5.如權(quán)利要求4所述的回?zé)崞?，其中加?qiáng)元件(18)是高強(qiáng)度的陶瓷棒。
6.如權(quán)利要求1所述的回?zé)崞?，其中防護(hù)屏(11)被做成一個(gè)錐形蓋(12)，它的外支圈(12′)套在罩蓋(9)或熱柵欄(3)的外面。
7.如權(quán)利要求6所述的回?zé)崞?，其中罩蓋(9)和防護(hù)屏(11)之間提供了一個(gè)隔熱層(10)。
8.如權(quán)利要求1所述的回?zé)崞鳎渲蟹雷o(hù)屏(11)與回?zé)崞鞯臍け?1)一起圍成了一個(gè)空間(14)，該空間與由冷柵欄和熱柵欄(相應(yīng)地2和3)圍成的蓄熱介質(zhì)室(5)相通。
9.如權(quán)利要求8所述的回?zé)崞?，其中與在一方面為空間(14)和另一方面為蓄熱介質(zhì)室(5)間的聯(lián)系是由一環(huán)形間隙(17)構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1所述的回?zé)崞?，其中熱柵?3)由獨(dú)特的磚(7)制成，該磚由高耐熱材料，例如陶瓷組成并有一開口在容納蓄熱介質(zhì)的環(huán)形室(5)內(nèi)的空腔(19)，空腔(19)由松散材料(20)充填，和有一個(gè)一端開口的孔眼(22)，它始于磚(7)的壁(21)，該壁靠著由熱柵欄(3)圍成的熱收集室(4)，該孔眼伸入充填松散材料(20)的空腔(19)內(nèi)。
11.如權(quán)利要求2所述的回?zé)崞鳎渲兴缮⒉牧?20)由一種耐熱膠固結(jié)在空腔(19)內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1所述的回?zé)崞鳎渲写u(7)的壁(21)的寬度小于對面壁(23)的寬度B。
全文摘要
提出了一種回?zé)崞鳎幸粋€(gè)由松散材料(16)組成的。置于兩同軸圓柱形柵欄(對應(yīng)的2和3)之間的環(huán)形蓄熱介質(zhì)，一個(gè)由靠里面的熱柵欄(3)所圍成的熱收集室(4)和一個(gè)包在一面為靠外面的冷柵欄(2)、和另一面為回?zé)崞鞯臍け?1)之間的冷收集室(6)，在該回?zé)崞髦袩崾占?4)由座落于熱柵欄(3)的上部支圈上的罩蓋(9)所封閉，在罩蓋(9)上方的一段距離處提供了一個(gè)與回?zé)崞鳉け?1)相毗鄰而在結(jié)構(gòu)上與罩蓋(9)不連接的防護(hù)屏(11)。
文檔編號(hào)F28D17/02GK1094507SQ93114549
公開日1994年11月2日 申請日期1993年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月16日
發(fā)明者漢斯·格奧爾格·法斯賓德 申請人:喬治·克勞德方法的研究開發(fā)空氣股份有限公司