一种空腔多孔的辐射黑体元件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110173994A(43)申请公布日2019.08.27(21)申请号201910472374.6(22)申请日2019.05.31(71)申请人东北大学地址110169辽宁省沈阳市浑南区创新路195号(72)发明人李成伊智李娜李凯张卫军(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人李晓光(51)Int.Cl.F27D1/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种空腔多孔的辐射黑体元件(57)摘要本发明公开一种空腔多孔的辐射黑体元件，安装于炉墙上，整体为圆柱体，内部中空，其中一端为安装端，固定在炉墙上，另一端朝向物料，在朝向物料的一端设有端盖，端盖上设有通孔；通孔为圆形，数量为7～10个，轴心布置1个，其他均布于同心圆圆周上；通孔的总面积占黑体元件底面面积的20～28％。本发明能最大程度的提高黑体元件的黑度，增大炉气与炉墙的接触面积，有效的提高炉窑热能的使用率，且成本较低，结构简单，易于批量生产制造，不需要改变原有的炉窑结构，可以广泛应用于各种加热炉上，且基本不老化，在工程应用中安全性更高。CN110173994ACN110173994A权利要求书1/1页1.一种空腔多孔的辐射黑体元件，其特征在于：安装于炉墙上，整体为圆柱体，内部中空，其中一端为安装端，固定在炉墙上，另一端朝向物料，在朝向物料的一端设有端盖，端盖上设有通孔。2.根据权利要求1所述的空腔多孔的辐射黑体元件，其特征在于：通孔为圆形，数量为7～10个，轴心布置1个，其他均布于同心圆圆周上。3.根据权利要求1所述的空腔多孔的辐射黑体元件，其特征在于：通孔的总面积占黑体元件底面面积的20～28％。4.根据权利要求1所述的空腔多孔的辐射黑体元件，其特征在于：每个黑体元件的长度与底面直径的比为5:4。5.根据权利要求1所述的空腔多孔的辐射黑体元件，其特征在于：所述黑体元件采用耐火度高、抗氧化性强的镁铝砖制成；高温辐射黑体元件预先设置在建造炉墙的耐火砖上，或者在建造炉墙过程中同时设置。2CN110173994A说明书1/4页一种空腔多孔的辐射黑体元件技术领域[0001]本发明涉及一种工业炉窑传热元件，具体为一种空腔多孔的辐射黑体元件。背景技术[0002]提高加热炉热效率的方法有两种：一是强化炉内传热，二是加强余热回收。由于加热炉工作时，通常温度较高，炉内以辐射传热为主，占总传热量90％以上。而辐射热流是温度的四次方函数。稍微提高平均辐射温压，即可有效提高传热量。相对于大部分依靠对流换热的余热回收技术，强化炉内传热具有很大的优势。[0003]在现有技术中，为了强化炉内传热，实际的工业炉窑采取了多项节能技术。例如：采取轻型筑炉材料来减少散热损失，利用高温涂料提高炉墙黑度，改变炉墙结构(降低炉墙高度、增设炉膛内隔墙)等方式来强化炉内传热。这些措施虽然在理论上可以提高炉墙的热效率，但在实际应用中其节能效果有限。[0004]还有一些工业炉窑采用黑体技术。黑体技术是根据红外物理的黑体理论，对“绝对黑体”的概念加以技术化，研制出了一种工业标准黑体，称它为黑体元件，将众多的黑体元件安装于炉膛内壁适当部位，实现既增大传热面积，又提高炉膛的发射率，更能对炉膛内的热射线进行有效的调控，将其从漫射的无序状态调控到有序，直接射向被加热物料，提高热射线的到位率，强化辐射传热，取得显著的增产和节能效果。该技术在一定程度上提高了空腔内的发射率和定向辐射的问题。但炉膛内的发射率还有很大的提升空间，并且黑体元件的内部空间并没有得到充分的利用。发明内容[0005]针对现有技术中工业炉窑中黑体元件的内部空间没有得到充分利用等不足，本发明要解决的问题是提供一种可提高节能效果的空腔多孔的辐射黑体元件。[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：[0007]本发明一种空腔多孔的辐射黑体元件，安装于炉墙上，整体为圆柱体，内部中空，其中一端为安装端，固定在炉墙上，另一端朝向物料，在朝向物料的一端设有端盖，端盖上设有通孔。[0008]通孔为圆形，数量为7～10个，轴心布置1个，其他均布于同心圆圆周上。[0009]通孔的总面积占黑体元件底面面积的20～28％。[0010]每个黑体元件的长度与底面直径的比为5:4。[0011]所述黑体元件采用耐火度高、抗氧化性强的镁铝砖制成；高温辐射黑体元件预先设置在建造炉墙的耐火砖上，或者在建造炉墙过程中同时设置。[0012]本发明具有以下有益效果及优点：[0013]1.本发明能最大程度的提高黑体元件的黑度，增大炉气与炉墙的接触面积，有效的提高炉窑热能的使用率，且成本较低。[0014]2.本发明结构简单，易于批量生产制造，具备机械化流水作业