CN100371494C - 气体预热器和预热方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于CVI加热炉的气体预加热器，该CVI加热炉设计用于环形多孔基底(32)的致密化处理，该环形多孔基底(32)以许多垂直环形基底堆垛进行排列，该气体预加热器包括：由导热材料制成的一个套筒(52)，它位于基座(12，14)的底壁(14)上，并限定了气体预加热腔，具有位于气体预加热腔中气体入口(56)；位于气体预加热腔中的热交换装置(50)；在套筒上的气体分配板(60)，该板覆盖气体预加热腔并有许多用来预加热气体的通道(60a，60b)；一个负载支撑板，用于支撑环形基底堆垛，并有许多通道连接气体分配板的相应通道，并与不同环形基底堆垛的内部体积相对齐；和喷嘴(62)，插在连接气体预加热区和不同的环形基底堆垛的内部体积的通道内，用于调节分别应用在所述内部体积中的预加热的气流。

Description

气体预热器和预热方法
技术领域
本发明涉及利用化学蒸汽渗透(CVI)的多孔环形基底的致密化。
本发明的一个特殊应用领域是在用于飞机或陆地车辆的如碳/碳(C/C)复合刹车盘的复合热结构材料中环形部件的制造。
背景技术
由于它们具有能够使其应用于制造结构部件的机械性能，同时具有在高温下保持这些性能的能力，复合热结构材料是令人关注的。复合热结构部件的典型实例为具有由热解碳基体致密的碳纤维的增强纤维织物的C/C复合材料，和具有由陶瓷基体致密的耐火纤维(碳或陶瓷)的增强织物的陶瓷基体复合物(CMCs)。
在CVI工艺中，将要进行致密处理的基底放置在加热炉的反应腔中，在该炉中加热基底。将包含一种或多种构成基体的材料的气态前体注入反应腔内。调节反应腔内的温度和压力以使反应气体扩散到基底的孔中，同时通过一种或多种反应气体的组分分解或一起反应而在那里使构成基体的材料发生沉积。在低压下进行该过程以便提高反应气体向基底的扩散。前体发生转化以形成基体材料如热解碳或陶瓷的温度通常高于900℃，典型地接近1000℃。
为了使反应腔的基底尽可能均匀地致密化，无论是在增加密度方面或者是在沉积的基体材料的微观结构方面，最理想的仍然是需要在反应腔内具有基本均匀的温度以及使反应气体相对均匀地到达所有基底上。
CVI加热炉通常包括一个气体预加热器，它位于加热炉内在反应气体进入加热炉的入口和反应腔之间。典型地，气体预加热器区域包括许多穿孔板形式的热交换装置，反应气体在进入反应腔之前通过该多孔板。
由于它们位于加热炉中，基底与热交换装置被加热。一般利用一个如由石墨制成的基座来加热后者。该基座限定了反应腔的内壁，并且利用围绕反应腔的电感线圈的电感耦合或利用围绕加热炉的电阻器来加热基座。
申请人发现了气体预加热器的效率并不总是象所希望的那样好。一个显著的例子是碳纤维环形预制件构成的多孔基底的致密化处理，或者说用于制造C/C复合刹车盘的预致密环形坯的致密化处理。
将环形基底垂直叠放装填在反应腔内气体预加热器上面，该气体预加热器位于加热炉的底部。尽管反应气体被预加热，但经常在反应腔中观察到温度梯度，在接近位于堆垛底部的基底的温度可能比施加在堆垛的其它基底的温度低几十摄氏度。这样导致了在同一堆垛中各个基底之间致密化程度的大梯度，该梯度依赖于堆垛中基底的位置。
为了解决该问题，能够提高效率从而通过增加气体预加热器的尺寸来预加热反应气体。但是，对于给定体积的加热炉而言，那样将减少基底的负载容量。由于CVI方法需要大量的工业投资和长的处理时间，非常希望加热炉具有最高的可能产量，和由此尽可能高的基底装载的体积与用来预加热反应气体的体积的比例。
另一个问题实际上在于不仅在沿着基底堆垛的垂直方向上，而且在不同堆垛的水平方向上都观察到了温度梯度。特别是，已经注意到位于反应腔中央部分的堆垛并未与位于接近基座内侧壁的堆垛以同样的方式得益于由基座辐射的热量。
这也产生了在属于不同堆垛的基底间的致密化梯度。
发明内容
本发明的一个目的总体上是提供用于实现效率高且成本上有效的，对多孔环形基底在CVI加热炉中进行基本均匀的致密化处理的方法。
本发明的一个特别目的是提供一种气体预加热器，该预加热器在没有明显影响CVI基底的生产率下，使得这种基本均匀的致密化处理得以实现。
本发明提供一种用于CVI加热炉的气体预加热器，该加热炉用于致密化处理环形多孔基底，该环形多孔基底以许多垂直环形基底堆垛的形式排列，包括具有内侧壁和底壁的基座，其内侧壁限定了在加热炉内的气体预加热区域和反应腔，和至少一个通过基座的底壁而打开的气体入口，一个气体预加热器，它包括：
-一个由导热材料制成的套筒，它放置在基座底壁上并限定一个气体预加热腔，具有位于气体预加热腔中的至少一个气体入口，
-位于气体预加热腔内的一个热交换装置，该热交换装置包括许多相互间隔的多孔板，该板由套筒围绕并在基座底壁和气体分配板间水平延伸，
-放置在套筒上的一个气体分配板，它覆盖气体预加热腔并有许多用于预加热气体的通道，
-一个负载支撑板，用于支撑将要放置在反应腔内用于致密化处理的环形基底堆垛，它有许多通道，连接气体分配板的相应通道，并且与相应环形基底堆垛的内部体积相对齐，和
-插入在通道内的喷嘴，该通道连接气体预加热区域与不同环形基底堆垛的内部体积，用于调节分别引入到所述内部体积内的预加热的气流。
换言之，根据本发明的一个方面，在用于致密化处理多孔环形基底的CVI加热炉中，其中这些多孔环形基底以许多垂直的环形基底堆垛排列，包括一个具有内侧壁和底壁的基座，其内侧壁限定了气体预加热区域和加热炉内的反应腔，和通过基座的底壁的一个气体入口，给出了一个气体预加热器，它包括：
-一个由导热材料制成的套筒，它放置在基座底壁上并形成一个气体预加热腔，具有位于气体预加热腔中的至少一个气体入口，
-位于气体预加热腔内的一个热交换装置，
-放置在套筒上并覆盖气体预加热腔的一个气体分配板，该板有许多预加热气体的通道，
-用于支撑装载于反应腔中进行致密处理的环形基底堆垛的负载支撑板，该板有许多通道与气体分配板的相应通道连接，并且与不同环形基底堆垛的内部体积相对齐，和
-插入在连接气体预加热区域与相应环形基底堆垛的内部体积的通道内的喷嘴，用于调节分别容纳于所述内部体积内的预加热的气流。
套筒，优选由一块导热材料制成的整体装置而形成，可以实现不同的功能：
-放置在基座底壁上由此被基座的侧壁所围绕，它确保预加热区域的有效加热得以实现，
-通过气体分配板和负载支撑板支撑基底的负载，并将重量传递给基座底壁，而不需要单独的支撑结构用于承载支撑板。
上述装置有助于气体预加热的效率和位于加热炉底部的结构的紧凑性。
气流调节喷嘴的提供使得与其它基底堆垛相比能够对基底的堆垛输送较大的反应气体流，该喷嘴可被插入到气体分配板间的通道内。因此能够补偿在不同基底堆垛间的温度梯度，以便实现基本均匀的致密化处理。实际上，基体材料的沉积速率可作为温度和反应气体流的函数而变化。
根据本发明的一个特殊的方面，气体预加热器的热交换装置包括许多由套筒围绕、并在基座底壁和气体分配板间水平延伸、相互分离的板，热交换装置的板是由导热箔制成的。如石墨箔材料或C/C复合物材料的箔材料的使用，能够减小板的厚度，由此减少气体预加热器的体积。随后优选利用插入在它们之间、呈放射状延伸的隔板来隔开大体上为圆形的板。
根据本发明的另一个特殊方面，热交换装置的板包括至少一对板，其中一个板直接位于另一个的上面，其中一个板仅在其中央部分有穿孔，而另一个板仅在其边缘部分有穿孔。于是，迫使气体通过迂回的通道，可在限定的体积内实现预加热的效率。
气体分配板和负载支撑板可以由一个相同的板、或其中一个板位于另一个板上面的两个不同的板形成。在后一种情况下，给出了许多管道，每一个都用于连接气体分配板的通道与相应的负载支撑板的通道。每一个管道可以有由导热材料制成的衬管，用于实现与管道中反应气体流的热交换，因此完成预加热气体。
本发明提供一种方法，用于控制在CVI加热炉中对装载其中的环形多孔基底进行致密化处理的预加热反应气体的分布，该环形多孔基底为许多垂直堆垛的形式，每一个堆垛包括限定了堆垛内部体积的重叠的基底，该反应腔通过基座加热，该基座具有限定了反应腔的内壁，
所述方法包括使反应气体进入加热炉的预加热区域，通过使其经过预加热区域而预加热反应气体，在预加热区域的不同出口处将预加热的反应气体分成许多不同的气流，并将不同反应气体的气流引入不同的环形基底堆垛的内部体积中，
其中对反应气体的不同气流进行调节，将气流作为反应腔内相应基底堆垛的位置的函数，利用插入连接气体预加热区域与不同环形基底堆垛的内部的通道内多个喷嘴来调节气流。
换言之，根据本发明又一个的方面，提供了一种用于控制CVI加热炉中预加热的反应气体分布的方法，用于致密化处理位于加热炉的反应腔中、以许多垂直堆垛排放的环形多孔基底，每一个堆垛包括限定了堆垛内部体积的重叠的基底，利用具有限定了反应腔的内壁的基座来加热反应腔。
所述方法包括将反应气体容纳于加热炉底部的预加热区域内，通过使其经过预加热区域而预加热反应气体，在预加热区域的不同出口处将反应气体分离成不同的气流，并将不同的反应气流分别引入到环形基底堆垛的内部体积中，
其中将不同的反应气流作为反应腔内相应基底堆垛位置的函数而调节该气流。
优选，对于位于比其它基底堆垛离基座内壁更远的基底堆垛而言，引入到其内部体积中的单独反应气体流大于引入到所述其它基底堆垛的内部体积中的气体流。
通过将具有不同截面的喷嘴插入到气体分配板中形成的通道内，可以调节反应气流的各个流速，所述分配板在气体预加热区域中覆盖气体预加热腔。
附图说明
通过阅读下列非限制性指导而给出的说明并参考所附的附图，可清楚地表明本发明的其它特征和优点，在附图中：
-图1是具有本发明气体预加热器的CVI加热炉的高度概括的剖面图，该剖面是根据图2中的I-I面而得到的；
-图2是根据图1的II-II面得到的高度概括的剖面图；
-图3是图1的加热炉的气体预加热器的放大的局部剖面图；
-图4至7是根据图3的IV-IV、V-V、VI-VI和VII-VII面而得到的局部剖面图；和
-图8是表示本发明的气体预加热器的一种修改实施方案的剖面图。
具体实施方式
实施方案的详述
图1和2表示具有圆柱形侧壁12的加热炉10，该圆柱形侧壁是由包含基座底壁14和基座顶壁16的基座形成的，基座12构成了次级变压器回路，该回路与以至少一个感应线圈18形式的初级变压器回路感应耦合。将绝缘材料20插入到感应线圈18和基座12之间，另一个绝缘材料22位于基座底壁14的下面。通过将电流输送给感应线圈18来加热加热炉10。作为一个变形，能够利用与其热耦合的电阻器进行基座的加热。
加热炉10的内部体积包括一个位于加热炉底部的气体预加热区域24和一个反应腔或装载区26，在此装载将要进行致密处理的多孔环形基底30，反应腔26位于预加热区域24的上面。
将要进行致密处理的基底30可由碳纤维预型件或预致密的坯料构成，该预致密的坯料以C/C复合材料为原料用于制备刹车盘。预致密处理的坯料是通过利用CVI或液体(树脂)浸渍对预制件进行致密化处理，随后碳化而得到的。这种C/C刹车盘通常用于飞机的起落装置及用于赛车中。
排列环形基底30以便在底部负载支撑板40上形成许多环形垂直堆垛32。可将每一堆基底再细分成许多由一个或多个中间板42分隔的重叠部分，板40和42可由石墨制成。它们具有在其上形成的与基底的内部通道成一直线的通道40a和42a。中间板42是由板40利用柱44支撑的。
在图示(图2)的实施例中，提供了12堆基底，其中的9堆形成了位于基座12附近的环形的均匀间隔的堆垛，和位于装载区中央部分的3堆。也可以有其它的排列，例如包括7堆基底，其中6堆形成外围圆环和1堆在中间。
在其顶端利用盖板34将每一个环形堆垛32进行封闭，因此将反应腔26的内部体积分成许多堆垛的内部体积36和堆垛外部的体积28。每一个堆垛的内部体积都通过基底30的对齐的中间通道和中间板42形成。
在堆垛32中的每一个基底30都与相邻的基底分开，或者在适当的情况下通过在基底间留下间隔39的衬垫38而是基底30与板40、42或盖板34相分隔。可以排列衬垫38以通过间隙39在36和28的空间之间为气体留出通道。给出通道的方式能够确保在体积36和28中的压力相平衡，如在美国专利No.5904957中所描述的那样，或者该方式能够构造简单的渗漏通道以维持体积36和28间的压力梯度。
由基座围绕的气体加热区域24，与反应腔26一样，封闭了在图3至6中详细示出的气体预加热装置50。
气体预加热装置包括在基座底壁14上、并延伸至靠近基座侧壁12的环或套筒52。优选套筒52是由一整块如石墨的导热材料形成的大块物体形成。
套筒52限定了气体预加热腔54。穿过底部绝缘材料22和基座底壁14而形成的通道56构成了通向气体预加热腔54的反应气体入口。气体入口56与一个反应气体源(未示出)相连接。作为一个修改的方案，可以有几个气体入口，所有开口通向气体预加热区。气体入口56可以有一个挡板58以对抗来自气体预加热腔的热辐射。
气体预加热腔54用一个气体分配板60覆盖，该气体分配板由套筒52支撑的，置于在其上边缘。气体分配板具有穿过该板与通道40a及堆垛32的内部体积36相对齐的通道60a。如图3和4所示，每一个通道都有一个喷嘴形式的衬管62，该喷嘴具有校准的截面(在图4中堆垛32的位置是用点划线表示)。
在到达通道60a前，在预加热腔54中预加热允许进入入口56的气体。通过迫使气体沿着并经过许多间隔的多孔板66而进行预加热，该多孔板66在基座底壁14和气体分配板60之间水平延伸。
多孔板66可以由如石墨箔材料的导热箔材料制成。这种薄的多孔板的使用与大块的多孔石墨板相比，能够减少气体预加热器的体积。作为一种替换，板66可以由C/C复合材料制成。
利用衬垫68、优选以辐射状延伸的石墨杆的形状(在图5和6中以虚线表示)，将多孔板66保持在一种固定间隔距离的相互位置上。
同样有益地是，板66包括一对或几对板661、662，使它们中的一个直接在另一个上面，其中一个板662仅在其中央部位有孔672，而另一个板661仅在其边缘部分有孔671。因此，迫使气流不仅穿过板而且沿着板流动。接着，优选在下面的穿孔板是仅在其边缘部位有孔的那块板。
为了确保预加热气体在气体预加热腔上部的相对均匀的输出，至少上面的穿孔板或两个上面的穿孔板663在其整个表面上具有规则分布的孔(图3)。
利用穿过板上形成的孔71的垂直杆70，将板66保持在其所需的水平位置上。杆70由一个在下面未穿孔的板72支撑，该板具有与气体入口56对齐的中央通道，并且位于套筒52的下部的内部边缘52a上。因此，可以在放入加热炉之前预先装配带有板66、72和杆70的套筒52。
从气体分配板60的通道60a的排出的气体被导入管道或烟囱74，该管道或烟囱74是被插入到在支撑板78中形成、与通道60a对齐的通道76中。带有上端法兰的烟囱74承载于板78上，围绕通道76。将例如二面体形状(图3和7)的插入物80放置在烟囱74内，用于进一步加热流过该处的气体。烟囱74和插入物80是由如石墨的导热材料制成的，与板60和78一样。利用柱82由气体分配板60支撑板78。
烟囱74与负载支撑板40的通道40a连接。将环84插入通道40a内并位于烟囱74的上边缘处，用于在板78和40之间引导气流。利用柱86由板78支撑板40。
在操作时，将数堆基底装载于反应腔内，位于气体预加热器上。通过板40、78、60、柱86、82和套筒52，由基座的底壁支撑负载的重量。基座的底壁14位于支撑整个加热炉的柱(未示出)上。
为了使装载于反应腔内的基底达到所需的温度，由基座加热加热炉。同样也加热负载支撑部件和气体预加热器的组件。
在达到加热炉内所需的温度后，允许反应气体通过气体入口56。通过沿着并穿过预加热腔内的多孔板66而流动，预加热该气体。使用具有高热惯量并且用完成的一片材料制成的一整块的石墨套筒52有助于有效的加热和气体预加热腔的密封。
预加热的气体经过喷嘴62离开预加热腔54，同时在到达基底堆垛的内部体积前，利用与烟囱74和插入物80的壁的热交换被进一步地加热。
因此实现了反应气体的有效加热，使每一堆垛的下部和堆垛其它部分间的温度梯度降到最低。
利用扩散通过基底内的孔-同时形成构成所需基体的沉积-并最终经过间隙39，允许进入一堆基底的内部体积中的气体达到反应腔的体积28中。通过在基座顶壁16上形成、并与一个泵装置(未示出)连接的出口17，将废气从反应腔的体积28中排出。
有益地，将输送给基底堆垛内部体积的每个独立的预加热反应气体流的分配量作为反应腔内基底堆垛位置的函数加以控制。这样进行控制，相比于输送给接近基座内壁的堆垛，使得较大的反应气体流输送给远离基座内壁12的堆垛。
实际上，与位于接近基座内壁的一堆基底如堆垛322相比，位于反应腔中央部分的一堆基底如图2中的堆垛321在由基座加热时，其加热效率稍稍差一些。稍微增加输送给堆垛321的反应气流，能够补偿稍差的加热效率同时降低不同基底间致密化的梯度。
通过选择由喷嘴62限定的通道的横截面，控制输送给不同堆垛的独立反应气流。如图4所示，相比于由用于外围的堆垛(如堆垛322)的喷嘴所限定的通道的横截面，用于中央堆垛(如堆垛321)的喷嘴621限定了具有稍大横截面的通道。可以提供相应于通道60a具有相同直径的各套喷嘴62，但是可以给出不同的内部校准横截面以进行适当选择，以根据需要调整每个气体流。
另外的、简单的、本发明的气体预加热腔的实施方案在图8中概括地示出。
图8的实施方案与图3中的一个的区别在于，环形预制件30的堆垛32是直接由板60支撑的，该板同时作为气体分配板和负载支撑板。
当气体预加热腔的效率足以避免从那里流出的不同气流的进一步预加热时，可以使用此可替代的实施方案。通过选择适当数量的多孔板66，可以调节气体预加热腔54的效率。

Claims (17)

1.一种用于CVI加热炉的气体预加热器，该加热炉用于致密化处理环形多孔基底，该环形多孔基底以许多垂直环形基底堆垛的形式排列，包括具有内侧壁和底壁的基座，其内侧壁限定了在加热炉内的气体预加热区域和反应腔，和至少一个通过基座的底壁而打开的气体入口，所述气体预加热器包括：
-一个由导热材料制成的套筒，它放置在基座底壁上并限定一个气体预加热腔，具有位于气体预加热腔中的至少一个气体入口，
-位于气体预加热腔内的一个热交换装置，该热交换装置包括许多相互间隔的多孔板，该板由套筒围绕并在基座底壁和气体分配板间水平延伸，
-放置在套筒上的一个气体分配板，它覆盖气体预加热腔并有许多用于预加热气体的通道，
-一个负载支撑板，用于支撑将要放置在反应腔内用于致密化处理的环形基底堆垛，它有许多通道，连接气体分配板的相应通道，并且与相应环形基底堆垛的内部体积相对齐，和
-插入在通道内的喷嘴，该通道连接气体预加热区域与不同环形基底堆垛的内部体积，用于调节分别引入到所述内部体积内的预加热的气流。
2.如权利要求1所述的气体预加热器，其中气体分配板和负载支撑板是由一块相同的板形成。
3.如权利要求1所述的气体预加热器，其中负载支撑板与气体分配板分开并位于其上面，而且负载支撑板上有许多管道，用于将气体分配板的通道和负载支撑板的相应的通道相连接。
4.如权利要求3所述的气体预加热器，其中所述管道含有导热材料制成的插入物，用于与流入管道的气体进行热交换。
5.如权利要求1所述的气体预加热器，其中负载支撑板是由气体分配板支撑。
6.如权利要求1所述的气体预加热器，其中将气流调节喷嘴插入到气体分配板的通道内。
7.如权利要求1所述的气体预加热器，其中所述套筒是由一整片导热材料制成的大块物体而形成的。
8.如权利要求1所述的气体预加热器，其中所述热交换装置包括许多由套筒围绕并在基座底壁和气体分配板间基本上沿水平延伸的相互间隔的多孔板，热交换装置的板是由导热箔制成的。
9.如权利要求8所述的气体预加热器，其中热交换装置的板大体上为圆形，而且利用插入在它们之间、呈放射状延伸的衬垫使其隔开。
10.如权利要求1所述的气体预加热器，热交换装置的板包括至少一对板，一个板直接位于另一个板的上面，其中一个板仅在其中央部分有孔，而另一个板仅在其边缘部分有孔。
11.一种用于CVI加热炉的气体预加热器，该加热炉用于致密化处理环形多孔基底，该环形多孔基底以许多垂直环形基底堆垛的形式排列，包括具有内侧壁和底壁的基座，其内侧壁限定了在加热炉内的气体预加热区域和反应腔，和至少一个通过基座的底壁的气体入口，所述气体预加热器包括：
-一个由导热材料制成的套筒，它放置在基座底壁上并限定一个气体预加热腔，具有位于气体预加热腔中的至少一个气体入口，
-一个位于套筒上的气体分配板，覆盖气体预加热腔，并且给出许多预加热气体的通道，
-一个负载支撑板，用于支撑装载于反应腔中进行致密化处理的环形基底堆垛，该板有许多通道连接气体分配板的相应通道，并与不同环形基底堆垛的内部体积相对齐，
-一个热交换装置，具有许多相互间隔且基本上为圆形的板，该板被套筒围绕并在基座底壁和气体分配板间基本水平地延伸，热交换装置的板由导热的箔材料制成，同时利用插入在它们之间、呈放射状延伸的衬垫使其隔开，和
-插入在通道内的喷嘴，该通道连接气体预加热区域与不同环形基底堆垛的内部体积。
12.一种用于CVI加热炉的气体预加热器，该加热炉用于致密化处理环形多孔基底，环形多孔基底以许多垂直环形基底堆垛的形式排列，包括具有内侧壁和底壁的基座，其内侧壁限定了在加热炉内的气体预加热区域和反应腔，和至少一个通过基座的底壁的气体入口，所述气体预加热器包括：
-一个由导热材料制成的套筒，它放置在基座底壁上并形成一个气体预加热腔，具有位于气体预加热腔中的至少一个气体入口，
-一个位于套筒上的气体分配板，它覆盖气体预加热腔，并有许多用于预加热气体的通道，
-一个负载支撑板，用于支撑装载于反应腔中进行致密化处理的环形基底堆垛，该板有许多通道连接气体分配板的相应通道，并与不同环形基底堆垛的内部体积相对齐，
-一个热交换装置，具有许多相互间隔的多孔板，该板被套筒围绕并在基座底壁和气体分配板间基本水平地延伸，热交换装置的板包括至少一对板，一个板直接位于另一个板的上面，其中一个板仅在其中央部分有孔，而另一个板仅在其边缘部分有孔和，
-插入在通道内的喷嘴，该通道连接气体预加热区域与不同环形基底堆垛的内部体积。
13.一种用于CVI加热炉的气体预加热器，该加热炉用于致密化处理环形多孔基底，该环形多孔基底以许多垂直环形基底堆垛的形式排列，包括具有内侧壁和底壁的基座，其内侧壁限定了在加热炉内的气体预加热区域和反应腔，和至少一个通过基座的底壁的气体入口，所述气体预加热器包括：
-一个由导热材料制成的套筒，它放置在基座底壁上并形成一个气体预加热腔，具有位于气体预加热腔中的至少一个气体入口，
-一个位于套筒上的气体分配板，它覆盖气体预加热腔并有许多用于预加热气体的通道，
-一个负载支撑板，用于支撑装载于反应腔中进行致密化处理的环形基底堆垛，该板有许多通道连接气体分配板的相应通道，并与不同环形基底堆垛的内部体积相对齐，
-一个热交换装置，具有许多被套筒围绕的相互间隔的穿孔板，该板在基座底壁和气体分配板间基本水平地延伸，热交换装置的板包括至少一对板，一个板直接位于另一个板的上面，其中一个板仅在其中央部分有孔，而另一个板仅在其边缘部分有孔，热交换装置的板由导热的箔材料制成，且大体上为圆形，并利用插入在它们之间、呈放射状延伸的衬垫使其隔开，和
-插入在通道内的喷嘴，该通道连接气体预加热区域与不同环形基底堆垛的内部体积。
14.一种用于CVI加热炉的气体预加热器，该加热炉用于致密化处理环形多孔基底，该环形多孔基底以许多垂直环形基底堆垛的形式排列，包括具有内侧壁和底壁的基座，其内侧壁限定了在加热炉内的气体预加热区域和反应腔，和至少一个通过基座的底壁的气体入口，所述气体预加热器包括：
-一个由导热材料制成的套筒，它放置在基座底壁上并形成一个气体预加热腔，具有位于气体预加热腔中的至少一个气体入口，
-位于气体预加热腔中的一个热交换装置，它包括许多被套筒围绕的相互间隔的多孔板，并在基座底壁和气体分配板间基本水平地延伸，热交换装置的板包括至少一对板，一个板直接位于另一个板的上面，其中一个板仅在其中央部分有孔，而另一个板仅在其边缘部分有孔，热交换装置的板由导热的箔材料制成，且大体上为圆形，并利用插入在它们之间、呈放射状延伸的衬垫使其隔开，
-一个位于套筒上的气体分配板，它覆盖气体预加热区域并有许多用于预加热气体的通道，
-一个负载支撑板，用于支撑负载于反应腔内进行致密化处理的环形基底堆垛，该板有许多通道连接气体分配板的相应通道，并与不同环形基底堆垛的内部体积对齐，和
-多个喷嘴，插入在连接气体预加热区域与不同环形基底堆垛的内部体积的通道内的，用于调节分别容纳于所述内部体积内的预加热气体的气流。
15.一种方法，用于控制在CVI加热炉中对装载其中的环形多孔基底进行致密化处理的预加热反应气体的分布，该环形多孔基底为许多垂直堆垛的形式，每一个堆垛包括限定了堆垛内部体积的重叠的基底，该反应腔通过基座加热，该基座具有限定了反应腔的内壁，
所述方法包括使反应气体进入加热炉的预加热区域，通过使其经过预加热区域而预加热反应气体，在预加热区域的不同出口处将预加热的反应气体分成许多不同的气流，并将不同反应气体的气流引入不同的环形基底堆垛的内部体积中，
其中对反应气体的不同气流进行调节，将气流作为反应腔内相应基底堆垛的位置的函数，利用插入连接气体预加热区域与不同环形基底堆垛的内部的通道内多个喷嘴来调节气流。
16.如权利要求15所述的方法，其中对于比其它基底堆垛更远离基座内壁的基底堆垛，引入到其内部体积的独立反应气流大于引入到所述其它基底堆垛内部体积的独立反应气流。
17.如权利要求15所述的方法，其中通过将具有不同横截面的喷嘴插入通道内来调节不同的反应气体的气流，所述通道形成于覆盖在气体预加热区中的气体预加热腔上的气体分配板。
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