CN112063786A - 具有气体通道的格子砖 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种具有气体通道的格子砖，涉及蓄热式热风炉技术领域，该具有气体通道的格子砖具有砖体，砖体上开设有多个第一格孔，各第一格孔沿砖体的轴向设置并贯穿砖体的相对设置的两个端面，在砖体的至少一端面上开设有用于气流交换的汇流凹槽和多条导流凹槽，各导流凹槽的一端与汇流凹槽相连通。本发明提出的具有气体通道的格子砖能够更好的均压均流，提高蓄热体的整体通孔率和传热效率。

Description

具有气体通道的格子砖

技术领域

本发明涉及蓄热式热风炉技术领域，具体涉及一种热风炉用的格子砖，特别涉及一种具有气体通道的格子砖。

背景技术

热风炉一般采用格子砖作为蓄热载体为高炉生产提供1200℃以上的热风。随着煤气净化技术的进步，热风炉燃烧所使用的煤气含尘量逐渐降低，为格子砖孔径的缩小提供了有利条件。因此，小孔径三十七孔格子砖在热风炉中的使用越来越多。

但这种传统的小孔径格子砖，特别是小孔径的三十七孔格子砖存在较大的缺陷：

1、由于砌筑原因，相邻两层格子砖的各格孔对接处极易产生错台，造成蓄热体的通孔率降低，流经蓄热体的气体压力损失增大；

2、随着使用时间的延长，部分格子砖的格孔不可避免的存在渣化、剥落、堵孔现象，进一步降低了蓄热体的通孔率，增加了气体流经蓄热体时的阻损；最终导致蓄热体传热效率降低，热风温度下降；

3、传统的格孔对接砌筑方式无法改变因蓄热体横截面上的气流分布不均而导致的格子砖利用率不高的结果。

有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出一种具有气体通道的格子砖，以期解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有气体通道的格子砖，能够更好的均压均流，提高蓄热体的整体通孔率和传热效率。

为达到上述目的，本发明提出一种具有气体通道的格子砖，具有砖体，其中，所述砖体上开设有多个第一格孔，各所述第一格孔沿所述砖体的轴向设置并贯穿所述砖体的相对设置的两个端面，在所述砖体的至少一所述端面上开设有用于气流交换的汇流凹槽和多条导流凹槽，各所述导流凹槽的一端与所述汇流凹槽相连通。

如上所述的具有气体通道的格子砖，其中，多个所述导流凹槽与所述砖体的各侧壁一一对应设置，各导流凹槽的另一端贯穿至对应的所述侧壁。

如上所述的具有气体通道的格子砖，其中，各导流凹槽的另一端贯穿至对应的所述侧壁其边长的中点处。

如上所述的具有气体通道的格子砖，其中，所述汇流凹槽位于所述端面的中心处。

如上所述的具有气体通道的格子砖，其中，所述汇流凹槽为圆形凹槽或正多边形凹槽。

如上所述的具有气体通道的格子砖，其中，所述砖体为端面呈正六边形的柱状体，所述端面上开设有汇流凹槽和六条所述导流凹槽，所述汇流凹槽开设在所述端面的中心处，多条所述导流凹槽沿所述汇流凹槽的周向均布，各所述导流凹槽的一端与所述汇流凹槽相连通，各所述导流凹槽的另一端贯穿至所述正六边形边长的中心处。

如上所述的具有气体通道的格子砖，其中，所述砖体的两个所述端面上均开设有所述汇流凹槽和多条所述导流凹槽。

如上所述的具有气体通道的格子砖，其中，所述汇流凹槽的深度与所述导流凹槽的深度相同。

如上所述的具有气体通道的格子砖，其中，所述第一格孔为圆形孔，所述导流凹槽的宽度为B，所述第一格孔的内径为d，两两相邻的所述第一格孔的间距为L，则有d/2<B<L。

如上所述的具有气体通道的格子砖，其中，所述汇流凹槽为圆形凹槽，且所述汇流凹槽的半径为r，则有L≤r≤2L。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

本发明提出的具有气体通道的格子砖其砖体的至少一个端面上开设有汇流凹槽和多条导流凹槽，通过汇流凹槽将多条导流凹槽连接为一体，保证同一端面上的各导流凹槽均相互连通，加速了单块格子砖其端面处气流的热交换效率的，提高了单块格子砖均压均流效果，特别能提高格孔的孔径小且端面面积大的格子砖(例如三十七孔格子砖)的均压均流效果。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明提出的格子砖的俯视图；

图2为本发明一实施例中格子砖的剖视图；

图3为本发明一实施例中上下两层格子砖形成气体通道的示意图；

图4为本发明另一实施例中格子砖的剖视图；

图5为本发明另一实施例中上下两层格子砖形成气体通道的示意图。

附图标记说明：

100、格子砖； 10、砖体；

11、第一格孔； 12、第二格孔；

13、第三格孔； 20、汇流凹槽；

30、导流凹槽； 40、凸台；

50、沉孔。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。

本文中所述的方位用语“上”、“下”、“顶”、“底”以图2所示为准，该些方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1至图5所示，本发明提出一种具有气体通道的格子砖100，具有砖体10，砖体10上开设有多个第一格孔11，各第一格孔11沿砖体10的轴向设置并贯穿砖体10的相对设置的两个端面，在砖体的至少一端面上开设有用于气流交换的汇流凹槽20和多条导流凹槽30，各导流凹槽30的一端与汇流凹槽20相连通。

本发明提出的具有气体通道的格子砖100其砖体10的至少一个端面上开设有汇流凹槽20和多条导流凹槽30，汇流凹槽20将多条导流凹槽30连接为相互连通的气体导流结构，当多个格子砖100沿第一格孔11的轴向方向层叠码放，因每一格子砖100的至少一个端面上均具有上述气体导流结构，当两两格子砖100相邻码放时，在二者之间形成了用于气流交换的通道(也即相互连通的汇流凹槽20和导流凹槽30)，使得气体能够在相邻码放设置的格子砖100之间流动和交换，从而达到均压均流的效果，以提高蓄热体的整体通孔率和传热效率。同时，气体在用于气流交换的通道内纵横交错流动，可提高蓄热体的整体通孔率和传热效率，达到提高热风温度的目的；同时，可以增加格子砖的加热面积，有利于热风温度的提高和降低耐火材料的使用量。另外，在格子砖100的端面上开设汇流凹槽20和导流凹槽30，相对增加了格子砖100的表面积，也就相对增加了格子砖100的加热面积，有利于热风温度的提高和降低耐火材料的使用量。

本发明提出的具有气体通道的格子砖100其砖体10的至少一个端面上开设有汇流凹槽20和多条导流凹槽30，通过汇流凹槽20将多条导流凹槽30连接为一体，保证同一端面上的各导流凹槽30均相互连通，加速了单块格子砖100其端面处气体的热交换效率的，提高了单块格子砖100均压均流效果，特别能提高格孔其孔径小而端面面积大的格子砖(例如三十七孔格子砖)的均压均流效果。

在本发明一个可选的实施方式中，如图4、图5所示，汇流凹槽20、导流凹槽30可以开设在位于上方的格子砖100的下端面(或底面)；如图2、图3所示，汇流凹槽20、导流凹槽30也可以开设在位于下方的格子砖100的上端面(或底面)；又或者，格子砖100的两个端面上均开设有汇流凹槽20、导流凹槽30。

在该实施方式一个可选的例子中，如图2、图3所示，位于下方的格子砖100其砖体10的端面(例如上端面或顶面)上开设有汇流凹槽20和多条导流凹槽30，位于上方的格子砖100其砖体的端面(例如下端面或底面)为平面，当位于下方的格子砖100与位于上方的格子砖100相叠放时，二者之间形成了用于导流气体的通道。

在该实施方式另一个可选的例子中，如图4、图5所示。位于下方的格子砖100其砖体10的端面(例如上端面或顶面)为平面，位于上方的格子砖100其砖体的端面(例如下端面或底面)上开设有汇流凹槽20和多条导流凹槽30，当位于下方的格子砖100与位于上方的格子砖100相叠放时，二者之间形成了用于导流气体的通道。

在该实施方式再一个可选的例子中，位于下方的格子砖100其砖体10的端面(例如上端面或顶面)开设有汇流凹槽20和多条导流凹槽30，位于上方的格子砖100其砖体的端面(例如下端面或底面)也开设有汇流凹槽20和多条导流凹槽30，当位于下方的格子砖100与位于上方的格子砖100相叠放时，二者之间形成了用于导流气体的通道。

在本发明一个可选的实施方式中，多条导流凹槽30与砖体10的各侧壁一一对应设置，各导流凹槽30的另一端贯穿至对应的侧壁。采用该结构设计，使相叠放的上下两层格子砖100之间形成用于气体导流的多条通道，并且多条通道再通过汇流凹槽20相互连通，在两层格子砖层之间形成交错的网格状结构用于气体流通，进一步提高了蓄热体的整体通孔率和传热效率。

在该实施方式一个可选的例子中，各导流凹槽30的另一端贯穿至对应的侧壁其边长的中点处。采用该结构设计，能够有效避免相邻叠放的两块格子砖100上的导流凹槽30相互错开而导致气流通道中断，保证多条导流凹槽30始终能通过砖体10的端面相互连通，而拼合成为一个网格状的气体导流结构，从而进一步提高蓄热体的整体通孔率和传热效率。

在本发明一个可选的实施方式中，汇流凹槽20位于端面的中心处，进一步加速各导流凹槽30之间气体的热交换效率，特别能够加强格子砖100中心部位的气体流通效率和热交换效率。

在该实施方式发明一个可选的实施方式中，汇流凹槽20为圆形凹槽或正多边形凹槽，汇流凹槽20能够加速各导流凹槽30之间气体的流通效率和热交换效率，提高格子砖100的均流均压效果和传热效果。

在本发明一个可选的实施方式中.砖体10为端面呈正多边形的柱状体，该正多边形的边数为n，端面上开设有汇流凹槽20和n条导流凹槽30，汇流凹槽20开设在端面的中心处，n条导流凹槽30沿汇流凹槽20的周向均布，各导流凹槽30的一端与汇流凹槽20相连接，各导流凹槽30的另一端分别贯穿至端面一边长的中心处。

优选的，砖体10的端面为正六边形，端面上开设有一个汇流凹槽20和六条导流凹槽30。

在本发明一个可选的实施方式中，汇流凹槽20的深度与导流凹槽30的深度相同。

优选的，汇流凹槽20的深度、导流凹槽的深度均为2～20mm。

在本发明一个可选的实施方式中，第一格孔11为圆形孔，导流凹槽30的宽度为B，第一格孔11的内径为d，两两相邻的第一格孔11的间距为L，则有d/2<B<L。

在该实施方式一个可选的例子中，汇流凹槽20为圆形凹槽，且汇流凹槽20的半径为r，则有r＝L。

在该实施方式另一个可选的例子中，汇流凹槽20为圆形凹槽，且汇流凹槽20的半径为r，则有L≤r≤2L。

在本发明一个可选的实施方式中，砖体10其侧壁上还开设有两个上下贯通的第二格孔12，砖体10的各角部分别开设有上下贯通的第三格孔13。其中，第二格孔12、第三格孔13均呈凹槽状，第二格孔12的侧壁、第三格孔13的侧壁均呈圆弧状。具体的，第二格孔12的侧壁为180度的圆弧面，第三格孔13的侧壁为120度的圆弧面，且上述两种圆弧面所对应的圆的直径与第一格孔11的内径相同。在由多个格子砖100层叠码放而成的蓄热体内，每层中两个相邻的格子砖100侧壁相互抵接，两个第二格孔12对接形成一个圆孔；相邻的三个格子砖100的角部相互抵接，三个第三格孔13对接形成一个圆孔。

进一步的，三种格孔的内径(第一格孔11的内径、第二格孔12所对应圆的直径和第三格孔13所对应圆的直径)相同，均为d；孔间距相同，均为L；且砖体底面处(或顶面处)格孔直径为d+1，顶面处(或底面处)格孔直径均为d-1。

进一步的，内径d的取值范围为15～30mm；优选的，d通常取15mm、20mm、25mm、28mm等。

在本发明一个可选的例子中，格子砖100为37孔砖，即砖体10上均布有37个第一格孔11；砖体10其每面侧壁上分别均布有3个第二格孔12，砖体10的每个顶角设有一个第三格孔13。

在本发明的其它实施例中，格子砖100也可以为7孔格子砖或19孔格子砖，其格孔的排布方式可以采用现有技术，在此不进行赘述。

在本发明一个可选的实施方式中，砖体10的至少一端面上设有至少一个凸台40或沉孔50。

在该实施方式一个可选的实施例中，砖体10的一端面上设置有多个凸台40，多个凸台40均布在以端面中心为圆心的同心圆上。

在该实施方式的另一个可选的实施例中，砖体10的一端面上设置有多个沉孔50，多个沉孔50均布在以端面中心为圆心的同心圆上。

在该实施方式的再一个可选的实施例中，砖体10的一端面(上端面或顶面)上设置有多个凸台40，砖体10的另一端面(下端面或底面)上设置有与各凸台40一一对应设置的多个沉孔50。

进一步的，沉孔50的深度大于或等于凸台40的高度。

优选的，沉孔50的深度为5mm～20mm。

在一个可选的实施例中，，沉孔50的内径略大于凸台60的外径，以便于凸台60能够顺利插入其下方砖体10上的沉孔50中。

优选的，凸台40的外径取值范围在1.5d～2d之间。

在一个可选的实施例中，砖体10的底面设置有三个凸台40，三个凸台40均布在以底面中心为圆心的同心圆上。

进一步的，三个凸台40分别设置在砖体10的顶角方向。

优选的，该同心圆的半径等于2L。

本发明提出的具有平气体通道的格子砖，其结构简单，制作方便，产品成型率高。

本发明提出的具有水平气体通道的格子砖，其上下两层格子砖之间形成有纵横交错的水平气体通道，气体通过设置在格子砖上表面的水平气体通道，达到均压均流的效果，从而提高蓄热体的整体通孔率和传热效率，具有提高热风温度的效果。

本发明提出的具有水平气体通道的格子砖，其顶面上开设的汇流凹槽、导流凹槽增加了格子砖的加热面积，有利于热风温度的提高和降低耐火材料的使用量。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种具有气体通道的格子砖，具有砖体，其特征在于，所述砖体上开设有多个第一格孔，各所述第一格孔沿所述砖体的轴向设置并贯穿所述砖体的相对设置的两个端面，在所述砖体的至少一所述端面上开设有用于气流交换的汇流凹槽和多条导流凹槽，各所述导流凹槽的一端与所述汇流凹槽相连通。

2.如权利要求1所述的具有气体通道的格子砖，其特征在于，多个所述导流凹槽与所述砖体的各侧壁一一对应设置，各导流凹槽的另一端贯穿至对应的所述侧壁。

3.如权利要求2所述的具有气体通道的格子砖，其特征在于，各导流凹槽的另一端贯穿至对应的所述侧壁其边长的中点处。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的具有气体通道的格子砖，其特征在于，所述汇流凹槽位于所述端面的中心处。

5.如权利要求4所述的具有气体通道的格子砖，其特征在于，所述汇流凹槽为圆形凹槽或正多边形凹槽。

6.如权利要求1所述的具有气体通道的格子砖，其特征在于，所述砖体为端面呈正六边形的柱状体，所述端面上开设有汇流凹槽和六条所述导流凹槽，所述汇流凹槽开设在所述端面的中心处，多条所述导流凹槽沿所述汇流凹槽的周向均布，各所述导流凹槽的一端与所述汇流凹槽相连通，各所述导流凹槽的另一端贯穿至所述正六边形边长的中心处。

7.如权利要求1所述的具有气体通道的格子砖，其特征在于，所述砖体的两个所述端面上均开设有所述汇流凹槽和所述导流凹槽。

8.如权利要求1所述的具有气体通道的格子砖，其特征在于，所述汇流凹槽的深度与所述导流凹槽的深度相同。

9.如权利要求1所述的具有气体通道的格子砖，其特征在于，所述第一格孔为圆形孔，所述导流凹槽的宽度为B，所述第一格孔的内径为d，两两相邻的所述第一格孔的间距为L，则有d/2<B<L。

10.如权利要求9所述的具有气体通道的格子砖，其特征在于，所述汇流凹槽为圆形凹槽，且所述汇流凹槽的半径为r，则有L≤r≤2L。

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