CN203307363U - 一种带有中心凹槽的7孔格子砖 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及带有中心凹槽的7孔格子砖，有效解决热风炉内气流换热的问题，该格子砖呈正六棱柱形，两端面之间有通孔，正六棱柱形的侧壁上有半圆孔，顶角处有1/3孔，正六棱柱形一端中心有中心凹槽，定位凹槽与定位凸块相间布置在周围的6个通孔上，3个定位凹槽叠压在中心凹槽周边上，本实用新型有效保证格子砖堆放的稳定性，以及实现了格孔间的气流互通，因而蓄热体的有效利用率得到提高，气流与格孔之间的传热得到加强。
Description
技术领域
本实用新型涉及高炉热风炉用的一种带有中心凹槽的7孔格子砖。
背景技术
热风炉格子砖是作为蓄热-传热介质用于热风炉中的重要材料，它通过格孔（又称通孔，以下同）与气流间的换热与自身的质量，在一个周期性的热交换过程中完成热能的吸收与放出，有效地将高温烟气的热量转变为高炉热鼓风的热量。在格子砖的使用实践中，不同孔径、不同形状的格子砖不胜枚举，其目的不外是选择孔径增强气流与格孔间的换热、选择合理的孔间距以减小传导热阻和留下合理的实体以保证充足的热容。从结构上讲，组合成蓄热体的格子砖的上下通畅的格孔是用来完成气流与格子砖之间的热量交换的。但由于各种误差会导致组合格孔通道并不畅通，这势必影响换热效果与增加流动阻力，其次蓄热室的截面积通常较大，从燃烧器进入的气流分布难以均匀，而从冷风室进入蓄热体下部的气流分布就更是做不到均匀。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种带有中心凹槽的7孔格子砖，可有效解决热风炉内气流换热的问题。
本实用新型解决的技术方案是，该格子砖呈两端平行的正六棱柱形，两端面之间开有按正三角形排列的7个通孔，除置于中心的通孔之外，其余的六个通孔的中心线构成正六边形环，正六棱柱形的六个侧壁上中心处有6个半圆孔，六个顶角处有6个面积小于通孔的1/3孔，7个通孔、6个半圆孔及6个1/3孔的孔壁面积之和为正六棱柱形的有效的传热面积，正六棱柱形的一端中心有中心凹槽，中心凹槽置于中心的通孔周围的6个通孔的外边缘之内，正六棱柱形一端面上的定位凹槽与另一端面上的定位凸块相间布置在中心的通孔周围的6个通孔上，定位凹槽和定位凸块分别与中心的通孔周围的6个通孔呈同心状，3个定位凹槽叠压在中心凹槽周边上，使正六棱柱形上的7个通孔相互连通得到加强。
当格子砖相互堆砌或码放组成蓄热体时,其相互的定位采用正三角形布置凸块与凹槽的配合结构，其凸块与凹槽的端面为圆形，凹槽是开口面大而底面小，凸块是顶面小而底面大；为了凹槽与凸块之间的配合且实现所在位置的四个格孔的互相串通，凹槽的底面要大于凸块的顶面，而凹槽的开口面要大于凸块的底面，且凹槽的深度大于凸块的高度，其间隙为格孔孔径的1/5～1/6；由于定位用的三个凸凹槽的位置分别是在周围六个格孔中相差120゜的三个格孔的中心，即凹槽和凸块与格孔是同心圆；由于三个定位凹槽的一部分是与中心凹槽部分重叠，这样就使得格子砖的端面上7个格孔的相互连通得到加强。
本实用新型在使用时，通常采用一层格子砖与其上下的两层格子砖错位堆放的形式，通过中心凹槽与定位凹槽、格子砖间留有的膨胀缝隙，就能有效保证格子砖堆放的稳定性，以及实现了从上到下的格孔间的气流互通，从而有效地调节气流的压力分布，实现格子砖蓄热体中气流流动的均匀。由于气流流场在这种格子砖堆砌体中流动要比没有中心凹槽的格子砖中在气流的分布上更加均匀，流型上更加复杂，因而蓄热体的有效利用率得到提高，气流与格孔之间的传热得到加强。
附图说明
图1为本实用新型的结构仰视图。
图2为本实用新型的结构俯视图。
图3为本实用新型图2的A-A向剖视图。
图4为本实用新型图2的B-B向剖视图。
图5为本实用新型向上时的结构立体图。
图6为本实用新型向下时的结构立体图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
由图1-图6给出，本实用新型是，该格子砖呈两端平行的正六棱柱形1，两端面之间开有按正三角形排列的7个通孔（又称格孔）2，除置于中心的通孔之外，其余的六个通孔的中心线构成正六边形环，正六棱柱形的六个侧壁上中心处有6个半圆孔，六个顶角处有6个面积小于通孔的1/3孔，7个通孔、6个半圆孔及6个1/3孔的孔壁面积之和为正六棱柱形的有效的传热面积，正六棱柱形的一端中心有中心凹槽3，中心凹槽置于中心的通孔周围的6个通孔的外边缘之内，正六棱柱形一端面上的定位凹槽4与另一端面上的定位凸块5相间布置在中心的通孔周围的6个通孔上，定位凹槽和定位凸块分别与中心的通孔周围的6个通孔呈同心状，3个定位凹槽叠压在中心凹槽3周边上，使正六棱柱形上的7个通孔相互连通得到加强。
所述的定位凹槽4开口面大于底面，深度小于20mm，定位凸块5的顶面小于底面，定位凸块的顶面小于定位凹槽4底面，定位凸块的底面小于定位凹槽4的开口面，定位凸块的高度小于定位凹槽的深度，定位凸块和定位凹槽的间隙为通孔直径的1/6～1/5，以便于定位凹槽4与定位凸块5的接合和实现通孔之间的互通；所述的定位凹槽4与定位凸块5的中心线夹角为60°；所述的定位凸块5和定位凹槽在正六棱柱形的两端面上还可相互对应，构成同轴状排列结构；所述的定位凹槽4、定位凸块5和通孔2均为相对应的圆形或六边形；所述的通孔2直径为28-38mm，通孔的纵截面形状为一端孔径大，另一端孔径小的锥形或圆筒形孔。
由于格子砖是采用一种堆放形式放置在蓄热室中的，为了堆放的稳定性，这里采用凡三块拼接格子砖的上面对中放置一块格子砖，其六个侧面分别与下面三块格子砖的六个侧面对应平行，这也就是下一层砖与上一层砖的堆放是按这种错位方式放置的，而堆放的定位是由凸块与凹槽的相互咬合而实现的。由于凸块与凹槽设置的位置不同，错位堆放就可以在两层或三层格子砖之间交替进行，除完成7个格孔之间的互通外，也有利于堆砌结构的稳定。
具体实施时，格子砖将按上述方式堆砌在热风炉中，在燃烧周期烟气流将进入格子砖组成的蓄热体，此时，由于借助于中心凹槽、定位凹槽、格子砖膨胀间隙做到了格孔间的相互串通，使得通过相邻格孔的气流间的压力会逐步趋于平衡，对应的速度分布就会逐步变得均匀一致。由于凹槽和锥形格孔的共同作用，不仅提高了格子砖的通孔率，而且会产生一种复杂的管槽内缩放式的混流流动模型，除有助于调节气流压力和均匀流速外，还会使得烟气中的粉尘因惯性力作用而向格孔中心部位集中，以保证其顺利进入下层格子砖孔，避免凹槽中粉尘的堆积与粘结；同时，这种复杂的流态也使其与格孔之间的对流换热过程得以强化。
在送风周期使用这种带环形凹槽的格子砖，其作用尤为突出。由于受到结构限制在冷风送入热风炉的过程中，冷风室根本起不到均匀气流分布的作用，当不均匀气流从下部进入格子砖之后，只能经过格子砖的凹槽互通而产生复杂的混合流动而将蓄热体断面上的气流分布逐步地变得均匀，从而提高格子砖的利用率和增强气流与格子砖之间的传热。这样无论在送风周期还是在燃烧周期，带环形凹槽的格子砖都能在改变气流分布的基础上使之得到充分而有效的利用和发挥其强化传热的作用。
由上述可知，提高格子砖堆放后格孔的通孔率，以及造成格孔与格孔之间的一定程度的相互串通就成为改进格子砖的方向，本实用新型提出了一种用格子砖端面上开设中心凹槽实现格孔之间互通的新结构格子砖，借助于中心凹槽和错位的凸块与凹槽定位实现堆砌蓄热体格孔互通与稳定的格子砖；使用这种新型格子砖能在保证通孔率的前提下，充分实现对气流的调压均流作用和改善气流与格孔壁面之间的传热效果。
Claims (6)
1.一种带有中心凹槽的7孔格子砖，其特征在于，该格子砖呈两端平行的正六棱柱形（1），两端面之间开有按正三角形排列的7个通孔（2），除置于中心的通孔之外，其余的六个通孔的中心线构成正六边形环，正六棱柱形的六个侧壁上中心处有6个半圆孔，六个顶角处有6个面积小于通孔的1/3孔，正六棱柱形的一端中心有中心凹槽（3），中心凹槽置于中心的通孔周围的6个通孔的外边缘之内，正六棱柱形一端面上的定位凹槽（4）与另一端面上的定位凸块（5）相间布置在中心的通孔周围的6个通孔上，定位凹槽和定位凸块分别与中心的通孔周围的6个通孔呈同心状，3个定位凹槽叠压在中心凹槽（3）周边上。
2.根据权利要求1所述的带有中心凹槽的7孔格子砖，其特征在于，所述的定位凹槽（4）开口面大于底面，深度小于20mm，定位凸块（5）的顶面小于底面，定位凸块的顶面小于定位凹槽（4）底面，定位凸块的底面小于定位凹槽（4）的开口面，定位凸块的高度小于定位凹槽的深度，定位凸块和定位凹槽的间隙为通孔直径的1/6～1/5。
3.根据权利要求1所述的带有中心凹槽的7孔格子砖，其特征在于，所述的定位凹槽（4）与定位凸块（5）的中心线夹角为60°。
4.根据权利要求1所述的带有中心凹槽的7孔格子砖，其特征在于，所述的定位凸块（5）和定位凹槽在正六棱柱形的两端面上还可相互对应，构成同轴状排列结构。
5.根据权利要求1所述的带有中心凹槽的7孔格子砖，其特征在于，所述的定位凹槽（4）、定位凸块（5）和通孔（2）均为相对应的圆形或六边形。
6.根据权利要求1所述的带有中心凹槽的7孔格子砖，其特征在于，所述的通孔（2）直径为28-38mm，通孔的纵截面形状为一端孔径大，另一端孔径小的锥形或圆筒形孔。
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| CN112063786A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-11 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 具有气体通道的格子砖 |
| CN114806611A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-29 | 中国一冶集团有限公司 | 焦炉蓄热室格子砖的粉尘清理装置 |
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