[go: up one dir, main page]

RU2387938C2 - Method for manufacturing heat-retaining element, and heat-retaining element made by such method - Google Patents

Method for manufacturing heat-retaining element, and heat-retaining element made by such method Download PDF

Info

Publication number
RU2387938C2
RU2387938C2 RU2007148680/06A RU2007148680A RU2387938C2 RU 2387938 C2 RU2387938 C2 RU 2387938C2 RU 2007148680/06 A RU2007148680/06 A RU 2007148680/06A RU 2007148680 A RU2007148680 A RU 2007148680A RU 2387938 C2 RU2387938 C2 RU 2387938C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
heat storage
storage element
main part
coating
Prior art date
Application number
RU2007148680/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007148680A (en
Inventor
Хуимин ЖОУ (CN)
Хуимин ЖОУ
Original Assignee
Хуимин ЖОУ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хуимин ЖОУ filed Critical Хуимин ЖОУ
Publication of RU2007148680A publication Critical patent/RU2007148680A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2387938C2 publication Critical patent/RU2387938C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/04—Casings; Linings; Walls; Roofs characterised by the form, e.g. shape of the bricks or blocks used
    • F27D1/042—Bricks shaped for use in regenerators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/04—Casings; Linings; Walls; Roofs characterised by the form, e.g. shape of the bricks or blocks used
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/02—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using rigid bodies, e.g. of porous material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0056—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using solid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
    • F28F2245/06—Coatings; Surface treatments having particular radiating, reflecting or absorbing features, e.g. for improving heat transfer by radiation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

FIELD: heating. ^ SUBSTANCE: invention refers to heat exchangers and can be used in such industries as metallurgy, machine industry and processing of agricultural products. There proposed is method for manufacturing heat-retaining element with coating from high-radiating material at least on one of the surfaces of the main part of the element, which consists in the surface treatment with liquid representing water solution containing high-temperature binding substance and polyamine hardener or silicate of alkali element, and application by plastering, sputtering or dipping to the above pre-treated surfaces of the coating made from material the thermal emissivity of which in far-infrared region is higher than that of material from which the main part of the element is made. At that, the above coating material is applied in a layer 0.02 to 3 mm thick. There also proposed is heat-retaining element with coating from high-radiating material, which is made as per the described method; at that, material from which the main part of element is made is chosen form the group including refractory material, ceramic material, iron or steel; cross section of element can be round, square, rectangular, rhomb-shaped, hexagonal or multangular, and the element itself can be made in the form of honeycomb, tube with rectangular cross section, ball, ellipsoid or plate, with one or several inner holes, and cross section of the above holes can be round, square, rectangular, rhomb-shaped, hexagonal or multangular. ^ EFFECT: heat-retaining element contributes to increase of heat exchange function and thus to energy saving. ^ 7 cl, 7 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

[0001] Изобретение относится к теплообменникам и, в особенности, к теплоаккумулирующим элементам с покрытием для увеличения теплопередачи.[0001] The invention relates to heat exchangers and, in particular, to coated heat storage elements for increasing heat transfer.

Уровень техникиState of the art

[0002] Теплообменники широко используются в таких областях промышленности, как металлургия, машиностроение и переработка сельскохозяйственной продукции. Основная функция теплообменника - нагревать воздух и/или газ. Теплообменники одного вида используют уголь, газ, нефть или электричество в качестве прямого источника энергии. Теплообменники другого вида используют дополнительные источники энергии. Изначально тепловой источник подает энергию в тепловой аккумулятор, через который затем пропускают воздух или газ, подлежащие нагреванию. Во время теплообмена между тепловым аккумулятором и воздухом или газом тепло передается к ним от теплового аккумулятора, и таким образом воздух или газ нагреваются. Как правило, теплоаккумулирующий элемент изготавливается из огнеупорного материала, керамики, железа или стали. Способность материала, из которого изготовлен теплоаккумулирующий элемент, поглощать и выделять тепло является определяющим фактором для выполнения теплообменником функции теплообмена и напрямую связана с экономией энергии. Множество патентов, таких как CN 2462326 Y и CN 2313197 Y, предложили конструктивные усовершенствования для повышения эффективности теплообмена. В известных источниках информации не раскрыт теплообменник с улучшенными возможностями теплоаккумуляции и повышенной эффективностью теплообмена путем покрытия теплоаккумулирующих элементов материалом с высокой теплоизлучательной способностью (далее - высокоизлучающим материалом).[0002] Heat exchangers are widely used in industries such as metallurgy, mechanical engineering, and agricultural processing. The main function of the heat exchanger is to heat air and / or gas. One type of heat exchanger uses coal, gas, oil or electricity as a direct source of energy. Other types of heat exchangers use additional energy sources. Initially, the heat source supplies energy to the heat accumulator, through which air or gas to be heated is then passed. During heat transfer between the heat accumulator and air or gas, heat is transferred to them from the heat accumulator, and thus the air or gas is heated. Typically, a heat storage element is made of refractory material, ceramic, iron or steel. The ability of the material from which the heat-storage element is made to absorb and release heat is a determining factor for the heat exchanger to perform the heat transfer function and is directly related to energy saving. Many patents, such as CN 2462326 Y and CN 2313197 Y, have proposed design improvements to increase heat transfer efficiency. Known sources of information have not disclosed a heat exchanger with improved heat storage capabilities and increased heat transfer efficiency by coating the heat storage elements with a material with high heat-emitting ability (hereinafter - high-emitting material).

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

[0003] Главная задача изобретения - предложить высокоэффективный теплоаккумулирующий элемент с покрытием, который восполнил бы недостатки известного устройства.[0003] The main objective of the invention is to propose a highly efficient coated heat storage element that would make up for the disadvantages of the known device.

[0004] Предложен способ изготовления теплоаккумулирующего элемента с покрытием из высокоизлучающего материала, по меньшей мере, на одной из поверхностей основной части элемента, состоящей из следующих операций:[0004] A method for manufacturing a heat storage element coated with a high-emitting material, at least on one of the surfaces of the main part of the element, consisting of the following operations:

первая операция - обработка указанных поверхностей жидкостью, представляющей собой водный раствор, содержащий высокотемпературное связующее и полиаминовый отвердитель или силикат щелочного металла;the first operation is the processing of these surfaces with a liquid, which is an aqueous solution containing a high-temperature binder and a polyamine hardener or alkali metal silicate;

и вторая операция - нанесение путем намазывания, напыления или погружения на указанные предварительно обработанные поверхности покрытия из материала, коэффициент теплового излучения которого в дальней инфракрасной области выше, чем у материала, из которого изготовлена основная часть элемента.and the second operation is the application by spreading, spraying or dipping onto said pre-treated surfaces of a coating of a material whose thermal radiation coefficient in the far infrared region is higher than that of the material from which the main part of the element is made.

[0005] Указанный материал покрытия наносят слоем толщиной от 0,02 до 3 мм.[0005] The specified coating material is applied with a layer thickness of 0.02 to 3 mm.

[0006] Предложен также теплоаккумулирующий элемент с покрытием из высокоизлучающего материала, изготовленный по вышеуказанному способу, при этом материал, из которого изготовлена основная часть элемента, выбран из группы, включающей огнеупорный материал, керамический материал железо или сталь.[0006] A heat storage element with a coating of high-emitting material made according to the above method is also provided, the material of which the main part of the element is made is selected from the group comprising refractory material, ceramic material iron or steel.

[0007] Теплоаккумулирующий элемент может иметь форму соты, трубки с прямоугольным поперечным сечением, шара, эллипсоида или пластины.[0007] The heat storage element may be in the form of a honeycomb, a tube with a rectangular cross-section, a ball, an ellipsoid or a plate.

[0008] Внутри теплоаккумулирующего элемента может быть выполнено одно или несколько внутренних отверстий. Сечение указанных отверстий может быть круглым, квадратным, прямоугольным, ромбовидным, шестиугольным или многоугольным.[0008] One or more internal openings may be provided within the heat storage member. The cross section of these holes can be round, square, rectangular, diamond-shaped, hexagonal or polygonal.

[0009] Поперечное сечение теплоаккумулирующего элемента может быть круглым, квадратным, прямоугольным, ромбовидным, шестиугольным или многоугольным.[0009] The cross section of the heat storage element may be round, square, rectangular, rhomboid, hexagonal or polygonal.

[0010] В качестве высокоизлучающего материала может использоваться любой материал, обладающий способностью излучать большое количество тепловой энергии в дальней инфракрасной области, пригодный для покрытия теплоаккумулирующего элемента, изготовленного из огнеупорного материала, керамики, железа или стали.[0010] Any material having the ability to radiate a large amount of thermal energy in the far infrared region suitable for coating a heat storage element made of refractory material, ceramic, iron or steel can be used as a high-emitting material.

[0011] Покрытие высокоизлучающим материалом может быть нанесено путем намазывания, напыления или погружения. Теплоаккумулирующий элемент, обладающий слоем такого покрытия, может использоваться непосредственно после нанесения покрытия или же после термообработки.[0011] The coating with high-emitting material can be applied by spreading, spraying or dipping. A heat storage element having a layer of such a coating can be used immediately after coating or after heat treatment.

[0012] Для усиления адгезии слоя высокоизлучающего материала к основной части теплоаккумулирующего элемента поверхность основной части предварительно обрабатывается жидкостью, содержащей высокотемпературное связующее, перед тем, как на нее наносят путем намазывания, напыления или погружения высокоизлучающий материал.[0012] In order to enhance the adhesion of the high-emitting material layer to the main part of the heat storage element, the surface of the main part is pre-treated with a liquid containing a high-temperature binder before it is applied by spreading, spraying or immersing a high-emitting material.

[0013] Жидкость, используемая для предварительной обработки, представляет собой водный раствор, который содержит полиамидный отвердитель, например РА80, или силикат щелочного металла.[0013] The liquid used for pretreatment is an aqueous solution that contains a polyamide hardener, such as PA80, or an alkali metal silicate.

[0014] Твердые частицы, входящие в состав слоя покрытия, изготавливаемого из высокоизлучающего материала, в результате сверхтонкой обработки достигают размеров 20-900 нм, что способствует более эффективному взаимодействию этого материала с основной частью теплоаккумулирующего элемента.[0014] The solid particles that make up the coating layer made of high-emitting material, as a result of ultrafine processing reach sizes of 20-900 nm, which contributes to a more effective interaction of this material with the main part of the heat storage element.

[0015] Поверхность теплоаккумулирующего элемента покрывают слоем высокоизлучающего материала, коэффициент теплового излучения которого выше, чем у материала, из которого изготавливается основная часть аккумулятора. Способность теплообменника поглощать и выделять тепло увеличивается, что позволяет быстрее поглощать, выделять, больше сберегать тепло и намного повышать температуру по сравнению с аналогичными технологиями, и в итоге мощность теплового аккумулятора усиливается.[0015] The surface of the heat storage element is coated with a layer of highly emitting material, the thermal radiation coefficient of which is higher than that of the material from which the main part of the battery is made. The ability of the heat exchanger to absorb and release heat increases, which allows it to absorb, release, save more heat and increase the temperature much more compared to similar technologies, and as a result, the capacity of the heat accumulator increases.

[0016] Кроме того, повышение эффективности теплообменника позволяет экономить энергию. В особенности, когда насадочные кирпичи горячего дутья доменной печи, используемые как теплоаккумулирующие элементы, покрыты высокоизлучающими материалами, температура внутри горячего дутья распределяется равномерно, и производительная мощность теплового аккумулятора заметно увеличивается. Это повышает температуру циркулирующего воздуха, уменьшает период запуска аккумулятора в работу, сокращает количество используемого газа и расход воздуха. Снижение количества используемого газа и расхода воздуха в итоге экономит энергию, делает возможным выбирать другую модель применяемого вентилятора и тем самым понижает стоимость самого устройства. Слой покрытия теплоаккумулирующего элемента также обеспечивает защиту его основной части.[0016] In addition, increasing the efficiency of the heat exchanger saves energy. In particular, when the packed blast bricks of the blast furnace used as heat storage elements are coated with highly emitting materials, the temperature inside the hot blast is evenly distributed and the production capacity of the heat accumulator increases markedly. This increases the temperature of the circulating air, reduces the period the battery starts up, reduces the amount of gas used and air consumption. Reducing the amount of gas used and air consumption ultimately saves energy, makes it possible to choose a different model of the fan used and thereby reduces the cost of the device itself. The coating layer of the heat storage element also provides protection for its main part.

[0017] Когда поверхность теплоаккумулирующих элементов регенеративной печи покрыта высокоизлучающим материалом, внутренняя температура значительно возрастает.[0017] When the surface of the heat storage elements of the regenerative furnace is coated with a highly emitting material, the internal temperature rises significantly.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

[0018] Фиг.1 - аксонометрический вид теплоаккумулирующего элемента в форме соты с покрытием из высокоизлучающего материала.[0018] Figure 1 is a perspective view of a heat storage element in the form of a honeycomb with a coating of high-emitting material.

[0019] Фиг.2 - аксонометрический вид теплоаккумулирующего элемента прямоугольного поперечного сечения с покрытием из высокоизлучающего материала.[0019] Figure 2 is a perspective view of a heat storage element of rectangular cross section coated with a highly emitting material.

[0020] Фиг.3 - аксонометрический вид теплоаккумулирующего элемента в форме трубки с прямоугольным поперечным сечением с покрытием из высокоизлучающего материала.[0020] Figure 3 is a perspective view of a heat storage element in the form of a tube with a rectangular cross-section with a coating of high-emitting material.

[0021] Фиг.4 - поперечное сечение теплоаккумулирующего элемента в форме пластины с покрытием из высокоизлучающего материала.[0021] Figure 4 is a cross section of a heat storage element in the form of a plate with a coating of high-emitting material.

[0022] Фиг.5 - поперечное сечение теплоаккумулирующего элемента в форме шара с покрытием из высокоизлучающего материала.[0022] Figure 5 is a cross section of a heat storage element in the form of a ball with a coating of high-emitting material.

[0023] Фиг.6 - вид сбоку теплоаккумулирующего элемента в форме эллипсоида с покрытием из высокоизлучающего материала.[0023] FIG. 6 is a side view of a heat storage member in the form of an ellipsoid coated with a high-emitting material.

[0024] Фиг.7 - поперечное сечение неметаллического теплоаккумулирующего элемента с покрытием из высокоизлучающего материала.[0024] Fig. 7 is a cross-sectional view of a non-metallic heat storage element coated with a high-emitting material.

[0025] Позиции: 1 - круглое внутреннее отверстие; 2 - слой высокоизлучающего материала; 3 - круглое внутреннее отверстие; 4 - слой высокоизлучающего материала; 5 - прямоугольное внутреннее отверстие; 6 - слой высокоизлучающего материала; 7 - слой высокоизлучающего материала; 8 - основная часть теплоаккумулирующего элемента; 9 - теплообменная поверхность; 10 - основная часть теплоаккумулирующего элемента; 11 - слой высокоизлучающего материала; 12 - теплообменная поверхность; 13 - основная часть теплоаккумулирующего элемента; 14 - слой высокоизлучающего материала; 15 - теплообменная поверхность.[0025] Positions: 1 - a circular inner hole; 2 - a layer of highly emitting material; 3 - a round inner hole; 4 - a layer of highly emitting material; 5 - a rectangular inner hole; 6 - a layer of highly emitting material; 7 - a layer of highly emitting material; 8 - the main part of the heat storage element; 9 - heat transfer surface; 10 - the main part of the heat storage element; 11 - a layer of highly emitting material; 12 - heat transfer surface; 13 - the main part of the heat storage element; 14 - a layer of highly emitting material; 15 - heat transfer surface.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Схема 1Scheme 1

[0026] Как показано на фиг.1, теплоаккумулирующий элемент, который используется для горячего дутья доменной печи, представляет собой насадочный кирпич. Насадочный кирпич (теплоаккумулирующий элемент) обладает множеством круглых внутренних отверстий 1, и все поверхности (включая поверхности внутренних отверстий) насадочного кирпича (теплоаккумулирующего элемента) покрыты слоем высокоизлучающего материала 2, толщина которого составляет 0,02 мм. Основная часть теплоаккумулирующего элемента изготавливается из огнеупорного материала. Материал, используемый для покрытия, является высокоизлучающим, коэффициент теплового излучения которого в дальней инфракрасной области выше, чем у материала, из которого изготовлена основная часть теплоаккумулирующего элемента. Состав высокоизлучающего материала 2 выражается в весовых единицах: 110 единиц Cr2O3, 80 единиц глины, 90 единиц монтмориллонита, 30 единиц бурого корунда, 400 единиц отвердителя РА80 и 100 единиц воды. Их твердые частицы подвергаются сверхтонкой обработке, что делает их размеры на уровне 25-700 нм. По сравнению с аналогичными известными теплообменниками данное изобретение позволяет сэкономить более 20% энергии.[0026] As shown in FIG. 1, the heat storage element that is used for hot blasting of a blast furnace is a packed brick. The packed brick (heat storage element) has many circular inner holes 1, and all surfaces (including the surfaces of the internal holes) of the packed brick (heat storage element) are covered with a layer of high-emitting material 2, the thickness of which is 0.02 mm. The main part of the heat storage element is made of refractory material. The material used for the coating is highly emitting, the coefficient of thermal radiation of which in the far infrared region is higher than that of the material from which the bulk of the heat storage element is made. The composition of the high-emitting material 2 is expressed in weight units: 110 units of Cr 2 O 3 , 80 units of clay, 90 units of montmorillonite, 30 units of brown corundum, 400 units of hardener PA80 and 100 units of water. Their solid particles undergo ultra-fine processing, which makes their sizes at the level of 25-700 nm. Compared with similar known heat exchangers, this invention saves more than 20% of energy.

Схема 2Scheme 2

[0027] В основном так же, как описано в схеме 1, но в отличие от нее поперечное сечение теплоаккумулирующего элемента имеет прямоугольную форму; слой покрытия из высокоизлучающего материала 4 распределяется по круглым внутренним отверстиям 3 (как показано на Фиг.2).[0027] Basically the same as described in scheme 1, but in contrast to it, the cross section of the heat storage element has a rectangular shape; a coating layer of high-emitting material 4 is distributed over the circular inner holes 3 (as shown in FIG. 2).

Схема 3Scheme 3

[0028] Как показано на Фиг.3, теплоаккумулирующий элемент в форме трубки с прямоугольным поперечным сечением имеет множество прямоугольных внутренних отверстий 5, и все поверхности (включая поверхности отверстий) теплоаккумулирующего элемента покрыты высокоизлучающим материалом 6, толщина слоя которого составляет 0,03 мм. Основная часть теплоаккумулирующего элемента керамическая, а материал, которым покрыты поверхности, является высокоизлучающим материалом 4, коэффициент теплового излучения которого в дальней инфракрасной области выше, чем у материала, из которого изготовлена основная часть аккумулятора. Состав высокоизлучающего материала выражается в весовых единицах: 15 единиц диоксида циркония ZrO, 8 единиц Cr2O3, 10 единиц TiO2, 2 единицы монтмориллонита, 15 единиц Al2O3, 10 единиц карборунда, 20 единиц отвердителя РА80 и 10 единиц воды. По сравнению с аналогичными теплообменниками данное изобретение позволяет сэкономить более 10% энергии.[0028] As shown in FIG. 3, a tube-shaped heat storage element with a rectangular cross-section has a plurality of rectangular inner holes 5, and all surfaces (including hole surfaces) of the heat-storage element are coated with a high-emitting material 6, the layer thickness of which is 0.03 mm. The main part of the heat storage element is ceramic, and the material with which the surfaces are coated is a high-emitting material 4, the coefficient of thermal radiation of which in the far infrared region is higher than that of the material from which the main part of the battery is made. The composition of the high-emitting material is expressed in weight units: 15 units of zirconium dioxide ZrO, 8 units of Cr 2 O 3 , 10 units of TiO 2 , 2 units of montmorillonite, 15 units of Al 2 O 3 , 10 units of carborundum, 20 units of hardener PA80 and 10 units of water. Compared with similar heat exchangers, this invention saves more than 10% of energy.

Схема 4Scheme 4

[0029] Как показано на Фиг.4, теплоаккумулирующий элемент согласно данной схеме имеет форму пластины, и все его поверхности покрыты высокоизлучающим материалом 7, толщина слоя которого составляет 0,1 мм. Основная часть теплоаккумулирующего элемента 8 изготовлена из железа или стали. Материал, которым покрыты поверхности, является высокоизлучающим материалом, коэффициент теплового излучения которого в дальней инфракрасной области выше, чем у материала, из которого изготовлена основная часть теплоаккумулирующего элемента. Состав высокоизлучающего материала выражается в весовых единицах: 60 единиц Cr2O3, 200 единиц бурого корунда, 50 единиц глины, 30 единиц монтмориллонита, 200 единиц карбида кремния, 200 единиц геля гидратизированного силиката натрия, 100 единиц воды. Внешний слой покрытия 7 является теплообменной поверхностью 9. Поверхности теплоаккумулирующего элемента предварительно обрабатывают жидкостью перед тем, как их покрывают высокоизлучающим материалом. Жидкость для обработки содержит гель гидратированного силиката натрия в размере 10 весовых процентов от водного раствора. По сравнению с аналогичными теплообменниками данное изобретение позволяет сэкономить более 10% энергии.[0029] As shown in FIG. 4, the heat storage element according to this scheme is in the form of a plate, and all of its surfaces are coated with a high-emitting material 7, the layer thickness of which is 0.1 mm. The main part of the heat storage element 8 is made of iron or steel. The material with which the surfaces are coated is a high-emitting material, the coefficient of thermal radiation of which in the far infrared region is higher than that of the material from which the bulk of the heat storage element is made. The composition of the high-emitting material is expressed in weight units: 60 units of Cr 2 O 3 , 200 units of brown corundum, 50 units of clay, 30 units of montmorillonite, 200 units of silicon carbide, 200 units of a gel of hydrated sodium silicate, 100 units of water. The outer coating layer 7 is a heat exchange surface 9. The surfaces of the heat storage element are pre-treated with a liquid before they are coated with a highly emitting material. The processing fluid contains a gel of hydrated sodium silicate in the amount of 10 weight percent of the aqueous solution. Compared with similar heat exchangers, this invention saves more than 10% of energy.

Схема 5Scheme 5

[0030] Теплоаккумулирующий элемент на Фиг.5 имеет форму шара, и на его поверхности нанесен высокоизлучающий материал 11, толщина слоя которого составляет 2 мм. Внешняя поверхность слоя покрытия является теплообменной поверхностью 12. Основная часть теплоаккумулирующего элемента 10 изготовлена из огнеупорного материала, а материал 11, которым обработаны поверхности, является высокоизлучающим материалом, коэффициент теплового излучения которого в дальней инфракрасной области выше, чем у материала, из которого изготовлена основная часть. Состав высокоизлучающего материала выражается в весовых единицах: 5 единиц диоксида циркония ZrO, 10 единиц карбида кремния, 5 единиц титана, 3 единицы глины, 40 единиц бурого корунда, 10 единиц гидроокиси алюминия, 15 единиц фосфорной кислоты, 12 единиц воды. По сравнению с аналогичными теплообменниками относительная температура нагрева в данной схеме выше более чем на 15°С. Данная схема пригодна для регенеративной печи, в которой теплообмен обеспечивают теплоаккумулирующие элементы в форме шара.[0030] The heat storage element of FIG. 5 has the shape of a ball, and a high-emitting material 11 is deposited on its surface, the layer thickness of which is 2 mm. The outer surface of the coating layer is a heat exchange surface 12. The main part of the heat-accumulating element 10 is made of refractory material, and the material 11, which is treated with a surface, is a high-emitting material, the coefficient of thermal radiation of which in the far infrared region is higher than that of the material from which the main part is made . The composition of the high-emitting material is expressed in weight units: 5 units of zirconium dioxide ZrO, 10 units of silicon carbide, 5 units of titanium, 3 units of clay, 40 units of brown corundum, 10 units of aluminum hydroxide, 15 units of phosphoric acid, 12 units of water. Compared with similar heat exchangers, the relative heating temperature in this circuit is more than 15 ° C higher. This circuit is suitable for a regenerative furnace in which heat storage is provided by ball-shaped heat storage elements.

Схема 6Scheme 6

[0031] В основном так же, как описано в схеме 5, за исключением того, что основная часть теплоаккумулирующего элемента имеет форму эллипсоида (как показано на Фиг.6)[0031] Basically the same as described in scheme 5, except that the main part of the heat storage element is in the form of an ellipsoid (as shown in Fig.6)

Схема 7Scheme 7

[0032] На поверхности теплоаккумулирующего элемента, имеющего форму шара, напыляется высокоизлучающий материал. Нанесенный слой покрытия имеет толщину 2,5 мм и содержит в весовых единицах: 15 единиц карбида кремния, 2 единицы корунда, 35 единиц циркониевого ангидрида, 2 единицы монтмориллонита, 6 единиц оксида хрома, 27 единиц отвердителя РА80 и 13 единиц воды.[0032] A highly emitting material is sprayed onto the surface of a ball-shaped heat storage member. The applied coating layer has a thickness of 2.5 mm and contains in weight units: 15 units of silicon carbide, 2 units of corundum, 35 units of zirconium anhydride, 2 units of montmorillonite, 6 units of chromium oxide, 27 units of hardener PA80 and 13 units of water.

[0033] Поверхности теплоаккумулирующего элемента предварительно обрабатывают жидкостью перед тем, как на них напыляют высокоизлучающий материал. Жидкость для обработки содержит гель гидратированного силиката натрия в размере 10 весовых процентов от водного раствора.[0033] The surfaces of the heat storage element are pre-treated with a liquid before they are sprayed with a high-emitting material. The processing fluid contains a gel of hydrated sodium silicate in the amount of 10 weight percent of the aqueous solution.

Схема 8Scheme 8

[0034] Как показано на Фиг.7, на поверхность керамической основной части теплоаккумулирующего элемента 13 наносится высокоизлучающий материал 14, толщина слоя которого составляет 3 мм. Внешняя поверхность слоя покрытия является теплообменной поверхностью 15. Слой покрытия содержит в весовых единицах 60 единиц Fe2O3, 5 единиц циркониевого ангидрида, 20 единиц геля гидратированного силиката натрия и 15 единиц воды. Поверхности теплоаккумулирующего элемента предварительно обрабатывают жидкостью перед тем, как на них напыляют высокоизлучающий материал. Жидкость для обработки содержит гель гидратированного силиката натрия в размере 8 весовых процентов от водного раствора.[0034] As shown in FIG. 7, a high-emitting material 14, the layer thickness of which is 3 mm, is applied to the surface of the ceramic body of the heat storage element 13. The outer surface of the coating layer is a heat exchange surface 15. The coating layer contains in units of 60 units of Fe 2 O 3 , 5 units of zirconium anhydride, 20 units of a gel of hydrated sodium silicate and 15 units of water. The surfaces of the heat storage element are pre-treated with a liquid before high-emitting material is sprayed onto them. The treatment fluid contains a hydrated sodium silicate gel in the amount of 8 weight percent of the aqueous solution.

[0035] В качестве высокоизлучающего материала для слоя покрытия могут быть использованы другие вещества. Приведенные выше схемы имеют иллюстративный характер и не призваны ограничить изобретение.[0035] Other substances may be used as the high-emitting material for the coating layer. The above schemes are illustrative and are not intended to limit the invention.

Claims (7)

1. Способ изготовления теплоаккумулирующего элемента с покрытием из высокоизлучающего материала, по меньшей мере, на одной из поверхностей основной части элемента, состоящий из следующих операций:
первая операция - обработка указанных поверхностей жидкостью, представляющей собой водный раствор, содержащий высокотемпературное связующее и полиаминовый отвердитель или силикат щелочного металла;
и вторая операция - нанесение путем намазывания, напыления или погружения на указанные предварительно обработанные поверхности покрытия из материала, коэффициент теплового излучения которого в дальней инфракрасной области выше, чем у материала, из которого изготовлена основная часть элемента.1. A method of manufacturing a heat storage element coated with a high-emitting material, at least on one of the surfaces of the main part of the element, consisting of the following operations:
the first operation is the processing of these surfaces with a liquid, which is an aqueous solution containing a high-temperature binder and a polyamine hardener or alkali metal silicate;
and the second operation is the application by spreading, spraying or dipping onto said pre-treated surfaces of a coating of a material whose thermal radiation coefficient in the far infrared region is higher than that of the material from which the main part of the element is made. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный материал покрытия наносят слоем толщиной от 0,02 до 3 мм.2. The method according to claim 1, characterized in that said coating material is applied with a layer thickness of 0.02 to 3 mm. 3. Теплоаккумулирующий элемент с покрытием из высокоизлучающего материала, изготовленный по п.1 или 2, отличающийся тем, что материал, из которого изготовлена основная часть элемента, выбран из группы, включающей огнеупорный материал, керамический материал, железо или сталь.3. A heat storage element coated with a high-emitting material made according to claim 1 or 2, characterized in that the material from which the main part of the element is made is selected from the group comprising refractory material, ceramic material, iron or steel. 4. Теплоаккумулирующий элемент по п.3, отличающийся тем, что его поперечное сечение может быть круглым, квадратным, прямоугольным, ромбовидным, шестиугольным или многоугольным.4. The heat storage element according to claim 3, characterized in that its cross section can be round, square, rectangular, rhomboid, hexagonal or polygonal. 5. Теплоаккумулирующий элемент по п.3, отличающийся тем, что он выполнен в виде соты, трубки с прямоугольным поперечным сечением, шара, эллипсоида или пластины.5. The heat storage element according to claim 3, characterized in that it is made in the form of a honeycomb, a tube with a rectangular cross-section, a ball, an ellipsoid or a plate. 6. Теплоаккумулирующий элемент по п.3, отличающийся тем, что он выполнен с одним или несколькими внутренними отверстиями.6. The heat storage element according to claim 3, characterized in that it is made with one or more internal holes. 7. Теплоаккумулирующий элемент по п.6, отличающийся тем, что поперечное сечение указанных отверстий может быть круглым, квадратным, прямоугольным, ромбовидным, шестиугольными или многоугольными. 7. The heat storage element according to claim 6, characterized in that the cross section of these holes can be round, square, rectangular, rhomboid, hexagonal or polygonal.
RU2007148680/06A 2005-06-17 2005-11-25 Method for manufacturing heat-retaining element, and heat-retaining element made by such method RU2387938C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB200510043838XA CN100412495C (en) 2005-06-17 2005-06-17 Covered Heat Exchanger
CN200510043838.X 2005-06-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007148680A RU2007148680A (en) 2009-07-27
RU2387938C2 true RU2387938C2 (en) 2010-04-27

Family

ID=35349426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007148680/06A RU2387938C2 (en) 2005-06-17 2005-11-25 Method for manufacturing heat-retaining element, and heat-retaining element made by such method

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20080128121A1 (en)
JP (1) JP5145215B2 (en)
KR (1) KR20080028914A (en)
CN (1) CN100412495C (en)
DE (1) DE112005003606T5 (en)
RU (1) RU2387938C2 (en)
WO (1) WO2006133608A1 (en)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130168470A1 (en) * 2008-10-01 2013-07-04 John W. Olver Burner Tips
CN101737969A (en) * 2008-11-05 2010-06-16 上海神曦太阳能科技有限公司 Solar energy heat storage device and preparation method thereof
US8308438B2 (en) * 2010-06-30 2012-11-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd Wind power generator
US10267571B2 (en) * 2012-01-31 2019-04-23 University Of South Florida Thermal energy storage systems and methods
US9210832B2 (en) 2012-08-13 2015-12-08 Asustek Computer Inc. Thermal buffering element
CN104650820A (en) * 2013-11-17 2015-05-27 成都奥能普科技有限公司 Formula of chemical heat storage material for heat transfer
CN104654872A (en) * 2013-11-17 2015-05-27 成都奥能普科技有限公司 Honeycomb blocks for high temperature heat energy and manufacturing method of same
CN104654870A (en) * 2013-11-17 2015-05-27 成都奥能普科技有限公司 Solid granule blocks for high temperature heat transferring
CN104650821A (en) * 2013-11-17 2015-05-27 成都奥能普科技有限公司 Solid particle blocks for chemical heat storage
CN104654864A (en) * 2013-11-17 2015-05-27 成都奥能普科技有限公司 Honeycomb block for chemical heat storage
FR3026473A1 (en) 2014-09-29 2016-04-01 Saint Gobain Ct Recherches THERMAL STORAGE UNIT.
DE102015205547A1 (en) * 2015-02-26 2016-09-01 Dürr Systems GmbH Shaped body for tempering a fluid and constructed with such moldings heat exchanger
JP6194068B2 (en) * 2015-08-05 2017-09-06 東京窯業株式会社 Thermal storage
DE102015117256B4 (en) * 2015-10-09 2024-05-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vehicle component and method for producing a vehicle component
CN105651092A (en) * 2016-03-29 2016-06-08 东莞市兆荣节能科技有限公司 Assembled phase-change cold storage ball
JP6692417B2 (en) * 2016-05-10 2020-05-13 三菱電機株式会社 heatsink
JP6680668B2 (en) * 2016-12-19 2020-04-15 東京窯業株式会社 Method for manufacturing heat storage body
WO2018232486A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-27 Kelvin Thermal Energy, Inc. SYSTEM FOR PRODUCING STABILIZED THERMAL ENERGY
JP7507141B2 (en) * 2021-12-27 2024-06-27 東京窯業株式会社 Regenerative burner device, heat storage body, and method for manufacturing heat storage body
EP4652810A1 (en) * 2023-11-27 2025-11-26 ISTEQ Group Holding B.V. High brightness lpp euv light source with fast rotating target and method of cooling thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1583636A (en) * 1978-02-14 1981-01-28 Braun Ag Electrical radiant heaters
SU1430713A1 (en) * 1987-01-09 1988-10-15 Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Heat-exchanging pipe
RU2001369C1 (en) * 1992-02-27 1993-10-15 Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза Melting furnace refractory lining
RU2141177C1 (en) * 1998-07-24 1999-11-10 Козликов Вадим Львович Method for manufacturing of heat-emitting panels and device for heating

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT251164B (en) * 1963-08-02 1966-12-27 Nikex Nehezipari Kulkere Regenerative heat exchanger
US3339627A (en) * 1965-03-22 1967-09-05 Philips Corp Regenerator
US3252506A (en) * 1965-07-20 1966-05-24 Chrysler Corp Rotary heat exchanger
JPS4936361B1 (en) * 1969-03-08 1974-09-30
US4111189A (en) * 1977-01-03 1978-09-05 Cities Service Company Combined solar radiation collector and thermal energy storage device
US4249386A (en) * 1978-06-16 1981-02-10 Smith Otto J Apparatus for providing radiative heat rejection from a working fluid used in a Rankine cycle type system
JPS5598958U (en) * 1978-12-28 1980-07-09
JPS55158135A (en) * 1979-05-29 1980-12-09 Asahi Glass Co Ltd Glass melting method and its furnace
JPS5622639A (en) * 1979-07-31 1981-03-03 Asahi Glass Co Ltd Regenerator
JPS5948876B2 (en) * 1980-03-11 1984-11-29 三菱電機株式会社 Heat sink surface treatment method
JPS60251186A (en) * 1984-05-28 1985-12-11 橋本　卓彦 Heat resistant sintered body with ceramic infrared high effeciency radiation layer
CN2149596Y (en) * 1992-07-22 1993-12-15 鞍山钢铁公司 Porous radiation brick for smoke mouth of soaking furnace
CN2141824Y (en) * 1992-09-21 1993-09-08 鞍山钢铁公司 Heat-collecting radiation perforated hollow brick
JP2703728B2 (en) * 1994-06-17 1998-01-26 日本碍子株式会社 Honeycomb regenerator
JP2003100311A (en) * 2001-09-25 2003-04-04 Hokkaido Technology Licence Office Co Ltd Heat absorbing material, heat storage body, and manufacturing method thereof
CN1168787C (en) * 2002-03-01 2004-09-29 迟贵庆 Far infrared energy saving paint
DE10234771B4 (en) * 2002-07-30 2004-08-26 Rauschert Verfahrenstechnik Gmbh Heat storage bed for regenerative heat transfer
CN2559935Y (en) * 2002-08-05 2003-07-09 陈明 All-weather vacuum heat collecting tube
JP2006517507A (en) * 2003-01-13 2006-07-27 チョースン リフラクトリーズ カンパニー リミテッド Insulating bricks installed in industrial furnaces and methods for producing the same
CN1235990C (en) * 2003-12-18 2006-01-11 周惠敏 High-temperature far infrared paint and preparing method thereof
CN1285876C (en) * 2003-12-18 2006-11-22 周惠敏 Construction process for spraying paint of high-temperature furnace internal wall and water-cooled wall surface
CN2793669Y (en) * 2005-06-17 2006-07-05 周惠敏 High-efficient and energy-saving heat exchanger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1583636A (en) * 1978-02-14 1981-01-28 Braun Ag Electrical radiant heaters
SU1430713A1 (en) * 1987-01-09 1988-10-15 Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Heat-exchanging pipe
RU2001369C1 (en) * 1992-02-27 1993-10-15 Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза Melting furnace refractory lining
RU2141177C1 (en) * 1998-07-24 1999-11-10 Козликов Вадим Львович Method for manufacturing of heat-emitting panels and device for heating

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007148680A (en) 2009-07-27
JP2008544201A (en) 2008-12-04
DE112005003606T5 (en) 2008-04-30
JP5145215B2 (en) 2013-02-13
WO2006133608A1 (en) 2006-12-21
US20080128121A1 (en) 2008-06-05
CN100412495C (en) 2008-08-20
KR20080028914A (en) 2008-04-02
CN1696596A (en) 2005-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2387938C2 (en) Method for manufacturing heat-retaining element, and heat-retaining element made by such method
CN102584314B (en) Preparation method of high heat conductive and high temperature resistant corrugated ceramic-based heat exchanger chip
US9095896B2 (en) Heated molten metal handling device
CN101628823B (en) Preparation method of corundum honeycomb ceramic with slag resistance
CN102786820A (en) Infrared radiation coating suitable for metal matrix and preparation method
WO2003082442A1 (en) Enthalpy exchanger
CN103553549A (en) Heat radiation coating for ceramic kiln
CN107954743A (en) Corrosion-resistant light porous refractory brick and preparation method thereof
CN110628244B (en) High-temperature energy-saving anticorrosive paint for metal baffle of sintering trolley and application thereof
CN101338346B (en) Process for coating fire-resistant material on hot blast valve plate
CN1775870A (en) Anticorrosive energy-saving coating based on infrared radiating body
CN2793669Y (en) High-efficient and energy-saving heat exchanger
CN2550365Y (en) Honeycomb ceramic lattice brick
CN103555013B (en) A kind of high-emissivity ceramic paint
CN103553682B (en) A kind of high-emissivity ceramic paint
CN210267688U (en) Quick-heating liner type heating tube body
CN223610123U (en) A high-temperature anti-corrosion and anti-scaling gradient coating for incinerators
CN208795044U (en) A kind of heat conducting pipe
CN222313061U (en) Energy-saving carbonization furnace
CN103525142B (en) Heat radiation coating for heating furnace
CN216432638U (en) Heat exchanger with coating
JP2003027248A (en) Ceramic coated copper or copper alloy material, method for manufacturing the same and ceramic coated copper or copper alloy pipe
CN210128647U (en) Low-pressure-drop honeycomb ceramic heat accumulator
CN110028308B (en) Ceramic heat-insulating composite material and preparation method and application thereof
JPS5862437A (en) infrared radiation complex