蓄热体的结构类型和几何特性有哪些(蓄热体的结构类型和几何特性是什么)

导语：蓄热体的结构类型和几何特性

(1)陶瓷蜂窝填料目前在RTO装置中大多采用规整填料,特别是陶瓷蜂窝填料,也称陶瓷蜂窝柱块,如图1所示。由于气流各自通过平行的通道,互不相混,其流动呈层流状态。众所周知,在散堆填料情况下,气体通过填料层的流动是湍流状态,因而气体通过床层的压降与气速的平方呈函数关系;而在规整填料情况下,气体的流动呈层流状态,压降与气速成正比关系。因此,陶瓷蜂窝填料的压降远比陶瓷矩鞍环和 Ty-Pak等散堆填料低。陶瓷蜂窝填料一般做成尺寸为150mm×150mm×150mm或150mm×150mm×300mm的柱状蓄热体,并整砌于RTO的蓄热室中。气流通过一块填料截面上的孔数,称为孔密度(也用每平方英寸孔数CSI表示),通常从13×13(孔数169)至60×60(孔数3600)。孔密度越大,则单位容积的表面积也大,即可提供较大的传热面积,从而提高了热效率。

陶瓷蜂窝填料大多采用挤压成型,最常见的陶瓷蜂窝填料其内部的孔是四形,其几何特性如表1所示。

生产的陶瓷蜂窝填料外形尺寸大多为150mm×150mm×300mm,孔内壁厚度分0.42mm、0.6mm、1.0mm等;此外,对不同规格、不同材质的陶瓷蜂窝填料都给出了相应的物理性能数据,例如规格为40×40的陶瓷蜂窝填料,其物理性能数据如表2所示。

一般陶瓷蜂窝填料材质是氧化铝、堇青石(致密、多孔)、莫来石。由于蜂窝陶瓷内部有许多平行贯通的通道,呈薄壁格子状结构,因此与一般颗粒状陶瓷填料相比,具有低热膨胀性、比表面积大、低压降、良好的传热性能和重量轻的优点因此在RTO装置中获得广泛应用。蜂窝陶瓷价格一般较贵,但使用寿命较长。

陶瓷蜂窝柱是整砌在蓄热室中,由于每个小孔的通道都是从上到下直通的,因此一且小孔局部被堵塞,就使整个通道受阻。为此,目前也有将陶瓷蜂窝柱的一个端面做成圆弧凹面,这样可避免因局部受堵而影响全局。

(2) 多层板片组合式陶瓷蜂窝填料(MLM)值得一提的是,开发了用于RTO装置中的MLM陶瓷蜂窝填料。MLM( Multi-Layer Media)专利产品是专为RTO装置设计的陶瓷规整填料,这里暂时称它“多层板片组合式陶瓷蜂窝填料”。这种板片组合式的陶瓷蜂窝填料是由多层板片构成,不是采用直接挤压成型,而是先做成单个板片,然后将多层板片黏结在一起,经烧结而成为多层板片组合式的陶瓷蜂窝填料。该填料的每个薄片上开有沟槽,两片组合后构成内部相通的通道,使气流可以横向和纵向地通过填料。通常每片板厚约1.5mm,组成约300mm×300m×300mm的块状蓄热体。从其结构看,MLM的性能比较接近蜂窝填料,而在同样应用条件下与传统的陶瓷矩鞍环相比,用MLM后的床层压降减少50%,因其阻力比陶瓷矩鞍环低,能耗可节省30%

目前生产的MLM系列有四个规格,其特性及图形如表3和图2所示。

因为MLM也是一种类型的规整陶瓷填料,价格虽比陶瓷矩鞍环贵,但其性能比陶瓷矩鞍环好;此外,与传统的陶瓷蜂窝填料( Monolith)相比,因其制造成本低,故价格较为便宜。从性能/价格比看,在现有的蓄热体中,MLM是值得选用的。目前MLM已不断在RTO中获得应用。

本文内容由小冰整理编辑！