一种炉壁双层水套制造技术

本实用新型专利技术公开一种炉壁双层水套，包括圆柱形内炉壁、圆柱形外炉壁，圆柱形内炉壁置于圆柱形外炉壁中，圆柱形内炉壁的外壁面从下到上设有螺旋形肋板，该螺旋形肋板垂直于圆柱形内炉壁的外壁面设置，横向距离正好是圆柱形内炉壁与圆柱形外炉壁之间的距离，圆柱形外炉壁的内壁面从下到上设有一排互相平行的短肋板，该短肋板垂直于圆柱形外炉壁的内壁面设置，且圆柱形外炉壁的底部设有下进水口，上部设有上出水口。本实用新型专利技术可大大提高高温气相沉积炉炉壁的散热效率。

A double-layer water jacket for furnace wall

【技术实现步骤摘要】
一种炉壁双层水套
本技术涉及一种提高高温气相沉积炉炉壁散热效率的炉壁双层水套。
技术介绍
伴随着市场对气相沉积制备碳/碳复合材料制品需求的提高，为了提高制备效率，中频感应高温气相沉积炉的尺寸不断变大，冷却能耗与冷却效率之间的矛盾将变得异常突出，这对炉体炉壁的冷却技术提出更高的要求。为了保障高温气相沉积炉工作的安全性、可靠性及使用寿命，保障各部件运转在最佳状态，需对高温炉炉体炉壁进行合理的设计，采取何种冷却方式，显得尤为重要。专利《一种高温炉炉体循环冷却系统》(CN107894168A)中公开该系统包括左右水冷电极、储液箱、管路、循环泵等，循环泵将储液箱中的冷却液泵出，并通过左右两路来冷却高温炉，冷却液分别与高温炉的左右水冷电极连接，冷却液对左右水冷电极冷却后汇合，并流入外冷却器，外冷却器将循环的冷却液再次冷却，最后回到储液箱。该专利通过左右水冷电极将冷却液引入炉体炉壁内，再通过迷宫式导流通道输运冷却液，通过冷却液在管路中长时间停留循环带走炉壁内侧的热量。其缺点是：冷却液在管路滞留时间长，冷却时效性较差，若管路较细，有可能造成管路堵塞，进而影响炉壁的冷却效果，甚至造成难以估量的危险；除此之外，管路过长也要求循环泵必须具备提供足够高的加压压力，这就变相的增加了循环泵的成本。
技术实现思路
为解决以上现有技术存在的问题，本技术的目的是提出一种炉壁双层水套，其在能耗一定的前提下可有效提高高温气相沉积炉炉壁的散热效率。为实现上述目的，本技术通过以下技术方案予以解决：本技术的一种炉壁双层水套，包括圆柱形内炉壁、圆柱形外炉壁，所述圆柱形内炉壁置于圆柱形外炉壁中，所述圆柱形内炉壁的外壁面从下到上设有螺旋形肋板，该螺旋形肋板垂直于所述圆柱形内炉壁的外壁面设置，横向距离正好是所述圆柱形内炉壁与所述圆柱形外炉壁之间的距离，所述圆柱形外炉壁的内壁面从下到上设有一排互相平行的短肋板，该短肋板垂直于所述圆柱形外炉壁的内壁面设置，且所述圆柱形外炉壁的底部设有下进水口，上部设有上出水口。作为优选实施例，所述短肋板与圆柱形内炉壁的外壁面之间留有间隙。作为优选实施例，所述下进水口设置在所述圆柱形外炉壁的底部，且使水流方向与所述短肋板呈45°～90°。作为优选实施例，所述螺旋形肋板的高度高于所述短肋板的高度。作为优选实施例，所述螺旋形肋板的高度为50～100mm。作为优选实施例，所述炉壁双层水套高度超过3m时，将所述炉壁双层水套分为上下两部分，每部分的圆柱形外炉壁的底部都设有下进水口，上部都设有上出水口。由于采用以上技术方案，本技术的一种炉壁双层水套，通过在炉壁双层水套内布置肋板，通过控制肋板的形状和位置来控制流体流动的方向和状态。当循环水正面遇到肋板时发生偏转，此时在此处产生涡旋结构，涡旋结构的产生使得内外壁面附近的冷却水发生强迫对流，从而将内炉壁侧的高温水带到外炉壁侧的低温区，而外炉壁侧的低温水被带到高温侧，这样极大的保证了内炉壁侧的温度梯度，冷却效率保持在很高的水平。附图说明图1为本技术中圆柱形外炉壁的结构示意图。图2为本技术中圆柱形内炉壁的结构示意图。图3为图2的左视图。图4为本技术的一种炉壁双层水套的结构示意图。图5为双层水套内流道截面投影简化图。图6为本技术流场流线分布图。图中A,圆柱形外炉壁；A-1，下进水口；A-2，上出水口；A-3，短肋板B，圆柱形内炉壁；B-1，螺旋形肋板具体实施方式以下通过特定的具体实施例说明本技术的实施方式，本领域的技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。如图1，2，3和4所示，本技术的一种炉壁双层水套，包括圆柱形内炉壁B、圆柱形外炉壁A，圆柱形内炉壁B置于圆柱形外炉壁A中，圆柱形内炉壁B的外壁面从下到上设有螺旋形肋板B-1，该螺旋形肋板B-1垂直于圆柱形内炉壁B的外壁面设置，横向距离正好是圆柱形内炉壁B与圆柱形外炉壁A之间的距离，圆柱形外炉壁A的内壁面从下到上设有一排互相平行的短肋板A-3，该短肋板A-3垂直于圆柱形外炉壁A的内壁面设置，且圆柱形外炉壁A的底部设有下进水口A-1，上部设有上出水口A-2。其中，短肋板A-3与圆柱形内炉壁B的外壁面之间留有间隙。其中，下进水口A-1设置在圆柱形外炉壁A的底部，且使水流方向与短肋板A-3呈45°～90°，如图5所示。其中，螺旋形肋板B-1的高度高于短肋板A-3的高度。螺旋形肋板B-1高度取决于双层水套之间的距离，螺旋形肋板B-1的高度为50～100mm。冷却水从底部下进水口A-1进入，然后进入内外炉壁形成的空腔内，冷却水在流动过程中撞击倾斜短肋板A-3改变流动方向，同时在撞击附近形成涡旋结构，如图6所示，涡旋结构的产生使得内外壁面附近的冷却水发生强迫对流，从而将内炉壁侧的高温水带到外炉壁侧的低温区，而外炉壁侧的低温水被带到高温侧，这样极大的保证了内炉壁侧的温度梯度，冷却效率保持在很高的水平，携带大量能量的冷却水最终从上出水口A-2流出。若炉壁双层水套高度大于3m且进出水口各有一个，此时的炉体炉壁下半部分的冷却效果要远好于上半部分的冷却效果，同时炉体外壁内将产生很大的热应力，过大的热应力将造成炉体变形，甚至炉体出现裂纹，从而破坏了炉体的气密性，过高的冷却高度对循环泵也提出了很高的要求。对于此种情况，可以将炉体炉壁双层水套分为上下两部分，每一部分都有一个相应的进出水口，此种方式的设置可以极大的提高炉壁的冷却效果。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炉壁双层水套，其特征在于：包括圆柱形内炉壁、圆柱形外炉壁，所述圆柱形内炉壁置于圆柱形外炉壁中，所述圆柱形内炉壁的外壁面从下到上设有螺旋形肋板，该螺旋形肋板垂直于所述圆柱形内炉壁的外壁面设置，横向距离正好是所述圆柱形内炉壁与所述圆柱形外炉壁之间的距离，所述圆柱形外炉壁的内壁面从下到上设有一排互相平行的短肋板，该短肋板垂直于所述圆柱形外炉壁的内壁面设置，且所述圆柱形外炉壁的底部设有下进水口，上部设有上出水口。

【技术特征摘要】
1.一种炉壁双层水套，其特征在于：包括圆柱形内炉壁、圆柱形外炉壁，所述圆柱形内炉壁置于圆柱形外炉壁中，所述圆柱形内炉壁的外壁面从下到上设有螺旋形肋板，该螺旋形肋板垂直于所述圆柱形内炉壁的外壁面设置，横向距离正好是所述圆柱形内炉壁与所述圆柱形外炉壁之间的距离，所述圆柱形外炉壁的内壁面从下到上设有一排互相平行的短肋板，该短肋板垂直于所述圆柱形外炉壁的内壁面设置，且所述圆柱形外炉壁的底部设有下进水口，上部设有上出水口。2.根据权利要求1所述的炉壁双层水套，其特征在于：所述短肋板与圆柱形内炉壁的外壁面之间留有间...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵忠，周伟，吴彪，贾林涛，
申请(专利权)人：上海康碳复合材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31