[发明专利]用于氧气的热交换器

权利要求书

1.用于供给氧气或含有至少50％的氧气的气体混合物的热交换 器，交换器出口处的温度不低于300℃，氧气或富氧气体供给一个玻 璃熔炉的一个或多个燃烧器，燃烧气体的热量直接或间接地用于加热 交换器内的氧气或富氧气体，并且交换功率在20和300千瓦之间，其 中，与氧气或富氧气体接触的表面的材料由金属合金构成，使得在 1000个暴露周期后，暴露在气体下的样品的重量增加不超过0.1毫克/ 平方厘米，每个暴露周期包括将温度升高到一个等于或高于400℃的 值，在该温度水平保持1小时，然后返回环境温度。

2.根据权利要求1所述的交换器，其中，与氧气或富氧气体接 触的交换面积的单位面积功率在5和15千瓦/平方米之间。

3.根据权利要求1或2所述的交换器，其供应玻璃熔炉的最多三 个燃烧器。

4.根据权利要求3所述的交换器，其为管型，其中，氧气或富氧 气体在管内循环，管的外壁与一载热气体接触。

5.根据权利要求4所述的交换器，其中，输送氧气或富氧气体的 管的总截面使得在这些管内的最高速度不超过120米/秒。

6.根据权利要求5所述的交换器，其中，氧气或富氧气体的压力 维持在低于3巴。

7.根据权利要求6所述的交换器，其中，与氧气或富氧气体接触 的表面经过抛光，使得其粗糙度不超过6μ。

8.根据权利要求7所述的交换器，其中，其内循环氧气或富氧气 体的管基本是直线的，且其壁的厚度不大于3毫米。

9.根据权利要求8所述的交换器，其中，包住管的外壳由多个通 过法兰连接的元件构成，这些法兰处的密封由复合密封圈保证，其密 封元件由对氧气呈惰性的材料制成。

10.根据权利要求9所述的交换器，其中，密封元件是一个由可 压缩矿物材料构成的环。

11.根据权利要求10所述的交换器，其中，氧气或富氧气体的加 热通过燃烧气体以间接方式进行，两者之间的第一次交换通过一种中 间载热气体进行，然后后者被导入交换器用于加热氧气或富氧气体， 载热气体由一种对氧气呈惰性的气体构成。

12.根据权利要求11所述的交换器，其中，载热气体为空气、氮、 CO₂或水蒸气。

13.根据权利要求11所述的交换器，其中，载热气体由燃烧气体 构成，燃烧气体用空气、氮、CO₂和水蒸气中的至少一种气体进行稀 释。

14.根据权利要求11所述的交换器，其中，载热气体首先在一个 回热器中加热，回热器预先由燃烧气体加热。

15.根据权利要求1所述的交换器，其中，合金满足在氧化环境 的试验中当温度水平至少为500℃时、暴露面积的重量增加低于0.1 毫克/平方厘米的条件。

16.根据权利要求1或15所述的交换器，其中，与氧气或富氧气 体接触的合金经受住按照标准ASTM G124的自燃试验，至少达到3 巴的压力。

17.根据权利要求16所述的交换器，其中，与氧气或富氧气体接 触的合金是一种铁素体钢型的合金，具有重量含量为12％至30％的 铬，铝的含量为1％至8％。

18.根据权利要求1所述的交换器，其中，与氧气温度不超过500℃ 的氧气或富氧气体接触的合金是一种铬的重量含量在10％和20％之 间的合金。

19.根据权利要求1所述的交换器，其中，合金的镍含量大于25％， 铬含量在10％至30％之间。

20.根据权利要求19所述的交换器，其中，合金是那些商品名为 “Inconel600H”、“600L”、“601”、“617”、“625”、“Incoloy800H”或 “800HT”的合金中的一种。