[发明专利]具有椭圆形截面的线链节的高耐久性及用于短暂操作中的强化热传导性的热传导链

说明书

背景技术

用于两流体及滞留颗粒之间的热传递应用的链接链(linked chain)的使用是例如混凝土、石化、陶瓷及肥料工业及其他的这些行业中的常规应用。其应用通常可以在管式炉中的干燥过程或化学反应中看到，其中它们起到热接受体和发生体的作用，提高两流体之间的传递(例如，液体或泥浆具有的热)，由于固体相对液体和气体的较好的传导性和热容。

传统的链配置从由圆形截面的金属线制成的链节中获得。回顾现有技术，发现以下发明：

1962年申请的美国专利3135504公开了一种由弯曲的金属条——即，用于混凝土结构加固的钢条形成的链炉(link chain oven)，其中部分表面突出并且部分表面凹陷。该专利是为了获得更好的热效率，这是考虑到每个链节具有更大表面积的链。然而，这一类型的配置允许表面凹陷内的颗粒累积，尤其是如果执行所述传递的环境中具有湿气时。所述材料的累积产生与所述链的设计原则：“容易获得热，容易产生热”相矛盾的耐热性。因此，在运行条件下其热效率不是可持续的。

1964年提交的美国专利3281134公开了一种圆角三角形截面链接链，其中在其权利要求书中强调通过所述三角形截面最尖锐的边缘获得的其自清洁行为。该专利能够移除链节内的材料累积，并且提出由于其自清洁效果改善热传递。还表明其改善面积-质量比。所述三角形几何结构具有平行于所述流线的相当平坦的面，这促进了边缘层的增厚(由于其更好的空气动力学行为)，降低总体传热系数。从耐久性角度看，当所述链经受牵引(这发生在当所述链存在于热量正传递到其上的平台上时)时，所述三角形横截面相对于链节的弯曲的平面具有更小的惯性。

1970年提交的美国专利3544092公开了一种用于最小化材料累积、导致更加有效的热传递的链接链。该专利主要讲述通过清洁效果获得更好的热传递，其权利要求未列明所使用的面积/质量比及对所述使用的几何结构的材料的机械效应。该现有技术存在两组权利要求。

组1.权利要求1-10讨论了一种由金属线制得的链节，其中所述链节的内表面“形成为获得显著的接触点”。包括在所述专利中的所述说明示出了如何在所述金属线上形成凸起，因此在制作所述链节的基础上，产生相邻链节的所述凸起之间的最小接触点。这一类型的设计在所述区域内产生升高的接触压力。另外，由于与其余横截面相比他们在他们的附近具有非常高的面积/质量比，这些局部凸起变成热点，因此恶化所述材料的机械性能，因此影响其耐久性。

组2.权利要求11-14讨论了一种具有拱形内表面及外表面的链节。这些权利要求暗示所述横截面的边缘至少由四个表面、一个内表面(在所述横截面图像上看到的底部图像)一个外表面(在所述横截面图像上看到的顶部表面)及两个侧表面形成，其中所述内表面和外表面是拱形的，即是外围节段的圆弧。权利要求14描述了一种长方形几何结构(直侧由端部的圆弧汇合)。该几何形状具有比圆形横截面链节更大的面积/质量比，为具有相同质量的链产生更大的热传递区域，因此增加获得的能量。从流体相互作用角度考虑，所述平坦面引起停滞区，需要更多的流体能量以便克服所述障碍。例如链链接旋转炉的所述宏观现象意味着所述链截面中的更大压降，需要更大的设备容量(例如使用的鼓风机)。类似地，在全局范围内，这些滞留区的重复以局部方式降低了全局传热系数，因此限制通过更大的面积/质量比获得的效率增加。

专利CA 1129647(1979)，US 4244687(1979)，US 5934062(1997)，RU1013717A(1999)公开了用于使用多体链节的旋转炉的链。除所述金属线的横截面的几何结构以外，这些链由多于一种类型的元件——链节和锁或两种类型的链节(一种更大的质量的传递链节，以及具有较小质量的另一连接链节)——形成。所述多体排列包含与本发明的工作原理完全不同的工作原理，假设多体链节在多余的接触面内包含额外的热阻。在链幕(chain curtain)中，其中相同的取向旨在通过小连接器的使用用于所述初级链节，这些终结了可用的链长度的使用部分。与技术领域中现有的链相比，在所述初级链节的这些应用中的两个中呈现的平坦截面不存在改善的热传递行为。然而，本发明中这些矩形轮廓应该包含对比基准。