[发明专利]一种基于旁路的蓄热体加热方法

权利要求书

1.一种基于旁路的蓄热体加热方法,包括蓄热式加热器本体、低压脱压阀、高压脱压阀、调压阀、排气通风管、排气阀、旁路再热冷却器、高温阀、控制阀，其特征在于:通过在蓄热体与高温阀间增设旁路再热冷却结构，有效防止蓄热体底部支撑部分因重复实验中多次长时间受热导致材料温度过高而被破坏；将加热方式与水冷结合，降低了靠近高温阀入口处排出的高温燃气温度；实现了实验待机时蓄热体的保温及提高其加热速度的效果；该加热方法包括以下步骤：

步骤1：预热过程

高压脱压阀(3)、调压阀(4)、排气阀(7)、高温阀(10)关闭，低压脱压阀(2)、天然气控制阀(12)、空气控制阀(13)开启，天然气和空气燃烧后产生的高温预热燃气进入加热器，然后自上而下通过蓄热式加热器本体(1)，换热后温度降低,从底部低压脱压阀(2)排出，预热过程持续时间不小于4小时；

步骤2：蓄压过程

调压阀(4)开启，其余阀门关闭，常温高压空气通过调压阀(4)进入加热器，空气被加热并充满加热器内部空间，加热器内部压力升至设定值后蓄压过程停止；

步骤3：工作过程

低压脱压阀(2)、天然气控制阀(12)、空气控制阀(13)保持关闭，调压阀(4)保持开启，高温阀(10)快速开启，高温高压空气通过高温阀(10)进入试验段，同时常温空气通过调压阀(4)不断流入加热器从而使得加热器内压力维持在设定值，工作过程持续时间达到试验所需要求后，高温阀(10)快速闭合，高压脱压阀(3)开启，调压阀(4)闭合，加热器进行冷却；

步骤4：旁路再热过程

重复实验时，低压脱压阀(2)、高压脱压阀(3)、调压阀(4)、高温阀(10)保持关闭，排气阀(7)、天然气控制阀(12)、空气控制阀(13)开启，燃烧产生高温燃气充满蓄热体后通过旁路冷却，经排气阀(7)排出，此时高温燃气辐射加热蓄热体上部，底部支撑部分温度基本保持不变，提高蓄热式加热器的加热速度，防止支撑部分温度过高发生破坏；

步骤5：待机保温

阀门设置同步骤4，缩短天然气控制阀(12)、空气控制阀(13)的开启时间，从而实现蓄热体本体的保温功能；

在步骤4中，即对高温燃气的冷却，旁路冷却器为三层结构，外层为耐压管，内层为两层水冷管，蓄热加热器在预热阶段产生的高温排放气体，由上向下流经冷却器时进行冷却，耐压管上部热负荷较高，采用耐热砖隔热，内层采用纯铝制造，外层采用硅酸铝制造，水冷管需要承受高压，并要保持良好的传热性能，其前端需要高压冷却水来冷却内侧，并且水冷管前端的形状和距内壁面的距离应保证在高温排气中不会被烧毁。