RS65869B1 - Sklop nosača u uređaju za skladištenje toplote - Google Patents

Description

Opis

Oblast pronalaska

Pronalazak se odnosi na uređaj za skladištenje toplote, posebno na peć za zagrevanje (Kauperova peć) koja se koristi za proizvodnju toplog vazduha. Tačnije, odnosi se na poboljšani sklop nosača, za podupiranje saćastog tela za regeneraciju toplote, projektovanih za upotrebu u takvom uređaju za skladištenje toplote.

Stanje tehnike

Za rad visoke peći potrebne su velike količine toplog vazduha, poznatog i kao vreli mlaz (udar). Hladan vazduh se prethodno zagreva u velikim uređajima za skladištenje toplote koji se nazivaju peći za zagrevanje i ubrizgava se kao vreli mlaz vazduha u donji deo visoke peći. Svaka visoka peć obično ima tri peći za zagrevanje, iako su moguće alternativne postavke.

Svaka peć za zagrevanje je veliki regenerativni izmenjivač toplote, uobičajeni primer ima cilindrični oblik na vrhu sa kupolom, koja obuhvata deo gorionika i deo za regenerativnu razmenu toplote. Deo za razmenu toplote obično se sastoji od sklopa vatrostalnih cigli, koje se nazivaju saće. Školjka je zavareni čelični cilindar, obično prečnika 6 do 10 metara i visine od 30 do 50 metara. Školjka je projektovana da izdrži radni pritisak eksplozije i izolovana je da minimizira gubitke toplote i da spreči strukturno oštećenje školjke uzrokovano visokim toplotnim naprezanjima.

Radni ciklus takve peći za zagrevanje u suštini obuhvata dve faze: „na gas“ i „na vazduh“.

Kada je „na gas“, zapaljivi gas, uglavnom gas iz visokih peći i gas koksnih peći, i vazduh za sagorevanje se mešaju i sagorevaju u delu gorionika peći, a vrući dimni gas se koristi za zagrevanje saća vođenjem vrućeg dimnog gasa odozgo nadole kroz saće. Temperature na vrhu saća, temperatura kupole, mogu biti oko 1400°C. Temperatura vrelog dimnog gasa opada pri spuštanju ka donjem delu saća. Donji deo saća oslanja se na sklop nosača, koji obično obuhvata potpornu rešetku koja se uglavnom sastoji od rešetke od livenog gvožđa koja je postavljena na grede od livenog gvožđa koje se oslanjaju na vertikalne stubove od livenog gvožđa nazvane noseći stubovi. Tako se dobija šupljina ispod saća. Ova šupljina je obično visoka oko 2 do 4 m u konvencionalnim pećima. Dok su konvencionalni sklopovi nosača pokazali dug vek trajanja u pećima, oni su ograničeni u temperaturi koju mogu da izdrže. Zaista, maksimalna temperatura vrelog dimnog gasa na mestu takvog sklopa nosača je ograničena toplotnom čvrstoćom livenog gvožđa i obično je ograničena na oko 400°C.

Kada se dostigne ova maksimalna temperatura vrelog dimnog gasa na mestu sklopa nosača, sagorevanje, a samim tim i protok dimnog gasa se zaustavlja. Drugim rečima, količina toplote uskladištene u saću je ograničena maksimalnom temperaturom koju može da izdrži sklop nosača.

Peć za zagrevanje je sada prebačena ‘na vazduh’. Hladni vazduh se sada uvodi u peć za zagrevanje kroz šupljinu ispod saća i vodi nagore kroz vruće saće. Kako hladni mlaz vazduha prolazi kroz saće, toplota se prenosi sa cigle na hladni vazduh, pretvarajući ga u vrući vazduh. Vrući vazduh se zatim dovodi u visoku peć. Količina hladnog mlaza vazduha se, takođe, zaobilazno vodi oko peći i uvodi se u vrući mlaz vazduha pre ulaska u visoku peć pomoću ventila za mešanje, kako bi se obezbedilo održavanje konstantne temperature vrućeg mlaza vazduha pre uvođenja u visoku peć. Smanjenje izlazne temperature vrućeg mlaza vazduha ispod temperaturnog praga, konvencionalno od oko 1250°C, diktira prelazak na drugu peć. Peć za zagrevanje se zatim ponovo prebacuje „na gas“. Tokom normalnog rada visoke peći koriste se tri peći, tako da je najmanje jedna peć uvek „na vazduhu“. Međutim, treba napomenuti da, u zavisnosti od rasporeda proizvodnih radova i tipa i konstrukcije peći za zagrevanje, broj peći može biti i veći ili manji od tri. Nije neuobičajeno da se, na primer, koriste 2 ili 4 peći po visokoj peći, ili 5 peći na dve visoke peći.

U integrisanim čeličanama, peći za zagrevanje čine 10 do 15% ukupne energetske potrebe. Poznato je da se efikasnost sistema peći za zagrevanje može poboljšati povećanjem maksimalne temperature vrelog dimnog gasa koja je trenutno oko 400°C.

Američka patentna prijava US 2008199820 A1 stavlja na uvid javnosti upotrebu sklopa nosača koji obuhvata potpornu rešetku i noseće stubove napravljene od metala, na primer, od određenog materijala od livenog gvožđa, koji obuhvata feritnu matricu i disperziju vermikularnih ili nodularnih čestica grafita. Upotreba metala uopšte i ovog konkretnog livenog gvožđa omogućava korišćenje maksimalne temperature vrelog dimnog gasa od oko 600°C. Međutim, liveno gvožđe se može nitrirati amonijakom koji se nalazi u gasu visoke peći koji se koristi kao zapaljivi gas kada je temperatura zapaljivog gasa viša od 500°C, što će smanjiti vek trajanja ovog sklopa nosača u pećima. Patentna dokumenta US 1 835 074 A, US 4 150 717 A, US 2 634 118 A i EP 3 118 335 stavljaju na uvid javnosti alternativni sklop nosača u uređaju za skladištenje toplote.

Predmet pronalaska

Predmet ovog pronalaska je da obezbedi uređaj za skladištenje toplote, kao što je npr. peć za zagrevanje, koji obuhvata sklop nosača za podupiranje saća za regeneraciju toplote koji je sposoban da se odupre višim temperaturama i temperaturnim fluktuacijama vrućih gasova, kao i hemijskim napadima navedenih gasova, istovremeno osiguravajući ravnomernu distribuciju gasa u toploj visokoj peći što je uniformnije moguće.

Opšti opis pronalaska

Predmetni pronalazak predlaže uređaj za skladištenje toplote, posebno peć za zagrevanje, koji obuhvata sklop nosača i saće za regeneraciju toplote kao što je stavljeno na uvid javnosti u priloženim patentnim zahtevima 1-19.

Upotreba samo vatrostalnog materijala sprečava propadanje sklopa nosača čak i na temperaturi do oko 900°C i obezbeđuje datom sklopu nosača veću otpornost na nitridaciju ili pucanje pod naponom. Stoga, kako sklop nosača prema pronalasku ne obuhvata nikakve metalne potporne ili noseće (konstrukcijske) elemente, kao što su delovi od livenog gvožđa, on je otporan na više temperature od konvencionalnih i vazduh se može zagrejati na više temperature pomoću peći za zagrevanje koja je predmet predmetnog pronalaska nego korišćenjem konvencionalnih peći za zagrevanje. Izraz „napravljen od vatrostalnog materijala“ se uopšteno odnosi na noseću konstrukciju i/ili noseći pod koji se u suštini sastoje od vatrostalnog materijala, npr. keramički vatrostalni materijal. Drugim rečima, noseća konstrukcija i/ili noseći pod su poželjno formirani samo od vatrostalnog materijala.

Pošto sklop nosača može da izdrži više temperature, uređaj za skladištenje toplote može da se koristi za zagrevanje gasova koji nisu vazduh; uređaj za skladištenje toplote može da se npr. koristi za zagrevanje singasa. Radi jednostavnosti, u ovoj prijavi se generalno govori o zagrevanju vazduha. Međutim, treba napomenuti da se drugi gasovi mogu zagrejati. Prema tome, izraz „vazduh“ ovde može biti zamenjen sa „gas“.

Povoljno je da je vatrostalni materijal koji se koristi za sklop nosača keramički vatrostalni materijal. Poželjno je da je vatrostalni materijal isti kao onaj koji se koristi za donji deo saća, kao što je npr. visok sadržaj glinice, bez ograničenja na to. Upotreba jedne vrste materijala je korisna jer smanjuje rizik od kvara sklopa nosača u uslovima u kojima saće ne bi otkazalo.

Noseći pod može povoljno da bude postavljen i oblikovan tako da produžava (proširuje), poželjno postepeno produžava, gornju površinu noseće konstrukcije da pokrije celu površinu saća. (Postepenim) produžavanjem gornje površine noseće konstrukcije, površina raspoloživa za podupiranje saća se (postepeno) povećava, odnosno (postepeno) povećava otisak sklopa nosača.

Treba napomenuti da pojam „poveća/proširi“ treba shvatiti na najširi mogući način. Noseći pod koji se proteže na gornju površinu noseće konstrukcije može jednostavno značiti da su moguće velike rupe svojstvene formiranju noseće konstrukcije smanjene ili pokrivene nosećim podom i svakako ne bi trebalo da bude ograničen na realizacije u kojima noseća konstrukcija ne pokriva ceo donji deo peći za zagrevanje.

Prema pronalasku, noseća konstrukcija obuhvata veći broj nosećih stubova napravljenih od vatrostalnog materijala. Da bi se obezbedio protok gasa kroz većinu kanala reljefnih cigli koje formiraju saće, noseći stubovi su šuplji stubovi, koji imaju najmanje jedan prolazni otvor duž svog radijalnog smera za protok gasa. U realizacijama, najmanje jedan otvor može biti ili kružni otvor ili duguljasti otvor, a stručnjak bi znao kako da prilagodi položaj, veličinu i odnos širine i visine otvora da bi se osigurala zadovoljavajuća stabilnost nosećeg stuba.

Unutrašnji prečnik šupljih nosećih stubova poželjno odgovara 25 do 75% spoljašnjeg prečnika ovih nosećih stubova, poželjnije odnosu 40 do 60%, još poželjnije da je unutrašnji prečnik polovina spoljašnjeg prečnika.

Noseći stubovi su ravnomerno raspoređeni po tlu peći za zagrevanje, kako bi se obezbedila što ravnomernija distribucija protoka gasa. Povoljno, i da bi se obezbedio kompromis između potrebe za stabilnošću sklopa nosača (npr. korišćenjem većih stubova) i dovoljnog protoka gasa i distribucije gasa, noseći stubovi su postavljeni tako da pokrivaju između 5 i 40% tla na peći za zagrevanje, poželjnije između 15 i 30%, još poželjnije između 20 i 25%.

Prema još jednoj realizaciji pronalaska, noseća konstrukcija može da obuhvata više potpornih lukova napravljenih od vatrostalnog materijala. Svaki luk može biti formiran od više lučnih odeljaka, poželjno projektovanih tako da se sastavljaju tako da spojne oblasti budu duž radijalnih poprečnih preseka globalnog luka. Potporni lukovi mogu biti postavljeni radijalno u odnosu na srednju osu uređaja za skladištenje toplote, ili paralelno sa srednjom osom uređaja za skladištenje toplote.

Prema još jednoj realizaciji pronalaska, noseća konstrukcija može da obuhvata više potpornih zidova napravljenih od vatrostalnog materijala, poželjno keramičkog vatrostalnog materijala. Zidovi mogu biti raspoređeni paralelno, poprečno ili šestougaono. Noseća konstrukcija može takođe da obuhvata više prelaznih cigli projektovanih da se povoljno pružaju između najmanje dva potporna zida. Prema jednom aspektu, prelazne cigle mogu da formiraju noseći pod. Alternativno, prelazne cigle mogu nositi noseći pod. U svakom slučaju, prelazne cigle bi na taj način (direktno ili indirektno) nosile gornje reljefne cigle, dok bi istovremeno poboljšale distribuciju protoka gasa u svim kanalima reljefnih cigli koje formiraju saće.

Povoljno je da u takvim realizacijama koje koriste potporne zidove, noseći pod obuhvata noseće cigle, koje mogu biti identične ciglama koje formiraju saće, tako da saće koje se oslanja na noseći pod može da izgleda kao da direktno leži na potpornim zidovima. Drugim rečima, u ovakvim realizacijama, noseći pod je formiran od reljefnih cigli. Alternativno, noseće cigle mogu biti slične prelaznim ciglama noseće konstrukcije.

U realizacijama u kojima su potporni zidovi raspoređeni u paralelnoj ili poprečnoj konfiguraciji, može biti korisno koristiti pravougaone ili kvadratne cigle kao prelazne cigle noseće konstrukcije i/ili za formiranje nosećeg poda.

Treba napomenuti da se prethodne realizacije mogu kombinovati, tako da noseća konstrukcija može da obuhvata ili veći broj nosećih stubova i veći broj potpornih lukova, ili veći broj potpornih lukova i veći broj potpornih zidova, ili veći broj potpornih zidova i veći broj nosećih stubova, ili veći broj nosećih stubova, veći broj potpornih lukova i veći broj potpornih zidova.

Za ravnomernu distribuciju medijuma nosača toplote (tj. za ravnomernu distribuciju gasa), prstenasti kanal može da okružuje sklop nosača.

Prstenasti kanal je poželjno definisan spolja vatrostalnim zidom koji štiti (tj. izoluje) čelični cilindar koji formira npr. peć za zagrevanje. Ovaj vatrostalni zid može da nosi zid cilindričnog okna peći za zagrevanje. Štaviše, prstenasti kanal je poželjno definisan sa unutrašnje strane ili samim sklopom nosača (npr. nosećom konstrukcijom), ili perforiranim cilindričnim zidom koji se oslanja na pod peći za zagrevanje. Takav perforirani cilindrični zid može poželjno da nosi i okno od cigle iznad.

Prstenasti kanal može biti predviđen u povećanom donjem delu čeličnog cilindra, ili integrisan u čelični cilindar, što može zahtevati smanjeni prečnik saća u ovom delu u zavisnosti od visine prstenastog kanala. U takvim realizacijama, iznad prstenastog kanala, saće može da se proteže kako bi pokrilo puni unutrašnji prečnik peći za zagrevanje.

Treba napomenuti da distribucija gasova nije ograničena na koncentrični prstenasti kanal oko sklopa nosača. Takođe je moguće izvršiti raspodelu kroz jedan ili više lukova, pozicioniranih između dva susedna potporna zida u nizu potpornih zidova.

Prema različitim realizacijama predmetnog pronalaska, noseći pod može da obuhvata najmanje jedan od sledeća dva sloja, ili oba sloja u kombinaciji:

- sloj opisan kao konstrukcija za proširenje, koji može da obuhvata blokove za proširenje; - sloj koji obuhvata distribucione blokove i opisan je kao distribucioni pod.

U kontekstu predmetnog pronalaska, oba izraza „konstrukcija za proširenje“ i „distribucioni pod“ treba stoga shvatiti kao da se odnose na noseći pod.

Prema prvoj poželjnoj realizaciji, noseći pod deluje kao konstrukcija za proširenje i obuhvata veći broj redova reljefnih cigli. Uzastopni redovi reljefnih cigli su postavljeni u stepeničastoj konfiguraciji, čime se postepeno proširuje gornja površina nosećih stubova da pokrije celu površinu saća.

Postavke cigli u tako stepeničastoj konfiguraciji mogu biti inspirisane rimskom ciglom. U poželjnim realizacijama, reljefne cigle imaju oblik šestougaonih prizmi i prvi red reljefne cigle je napravljen tako da određeni broj reljefnih cigli između jedne i dvanaest leži na svakom nosećem stubu, poželjno šest reljefnih cigli na svakom neosećem stubu. Poželjno je da je svaka reljefna cigla prvog reda susedna sa najmanje dve druge reljefne cigle istog reda. Reljefna cigla može da dodiruje susedne cigle sa najmanje dve uzastopne strane, formirajući sklop što je moguće kompaktniji, poželjno formirajući trouglasti oblik. Reljefne cigle koje formiraju gornje redove konstrukcije za proširenje mogu biti postavljene tako da svaki red zadržava približno trouglasti oblik iznad svakog nosećeg stuba dok proširuje površinu datog trouglastog oblika u svakom redu.

Alternativno, reljefna cigla može da kontaktira dve susedne cigle sa dve nesusedne strane, formirajući sklop sa šestougaonim oblikom. Reljefne cigle koje formiraju gornje redove konstrukcije za proširenje mogu biti postavljene tako da svaki red zadržava približno šestougaoni oblik iznad svakog nosećeg stuba dok proširuje površinu datog šestougaonog oblika u svakom redu.

Poželjno je da su reljefne cigle postavljene u stepeničastoj konfiguraciji da formiraju noseći pod koji se smatra konstrukcijom za proširenje, konvencionalne reljefne cigle, poželjnije da su reljefne cigle iste kao one koje se koriste za saće. Postojeće cigle se mogu ponovo koristiti da bi se izbegli nepotrebni troškovi proizvodnje ili da bi se izbegla proizvodnja složenih vatrostalnih oblika.

Alternativno, neke specijalne cigle mogu biti projektovane da formiraju noseći pod. Prema drugoj poželjnoj realizaciji, noseći pod obuhvata najmanje jedan blok za proširenje koji ima dve paralelne površine i najmanje tri druge površine, uglavnom šest drugih površina. Najmanje tri druge površine nazivaju se bočne površine. Prva paralelna površina datog bloka za proširenje definiše donju površinu namenjenu/konfigurisanu za oslanjanje na noseću konstrukciju, poželjno na nosećim stubovima, a druga paralelna površina datog bloka za proširenje definiše gornju površinu namenjenu/konfigurisanu za podupiranje saća. Drugim rečima, prva paralelna površina datog bloka za proširenje definiše donju površinu koja se oslanja na noseću konstrukciju, a druga paralelna površina datog bloka za proširenje definiše gornju površinu koja nosi saće.

Izraz „namenjen za podupiranje saća“ ili „konfigurisan da nosi saće“ mora se razumeti na širok način, pri čemu se saće postavlja iznad blokova za proširenje bez ograničenja na položaj u direktnom kontaktu sa datim blokovima za proširenje.

Blok za proširenje prema predmetnom pronalasku može imati oblik heksagonalne prizme ili zarubljene heksagonalne piramide.

Blok za proširenje koji ima oblik heksagonalne prizme može se opisati kao veliki blok, velika heksagonalna reljefna cigla ili jednostavno veća reljefna cigla. Takav oblik bloka za proširenje olakšava njegovu izradu, ali i ugradnju. Možda će biti lakše proširiti gornju površinu nosećih stubova do unutrašnjih zidova peći za zagrevanje.

U realizacijama u kojima blok za proširenje ima oblik zarubljene šestougaone piramide, manja od dve paralelne površine se smatra donjom površinom, a blok za proširenje se može opisati kao oblik stope slona.

Blok za proširenje, bez obzira na svoj oblik, posreduje između nosećeg stuba na koji se oslanja i opterećenja saća koje se direktno ili indirektno naleže na njega, proširujući površinu potporne površine stuba i na taj način omogućava bolju distribuciju naprezanja unutar nosećeg poda.

Povoljno, blok za proširenje obuhvata najmanje jedan unutrašnji kanal, centriran u odnosu na gornju površinu bloka. U realizacijama u kojima blok za proširenje obuhvata više od jednog unutrašnjeg kanala, kanali su poželjno raspoređeni po pravilnom obrascu, tj. u obliku koji se ponavlja, čiji su otvori postavljeni na gornjoj površini bloka za proširenje. Izraz „pravilni obrazac“ može se prema tome generalno odnositi na uređeni, odnosno postojani raspored kanala jedan u odnosu na drugi. Da bi se obezbedio glatkiji protok gasa unutar cele konstrukcije peći za zagrevanje, poželjno je da kanali bloka za proširenje imaju isti prečnik kao kanali reljefnih cigli, odnosno konvencionalne reljefne cigle i njihovi izlazi su povoljno postavljeni da budu usklađeni. Unutrašnji kanali mogu biti pravi i pod pravim uglom na gornju paralelnu površinu bloka za proširenje. Alternativno, oni mogu biti zakrivljeni, predstavljajući izlaz na gornjoj površini bloka za proširenje i ulaz na jednoj od najmanje tri bočne površine. Ova druga realizacija može biti od posebne prednosti kada su noseći stubovi puni (tj. nisu šuplji), da bi se obezbedila distribucija gasa u kanalima reljefnih cigli koje formiraju konstrukciju saća postavljene u pravoj liniji iznad datih nosećih stubova. Zbog kanala koji obezbeđuju distribuciju gasa u kanalima reljefnih cigli, blokovi za proširenje mogu delovati kao distribucioni blokovi, čak i ako je njihova glavna funkcija da postepeno proširuju gornju površinu nosećih stubova kako bi pokrili celu površinu saća.

Kako noseća konstrukcija obuhvata više šupljih stubova, poprečni presek centralnog kanala bloka za proširenje na donjoj površini navedenog bloka odgovara unutrašnjem preseku nosećih stubova. Poprečni presek centralnog kanala se tada može proširiti u pravcu gornje površine bloka za proširenje. Takav centralni kanal omogućava ravnomerniju distribuciju toka gasa kroz kanale reljefnih cigli koje se nalaze iznad bloka za proširenje.

U nekim drugim realizacijama, svaka od najmanje tri bočne površine bloka za proširenje obuhvata najmanje jedan žleb. Povoljno je da je najmanje jedan žleb kružni žleb. Poželjno, kada blok za proširenje obuhvata najmanje jedan unutrašnji kanal, najmanje jedan žleb ima radijus (ili prečnik) zakrivljenosti jednak poluprečniku (ili prečniku) zakrivljenosti najmanje jednog unutrašnjeg kanala. Prema nekim realizacijama, centralni kanal može da ima veći prečnik od ostalih unutrašnjih kanala blokova za proširenje. Kada dođe do takvog slučaja, najmanje jedan žleb može imati poluprečnik (ili prečnik) zakrivljenosti jednak poluprečniku (ili prečniku) zakrivljenosti manjih unutrašnjih kanala. Drugim rečima, dimenzije žleba formiranog na bočnoj površini bloka za proširenje su jednake ili barem slične dimenzijama unutrašnjeg kanala formiranog kroz blok za proširenje. Kada su dva bloka za proširenje postavljena jedan naspram drugog, poželjno je da najmanje jedan žleb jednog bloka bude okrenut prema najmanje jednom žlebu drugog bloka tako da se formira najmanje jedan kanal, čime se poboljšava distribucija protoka gasa kroz noseći pod. Drugim rečima, žlebovi su formirani i dimenzionisani tako da kada su dva bloka jedan pored drugog, novi dodatni kanali će se formirati između dva susedna bloka.

Blok za proširenje može se formirati od više sekcija blokova, poželjno projektovanih tako da budu sastavljene tako da spojne površine budu duž radijalnih ili uzdužnih poprečnih preseka globalnog bloka za proširenje.

Blok za proširenje je poželjno dimenzionisan tako da jedan red blokova za proširenje proširuje gornju površinu nosećih stubova da pokrije celu površinu saća. U nekim realizacijama u kojima blok za proširenje ima oblik heksagonalne prizme, tj. blok za proširenje je veća reljefna cigla, noseći pod može da obuhvata više redova blokova za proširenje raspoređenih u kvinkunsu, kako bi se povećala stabilnost konstrukcije.

Alternativno, blok za proširenje može biti tako dimenzionisan da jedan red blokova za proširenje proširuje gornju površinu nosećih stubova tako da delimično pokrije površinu saća. Prema ovoj realizaciji, noseći pod dalje obuhvata jedan ili više redova reljefnih cigli, tako da pokrivaju celu površinu saća.

U drugim realizacijama, noseći pod obuhvata veći broj distribucionih blokova koji imaju najmanje tri bočne površine, uglavnom četiri ili šest bočnih površina. Distribucioni blokovi koji formiraju distribucioni pod i noseći pod mogu se nazvati distribucionim podom. Distribucioni pod raspoređuje protok gasa između kanala reljefnih cigli, čime se povećava ujednačenost datog protoka gasa.

Distribucioni blokovi mogu imati dve različite namene. Povoljno je što se koriste ili za jednostavno napajanje unutrašnjih kanala reljefnih cigli postavljenih na njih. Alternativno ili dodatno, koriste se da obezbede glatkiji protok gasa kroz unutrašnje kanale reljefnih cigli postavljenih na njih.

Blokovi za distribuciju mogu biti lukovi koji predstavljaju četiri bočne površine, ili mogu imati oblik heksagonalne prizme koja ima dve paralelne površine i šest bočnih površina okomitih na navedene paralelne površine.

Povoljno je da distribucioni blokovi, bez obzira na svoj oblik, obuhvataju najmanje jedan unutrašnji kanal koji je ugrađen u njih, a najmanje tri bočne površine obuhvataju najmanje jedan kružni žleb, a najmanje jedan žleb predstavlja radijus zakrivljenosti jednak radijusu zakrivljenosti datog najmanje jednog unutrašnjeg kanala. Kada su dva distribuciona bloka postavljena jedan naspram drugog, najmanje jedan žleb jednog distribucionog bloka će povoljno biti okrenut prema najmanje jednom žlebu drugog distribucionog bloka tako da će se formirati najmanje jedan dodatni kanal, poboljšavajući distribuciju protoka gasa kroz noseći pod. Povoljno je da su distribucioni blokovi postavljeni jedan pored drugog da formiraju veći broj dodatnih kanala i neprekidni distribucioni sprat.

U realizacijama, distribucioni blokovi koji imaju oblik heksagonalne prizme mogu dalje da obuhvataju najmanje jednu distribucionu komoru, pri čemu data komora formira otvor na donjoj površini distribucionog bloka, a najmanje jedna distribuciona komora ima prvenstveno oblik polusfere. Najmanje jedna distribuciona komora obezbeđuje protok gasa kroz većinu kanala reljefnih cigli koje čine saće postavljeno iznad (direktno ili ne) distribucionog bloka. Pošto se noseća konstrukcija sastoji od šupljih nosećih stubova, otvor formiran najmanje jednom distribucionom komorom na donjoj površini distribucionog bloka i unutrašnji prečnik nosećih stubova imaju istu veličinu i poravnati su da bi se olakšao protok gasa.

Alternativno, najmanje jedan distribucioni blok koji formira distribucioni pod (ili noseći pod) može imati oblik luka.

Distribucioni blokovi prema pronalasku mogu se postaviti direktno na noseće stubove, potporne zidove ili potporne lukove. Alternativno, distribucioni blokovi mogu biti postavljeni na blok za proširenje. Svaki od najmanje jednog distribucionog bloka može da naleže na jedan blok za proširenje ili da se pruža između dva bloka za proširenje.

Drugim rečima, distribucioni podovi mogu biti od prednosti kod svih vrsta nosećih konstrukcija, bilo da su to noseći stubovi, potporni lukovi ili potporni zidovi. Ovi podovi se mogu sastojati od pravougaonih, poligonalnih ili lučnih cigli koje obuhvataju okrugle kanale, duguljaste otvore kanala rupe ili sferne šupljine.

Prema još jednoj poželjnoj realizaciji, noseći pod obuhvata najmanje tri reda reljefnih cigli, ili direktno postavljenih na vrh nosećih stubova, ili na vrh blokova za proširenje. Reljefne cigle su raspoređene tako da formiraju distribucione komore iznad nosećih stubova, a distribucione komore su smeštene između drugog i pretposlednjeg reda cigli koje su deo nosećeg poda. Ovakav raspored reljefnih cigli omogućava ravnomerniju distribuciju protoka gasa kroz kanale reljefnih cigli koje formiraju saće, posebno u oblastima iznad nosećih stubova, gde ulaz u jedan ili više kanala inače može da bude blokiran samim nosećim stubom.

U skladu sa drugim aspektom, predmetni pronalazak predlaže postupak za proizvodnju vrućeg mlaza vazduha ili vrućeg singasa, tj. zagrevanja, hladnog mlaza vazduha ili hladnog singasa, korišćenjem peći za zagrevanje koja obuhvata sklop nosača kao što je gore opisano za podupiranje saća za regeneraciju toplote napravljenog od reljefne cigle kao regenerativnog izmenjivača toplote koji koristi radni dvofazni ciklus koji se naizmenično prebacuje ‘na vazduh’ i ‘na gas’ kao što je dalje objašnjeno u odeljku o stanju tehnike. Kada je u radu, mlaz vazduha ili singas mogu da se odvode u peć za zagrevanje, pri čemu se toplota prenosi sa saća na mlaz vazduha ili singas. Prednosti i dalje realizacije opisane za peći za zagrevanje primenjuju se analogno postupku.

Kratak opis crteža

Dalji detalji i prednosti predmetnog pronalaska biće očigledni iz sledećeg detaljnog opisa neograničavajućih realizacija uz upućivanje na priložene crteže, pri čemu:

Slika 1 je shematski prikaz visoke peći za izvođenje jedne realizacije inventivnog sklopa nosača;

Slika 2 je shematski prikaz prve poželjne realizacije inventivnog sklopa nosača;

Slika 3 je shematski prikaz distribucione komore sklopa nosača prema prvoj poželjnoj realizaciji;

Fig.4A je shematski prikaz prve verzije rasporeda reljefnih cigli na vrhu nosećih stubova prema prvoj poželjnoj realizaciji inventivnog sklopa nosača;

Fig.4B je shematski prikaz druge verzije rasporeda reljefnih cigli na vrhu nosećih stubova prema prvoj poželjnoj realizaciji inventivnog sklopa nosača;

Slika 5 je shematski prikaz druge poželjne realizacije inventivnog sklopa nosača;

Slika 6 je shematski prikaz preseka prve realizacije bloka za proširenje prema pronalasku;

Slika 7 je shematski prikaz preseka druge realizacije bloka za proširenje prema pronalasku;

Slika 8 je shematski prikaz treće poželjne realizacije inventivnog sklopa nosača;

Slika 9 je shematski prikaz četvrte poželjne realizacije inventivnog sklopa nosača;

Slika 10 je shematski prikaz pete poželjne realizacije inventivnog sklopa nosača;

Slika 11 je shematski prikaz sklopa nosača čija se zaštita traži;

Slika 12 je uvećanje šeste poželjne realizacije inventivnog sklopa nosača sa slike 11;

Slika 13 je shematski prikaz sedme poželjne realizacije inventivnog sklopa nosača;

Slika 14 je shematski prikaz sedme realizacije sa Sl.13 duž ravni x-y;

Slika 15 je shematski prikaz sedme realizacije sa Sl.13 duž ravni x-z; i

Slika 16 je shematski prikaz sedme realizacije sa Sl.13 duž ravni y-z.

Opis poželjnih realizacija

Peć 10 za zagrevanje, kao što je prikazano na Sl.1, obuhvata deo za razmenjivanje toplote koji se sastoji od sklopa vatrostalnih reljefnih cigli 12 koji se naziva saće 14 i sklopa 16 nosača na čiji vrh se oslanja saće 14.

Slika 2 prikazuje detaljan pogled na sklop 16 nosača prema prvoj realizaciji pronalaska. Sklop 16 nosača je u potpunosti napravljen od vatrostalnog materijala i sastoji se od noseće konstrukcije 20 i nosećeg poda koji se oslanja na noseću konstrukciju 20. Prema predmetnoj realizaciji prikazanoj na slikama 2-4, noseći pod je konstrukcija 30 za proširenje. Noseća konstrukcija 20 obuhvata više nosećih stubova 20a. Konstrukcija 30 za proširenje je postavljena i formirana tako da postepeno proširuje gornju površinu 26 noseće konstrukcije 20 da pokrije celu površinu saća 14.

Noseći stubovi 20a imaju oblik šupljih cilindara, formirajući u sebi unutrašnji kanal 24. U dve posebno poželjne realizacije, prečnik unutrašnjeg kanala 24 stubova odgovara ili 44% ili 50% spoljašnjeg prečnika šupljeg cilindra. Noseći stubovi 20a dalje predstavljaju prolazni otvor 22 duž svog radijalnog pravca, za protok gasa. To omogućava da protok gasa cirkuliše unutar unutrašnjeg kanala 24 stubova i da se raspoređuje unutar kanala 32 reljefnih cigli 12 formirajući saće 14 postavljeno iznad gornje površine nosećih stubova 20a.

U jednoj prvoj poželjnoj realizaciji, kao što se vidi na slikama 2-3, dvadeset i dva noseća stuba 20a unutrašnjeg prečnika od 220 mm i spoljašnjeg prečnika od 500 mm su ravnomerno raspoređena na tlu peći 10 za zagrevanje. Svaki noseći stub dalje predstavlja kružni prolazni otvor 22 koji je postavljen tako da ne oslabi noseći sklop. U prikazanom primeru, konstrukcija 30 za proširenje (tj. noseći pod) se sastoji od osam redova konvencionalnih reljefnih cigli 34.1-34.8, tj. cigli koje formiraju konstrukciju za proširenje su istog tipa kao i cigle koje formiraju saće. Drugim rečima, samo jedna vrsta cigle se koristi u takvoj poželjnoj realizaciji. Broj kockica po redu 34.i i procenat pokrivenosti površine saća prikazani su u tabeli 1, ali svaki stručnjak zna kako da prilagodi ove vrednosti bilo kojoj peći za zagrevanje.

Tabela 1

Reljefne cigle 12 koje formiraju prvi red su ravnomerno raspoređene na vrhu svakog nosećeg stuba, tako da šest cigli 12 leži na vrhu svakog nosećeg stuba. Kao što je prikazano na Sl. 4A, ovih šest reljefnih cigli 12 su raspoređene tako da formiraju šuplju heksagonalnu prizmu, pri čemu svaka cigla dodiruje susedne cigle sa dve nesusedne strane. Reljefne cigle 12 koje formiraju gornje redove su raspoređene po istom obrascu, čime se postepeno proširuje gornja površina 26 noseće konstrukcije da pokrije celu površinu saća 14. Dalje, reljefne cigle 12 su raspoređene tako da su komore 40 za distribuciju gasa formirane iznad nosećih stubova 20a, koje se protežu između trećeg reda 34.3 i sedmog reda 34.7. Svrha takve komore je da preraspodeli gas u kanale pokrivene stubom, a posebno u kanale koji su potpuno začepljeni, kao što su npr. kanali 32.

Alternativno, u drugoj verziji prve poželjne realizacije, trideset jedan potporni stub 20a koji ima unutrašnji prečnik od 200 mm i spoljašnji prečnik od 400 mm je ravnomerno raspoređen na tlu peći 10 za zagrevanje. Svaki noseći stub dalje predstavlja prolazni otvor 22 postavljen tako da ne oslabi noseći sklop a konstrukcija 30 za proširenje sastoji se od redova konvencionalnih reljefnih cigli 34.i. Prvi red 34.1 je formiran od 186 reljefnih cigli postavljenih tako da šest cigli počiva na vrhu svakog nosećeg stuba. Kao što je prikazano na Sl. 4B, ovih šest reljefnih cigli 12 su raspoređene tako da formiraju otprilike trouglasti oblik. Kocke drugog reda 34.2 su raspoređene na vrhu prvog reda 34.1 kako bi se proširila pokrivenost prvog reda reljefnih cigli 34.1 uz održavanje približno trouglastog oblika rasporeda reljefnih cigli iznad nosećeg stuba. Reljefne cigle 12 koje formiraju gornje redove su poređane po istom šablonu sve dok površina najvišeg reda ne odgovara 100% površine saća. Dalje, reljefne cigle 12 su postavljene tako da su komore 40 za distribuciju gasa formirane iznad nosećih stubova 20a, koje se protežu između četvrtog reda 34.4 i petog reda 34.5, sa maksimalnom širinom koja odgovara spoljašnjem prečniku nosećih stubova.

Slika 5 prikazuje detaljan pogled na sklop 16 nosača prema drugoj realizaciji pronalaska. U ovoj realizaciji, trideset pet nosećih stubova 20a unutrašnjeg prečnika 250 mm i spoljašnjeg prečnika 500 mm ravnomerno je raspoređeno na tlu peći 10 za zagrevanje. Svaki noseći stub dalje predstavlja otvor 22 postavljen tako da da ne oslabi noseći sklop a konstrukcija 30 za proširenje se sastoji od blokova 50 za proširenje.

Blok 50 za proširenje, kao što se vidi na Sl. 6 ili Sl. 7, može imati oblik zarubljene heksagonalne piramide sa dve paralelne površine 56-58 i unutrašnjim kanalima 52 raspoređenim po pravilnom obrascu. Unutrašnji kanali mogu biti pravi (Sl. 6) ili zakrivljeni (Sl. 7) u odnosu na gornju od dve paralelne površine. Blok za proširenje leži na vrhu nosećeg stuba 20a svojom manjom i donjom paralelnom površinom 56, dok je gornja i veća paralelna površina 58 konfigurisana za podupiranje saća 14. Blokovi 50 za proširenje su dimenzionisani tako da jedan red blokova za proširenje proširuje gornju površinu 26 noseće konstrukcije da pokrije celu površinu saća 14. Da bi se obezbedio glatkiji protok gasa unutar cele konstrukcije peći 10 za zagrevanje, poželjno je da se unutrašnji kanali 52 bloka 50 za proširenje imaju isti prečnik kao i kanali 32 konvencionalnih reljefnih cigli 12 koje formiraju saće 14 i njihovi izlazi su postavljeni na gornjoj površini 58 tako da budu u ravni sa njom. Blok 50 za proširenje dalje obuhvata centralni kanal 54 koji ima na donjoj površini 56 poprečni presek koji odgovara prečniku unutrašnjeg kanala 22 nosećih stubova i veći poprečni presek na gornjoj površini 58.

Stručnjaci mogu koristiti i druge moguće realizacije blokova 50 za proširenje. Konkretno, blokovi 50 za proširenje mogu predstavljati samo jedan unutrašnji kanal, poželjno opisan kao centralni kanal 54, kao što je prikazano na Sl.8. Centralni kanal ima isti prečnik kao unutrašnji kanal 24 nosećih stubova da bi se obezbedio nesmetan protok gasa za prodiranje gasa unutar datih nosećih stubova 20 kroz prorez 22 na njihovoj strani. Bočne površine skraćene šestougaone piramide predstavljaju kružni žleb, sa poluprečnikom (ili prečnikom) zakrivljenosti koji je jednak poluprečniku (ili prečniku) zakrivljenosti centralnog kanala. Kada su blokovi 50 za proširenje dimenzionisani tako da je jedan red blokova za proširenje dovoljan da pokrije celu površinu gornjeg saća 14 (kao što je prikazano u realizacijama na Sl.8 ili Sl.9), blokovi za proširenje dolaze u dodir jedan sa drugim. Kružni žleb na jednoj bočnoj površini prvog bloka za proširenje je tako okrenut ka kružnom žlebu na jednoj bočnoj površini drugog bloka za proširenje. Dva žleba kada se sklope će ograničiti kanal, koji se zove kontaktni kanal 66 jer je formiran kontaktom dva bloka. Kontaktni kanali 66 aktivno učestvuju u ravnomernoj distribuciji protoka gasa unutar kanala od reljefnih cigli postavljenih iznad, pri čemu su reljefne cigle deo nosećeg poda ili saća. Blokovi 50 za proširenje, raspoređeni jedan do drugog, grade pojedinačni sprat za koji je lakše podesiti ravnoću nego kod odvojenih stubova.

Štaviše, distribucioni blokovi 62 mogu biti postavljeni na vrh blokova 50 za proširenje da formiraju distribucioni pod 60. Distribucioni pod treba smatrati delom nosećeg poda baš kao i konstrukciju za proširenje formiranu od blokova za proširenje. Svakog od konstrukcije 30 za proširenje i distribucionog poda 60 treba smatrati slojem nosećeg poda.

Distribucioni blokovi 62 mogu biti šestougaona prizma (kao na Sl. 8) ili lukovi (kao na Sl. 9) od vatrostalnog materijala. Glavna svrha distribucionih blokova je da obezbede glatkiji i ravnomerniji protok gasa unutar cele konstrukcije peći 10 za zagrevanje, tako da se distribucioni blokovi 62 mogu nazvati distribucionim blokovima 62a za olakšavanje protoka. U posebnim realizacijama na Sl. 8 i Sl. 9, distribucioni blokovi 62a predstavljaju unutrašnje kanale 64. U poželjnim realizacijama, kanali 64 distribucionih blokova 62a su zakrivljeni, čime se obezbeđuje distribucija gasa na sve kanale postavljenog saća. Bočne površine distribucionih blokova 62a predstavljaju pravilan raspored kružnih žlebova, tako da kada su dva distribuciona bloka postavljena jedan naspram drugog, formiraju se novi i dodatni distribucioni kanali za protok gasa. Ovi kanali između dva distribuciona bloka mogu se opisati kao kontaktni kanali 66’ pošto su formirani od dva distribuciona bloka koja su susedna jedan drugom.

Alternativno onome što je opisano na Sl. 9, noseća konstrukcija 20 može da obuhvata više lukova 20b umesto šupljih stubova 20a. Lukovi se mogu opisati kao potporni lukovi. U ovoj poželjnoj realizaciji, distribucioni pod 60 je postavljen direktno iznad datih potpornih lukova (videti Sl. 10). Distribucioni blokovi 62a su dimenzionisani tako da se prostiru između dva potporna luka, čime se proširuje gornja površina 26 noseće konstrukcije.

Sklop nosača prema pronalasku je prikazan na Sl. 11. Noseći stubovi 20a su šuplji stubovi koji predstavljaju prolazni otvor 22 za protok gasa, ali mogu biti i puni stubovi, tj. da nisu šuplji. Blokovi 50 za proširenje su postavljeni na noseće stubove 20a, ali bez kontakta između datih blokova, tako da gas može da struji između njih. U ovoj konkretnoj realizaciji, blokovi 50 za proširenje su puni, tj. ne predstavljaju nikakve kanale. Zbog toga je neophodno obezbediti distribuciju gasa kroz unutrašnje kanale 32 reljefnih cigli postavljenih iznad datih blokova za proširenje, tako da se koriste distribucioni blokovi 62b. Glavni cilj je da se napajaju dati kanali 32, distribucioni blokovi 62 se mogu smatrati dovodnim distribucionim blokovima 62b. Oni su postavljeni na blokove 50 za proširenje duž ivica datih blokova, ostavljajući tako praznu površinu iznad centra svakog od blokova 50 za proširenje, i imaju oblik lukova. Ovaj poseban raspored distribucionih blokova 62b u kombinaciji sa njihovim oblikom obezbeđuje da gas struji kroz lukove do slobodnog regiona i da se zatim distribuira u unutrašnje kanale reljefnih cigli postavljenih iznad blokova 50 za proširenje. Postavljanje distribucionih blokova na vrh blokova za proširenje na taj način omogućava upotrebu punih stubova i manje složenih blokova 50 za proširenje koji su lakši za proizvodnju i povećava čvrstoću sklopa 16 nosača.

Noseći pod u prikazanom primeru na Sl.11 obuhvata, pored konstrukcije 30 za proširenje napravljene od blokova 32 za proširenje i distribucionog poda napravljenog od distribucionih blokova 62, četiri reda 34.i reljefnih cigli 12 postavljenih u stepeničastom rasporedu da postepeno produžuju gornju površinu distribucionih blokova, a time i gornju površinu nosećih stubova 20a, tako da pokriju površinu koja odgovara celoj površini saća 14. Redovi 34.1 do 34.4 reljefnih cigli 12 su raspoređeni tako da formiraju distribuciju komora 40 (Sl.12) iznad nosećih stubova 20a radi dalje optimizacije distribucije toka gasa unutar kanala reljefnih cigli koje formiraju saće 14.

Ipak, još jedna poželjna realizacija sklopa nosača prema pronalasku je predstavljena na Sl.13 do Sl.

16. Noseća konstrukcija obuhvata veći broj potpornih zidova 20c postavljenih jedan uz drugi tako da formiraju redove. Redovi su paralelni jedan sa drugim i mogu biti povezani pomoću priključnih cilindara 72, npr. za poboljšanje stabilnosti noseće konstrukcije. Priključni cilindri se mogu zameniti pravougaonim spojnim ciglama (nije prikazano). Noseća konstrukcija može da obuhvata nekoliko slojeva takvih redova, raspoređenih na pravougaoni (kao što je prikazano na slici 13) ili heksagonalni način, formirajući tako mrežu potpornih zidova. Noseća konstrukcija dalje obuhvata više prelaznih cigli 70, koje mogu biti postavljene u više slojeva, npr. dva sloja kao što je prikazano na Sl.13. Prelazne cigle 70 najnižeg sloja su postavljene tako da se protežu između dva ili više paralelnih potpornih zidova 20c. Prelazne cigle 70 mogu biti obezbeđene da ojačaju noseći pod koji nosi saće 14.

U predmetnoj realizaciji Sl.13 do Sl.16, noseći pod je napravljen od većeg broja cigli 74. Cigle 74 nosećeg poda mogu da imaju poprečni presek koji se sužava u pravcu reljefnih cigli i žlebova na njihovim spoljnim površinama da bi se obezbedila i/ili poboljšala distribucija protoka gasa u kanalima reljefnih cigli koje formiraju saće.

Potporni zidovi 20c i/ili prelazne cigle 70 mogu biti identični ili slični opekama gorionika i nosećoj konstrukciji koja se koristi u gorioniku metalurške peći. Postojeće cigle i/ili zidovi mogu se ponovo koristiti da bi se izbegli nepotrebni troškovi proizvodnje ili da se izbegne proizvodnja složenih vatrostalnih oblika.

Kao što se može videti na Sl.15, takođe je moguće kombinovati potporne zidove 20c sa lukovima 76 da bi se formirala noseća konstrukcija, koja može da obezbedi bolju distribuciju gasa i/ili stvori puteve za operatere tokom održavanja. U nekim realizacijama, potporni lukovi 20b se mogu koristiti kao lukovi 76, ali to nije obavezno.

Lukovi 76 mogu biti napravljeni od više lučnih odeljaka 78 kao što je prikazano na Sl.16, a cigle 80 koje formiraju potporne zidove 20c mogu biti postavljene na vrhu lukova 76 tako da produžuju potporni zid 20c iznad luka 76 da podupru prelazne cigle 70 (videti Sl.16).

Treba napomenuti da su gornenavedene realizacije samo u ilustrativne svrhe. Navedene brojeve, veličine i oblike stručnjak može lako revidirati kako bi prilagodio noseću konstrukciju konkretnom projektu i uslovima rada peći o kojoj je reč.

Spisak pozivnih oznaka

10 Peć za zagrevanje

12 Reljefna cigla

14 Saće

16 Sklop nosača

20 Noseća konstrukcija

20a Noseći stub

20b Potporni luk

20c Potporni zid

22 Prolazni otvor

24 Unutrašnji kanal

26 Gornja površina noseće konstrukcije

30 Konstrukcija za proširivanje

32 Kanal reljefne cigle

34.i Red reljefnih cigli

40 Komora za distribuciju

50 Blok za proširenje

Unutrašnji kanal bloka za proširenje Centralni kanal bloka za proširenje Donja površina

Gornja površina

Distribucioni pod

Distribucioni blok

a Distribucioni blok za olakšavanje protoka b Dovodni distribucioni blok Unutrašnji kanal distribucionog bloka Kontaktni kanal bloka za proširenje

’ Kontaktni kanal distribucionog bloka Prelazna cigla

Priključni cilindar

Cigla nosećeg poda

Luk

Cigla koja formira luk

Cigla koja formira potporni zid

Claims (21)

Patentni zahtevi

1. Uređaj za skladištenje toplote, posebno peć za proizvodnju toplog vazduha (10), koji obuhvata sklop nosača (16) i strukturu za regeneraciju toplote (14) napravljenu od reljefnih cigli (12), pri čemu je navedena struktura za regeneraciju toplote (14) podržana navedenim sklopom za podršku (16), naznačen time, što navedeni sklop nosača (16) obuhvata:

- noseću strukturu (20) napravljenu od vatrostalnog materijala; koja obuhvata više potpornih stubova (20a), pri čemu su navedeni potporni stubovi (20a) šuplji i imaju najmanje jedan prolazni otvor (22) duž radijalnog pravca navedenih potpornih stubova (20a) kroz koji može da prolazi gas.

- noseću podlogu napravljenu od vatrostalnog materijala, pri čemu navedena noseća podloga leži na navedenoj nosećoj konstrukciju (20) i oblikovana je tako da nosi reljefne cigle (12) strukture za regeneraciju toplote (14),

i što navedeni sklop nosača (16) ne obuhvata nikakve metalne potpore ili metalne noseće elemente; navedeni vatrostalni materijal je poželjno keramički vatrostalni materijal.

2. Uređaj za skladištenje toplote prema zahtevu 1, pri čemu je noseća podloga postavljena i oblikovana tako da proširuje gornju površinu (26) noseće strukture (20) kako bi prekrila celu površinu strukture za regeneraciju toplote (14).

3. Uređaj za skladištenje toplote prema zahtevu 1 ili 2, pri čemu je navedeni najmanje jedan prolazni otvor (22) potpornih stubova (20a) kružni prolazni otvor ili izduženi prolazni otvor.

4. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od zahteva 1 do 3, pri čemu noseća konstrukcija (20) dodatno obuhvata veći broj potpornih lukova (20b).

5. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od zahteva 1 do 4, pri čemu noseća struktura (20) dodatno obuhvata više potpornih zidova (20c) i više prelaznih cigli, pri čemu svaka cigla pruža potporu između najmanje dva potporna zida (20c).

6. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od zahteva 1 do 5, pri čemu noseća podloga obuhvata više redova reljefnih cigli (34.i), pri čemu su uzastopni redovi reljefnih cigli (34.i) raspoređeni u stepeničastoj konfiguraciji, čime se postepeno proširuje gornja površina potpornih stubova (20a) kako bi se pokrila cela površina strukture za regeneraciju toplote (14).

7. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od prethodnih zahteva od 1 do 5, pri čemu noseća podloga obuhvata blok za širenje (50) sa dve paralelne površine i najmanje tri druge površine koje se nazivaju bočne površine, pri čemu prva paralelna površina navedenog bloka za širenje (50) definiše donju površinu (56) koja je konfigurisana za oslanjanje na noseću konstrukciju (20), a druga paralelna površina navedenog bloka za širenje (50) definiše gornju površinu (58) koja je konfigurisana za podršku strukturi za regeneraciju toplote (14); pri čemu blok za širenje (50) poželjno ima oblik heksagonalne prizme; ili pri čemu blok za širenje (50) poželjno ima oblik isečene šestougaone piramide, pri čemu je donja površina (56) manja od dve paralelne površine.

8. Uređaj za skladištenje toplote prema zahtevu 7, pri čemu blok za širenje (50) obuhvata unutrašnje kanale (52) raspoređene u ponovljenom uzorku, pri čemu je izlaz tih unutrašnjih kanala postavljen na gornjoj površini (58) bloka za širenje (50); pri čemu unutrašnji kanali (52) bloka za širenje (50) imaju isti prečnik kao kanali reljefnih cigli (12) i izlazi su pozicionirani na gornjoj površini (58) bloka za širenje (50) tako da budu u skladu sa kanalima reljefnih cigli (12).

9. Uređaj za skladištenje toplote prema zahtevu 7 ili 8, pri čemu blok za širenje (50) dodatno obuhvata centralni kanal (54) koji na donjoj površini (56) ima presek koji odgovara unutrašnjem preseku potpornih stubova (20a); pri čemu se presek centralnog kanala (54) bloka za širenje (50) poželjno širi u pravcu gornje površine (58).

10. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od prethodnih zahteva 7 do 9, pri čemu svaka od najmanje tri bočne površine bloka za širenje (50) obuhvata najmanje jedan žleb; pri čemu je najmanje jedan žleb po mogućnosti kružni žleb sa radijusom zakrivljenosti koji je jednak radijusu zakrivljenosti unutrašnjih kanala (52) ili radijusu zakrivljenosti centralnog kanala (54).

11. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od prethodnih zahteva 7 do 10, pri čemu je blok za širenje (50) formiran od više sekcija bloka.

12. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od prethodnih zahteva 7 do 11, pri čemu je blok za širenje (50) dimenzionisan tako da jedan red blokova za širenje (50) proširuje gornju površinu potpornih stubova (20a) kako bi pokrio celu površinu strukture za regeneraciju toplote (14); pri čemu noseća podloga po mogućstvu obuhvata više redova blokova za širenje (50) raspoređenih u kvinkunksnoj konfiguraciji.

13. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od prethodnih zahteva 7 do 11, pri čemu je blok za širenje (50) dimenzionisan tako da jedan red blokova za širenje (50) proširuje gornju površinu potpornih stubova (20a) kako bi delimično pokrio površinu strukture za regeneraciju toplote (14), i pri čemu noseća podloga dodatno obuhvata jedan ili više redova reljefnih cigli (34.i) za pokrivanje cele površine strukture za regeneraciju toplote (14).

14. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od zahteva od 1 do 5, pri čemu noseća podloga obuhvata više distribucionih blokova (62) sa najmanje tri bočne površine; pri čemu distribucioni blokovi (62) po mogućstvu obuhvataju najmanje jedan unutrašnji kanal (52) ugrađen u njih, i pri čemu najmanje tri bočne površine obuhvataju najmanje jedan kružni žleb, pri čemu radijus zakrivljenosti najmanje jednog žleba odgovara radijusu zakrivljenosti navedenog unutrašnjeg kanala (52).

15. Uređaj za skladištenje toplote prema zahtevu 14, pri čemu distribucioni blokovi (62) koji formiraju noseću podlogu imaju oblik heksagonalnog prizme, sa dve paralelne površine i šest bočnih površina koje su okomite na date paralelne površine.

16. Uređaj za skladištenje toplote prema zahtevu 15, pri čemu najmanje jedan od distribucionih blokova (62) dodatno obuhvata najmanje jednu distribucionu komoru (40), pri čemu komora formira otvor na jednoj od dve paralelne površine distribucionog bloka (62), pri čemu najmanje jedna distribuciona komora (40) po mogućstvu ima oblik polusfere; otvor formiran od najmanje jedne distribucione komore na jednoj od dve paralelne površine distribucionog bloka (62) i unutrašnji prečnik potpornih stubova (20a) poželjno imaju istu veličinu i poravnati su.

17. Uređaj za skladištenje toplote prema zahtevu 14, pri čemu distribucioni blokovi (62) koji formiraju distribucionu podlogu (60) predstavljaju lukove (76).

18. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od zahteva 14 do 17, pri čemu su distribucioni blokovi (62) postavljeni na blok za širenje (50) ili potporni sloj sa paralelnim rasporedom zidova.

19. Uređaj za skladištenje toplote prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu noseća podloga obuhvata najmanje tri reda reljefnih cigli (34.i, 34.1, 34.2, 34.3), pri čemu su reljefne cigle (12) raspoređene tako da formiraju distribucione kanale (40) iznad noseće strukture (20), pri čemu su te distribucione komore (40) smeštene između drugog i pretposlednjeg reda reljefnih cigli (12) na navedenoj nosećoj podlozi.

20. Postupak za grejanje toplog vazduha korišćenjem uređaja za skladištenje toplote prema bilo kom od zahteva 1 do 19 kao regenerativnog toplotnog izmenjivača.

21. Postupak za grejanje sinteznog gasa korišćenjem uređaja za skladištenje toplote prema bilo kom od zahteva 1 do 19 kao regenerativnog toplotnog izmenjivača.