CN107940474B - 一种废气焚烧及热利用变容炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气处理技术领域，尤其公开了一种废气焚烧及热利用变容炉，包括炉体，炉体内设有燃烧器及热交换管，炉体设有废气进口、废气出口、换热进口及换热出口；还包括变容缓冲器，变容缓冲器包括容器体、滑动设于容器体内的第一阀片及用于驱动第一阀片复位的第一弹性件；废气从废气进口进入炉体内，燃烧器燃烧炉体内的废气，换热流体从换热进口进入热交换管内，废气燃烧产生的热量加热换热流体，加热后的换热流体从换热出口流出；利用变容缓冲器增大炉体容置废气的容积，防止因废气输入量过大而产生“炸炉”，同时利用燃烧废气后产生的热量加热换热流体，实现热量的循环利用。

Description

一种废气焚烧及热利用变容炉

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其公开了一种废气焚烧及热利用变容炉。

背景技术

在产品的制造加工过程中，需要用到各种机台设备，例如，利用喷漆房对加工完成后的产品进行涂装，利用焊接房将不同的工件焊接在一起，在喷漆房、焊接房的使用过程中，两者分别会产生涂装废气及焊接废气，如果将涂装废气及焊接废气直接排放到空气中，会对空气造成污染。

现有技术中存在利用锅炉燃烧废气，然后再将燃烧后的废气排放到空气中，实际使用时，由于废气输送到锅炉内的流量会不断的变大或变小，当锅炉内的废气输入量过大时，锅炉会产生“炸炉”现象，从而带来安全隐患；此外，燃烧后的废气直接排放，亦会产生热量的浪费。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种废气焚烧及热利用变容炉，利用变容缓冲器增大炉体容置废气的容积，防止因废气输入量过大而产生“炸炉”，同时利用燃烧废气后产生的热量加热换热流体，实现热量的循环利用。

为实现上述目的，本发明的一种废气焚烧及热利用变容炉，包括炉体，炉体内设有燃烧器及热交换管，炉体设有废气进口、废气出口、换热进口及换热出口，热交换管的两端分别与换热进口及换热出口连通，外界的废气经由废气进口进入炉体内，进入炉体内的废气经由燃烧器燃烧，外界的换热流体经由换热进口进入热交换管内，燃烧器燃烧废气产生的热量加热热交换管内的换热流体，热交换管内的换热流体被加热后经由换热出口流出，燃烧器燃烧后的废气经由废气出口排出；还包括与炉体连接的变容缓冲器，变容缓冲器包括容器体、第一阀片及第一弹性件，容器体与炉体连通，第一阀片滑动容设于容器体内，第一弹性件用于驱动第一阀片复位。

优选地，所述变容缓冲器还包括泄压阀，泄压阀装设于容器体，泄压阀经由容器体与炉体连通。

优选地，所述变容缓冲器还包括第二阀片，第一阀片与第二阀片彼此间隔设置，第二阀片滑动容设于容器体内，炉体与容器体的连通处位于第一阀片与第二阀片之间。

优选地，所述变容缓冲器还包括第二弹性件及第三弹性件，第一弹性件的两端分别抵触第一阀片及第二阀片，第二弹性件的两端分别抵触容器体的一端及第一阀片，第三弹性件的两端分别抵触容器体的另一端及第二阀片。

优选地，所述第一阀片、第二阀片、第一弹性件、第二弹性件及第三弹性件均位于容器体内，容器体的一端设有显露第一阀片的第一缓冲孔，容器体的另一端设有显露第二阀片的第二缓冲孔。

优选地，所述第一阀片的外侧套设有密封圈，密封圈用于密封第一阀片与容器体之间的间隙。

优选地，所述第一阀片设有环形盲槽，环形盲槽自第一阀片的外表面凹设而成，环形盲槽环绕第一阀片设置，密封圈的一端容设于环形盲槽内，密封圈的另一端突伸出第一阀片并用于抵触容器体。

优选地，所述废气进口位于炉体的下端，废气出口位于炉体的上端，热交换管位于废气出口与燃烧器之间。

优选地，所述热交换管呈螺旋状，热交换管沿炉体的长度方向螺旋盘绕而成，换热进口、换热出口沿炉体的长度方向间隔设置，热交换管位于换热进口与换热出口之间。

优选地，所述热交换管包括第一弯管、第二弯管及多个直管，每一直管的两端分别连通第一弯管及第二弯管，第一弯管、第二弯管沿炉体的长度方向间隔设置，多个直管均位于第一弯管与第二弯管之间；换热进口、换热出口沿炉体的长度方向间隔设置，热交换管位于换热进口与换热出口之间，第一弯管、第二弯管分别与换热进口、换热出口连通。

本发明的有益效果：待处理的废气从废气进口进入炉体内，燃烧器燃烧进入炉体内的废气，换热流体从换热进口进入热交换管内，废气燃烧产生的热量加热热交换管内的换热流体，被废气燃烧后的热量加热后的换热流体从换热出口流出，燃烧器燃烧后的废气经由废气出口排出；当废气的输入量变大时，炉体内的压力增大，炉体内的气体进入容器体内进而推动第一阀片相对容器体滑动，从而增大炉体的容积，防止因废气输入量过大而产生“炸炉”；同时利用燃烧废气后产生的热量加热换热流体，实现热量的循环利用。

附图说明

图1为本发明的废气焚烧及热利用变容炉的剖视图；

图2为本发明的变容缓冲器的剖视图；

图3为本发明的阀片与密封圈的立体结构示意图。

附图标记包括：

1—炉体 2—燃烧器 3—热交换管

4—废气进口 5—废气出口 6—换热进口

7—换热出口 8—变容缓冲器 9—容器体

11—第一阀片 12—第一弹性件 13—泄压阀

14—第二阀片 15—第二弹性件 16—第三弹性件

17—密封圈 18—环形盲槽 19—第一缓冲孔

21—第二缓冲孔。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

请参阅图1至图2所示，本发明的一种废气焚烧及热利用变容炉，包括炉体1，本实施例中，炉体1大致为中空的圆柱状，炉体1内设置有燃烧器2及热交换管3，炉体1设有废气进口4、废气出口5、换热进口6及换热出口7，废气进口4、废气出口5、换热进口6及换热出口7均贯穿炉体1的侧壁，热交换管3的两端分别与换热进口6及换热出口7连通，外界的废气经由废气进口4进入炉体1内，进入炉体1内的废气经由燃烧器2燃烧，外界的换热流体(如空气或水等)经由换热进口6进入热交换管3内，燃烧器2燃烧废气产生的热量加热热交换管3内的换热流体，热交换管3内的换热流体被加热后经由换热出口7流出，燃烧器2燃烧后的废气经由废气出口5排出；还包括与炉体1连接的变容缓冲器8，优选地，变容缓冲器8与炉体1之间为可拆卸连接，当变容缓冲器8损坏后，亦可将损坏的变容缓冲器8拆卸掉，更换新的变容缓冲器8即可使用；变容缓冲器8包括容器体9、第一阀片11及第一弹性件12，容器体9大致为中空构造，容器体9与炉体1连通，第一阀片11滑动容设在容器体9内，第一弹性件12用于驱动第一阀片11复位，优选地，第一弹性件12为弹簧。

实际使用时，待处理的废气经由废气进口4进入炉体1内，进入炉体1内的废气被燃烧器2燃烧，外界的换热流体(如空气或水等)经由换热进口6进入炉体1内的热交换管3内，废气燃烧产生的热量加热热交换管3内的换热流体，被废气燃烧后的热量加热后的换热流体从换热出口7流出，燃烧器2燃烧后的废气经由废气出口5排出；当废气的输入量变大时，炉体1内的压力增大，由于炉体1与容器体9连通，炉体1内的气体即可进入容器体9内进而推动第一阀片11相对容器体9滑动，从而增大炉体1用于容设气体的容积，防止因废气输入量过大而产生“炸炉”，确保本发明废气焚烧及热利用变容炉的安全使用；同时利用燃烧废气后产生的热量加热换热流体，实现热量的循环利用。

根据实际需要，所述变容缓冲器8的数量可以为多个，多个变容缓冲器8分别与炉体1连通，通过增设变容缓冲器8的数量，提升变熔炉调节容积的能力；本实施例中，变容缓冲器8与炉体1的连通处位于炉体1远离燃烧器2的一端，降低燃烧器2燃烧时的高温对变容缓冲器8的影响，延长变容缓冲器8的使用寿命。

所述变容缓冲器8还包括泄压阀13，泄压阀13装设在容器体9上，泄压阀13位于容器体9的外侧，泄压阀13经由容器体9与炉体1连通，优选地，泄压阀13为电磁阀，在变熔炉的使用过程中，当变容缓冲器8的容积达到最大后仍不能使得炉体1的气压降低到预定值时，泄压阀13就自动开启并对炉体1内的气体进行泄压，当炉体1内的气压降低到预定值以下之后，泄压阀13自动关闭。

所述变容缓冲器8还包括第二阀片14，第一阀片11与第二阀片14彼此间隔且平行设置，第二阀片14滑动容设在容器体9内，炉体1与容器体9的连通处位于第一阀片11与第二阀片14之间。当废气的输入量变大时，炉体1内的气体即可进入容器体9内进而推动第一阀片11、第二阀片14朝彼此远离的方向滑动，进而增大炉体1的容积，相较于仅设有一个阀片，确保炉体1的容积可以快速增大。通过将炉体1与容器体9的连通处设置在第一阀片11与第二阀片14之间，当第一阀片11、第二阀片14相对容器体9滑动时，防止第一阀片11或第二阀片14遮盖炉体1与容器体9的连通处。

根据需要，可以将第一弹性件12设置在第一阀片11与第二阀片14之间，此时第一弹性件12的两端分别连接第一阀片11及第二阀片14；同时亦可将第一弹性件12的数量设置为两个，一个第一弹性件12装设在容器体9的一端与第一阀片11之间，另一个第一弹性件12装设在容器体9的另一端与第二阀片14之间。

所述变容缓冲器8还包括第二弹性件15及第三弹性件16，优选地，第二弹性件15、第三弹性件16均为弹簧，第一弹性件12的两端分别抵触在第一阀片11的一侧上及第二阀片14的一侧上，第二弹性件15的两端分别抵触在容器体9的一端上及第一阀片11的另一侧上，第三弹性件16的两端分别抵触在容器体9的另一端上及第二阀片14的另一侧上。

当废气的输入量变大时，炉体1内的气体即可进入容器体9内推动第一阀片11、第二阀片14朝彼此远离的方向滑动，进而增大炉体1的容积，此时第二弹性件15、第三弹性件16的长度被压缩而缩短；当废气的输入量变小时，第二弹性件15、第三弹性件16在弹性回复力的作用下分别驱动第一阀片11、第二阀片14复位，使得第一阀片11、第二阀片14朝彼此靠近的方向滑动，此时，第一弹性件12的两端分别抵触第一阀片11及第二阀片14，防止第一阀片11、第二阀片14因过度靠近而遮盖炉体1与容器体9之间的连通处。

在变容缓冲器8的组装过程中，无需在弹性件与阀片之间、亦无需在弹性件与容器体9之间设置彼此连接的结构特征，仅需将弹性件抵触在阀片上或者将弹性件抵触在容器体9上，提升变容缓冲器8的安装效率或者拆卸效率。

所述第一阀片11、第二阀片14、第一弹性件12、第二弹性件15及第三弹性件16均位于容器体9内，第二弹性件15的一端抵触在容器体9的内表面上，第三弹性件16的一端抵触在容器体9的内表面上，容器体9的一端设有显露第一阀片11的第一缓冲孔19，容器体9的另一端设有显露第二阀片14的第二缓冲孔21，第一缓冲孔19、第二缓冲孔21均贯穿容器体9的侧壁。当第一阀片11朝靠近容器体9的一端滑动时，第一阀片11与容器体9的一端之间的空气经由第一缓冲孔19逸出；当第一阀片11朝远离容器体9的一端滑动时，外界的空气经由第一缓冲孔19进入第一阀片11与容器体9的一端之间。

请参阅图1至图3所示，所述第一阀片11的外侧套设有密封圈17，密封圈17大致呈环形，密封圈17用于密封第一阀片11与容器体9之间的间隙；同理，第二阀片14的外侧同样套设有密封圈17，该密封圈17用于密封第二阀片14与容器体9之间的间隙；在第一阀片11(或第二阀片14)相对容器体9滑动的过程中，密封圈17始终密封阀片与容器体9之间的间隙，防止炉体1内的气体经由阀片与容器体9之间的间隙泄露，提升变熔炉的使用性能。

所述第一阀片11设置有环形盲槽18，环形盲槽18自第一阀片11的外表面凹设而成，环形盲槽18环绕第一阀片11的中心轴线设置，密封圈17的一端容设在环形盲槽18内，密封圈17的另一端突伸出第一阀片11并用于抵触在容器体9上。当第一阀片11(或第二阀片14)相对容器体9滑动时，密封圈17跟随阀片一起滑动，利用环形盲槽18的侧壁抵触密封圈17，防止密封圈17从阀片上脱落。

本实施例中，所述废气进口4位于炉体1的下端，根据实际需要，废气进口4的数量可以为多个，废气出口5位于炉体1的上端，热交换管3位于废气出口5与燃烧器2之间，当进入炉体1内的废气被燃烧器2燃烧之后，燃烧后的废气会自动上升，由于热交换管3、废气出口5均位于燃烧器2的上方，燃烧后的废气在上升过程中经由热交换管3时，即可加热热交换管3内的换热流体，燃烧后的废气经过热交换管3换热之后即可经由废气出口5排出，提升热交换管3的换热效率；当然，使用者亦可在废气出口5处连通外界的抽气泵，提升炉体1内气体的流速。

所述热交换管3呈螺旋状，热交换管3沿炉体1的长度方向螺旋盘绕而成，换热进口6、换热出口7沿炉体1的长度方向间隔设置，热交换管3位于换热进口6与换热出口7之间。当换热流体为液体时，变熔炉停止使用后，热交换管3内的液体即可在自身重力作用下自动沿热交换管3并经由换热进口6(或者换热出口7)流出，防止换热流体停留在热交换管3内而损伤热交换管3，延长热交换管3的使用寿命。

所述热交换管3包括第一弯管(图中未示出)、第二弯管(图中未示出)及多个直管(图中未示出)，第一弯管、第二弯管沿炉体1的长度方向间隔设置，每一直管的两端分别连通第一弯管及第二弯管，多个直管均位于第一弯管与第二弯管之间；换热进口6、换热出口7沿炉体1的长度方向间隔设置，热交换管3位于换热进口6与换热出口7之间，第一弯管、第二弯管分别与换热进口6、换热出口7连通。

当换热流体为液体时，变熔炉停止使用后，直管内的液体即可在自身重力作用下沿直管自动下落，直管内的液体下落后，即可连带第一弯管、第二弯管内的液体一起下落并经由换热进口6(或者换热出口7)流出，防止换热流体停留在第一弯管内、直管内及第二弯管内而损伤热交换管3，延长热交换管3的使用寿命。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种废气焚烧及热利用变容炉，包括炉体，炉体内设有燃烧器及热交换管，炉体设有废气进口、废气出口、换热进口及换热出口，热交换管的两端分别与换热进口及换热出口连通，外界的废气经由废气进口进入炉体内，进入炉体内的废气经由燃烧器燃烧，外界的换热流体经由换热进口进入热交换管内，燃烧器燃烧废气产生的热量加热热交换管内的换热流体，热交换管内的换热流体被加热后经由换热出口流出，燃烧器燃烧后的废气经由废气出口排出；其特征在于：还包括与炉体连接的变容缓冲器，变容缓冲器包括容器体、第一阀片及第一弹性件，容器体与炉体连通，第一阀片滑动容设于容器体内，第一弹性件用于驱动第一阀片复位；所述热交换管呈螺旋状或所述热交换管包括第一弯管、第二弯管及多个直管；当热交换管呈螺旋状时，热交换管沿炉体的长度方向螺旋盘绕而成，换热进口、换热出口沿炉体的长度方向间隔设置，热交换管位于换热进口与换热出口之间；当所述热交换管包括第一弯管、第二弯管及多个直管时，每一直管的两端分别连通第一弯管及第二弯管，第一弯管、第二弯管沿炉体的长度方向间隔设置，多个直管均位于第一弯管与第二弯管之间；换热进口、换热出口沿炉体的长度方向间隔设置，热交换管位于换热进口与换热出口之间，第一弯管、第二弯管分别与换热进口、换热出口连通；所述变容缓冲器还包括泄压阀，泄压阀装设于容器体，泄压阀经由容器体与炉体连通。

2.根据权利要求1所述的废气焚烧及热利用变容炉，其特征在于：所述变容缓冲器还包括第二阀片，第一阀片与第二阀片彼此间隔设置，第二阀片滑动容设于容器体内，炉体与容器体的连通处位于第一阀片与第二阀片之间。

3.根据权利要求2所述的废气焚烧及热利用变容炉，其特征在于：所述变容缓冲器还包括第二弹性件及第三弹性件，第一弹性件的两端分别抵触第一阀片及第二阀片，第二弹性件的两端分别抵触容器体的一端及第一阀片，第三弹性件的两端分别抵触容器体的另一端及第二阀片。

4.根据权利要求3所述的废气焚烧及热利用变容炉，其特征在于：所述第一阀片、第二阀片、第一弹性件、第二弹性件及第三弹性件均位于容器体内，容器体的一端设有显露第一阀片的第一缓冲孔，容器体的另一端设有显露第二阀片的第二缓冲孔。

5.根据权利要求1所述的废气焚烧及热利用变容炉，其特征在于：所述第一阀片的外侧套设有密封圈，密封圈用于密封第一阀片与容器体之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的废气焚烧及热利用变容炉，其特征在于：所述第一阀片设有环形盲槽，环形盲槽自第一阀片的外表面凹设而成，环形盲槽环绕第一阀片设置，密封圈的一端容设于环形盲槽内，密封圈的另一端突伸出第一阀片并用于抵触容器体。

7.根据权利要求1所述的废气焚烧及热利用变容炉，其特征在于：所述废气进口位于炉体的下端，废气出口位于炉体的上端，热交换管位于废气出口与燃烧器之间。