CN111998369A - 一种反应充分的一体化催化炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种反应充分的一体化催化炉，包括炉体、设于炉体上的排气管道、设于排气管道内的热交换室、设于热交换室内的废气进气管、设于炉体内的燃烧室、固定设于排气管道内的催化剂床层；本发明结构简单易操作，高效的对废气进行热交换，废气燃烧充分，废气分解充分且效率高。

Description

一种反应充分的一体化催化炉
技术领域
本发明涉及废气处理领域，尤其是涉及一种反应充分的一体化催化炉。
背景技术
RTO是一种高效有机废气治理设备，与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉相比，具有热效率高、运行成本低、能处理大风量低浓度废气等特点，浓度稍高时，还可进行二次余热回收，大大降低生产运营成本。其原理是在高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，上述结构复杂，对废气处理不充分，同时热量回收还有待提高。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种反应充分的一体化催化炉，结构简单易操作，高效的对废气进行热交换，废气燃烧充分，废气分解充分且效率高。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种反应充分的一体化催化炉，包括炉体、设于炉体上的排气管道、设于排气管道内的热交换室、设于热交换室内的废气进气管、设于炉体内的燃烧室、固定设于排气管道内的催化剂床层，所述燃烧室包括固定设于炉体内的第一隔板、设于炉体底部的燃烧器、设于第一隔板内的第一腔室、固定设于第一腔室内的旋涡状隔板、设于第一隔板上的第一进气口、沿旋涡状隔板等距分布贯穿设于第一隔板上的多个第一通孔、部分插入第一通孔内的第一管体、等距环形分布设于第一管体上的多个第二进气口、设于第一通孔下端处的第一倒圆角；废气进入废气进气管内后，先通过热交换室对其进行加热，加热后的废气进入燃烧室内进行燃烧，燃烧后的废气再经过催化剂床层与其内的催化剂充分接触反应，经反应完成后排出。本发明废气进入废气进气管内后，先通过热交换室对其进行加热，即高效的对废气进行热交换，能够实现热能回收再利用，节省能源，加热后的废气通过第一进气口进入第一腔室内，启动燃烧器使火焰通过第一通孔进入第一管体内，第一腔室内的废气通过第一管体上的多个第二进气口进入第一管体内，充分的与火焰接触，使燃烧更为充分，通过旋涡状隔板设置使第一腔室内形成螺旋通道，且第一通孔沿旋涡状隔板等距分布，及第一管体位于第一通孔内，从而使废气沿着旋涡状由外向内流动，均匀的通过第二进气口进入第一管体内，即对废气进行分流，再对分流后的废气进行燃烧使其充分的燃烧，燃烧后的废气再经过催化剂床层与其内的催化剂充分接触反应，经反应完成后排出。废气燃烧充分，废气分解充分且效率高；综上所述结构简单易操作，高效的对废气进行热交换，废气燃烧充分，废气分解充分且效率高。
不同所述第一管体上的所述第二进气口沿所述第一管体所处的旋涡轨迹呈孔径依次增大设置。
所述燃烧室还包括等距环形分布倾斜向上设于第一管体上端处的多个斜孔、位于第一管体上方固定设于炉体内的第二隔板、一端固定套设于第一管体外侧另一端固定设于第二隔板上的套管、与套管一一对应设于第二隔板上的第一排气口、等距环形分布固定设于第一排气口内的多个弧形凸块、位于第一排气口中间同时固定设于多个弧形凸块上的圆柱、固定设于圆柱下端的锥形块，所述套管与第一管体之间留有间隙。
所述热交换室包括第二腔室、设于第二腔室上的第三进气口及第二排气口、固定设于第三进气口处的多个第一弧形挡板、固定设于第二排气口处的多个第二弧形挡板、等距环形分布设于第二腔室内的多个弧形导风板、转动设于第二腔室中间处的转轴、用于驱动转轴转动的第一电机、固定设于第一电机上的扇叶。
所述扇叶包括本体、设于本体上的第一弧形面和第二弧形面及第三弧形面、设于本体上的多组风孔组，所述风孔组由本体上到下等距设于其上的多个气孔组成，所述相邻两组风孔组的气孔交错设置。
所述废气进气管包括第一段废气管、一端与第一进气口连通的第二段废气管、设于第一段废气管一端的分流盒、设于第二段废气管另一端的集流盒、一端插入分流盒内另一端插入集流盒内的多个螺旋换热管。
本发明具有以下优点：废气进入废气进气管内后，先通过热交换室对其进行加热，即高效的对废气进行热交换，能够实现热能回收再利用，节省能源，加热后的废气通过第一进气口进入第一腔室内，启动燃烧器使火焰通过第一通孔进入第一管体内，第一腔室内的废气通过第一管体上的多个第二进气口进入第一管体内，充分的与火焰接触，使燃烧更为充分，通过旋涡状隔板设置使第一腔室内形成螺旋通道，且第一通孔沿旋涡状隔板等距分布，及第一管体位于第一通孔内，从而使废气沿着旋涡状由外向内流动，均匀的通过第二进气口进入第一管体内，即对废气进行分流，再对分流后的废气进行燃烧使其充分的燃烧，燃烧后的废气再经过催化剂床层与其内的催化剂充分接触反应，经反应完成后排出。废气燃烧充分，废气分解充分且效率高；综上所述结构简单易操作，高效的对废气进行热交换，废气燃烧充分，废气分解充分且效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的侧面示意图。
图3为图2中的A-A线的剖视图。
图4为图3中的A处放大图。
图5为图3中的B-B线的部分剖视图。
图6为图3中的C-C线的部分剖视图。
图7为图2中的D-D线的剖视图。
图8为图7中的E-E线的部分剖视图。
图9为扇叶的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1-9所示，一种反应充分的一体化催化炉，包括炉体1、设于炉体上的排气管道2、设于排气管道内的热交换室3、设于热交换室内的废气进气管4、设于炉体内的燃烧室5、固定设于排气管道内的催化剂床层6，所述燃烧室5包括固定设于炉体内的第一隔板51、设于炉体底部的燃烧器52、设于第一隔板内的第一腔室53、固定设于第一腔室内的旋涡状隔板54、设于第一隔板上的第一进气口55、沿旋涡状隔板等距分布贯穿设于第一隔板上的多个第一通孔56、部分插入第一通孔内的第一管体57、等距环形分布设于第一管体上的多个第二进气口58、设于第一通孔下端处的第一倒圆角59；废气进入废气进气管内后，先通过热交换室对其进行加热，即高效的对废气进行热交换，能够实现热能回收再利用，节省能源，加热后的废气通过第一进气口进入第一腔室内，启动燃烧器使火焰通过第一通孔进入第一管体内，第一腔室内的废气通过第一管体上的多个第二进气口进入第一管体内，充分的与火焰接触，使燃烧更为充分，通过旋涡状隔板设置使第一腔室内形成螺旋通道，且第一通孔沿旋涡状隔板等距分布，及第一管体位于第一通孔内，从而使废气沿着旋涡状由外向内流动，均匀的通过第二进气口进入第一管体内，即对废气进行分流，再对分流后的废气进行燃烧使其充分的燃烧，燃烧后的废气再经过催化剂床层与其内的催化剂充分接触反应，经反应完成后排出。废气燃烧充分，废气分解充分且效率高；综上所述结构简单易操作，高效的对废气进行热交换，废气燃烧充分，废气分解充分且效率高；燃烧器和催化剂床层为现有技术这里不在阐述。
不同所述第一管体上的所述第二进气口沿所述第一管体所处的旋涡轨迹呈孔径依次增大设置；使进入不同第一管体内的废气的量均匀，避免对废气燃烧的不彻底或过度的燃烧造成能源的浪费,既能保证进入多个第一管体内的废气充分燃烧又能避免能源的浪费。
所述燃烧室5还包括等距环形分布倾斜向上设于第一管体上端处的多个斜孔510、位于第一管体上方固定设于炉体内的第二隔板511、一端固定套设于第一管体外侧另一端固定设于第二隔板上的套管512、与套管一一对应设于第二隔板上的第一排气口513、等距环形分布固定设于第一排气口内的多个弧形凸块514、位于第一排气口中间同时固定设于多个弧形凸块上的圆柱515、固定设于圆柱下端的锥形块516，所述套管与第一管体之间留有间隙；通过多个斜孔设置使第一管体内的燃烧废气一部分从该斜孔排出，另一部从第一管体上端口排出，从斜孔排出的废气进入第一管体和套管之间，从第一管体上端口排出的废气先经过锥形块使其向四周扩散，与进入第一管体和套管之间的废气对冲混合，使废气更为充分的燃烧，在从第一排气口处排出，第一排气口内设有圆柱，从而从圆柱与第一排气口之间的间隙通过，能够对对冲混合的废气聚集，再次使废气燃烧更为充分。
所述热交换室3包括第二腔室31、设于第二腔室上的第三进气口32及第二排气口33、固定设于第三进气口处的多个第一弧形挡板34、固定设于第二排气口处的多个第二弧形挡板35、等距环形分布设于第二腔室内的多个弧形导风板36、转动设于第二腔室中间处的转轴37、用于驱动转轴转动的第一电机38、固定设于第一电机上的扇叶39；经过催化剂床层的带有热量的气体通过第三进气口进入第二腔室内，通过第一电机驱动转轴转动，使转轴上的扇叶转动，从而带动进入第二腔室内的带有热量的气体以转轴为轴心转动，提高第二腔室内的气体流动，与位于第二腔室内的废气进气管充分的接触，通过第一弧形挡板设置能够避免旋转的气体倒流，同时使不断进入第二腔室内的气体沿着其旋转方向流动，减少扇叶旋转带来的阻力，通过第二弧形挡板设置能够避免从第二排气口排出的气体重新进入第二腔室内，而影响第二腔室内的温度，即气体只能从第三进气口进入第二腔室内，第二腔室内的气体从第二排气口排出单向流动，通过流动的气体能够与废气进气管充分的接触，同时相当于延长换热时间，大大提高换热效果和效率。
所述扇叶39包括本体391、设于本体上的第一弧形面392和第二弧形面393及第三弧形面394、设于本体上的多组风孔组395，所述风孔组由本体上到下等距设于其上的多个气孔396组成，所述相邻两组风孔组的气孔交错设置；扇叶转动过程中，通过第三弧形面能够对第二腔室内的气体聚拢，再从多个气孔通过，降低扇叶本体受到的阻力，同时使通过气孔的气体流速加快，使经过加速的气体冲击在废气进气管上，从而提高对废气进气管内的废气换热效果和效率，通过弧形导风板设置扇叶本体旋转至该处时，提高该处的气体流速，同时改变气体流速的方向，再通过第三弧形面聚气，使旋转过程中的气体向第二腔室中心流动，离开该处后向第二腔室中心流动的气体在做远离第二腔室中心流动，即使旋转过程中的气体边旋转边呈波浪轨迹流动，通过第二弧形面设置本体旋转过程中能够使该处形成涡流，便于实现上述气体的流动方式，通过上述气体流动避免第二腔室内气体存在滞留问题，使第二腔室内的气体混合，第二腔室内气体温度均匀，从而使废气进气管受热均匀，提高其换热的效果。
所述废气进气管4包括第一段废气管41、一端与第一进气口连通的第二段废气管42、设于第一段废气管一端的分流盒43、设于第二段废气管另一端的集流盒44、一端插入分流盒内另一端插入集流盒内的多个螺旋换热管45；废气通过第一段废气管进入分流盒内，通过分流盒对废气进行均匀的分配，使废气均匀的进入多个螺旋换热管内，通过螺旋换热管设置能够延长对其内的废气换热时间，同时使第二腔室内的流动气体更好的与螺旋换热管全面接触，还能减少第二腔室内气体流动受到的阻力，换热好的废气进入集流盒内，集流盒内的废气进入第二段废气管内，第二段废气管内的废气通过第一进气口进入第一腔室内。
上述第一电机为市场上购买得到的。

Claims (6)

1.一种反应充分的一体化催化炉，其特征在于：包括炉体（1）、设于炉体上的排气管道（2）、设于排气管道内的热交换室（3）、设于热交换室内的废气进气管（4）、设于炉体内的燃烧室（5）、固定设于排气管道内的催化剂床层（6），所述燃烧室（5）包括固定设于炉体内的第一隔板（51）、设于炉体底部的燃烧器（52）、设于第一隔板内的第一腔室（53）、固定设于第一腔室内的旋涡状隔板（54）、设于第一隔板上的第一进气口（55）、沿旋涡状隔板等距分布贯穿设于第一隔板上的多个第一通孔（56）、部分插入第一通孔内的第一管体（57）、等距环形分布设于第一管体上的多个第二进气口（58）、设于第一通孔下端处的第一倒圆角（59）。
2.根据权利要求1所述的一种反应充分的一体化催化炉，其特征在于：不同所述第一管体上的所述第二进气口沿所述第一管体所处的旋涡轨迹呈孔径依次增大设置。
3.根据权利要求1所述的一种反应充分的一体化催化炉，其特征在于：所述燃烧室（5）还包括等距环形分布倾斜向上设于第一管体上端处的多个斜孔（510）、位于第一管体上方固定设于炉体内的第二隔板（511）、一端固定套设于第一管体外侧另一端固定设于第二隔板上的套管（512）、与套管一一对应设于第二隔板上的第一排气口（513）、等距环形分布固定设于第一排气口内的多个弧形凸块（514）、位于第一排气口中间同时固定设于多个弧形凸块上的圆柱（515）、固定设于圆柱下端的锥形块（516），所述套管与第一管体之间留有间隙。
4.根据权利要求1所述的一种反应充分的一体化催化炉，其特征在于：所述热交换室（3）包括第二腔室（31）、设于第二腔室上的第三进气口（32）及第二排气口（33）、固定设于第三进气口处的多个第一弧形挡板（34）、固定设于第二排气口处的多个第二弧形挡板（35）、等距环形分布设于第二腔室内的多个弧形导风板（36）、转动设于第二腔室中间处的转轴（37）、用于驱动转轴转动的第一电机（38）、固定设于第一电机上的扇叶（39）。
5.根据权利要求1所述的一种反应充分的一体化催化炉，其特征在于：所述扇叶（39）包括本体（391）、设于本体上的第一弧形面（392）和第二弧形面（393）及第三弧形面（394）、设于本体上的多组风孔组（395），所述风孔组由本体上到下等距设于其上的多个气孔（396）组成，所述相邻两组风孔组的气孔交错设置。
6.根据权利要求1所述的一种反应充分的一体化催化炉，其特征在于：所述废气进气管（4）包括第一段废气管（41）、一端与第一进气口连通的第二段废气管（42）、设于第一段废气管一端的分流盒（43）、设于第二段废气管另一端的集流盒（44）、一端插入分流盒内另一端插入集流盒内的多个螺旋换热管（45）。
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Denomination of invention: A fully reactive integrated catalytic furnace

Effective date of registration: 20230428

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Pledgee: Dongguan Sub-branch of Zhejiang Shangyu Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Shaoxing ZHONGTE Machinery Manufacturing Co.,Ltd.

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