CN210699398U - 一种废气冷凝回收处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种废气冷凝回收处理设备。包括带有锥形底的外箱体；还包括顶部进气管道和顶部出气管道；在外箱体的内腔还设有螺旋盘管，在螺旋盘管的上端与介质进管之间设有顶部金属波纹管、下端与介质出管之间设有底部金属波纹管，在螺旋盘管位于顶部的管段、顶部金属波纹管与顶板之间设有多个顶部弹簧，在螺旋盘管位于底部的管段、底部金属波纹管与锥形底之间设有多个底部弹簧；在外箱体中部侧壁的一侧安装有中部第一进气管道和中部第二进气管道、中部侧壁的另一侧安装有中部第一出气管道和中部第二出气管道；在螺旋盘管的外侧壁上安装有多个扰流翅片。本实用新型结构简单、具备自动震颤功能，提升废气冷凝回收的效率。

Description

一种废气冷凝回收处理设备

技术领域

本实用新型属于废气处理设备技术领域，尤其涉及一种废气冷凝回收处理设备。

背景技术

废气的冷凝回收处理是有机废气处理中的重要内容之一，通过冷凝回收处理对废气内的主要成分进行回收，节省原料的同时能够降低废气后续处理的难度，通过回收主要成分能够提升生产的经济效益。废气进行冷凝回收的基本原理是：物质在不同的温度和压力下，具有不同的饱和蒸气压。当物质的蒸气压在某一温度下达到其相应的饱和蒸气压时，则开始凝结，该温度称为物质的露点温度。只有系统温度低于露点温度，蒸气态物质才能从气相中冷凝出来。冷凝法就是利用挥发性有机物在不同温度和压力下具有不同饱和蒸气压这一性质，采用降低系统温度或提高系统压力的方式，使其从气态转变为液态而从气相中分离出来。

被冷凝物质仅发生物理变化而化学性质不变，故可直接回收利用。冷凝法在理论上可以达到很高的净化程度，但净化程度越高则操作费用越高。因此，它常常作为净化高浓度有机废气的预处理工序，从降低污染物含量和减少废气体积两方面减少后续工艺的负荷，并回收有价值物质。该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要附属冷冻设备，主要应用于石油、化工、制药等行业有机废气处理。

现有技术中采用冷凝回收处理设备对废气中的特定成分进行冷凝回收处理，工作原理是将废气温度降低至特定值，废气中的成分由气态转换为液态，再对液态的原料进行收集。实际操作中发现，当废气中的成分成为液态之后，通常会粘附在冷凝管的表面而不容易下落汇集，这导致废气冷凝回收的效率降低。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、具备自动震颤功能的废气冷凝回收处理设备，提升废气冷凝回收的效率。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种废气冷凝回收处理设备包括带有锥形底的外箱体，在外箱体的顶部设有顶板，在锥形底的底部中心设有带有电磁阀的排料管；还包括顶部进气管道和顶部出气管道，顶部进气管道的下端延伸至外箱体内腔的底部、上端由开设在顶板上的孔伸出且外壁与顶板密封焊接，顶部出气管道的下端延伸至外箱体内腔的顶部、上端由开设在顶板上的孔伸出且外壁与顶板密封焊接；在外箱体的内腔还设有螺旋盘管，在外箱体中上部的侧壁上安装有介质进管、中下部的外壁上安装有介质出管，在螺旋盘管的上端与介质进管之间设有顶部金属波纹管、下端与介质出管之间设有底部金属波纹管，在螺旋盘管位于顶部的管段、顶部金属波纹管与顶板之间设有多个顶部弹簧，在螺旋盘管位于底部的管段、底部金属波纹管与锥形底之间设有多个底部弹簧；在外箱体中部侧壁的一侧安装有中部第一进气管道和中部第二进气管道、中部侧壁的另一侧安装有中部第一出气管道和中部第二出气管道；在螺旋盘管位于中部的管段的外侧壁上安装有多个扰流翅片。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计简单合理的废气冷凝回收处理设备，与现有的冷凝回收处理设备相比，本技术方案中通过设置外箱体并在外箱体内设置供冷却介质通过的螺旋盘管，为废气提供了一个稳定的冷凝环境。通过在外箱体的侧壁上设置介质进管和介质出管，为废气的来源管路以及尾气的排放管路提供了现成的接口，因此本处理设备十分便于向车间、厂房内进行安装。通过在螺旋盘管的上下两端均设置金属波纹管并设置螺旋盘管、金属波纹管两者由上方和下方的弹簧悬挂于外箱体内腔的中部，实现管道连接的同时令螺旋盘管具备在外力作用下震颤的能力，当螺旋盘管发生震颤时，液化后粘附在其表面的液态废气组分能够顺畅地流下并汇聚，因此能够提升组分冷凝回收的效率。通过设置顶部进气管道、中部第一进气管道和中部第二进气管道，为废气提供了三个输入的通道，通过设置顶部出气管道、中部第一出气管道和中部第二出气管道，为废气提供了三个输出的通道，由于顶部进气管道将废气输送至外箱体内腔的底部，因此令废气在由下至上的移动过程中得到充分冷凝，横向相对的中部第一进气管道、中部第二进气管道以及中部第一出气管道、中部第二出气管道主要用于形成横向的气流，在持续冷凝作用进行的同时，上述横向气流与螺旋盘管外壁上的扰流翅片作用令螺旋盘管产生上述震颤作用。

优选地：扰流翅片为半月形金属板，与螺旋盘管之间焊接固定；扰流翅片的板体与螺旋盘管的螺旋中心线的延伸方向垂直。

优选地：中部第一进气管道与中部第一出气管道两者的中心线相交且夹角为120°至135°，中部第二进气管道与中部第二出气管道两者的中心线相交且夹角为120°至135°。

优选地：在顶部进气管道上连接有顶部送气管道，在中部第一进气管道上连接有中部第一送气管道，在中部第二进气管道上连接有中部第二送气管道，还包括将顶部送气管道、中部第一送气管道和中部第二送气管道三者连通的送气连通管道；在顶部出气管道上连接有顶部排气管道，在中部第一出气管道上连接有中部第一排气管道，在中部第二出气管道上连接有中部第二排气管道，还包括将顶部排气管道、中部第一排气管道和中部第二排气管道三者连通的排气连通管道。

优选地：还包括由多个立柱构成的支架，外箱体由所述支架支撑。

优选地：在介质进管的外端以及介质出管的外端均设有法兰盘。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中外箱体和螺旋盘管部分的俯视结构示意图；

图3是图1和图2中螺旋盘管与其外壁上的扰流翅片的配合结构示意图。

图中：1、顶部送气管道；2、顶板；3、顶部金属波纹管；4、介质供应管道；5、介质进管；6、送气连通管道；7、中部第一送气管道；8、中部第一进气管道；9、中部第二送气管道；10、中部第二进气管道；11、外箱体；12、支架；13、扰流翅片；14、顶部进气管道；15、顶部出气管道；16、顶部排气管道；17、顶部弹簧；18、螺旋盘管；19、排气连通管道；20、中部第一出气管道；21、中部第一排气管道；22、中部第二出气管道；23、中部第二排气管道；24、介质出管；25、介质排出管道；26、底部金属波纹管；27、底部弹簧；28、电磁阀；29、锥形底。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1、图2和图3，本实用新型的废气冷凝回收处理设备包括带有锥形底29的外箱体11，在外箱体11的顶部设有顶板2，在锥形底29的底部中心设有带有电磁阀28的排料管。冷凝后液化的废气组分滴落在锥形底29上，汇聚后由排料管排出，电磁阀28用于控制排料管排料的时间间隔。可以在外箱体11的外壁上包覆保温材料，隔绝外箱体11的侧壁与外界环境之间的热量通路。

本实施例中，还包括由多个立柱构成的支架12，外箱体11由支架12支撑。

还包括顶部进气管道14和顶部出气管道15，顶部进气管道14的下端延伸至外箱体11内腔的底部、上端由开设在顶板2上的孔伸出且外壁与顶板2密封焊接，顶部出气管道15的下端延伸至外箱体11内腔的顶部、上端由开设在顶板2上的孔伸出且外壁与顶板2密封焊接。顶部进气管道14作为将废气导入外箱体11内的主管道，该进气管道14将废气直接导入外箱体11内腔的底部，令废气在上升的过程中得到冷却。

在外箱体11的内腔还设有螺旋盘管18，在外箱体11中上部的侧壁上安装有介质进管5、中下部的外壁上安装有介质出管24，在螺旋盘管18的上端与介质进管5之间设有顶部金属波纹管3、下端与介质出管24之间设有底部金属波纹管26，在螺旋盘管18位于顶部的管段、顶部金属波纹管3与顶板2之间设有多个顶部弹簧17，在螺旋盘管18位于底部的管段、底部金属波纹管26与锥形底29之间设有多个底部弹簧27。令螺旋盘管18的上下端均采用金属波纹管与介质进管5和介质出管24连接的目的是令螺旋盘管18具备一定活动的余量，而不是固定安装在外箱体11的内部。螺旋盘管18、顶部金属波纹管3、底部金属波纹管26三者构成的组合体采用位于上方的顶部弹簧17和位于下方的底部弹簧27吊挂在外箱体11的内腔中部，为悬浮的状态，当受到外部扰动时，螺旋盘管18、顶部金属波纹管3、底部金属波纹管26三者构成的组合体发生震颤，能够令液化、粘附在螺旋盘管18表面的废气冷凝组分震动滴落，提升冷凝回收处理的效率。

介质进管5连接至介质供应管道4、介质出管24连接至介质排出管道25，这样冷却介质(通常为干燥的冷却空气)通过介质供应管道4和介质进管5向螺旋盘管18内供应，通过介质出管24和介质排出管道25排出，通过换热将外箱体11内腔的热量带走，令外箱体11内维持一定的低温温度，便于废气中的组分在该温度值时冷凝液化。

本实施例中，在介质进管5的外端以及介质出管24的外端均设有法兰盘，这样方便与介质供应管道4和介质排出管道25的对接连接。

在外箱体11中部侧壁的一侧安装有中部第一进气管道8和中部第二进气管道10、中部侧壁的另一侧安装有中部第一出气管道20和中部第二出气管道22。中部第一进气管道8、中部第二进气管道10作为另外的两个将废气导入外箱体11内部的通道，与横向相对的中部第一出气管道20、中部第二出气管道22配合在外箱体11内部形成横向流通的气流。

本实施例中，中部第一进气管道8与中部第一出气管道20两者的中心线相交且夹角为120°至135°，优选为130°；中部第二进气管道10与中部第二出气管道22两者的中心线相交且夹角为120°至135°，优选为130°。

在螺旋盘管18位于中部的管段的外侧壁上安装有多个扰流翅片13。本实施例中，扰流翅片13为半月形金属板，与螺旋盘管18之间焊接固定；扰流翅片13的板体与螺旋盘管18的螺旋中心线(也就是管的中心线，成螺旋形)的延伸方向垂直。上述形成的横向气流在流经中部的螺旋盘管18时，与扰流翅片13发生作用，从图中可以看出，扰流翅片13的板体与横向气流之间是具有一定角度的，这样横向气流对各扰流翅片13产生推力作用。由于从顶部进气管道14、中部第一进气管道8和中部第二进气管道10三者进入的废气量并不是稳定不变的(如外部的废气导入泵的泵送能力在控制器的控制作用下发生周期性变化等)，因此上述气流并不是稳定不变的，螺旋盘管18在上述不稳定气流的作用下会发生震颤现象，也就是围绕原位作上下跳动、左右晃动等动作，这样在螺旋盘管18表面液化的废气组分就能够更顺畅地滴落，提升了冷凝回收的效率。

本实施例中，在顶部进气管道14上连接有顶部送气管道1，在中部第一进气管道8上连接有中部第一送气管道7，在中部第二进气管道10上连接有中部第二送气管道9，还包括将顶部送气管道1、中部第一送气管道7和中部第二送气管道9三者连通的送气连通管道6；在顶部出气管道15上连接有顶部排气管道16，在中部第一出气管道20上连接有中部第一排气管道21，在中部第二出气管道22上连接有中部第二排气管道23，还包括将顶部排气管道16、中部第一排气管道21和中部第二排气管道23三者连通的排气连通管道19。工作时，废气经由顶部送气管道1向外箱体11内输送，其中一部分废气被送气连通管道6导入中部第一进气管道8和中部第二进气管道10用于形成横向气流，冷凝后的残余废气经由顶部排气管道16、中部第一出气管道20和中部第二出气管道22分三路排出，中部第一出气管道20和中部第二出气管道22两者通过排气连通管道19连通至顶部排气管道16，因此最后汇合成为一路排出。

本处理设备的搭建过程：

外箱体11初始条件下为上下敞口的圆柱形筒，在其侧壁上焊接安装介质进管5、中部第一进气管道8、中部第二进气管道10、中部第一出气管道20、中部第二出气管道22和介质出管24；在顶板上焊接安装顶部进气管道14和顶部出气管道15；在螺旋盘管18的上下两端安装顶部金属波纹管3和底部金属波纹管26，之后将上述组合体置入外箱体11的内腔，并将顶部金属波纹管3与介质进管5、底部金属波纹管26与介质出管24对接连接；之后在底部采用多个底部弹簧27将螺旋盘管18的组合体与锥形底29连接后，将锥形底29的顶部边缘与外箱体11的底部边缘密封焊接，在顶部采用多个顶部弹簧17将顶板2与螺旋盘管18的组合体连接后，将外箱体11的顶部边缘与顶板2密封焊接；之后安装顶部送气管道1、中部第一送气管道7、中部第二送气管道9、送气连通管道6和介质供应管道4以及顶部排气管道16、中部第一排气管道21、中部第二排气管道23、排气连通管道19和介质排出管道25。

本处理设备的工作方式：

外界设施制备干燥的冷空气并通过介质供应管道4向螺旋盘管18及其金属波纹管构成的组合体内供应，并从介质排出管道25排出，通过热交换作用带走外箱体11内的热量，令其温度降低至一定范围；将废气从顶部送气管道1送入，部分废气由送气连通管道6进入中部第一送气管道7和中部第二送气管道9，顶部进气管道14将废气直接导入外箱体11的内腔底部，中部第一进气管道8、中部第二进气管道10以及中部第一出气管道20、中部第二出气管道22将废气形成横向的气流，冷凝后的废气上行并经由顶部出气管道15排出，从中部第一排气管道21、中部第二排气管道23出来的废气经排气连通管道19汇集到顶部排气管道16；冷凝得到的液态废气组分位于螺旋盘管18、顶部金属波纹管3和底部金属波纹管26上，横向的气流令螺旋盘管18的组合体产生一定的震颤作用，液态的废气组分汇聚成滴并向下滴落，在锥形底29上汇集，通过定时打开电磁阀28对上述液态组分进行排出收集。通常情况下，废气从本处理设备内一次通过并不能令废气中的组分完全得到冷凝回收，因此可以将顶部排气管道16排出的废气循环导入到顶部送气管道1内，实现连续式、循环式的冷凝处理，多次循环后废气中的组分被充分回收，当需要对外箱体11的内腔进行清洁时，可以通过顶部送气管道1向内部送入大量的空气，解除上述循环，令空气经由顶部排气管道16排出，持续较长的时间进行清洁，令内部残留的废气组分得到冲刷并最终排出。

Claims (6)

1.一种废气冷凝回收处理设备，其特征是：包括带有锥形底(29)的外箱体(11)，在外箱体(11)的顶部设有顶板(2)，在锥形底(29)的底部中心设有带有电磁阀(28)的排料管；还包括顶部进气管道(14)和顶部出气管道(15)，顶部进气管道(14)的下端延伸至外箱体(11)内腔的底部、上端由开设在顶板(2)上的孔伸出且外壁与顶板(2)密封焊接，顶部出气管道(15)的下端延伸至外箱体(11)内腔的顶部、上端由开设在顶板(2)上的孔伸出且外壁与顶板(2)密封焊接；

在外箱体(11)的内腔还设有螺旋盘管(18)，在外箱体(11)中上部的侧壁上安装有介质进管(5)、中下部的外壁上安装有介质出管(24)，在螺旋盘管(18)的上端与介质进管(5)之间设有顶部金属波纹管(3)、下端与介质出管(24)之间设有底部金属波纹管(26)，在螺旋盘管(18)位于顶部的管段、顶部金属波纹管(3)与顶板(2)之间设有多个顶部弹簧(17)，在螺旋盘管(18)位于底部的管段、底部金属波纹管(26)与锥形底(29)之间设有多个底部弹簧(27)；

在外箱体(11)中部侧壁的一侧安装有中部第一进气管道(8)和中部第二进气管道(10)、中部侧壁的另一侧安装有中部第一出气管道(20)和中部第二出气管道(22)；在螺旋盘管(18)位于中部的管段的外侧壁上安装有多个扰流翅片(13)。

2.如权利要求1所述的废气冷凝回收处理设备，其特征是：扰流翅片(13)为半月形金属板，与螺旋盘管(18)之间焊接固定；扰流翅片(13)的板体与螺旋盘管(18)的螺旋中心线的延伸方向垂直。

3.如权利要求1所述的废气冷凝回收处理设备，其特征是：中部第一进气管道(8)与中部第一出气管道(20)两者的中心线相交且夹角为120°至135°，中部第二进气管道(10)与中部第二出气管道(22)两者的中心线相交且夹角为120°至135°。

4.如权利要求1所述的废气冷凝回收处理设备，其特征是：在顶部进气管道(14)上连接有顶部送气管道(1)，在中部第一进气管道(8)上连接有中部第一送气管道(7)，在中部第二进气管道(10)上连接有中部第二送气管道(9)，还包括将顶部送气管道(1)、中部第一送气管道(7)和中部第二送气管道(9)三者连通的送气连通管道(6)；在顶部出气管道(15)上连接有顶部排气管道(16)，在中部第一出气管道(20)上连接有中部第一排气管道(21)，在中部第二出气管道(22)上连接有中部第二排气管道(23)，还包括将顶部排气管道(16)、中部第一排气管道(21)和中部第二排气管道(23)三者连通的排气连通管道(19)。

5.如权利要求1所述的废气冷凝回收处理设备，其特征是：还包括由多个立柱构成的支架(12)，外箱体(11)由所述支架(12)支撑。

6.如权利要求1所述的废气冷凝回收处理设备，其特征是：在介质进管(5)的外端以及介质出管(24)的外端均设有法兰盘。

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