CN212408690U - 一种低耗能型的rto燃烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低耗能型的RTO燃烧炉，涉及气体燃烧炉领域，包括传输有机废气的废气管道、用于气体燃烧的燃烧室、利用燃烧室内生成的热废气对废气管道内的有机废气进行预热的预热室以及回收热废气中的热量的热交换室。燃烧室内设置有使用蓄热材料制成的蓄热腔和用于提升蓄热腔内的初始温度以点燃废气的燃烧器；预热室与燃烧室相通，预热室与燃烧室之间设置有透气分隔板。针对现有的蓄热式气氧化燃烧炉无法对有机废气进行有效预热的问题，本实用新型具有利用有机废气燃烧热量对有机废气进行预热、预热效果较佳的优点。

Description

一种低耗能型的RTO燃烧炉

技术领域

本实用新型涉及气体燃烧炉领域，更具体地说，它涉及一种低耗能型的RTO燃烧炉。

背景技术

印制电路板，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者。印制电路板多用“PCB”来表示。PCB在制作过程中，会产生有机废气，废气中含有甲苯、甲烷等气体，废气带有强烈的刺激性气味，需要进行燃烧处理消除甲苯、甲烷等气体后才能进行排放。

对于现有的有害废气燃烧装置，如专利公开号为CN203116036U的中国专利，其公开了一种自由式RTO废气焚烧炉，包括炉膛，炉膛设置有废气入口及废气出口，炉膛内安装有一燃烧机，炉膛内设置有燃烧室及蓄热室，燃烧室与蓄热室为一体结构，蓄热室内设置有至少一道蓄热材料，蓄热材料为若干水平摆放的陶瓷砖结构，陶瓷砖结构采用蜂窝陶瓷砖结构、多孔陶瓷砖结构。

上述现有技术存在以下问题：蓄热室为蜂窝状的蓄热室，其内部为贯通状，外壁多为封闭式结构，这种蓄热室虽然能预热新进入的有机废气，但是预热新进入的有机废气的体积有所减小，单纯靠外壁的热量预热新进入的有机废气，不足以达到预热目的，也就增加了燃料的消耗，使运行成本增高，由于预热较差，部分废气无法达到燃烧温度，导致部分废气不能充分燃烧的同时被排出燃烧炉，排放到大气中，造成环境的污染。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种低耗能型的RTO燃烧炉，其具有有机废气预热充分、有机废气燃烧充分的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种低耗能型的RTO燃烧炉，包括：

燃烧室，所述燃烧室内设置有使用蓄热材料制成的蓄热腔和用于提升所述蓄热腔内的初始温度以点燃废气的燃烧器；

预热室，所述预热室与燃烧室相通，所述预热室与所述燃烧室之间设置有透气分隔板，所述透气隔板上贯穿开设有用于所述燃烧室和所述预热室之间进行气体交换的透气孔；

废气管道，所述废气管道用于传输收集到的有机废气，所述废气管道与所述燃烧室连通以向所述燃烧室供给可燃性气体，所述废气管道的中间段穿设过所述预热室,所述废气管道位于所述预热室内的管道段为导热性良好的预热管道；

热交换室，所述热交换室内设置有与所述预热室相连通以排出燃烧后废气的排废管道，所述热交换室内填充有吸收所述排废管道内废气热量的冷却液。

通过上述技术方案，燃烧器提高燃烧室内的温度，为有机废气的燃烧提供温度条件，蓄热材料组成蓄热腔能够蓄积热量以维持蓄热腔内的燃烧温度，在蓄热腔内达到有机废气燃烧温度（780℃以上）的情况下有机废气可通过蓄热腔内的温度实现自行燃烧，同时有机废气燃烧所释放的热量维持蓄热腔内的温度，无需燃烧器提供燃烧温度，关闭燃烧器，降低燃料的消耗；

随着有机废气不断输送到燃烧室，燃烧后的高温废气会被排向出口即与燃烧室相连通的预热室，透气分隔板起到分割环境的作用，在不影响两个腔室之间气体交换的情况下，对灰尘有阻挡作用，高温废气进入到预热室中，高温废气会通过位于预热室中的预热管道传导热量，向预热管道中的有机废气传递热量，对有机废气进行预加热，在有机废气进入燃烧室前对有机废气进行预加热改善有机废气预热的效果，还有效利用了有机废气燃烧所产生的热量；

在有机废气进入到燃烧室之前加热有机废气，一方面降低了气体中颗粒物的粘度，能够预防并降低有机废气对后续管道和燃烧室的污染，另一方面，提高了有机废气的初始温度，使有机废气进入燃烧室后需要吸收的热量减小，对蓄热腔内的热量消耗小，一定程度保持了蓄热腔内的高温环境，加剧了有机废气的燃烧反应，使有机废气的燃烧更加完全，对有机废气的净化效果更佳；

设置热交换室，吸收高温废气中的过多的热量对废气进行降温，降低热污染。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述预热管道呈“S”形排布在所述预热室内形成换热面积较大的换热管排。

通过上述技术方案，S形排布在预热室内的预热管道，预热管道的长度允许设计的更长，更长的管道与预热室内的高温废气之间的接触面积更大，预热管能够更快的从高温废气中吸收热量，有机废气在预热室内沿S形的预热管道运动，移动的路径随管道的延长而延长，延长了有机废气在预热管道内的加热时间，S形的移动轨迹是有机废气能够从预热室的不同位置吸收热量，使有机废气再预热室中能够更有效的吸收热量，优化预热效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述透气分隔板为百叶窗式的分隔结构，所述预热管道的侧壁上固定有若干导热性良好的吸热翅片。

通过上述技术方案，通过在预热管道上吸热翅片，加快预热管道吸收预热室内热量的能力，使预热管道能够更好的向管道内的有机废气提供热量，改善有机废气的预热效果；

百叶窗式的透气分隔板透气效果好，同时具有较好的防尘效果，能够去除燃烧后的废气中漂浮的燃渣，减少进入预热室内的燃渣的数量，一定程度减少吸热翅片上的灰尘附着，维持吸热翅片较好的导热能力。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述热交换室包括油冷腔和水冷腔，所述油冷腔和所述水冷腔中的所述冷却液分别为冷却油和冷却水，所述排废管道依次穿过所述油冷腔和所述水冷腔。

通过上述技术方案，油冷腔内的冷却油具有较佳的导热性能，能够高效的将吸收废气内的热量，对高温废气进行快速冷却；水冷腔中的冷却水有较大的比热容、温度变化小，能够进一步吸收经过冷却油冷却后的废气中的热量，有效降低废气的温度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排废管道位于所述油冷腔和所述水冷腔中的管道段呈螺旋状。

通过上述技术方案，增加管道与冷区油和冷却水的接触面积，提高热交换效率，提高冷却油和冷却水的吸热效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水冷腔和所述油冷腔之间通过设置导热性良好的换热金属板分隔，所述换热金属板的两侧侧壁分别与冷却水和冷却油直接接触。

通过上述技术方案，热量能够从冷却油中通过换热金属板传到至冷却水中，热量集中在冷却水中，冷却水加热后引出可用于清洁、取暖等方面，高效利用有机废气产生的热量。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括过滤室，所述排废管道远离所述预热室的一端穿出所述热交换室并与所述过滤室相连通，所述过滤室内设置有用于吸附燃烧后废气中残留的有害气体的活性炭吸附层，所述过滤室于所述活性炭吸附层远离所述排废管道的一侧设置有用于排出废气的排气口。

通过上述技术方案，废气穿过活性炭吸附层，去除废气中可能存在的未被完全燃烧的有害气体，并吸附废气中的杂质，进一步净化废气，改善废气处理效果；过滤室设置在热交换室之后，经过热交换室吸收热量后废气的温度降低，可以预防高温废气所造成的高温环境降低活性炭吸附层中活性炭的吸附能力，保持活性炭吸附层的吸附能力以保障废气的净化效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述预热室和所述燃烧室的外侧以及所述预热管道与所述燃烧室之间的所述废气管道的管道外壁上均包覆有保温层。

通过上述技术方案，减少预热后有机废气热量的流失，改善预热效果，减少气体在传输过程中的热量损失，提高废气产生的热量的利用率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述蓄热腔由蜂窝陶瓷砖堆砌成的蜂窝陶瓷砖墙体围成，所述蜂窝陶瓷砖的网孔沿所述燃烧室内有机废气的运动方向设置。

通过上述技术方案，便于有机废气穿过蜂窝陶瓷砖，便于有机废气进入蓄热腔中燃烧。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

(1)通过设置与燃烧室连通的预热室，利用有机废气燃烧产生的热量来预热有机废气，一方面提高了有机废气燃烧所产生的热量的利用率，另一方面通过预热有机废气降低了有机废气的粘性并提高了有机废气的初始温度，预防有机废气中的颗粒粘附在蓄热腔的腔体壁，影响正常燃烧，加剧了有机废气的燃烧使有机废气燃烧更加充分，改善了有机废气的净化效果；

(2)进一步地，通过设置过滤腔，利用活性炭吸附层对燃烧处理过的废气进行二次净化，吸附其中残留的灰尘和有害气体，将过滤腔设置在热交换室之后，预防废气温度过高影响活性炭吸附层中的活性炭因受热导致活性炭的吸附能力降低，废气经热交换室降温后再通入活性炭吸附层中，保障活性炭吸附层的吸附能力，提高废气净化效果；

(3)进一步地，通过混合使用水冷和油冷两种冷却方式，并通过换热金属板分割冷却水和冷却油两种冷却介质，冷却油的传热性比较好能够更高效的吸收热量，冷却油比热容低升温快、冷却水比热容高升温慢，同时高温废气从油冷腔到水冷腔，故冷却油的温度高于冷却水的温度，冷却水能够从冷却油和排废管道两处吸收热量，冷却水吸收冷却油中的热量降低了冷却油的温度，保持了冷却油相对较低的温度，一定程度上提高了冷却油的吸热效率，优化了废气冷却的效果，由于高温废气的热量向冷却水中集中，加热后的冷却水可以作为洗澡、取暖等用途，提高了废热利用效率。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是本实施例中预热管道的截面图。

附图标记：1、燃烧室；11、蓄热腔；12、燃烧器；13、蜂窝陶瓷砖墙体；2、预热室；21、透气分隔板；3、废气管道；31、预热管道；32、吸热翅片；321、传热部；322、吸热部；4、热交换室；41、油冷腔；42、水冷腔；43、换热金属板；5、排废管道；6、过滤室；61、活性炭吸附层；62、排气口；7、保温层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种预防蓄热材料孔洞封堵的机废气燃烧装置，如图1所示，包括用于传输有机废气的废气管道3、对废气管道3内的有机废气进行预热处理的预热室2和对有机废气进行燃烧净化的燃烧室1和用于回收燃烧后的高温废气中的热量的热交换腔，以及对燃烧后的废气作进一步吸附净化的过滤室6。废气管道3的中间段穿设过预热室2,废气管道3位于预热室2内的管道段为导热性良好的预热管道31。

预热室2与燃烧室1之间设置有透气分隔板21来分隔两个工作区域，透气分隔板21为分隔预热室2与燃烧室1的百叶窗式不锈钢隔板，具有阻隔灰尘的作用，允许燃烧室1内的产生热气充入预热室2中，利用废气燃烧产生的热量对预热管道31内的有机废气进行预热。百叶窗式的透气分隔板21透气效果好，同时具有较好的防尘效果，废气中的燃渣会附着在透气分隔板21的窗叶上，去除部分燃烧后的废气中漂浮的燃渣，以减少进入预热室2内的燃渣的数量。

位于预热室2内的预热管道31呈S形绕设形成具有较大换热面积的换热管排，S形绕设还延长了废气在预热室2中的运输轨迹，延长了管道中的有机废气的加热时长，S形的运动轨迹使管道中的有机废气能够从预热室2的不同位置吸收热量，优化预加热效果；再参考图2，预热管道31的侧壁上焊接固定有吸热翅片32，吸热翅片32固定在预热管道31的直管道段上，吸热翅片32包括与预热管道31贴合的传热部321和突出预热管道31管身的板状的吸热部322，吸热部322与传热部321一体设置，散热翅片能够从预热室2的高温环境中吸收热量传递给预热管道31，再传递给预热管道31内的有机废气，吸热翅片32增强了预热管道31的吸热能力，优化了有机废气的预加热效果。

燃烧室1内使用蓄热材料-蜂窝陶瓷砖堆砌有两道蜂窝陶瓷砖墙体13，两道蜂窝陶瓷砖墙体13之间形成了热量不易流失的蓄热腔11，燃烧室1的侧壁上于蓄热腔11内固定有由外部供给天然气燃料的燃烧器12。装置初始运行时，启动燃烧器12，燃烧器12点燃废气并提升蓄热腔11内的温度。

热交换室4内穿设有与预热室2连通的排废管道5，热交换室4内设置有使用含铜钢制成的换热金属板43，换热金属板43将热交换室4分隔成油冷腔41和水冷腔42两部分，油冷腔41和水冷腔42内分别填充有冷却油和冷却水两种冷却液，排废管道5在油冷腔41和水冷腔42中均螺旋绕设形成螺旋状的换热管道结构，提高废气与冷却油和冷却水之间的热交换效率；水冷腔42的侧壁上安装有串接管道阀的进口管道和出口管道，进口管道设置在水冷腔42的顶部位置用于向水冷腔42中输送自来水作为冷却水，出口管道设置在水冷腔42的底部位置用于排出加热后的水，通过进水管道和出水管道能够方便的更换水冷腔42中的冷却水。冷却油的比热容低于冷却水，在吸收废气中的热量后能够拥有更高的热量，并通过换热金属板43将热量传送给冷却水；冷却水分别从换热金属板43和排废管道5中吸收热量，热量相冷却水集中，提高了有机废气燃烧产生热量的利用率，加热后的冷却水可以用于洗澡用水、取暖用水等。

排废管道5传出热交换室4后与过滤室6的顶部相连通，过滤室6的底部开设有用于排出废气的排气口62，排气口62语排废管道5的端口之间与过滤室6内设置有两层活性炭吸附层61，通过活性炭吸附废气中的灰尘和残留的有害气体，进一步优化净化效果。

预热室2和燃烧室1的外壁上以及预热管道31与预热室2之间的废气管道3的管壁上均包覆有保温层7，减少三处区域与外界环境的热交换，预防高温影响工作环境，减少热量流失，提高热量的回收率。

本实用新型工作时，燃烧器12启动对蓄热腔11区域进行加热，提高蓄热腔11内的环境温度；有机废气由废气管道3输送到位于预热室2内的预热管道31内，由于废气的吸入，燃烧室1内气体流动，蓄热腔11内的高温气体被压入预热室2中，高温气体对预热管道31进行加热，预热管道31内的有机废气经过加热后温度升高，废气的温度升高、粘性降低；经预热管道31加热后的有机废气继续沿废气管道3进入到燃烧室1内，有机废气被燃烧器12的火焰点燃进行燃烧，燃烧后产生的高温气体先进入预热室2对预热管道31进行加热，再进入热交换室4，由冷却油和冷却水带走热量，温度降低后进入过滤室6中并穿过活性炭吸附层61进行二次过滤；由于使用蜂窝陶瓷砖堆砌的蜂窝陶瓷砖墙体13具有很好的蓄热作用，当蓄热腔11的温度提升至有机废气的燃点（780℃以上），关闭燃烧器12，有废气自身燃烧人提供热量维持蓄热腔11内的温度，节约能耗。

综上所述：通过设置与燃烧室1连通的预热室2，利用有机废气燃烧产生的热量来预热有机废气，通过预热有机废气降低了有机废气的粘性并提高了有机废气的初始温度，预防有机废气中的颗粒粘附在蜂窝陶瓷砖的蜂窝孔封堵蜂窝孔影响有机废气的正常穿过，有机废气初始温度提高室有机废气从蓄热腔11中吸收的热量减少，蓄热腔11中的热量损失减少则蓄热腔11内可以保持更高的温度，燃烧环境温度的提升加剧了有机废气的燃烧使有机废气燃烧更加充分，改善了有机废气的净化效果；S形的预热管道31以及预热管道31侧壁上固定的吸热翅片32有效提高了有机废气与预热室2环境的热交换效率，改善预热效果；设置过滤腔，利用活性炭吸附层61对燃烧处理过的废气进行二次净化，吸附其中残留的灰尘和有害气体，将过滤腔设置在热交换室4之后，预防废气温度过高影响活性炭吸附层61中的活性炭因受热导致活性炭的吸附能力降低，废气经热交换室4降温后再通入活性炭吸附层61中，保障活性炭吸附层61的吸附能力，提高废气净化效果。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低耗能型的RTO燃烧炉，其特征在于，包括：

燃烧室（1），所述燃烧室（1）内设置有使用蓄热材料制成的蓄热腔（11）和用于提升所述蓄热腔（11）内的初始温度以点燃废气的燃烧器（12）；

预热室（2），所述预热室（2）与燃烧室（1）相通，所述预热室（2）与所述燃烧室（1）之间设置有透气分隔板（21），所述透气分隔板上贯穿开设有用于所述燃烧室（1）和所述预热室（2）之间进行气体交换的透气孔；

废气管道（3），所述废气管道（3）用于传输收集到的有机废气，所述废气管道（3）与所述燃烧室（1）连通以向所述燃烧室（1）供给可燃性气体，所述废气管道（3）的中间段穿设过所述预热室（2）,所述废气管道（3）位于所述预热室（2）内的管道段为导热性良好的预热管道（31）；

热交换室（4），所述热交换室（4）内设置有与所述预热室（2）相连通以排出燃烧后废气的排废管道（5），所述热交换室（4）内填充有吸收所述排废管道（5）内废气热量的冷却液。

2.根据权利要求1所述的一种低耗能型的RTO燃烧炉，其特征在于，所述预热管道（31）呈“S”形排布在所述预热室（2）内形成换热面积较大的换热管排。

3.根据权利要求2所述的一种低耗能型的RTO燃烧炉，其特征在于，所述透气分隔板（21）为百叶窗式的分隔结构，所述预热管道（31）的侧壁上固定有若干导热性良好的吸热翅片（32）。

4.根据权利要求1所述的一种低耗能型的RTO燃烧炉，其特征在于，所述热交换室（4）包括油冷腔（41）和水冷腔（42），所述油冷腔（41）和所述水冷腔（42）中的所述冷却液分别为冷却油和冷却水，所述排废管道（5）依次穿过所述油冷腔（41）和所述水冷腔（42）。

5.根据权利要求4所述的一种低耗能型的RTO燃烧炉，其特征在于，所述排废管道（5）位于所述油冷腔（41）和所述水冷腔（42）中的管道段呈螺旋状。

6.根据权利要求5所述的一种低耗能型的RTO燃烧炉，其特征在于，所述水冷腔（42）和所述油冷腔（41）之间通过设置导热性良好的换热金属板（43）分隔，所述换热金属板（43）的两侧侧壁分别与冷却水和冷却油直接接触。

7.根据权利要求6所述的一种低耗能型的RTO燃烧炉，其特征在于，还包括过滤室（6），所述排废管道（5）远离所述预热室（2）的一端穿出所述热交换室（4）并与所述过滤室（6）相连通，所述过滤室（6）内设置有用于吸附燃烧后废气中残留的有害气体的活性炭吸附层（61），所述过滤室（6）于所述活性炭吸附层（61）远离所述排废管道（5）的一侧设置有用于排出废气的排气口（62）。

8.根据权利要求7所述的一种低耗能型的RTO燃烧炉，其特征在于，所述预热室（2）和所述燃烧室（1）的外侧以及所述预热管道（31）与所述燃烧室（1）之间的所述废气管道（3）的管道外壁上均包覆有保温层（7）。

9.根据权利要求1所述的一种低耗能型的RTO燃烧炉，其特征在于，所述蓄热腔（11）由蜂窝陶瓷砖堆砌成的蜂窝陶瓷砖墙体（13）围成，所述蜂窝陶瓷砖的网孔沿所述燃烧室（1）内有机废气的运动方向设置。

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