CN217188699U - 一种pou电加热反应装置及其设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种POU电加热反应装置及其设备，涉及废气处理技术领域。POU电加热反应装置包括反应装置本体、加热套管及加热件。反应装置本体设置有反应腔和与反应腔连通的进气口，进气口用于向反应腔通入废气。加热套管设置于反应腔内并与反应装置本体连接，加热套管的数量为多个，多个加热套管呈圆周阵列分布，通过将加热件设置于加热套管内，实现了对反应腔内部进行均匀地加热，从而对进入反应腔内的有毒废气进行充分且均匀地加热，提高有毒废气的加热分解效率。此外，本实用新型的加热套管分布紧凑、合理，可使得反应装置本体以及POU电加热反应设备体积较小，从而有效克服了POU电加热反应设备的安装局限性，并提升其适应性。

Description

一种POU电加热反应装置及其设备

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体而言，涉及一种POU电加热反应装置及其设备。

背景技术

电加热技术是POU设备中处理有毒废气的一种方式，主要是对有毒废气进行加热使其高温分解。现有的POU设备通常体积过大，在空间狭小的场地安装会受较大限制，不方便安装甚至无法安装，同时由于现有的POU设备的加热腔过大，使得安装的多个加热棒的分布较为分散，导致有毒废气受热不均匀，降低了分解效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种体积小、加热件布局合理的POU电加热反应装置及其设备，其能够安装在较小空间，并通过多个加热件均匀地分布以使废气进行充分分解。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种POU电加热反应装置，包括反应装置本体、加热套管及加热件；

所述反应装置本体设置有反应腔和与所述反应腔连通的进气口，所述进气口用于向所述反应腔通入废气；

所述加热套管设置于所述反应腔内并与所述反应装置本体连接，所述加热套管的数量为多个，多个所述加热套管呈圆周阵列分布；

所述加热件设置于所述加热套管内。

在上述实施例中，通过在每个加热套管内均放置一个加热件，以使加热件通过加热套管对反应腔进行加热，从而对通过进气口进入反应腔内的有毒废气进行充分且均匀的加热，使其在高温环境下受热分解、转化。

在可选的实施方式中，所述反应装置本体的顶壁开设有第一通孔，所述加热套管竖直设置于所述反应腔内，所述加热套管的一端与所述第一通孔密封连接，所述加热件穿过所述第一通孔并设置于所述加热套管内。

在上述实施例中，加热件可以自由放置于加热套管内或从加热套管内取出，从而方便更换、检修加热件。加热套管具有开口的一端与第一通孔的边缘进行密封连接，从而确保密闭性，以防止有毒废气溢出，也可防止热量散发降低加热效果。

在可选的实施方式中，所述反应装置本体的侧壁开设有第二通孔，所述加热套管倾斜设置于所述反应腔内，所述加热套管的一端与所述第二通孔密封连接，所述加热件穿过所述第二通孔并设置于所述加热套管内。

在上述实施例中，通过倾斜设置加热套管，可使加热件倾斜插入加热套管内，以方便加热件放置于加热套管内或从加热套管内取出，有效克服了其在竖直方向的空间较小的情况下加热套管的安装局限性。

在可选的实施方式中，所述反应装置本体还设置有排气口，所述进气口设置于所述反应装置本体的顶壁，所述排气口设置于所述反应装置本体的底壁。

在上述实施例中，反应过后的气体从排气口排出反应腔，以使气体的流向合理，并使得反应更加充分，显著提高分解效率。

在可选的实施方式中，所述加热套管的外壁设置有多个翅片，多个所述翅片等间距地分布于所述加热套管朝向所述反应腔中部的半圆周外壁上。

在上述实施例中，翅片起导热作用，以进一步将热量均匀地向反应腔传递，保证反应腔内热量分布均衡，有效提高热传递效率和加热效率。

在可选的实施方式中，所述POU电加热反应装置还包括进气管和导流板，所述进气管设置于所述进气口并与所述反应腔连通，所述导流板倾斜设置于所述进气管靠近于所述反应腔的一端，所述导流板用于将进入所述进气管内的所述废气导向所述反应腔内的所述加热套管。

在上述实施例中，通过在进气口设置进气管和导流板，以对有毒废气进行导向，以使有毒废气充分加热分解，提高分解效率。

在可选的实施方式中，所述POU电加热反应装置还包括保温层，所述保温层设置于所述反应腔的外壁。

在上述实施例中，保温层可防止反应腔内的热量迅速流失，从而保证反应腔内的温度保持稳定。

在可选的实施方式中，所述POU电加热反应装置还包括水冷壁，所述水冷壁设置于所述保温层的外壁。

在上述实施例中，通过在水冷壁内通入流动的冷水，以吸收散发至反应装置本体外部的热量，防止整个POU电加热反应装置出现温度过高情况，避免POU电加热反应装置损坏，同时可避免出现安全隐患。

在可选的实施方式中，所述POU电加热反应装置还包括热电偶及热电偶套管，所述热电偶套管伸入所述反应腔内并与所述反应装置本体连接，所述热电偶设置于所述热电偶套管内。

在上述实施例中，通过热电偶检测加热件的温度，并通过调功器调整加热件的电压使其达到指定温度并维持于指定温度。

第二方面，本实用新型提供一种POU电加热反应设备，包括如前述实施方式任一项所述的POU电加热反应装置。

本实用新型实施例提供的POU电加热反应装置及其设备的有益效果包括：通过将加热件放置于呈圆周阵列分布的加热套管中，实现加热件通过加热套管对反应腔内部进行均匀地加热，从而对进入反应腔内的有毒废气进行充分且均匀地加热，提高有毒废气的加热分解效率。此外，本实用新型的加热套管分布紧凑、合理，可使得反应装置本体以及POU电加热反应设备体积较小，因此可有效克服POU电加热反应设备的安装局限性，从而方便安装、布置POU电加热反应设备，提升其适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的POU电加热反应装置第一实施例剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的POU电加热反应装置第一实施例结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的POU电加热反应装置第二实施例结构示意图。

图标：10-POU电加热反应装置；100-反应装置本体；110-反应腔；120-进气口；130-排气口；140-第一通孔；150-第二通孔；160-第三通孔；200-加热套管；210-翅片；300-进气管；400-导流板；500-热电偶套管；600-保温层；700-水冷壁。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

电加热技术是POU(Local Scrubber，废气处理装置，简称L/S)设备中处理有毒废气的一种方式，主要是利用碳化硅电加热棒产生的热量来对有毒废气进行高温分解。

本案主要改进点为反应腔的腔体，能够使高温流场均匀扩散，以达到更好的热传导的效果，有利于提高电加热的处理效率。

本实用新型提供的一种POU电加热反应设备(图未示)，应用于有毒废气的处理，POU电加热反应设备包括POU电加热反应装置、溢流装置、水箱、洗涤装置以及排气装置等，其中，有毒废气主要在POU电加热反应装置内反应、分解。在本实施例中，POU电加热反应设备体积较小，方便安装、布置，适应性较高。

请参阅图1和图2，本实用新型提供的POU电加热反应装置10包括反应装置本体100、加热套管200、加热件(图未示)、进气管300、导流板400、保温层600、水冷壁700、热电偶(图未示)及热电偶套管500。

其中，反应装置本体100为腔体结构，加热套管200设置于反应装置本体100内并通过设置于加热套管200内的加热件进行加热，热电偶套管500设置于反应装置本体内并通过热电偶监控反应装置本体100的温度。进气管300设置于反应装置本体100上，导流板400设置于进气管300的管口处，以方便废气通过进气管300和导流板400顺利进入至反应装置本体100内并通过加热套管200加热分解。保温层600以及水冷壁700依次设置于反应装置本体100的外壁。

进一步地，反应装置本体100设置有反应腔110和与反应腔110连通的进气口120和排气口130，进气口120用于向反应腔110通入废气，排气口130用于排出废气。进气口120设置于反应装置本体100的顶壁，排气口130设置于反应装置本体100的底壁。

在本实施例中，进气口120和排气口130设置于反应装置本体100相对的两端，有毒气体从顶部的进气口120进入反应腔110，并在反应腔110内流动的过程中与加热套管200及加热套管200形成的高温区域充分接触，以在高温环境下进行充分分解，反应后的气体从底部的排气口130排出反应腔110，因而气体流向合理，能够确保反应更加充分，可显著提高分解效率。

具体地，进气口120的数量为四个，且四个进气口120开设于反应装置本体100的顶壁的中心。

进一步地，进气管300设置于进气口120并与反应腔110连通，导流板400倾斜设置于进气管300靠近于反应腔110的一端，导流板400用于将进入进气管300内的废气导向反应腔110内的加热套管200。

在本实施例中，导流板400可以为格栅，在进气口120设置进气管300和导流板400，以对有毒废气进行导向。导流板400位于反应腔110内，且朝向加热套管200倾斜，以将有毒废气引导至加热套管200，以使有毒废气充分加热分解，提高分解效率。

具体地，导流板400和进气管300的数量均为四个，且四个导流板400与四个进气管300一一对应。

另外需要说明的是，一个导流板400朝向两个加热套管200。

进一步地，反应装置本体100的顶壁开设有第一通孔140，加热套管200竖直设置于反应腔110内，加热套管200与反应装置本体100顶壁的第一通孔140密封连接，加热件穿过第一通孔140并设置于加热套管200内。

在本实施例中，加热套管200为一端封闭、另一端开口的筒状结构，加热套管200具有开口的一端与反应装置本体100的顶壁固定连接。加热件可以自由放置于加热套管200内或从加热套管200内取出，从而方便更换、检修加热件。加热套管200具有开口的一端与第一通孔140的边缘进行密封连接，从而保证反应腔110的密闭性，以防止有毒废气溢出，也可防止热量散发降低加热效果。

在本实施例中，加热套管200竖直设置于反应腔110内，即加热套管200的延伸方向与有毒废气的流动方向一致，从而使得有毒气体在反应腔110内从进气口120朝向排气口130沿竖直方向流动的过程中，与竖直的加热套管200及加热套管200所在的高温区域充分接触，进而使得有毒废气充分加热，提高分解效率。

具体地，第一通孔140的数量为八个，八个第一通孔140开设于反应装置本体100的顶壁，且环绕于进气口120。

进一步地，加热套管200的数量为多个，多个加热套管200呈圆周阵列分布。加热件设置于加热套管200内。

在本实施例中，多个加热套管200围绕设置于反应装置本体100，加热套管200的一端伸入反应腔110内，另一端与反应装置本体100连接，在每个加热套管200内均放置一个加热件，以使加热件通过加热套管200对反应腔110进行加热。伸入反应腔110内的多个加热套管200呈环状均匀分布，从而对通过进气口120进入反应腔110内的有毒废气进行充分且均匀的加热，使其在高温环境下受热分解、转化。

此外，由于多个加热套管200呈环状分布，布局紧凑合理，可使得反应装置本体100的结构及尺寸小于常规加热设备的尺寸，从而方便安装POU电加热反应装置10，提升其适应性。

可以理解的是，反应装置本体100的反应腔110是相对密闭的空间，可防止有毒废气溢出，也可防止热量散发。

进一步地，加热套管200的外壁设置有多个翅片210，多个翅片210等间距地分布于加热套管200朝向反应腔110中部的半圆周外壁上。

在本实施例中，多个翅片210均呈板状，且均为竖直连接于加热套管200的外壁。翅片210起到导热的作用，以进一步将热量均匀地向反应腔110传递，保证反应腔110内热量分布均衡，有效提高热传递效率和加热效率。

具体地，翅片210的数量可以为5根。

进一步地，加热件为碳化硅电加热棒。

在本实施例中，使用碳化硅电加热棒升温平稳且时间较快，可以在很短的时间内将温度上升至1000度以上。不仅如此，碳化硅电加热棒连续工作时长可达1800多小时，使用寿命更长，能够长时间使反应腔110的热量维持稳定且分布均匀。此外，碳化硅电加热棒本体也参与加热，由于其使用寿命较长，因此不必频繁更换。

实际应用中，在碳化硅电加热棒的表面温度达到1400℃时，其功率在2KW左右，而现有的加热棒，例如石英加热棒，加热时只有电阻丝在进行加热，不能达到预设的温度，加热效果不理想，且本体易碎，损坏率较高，使用寿命较短。因而选用加热效果更好、使用寿命更长的碳化硅电加热棒，可使反应腔110能够达到预设温度，避免因分解不充分形成的结晶状物质堵塞反应腔110，造成系统腔体内负压失常，导致报警宕机。

进一步地，热电偶套管500伸入反应腔110内并与反应装置本体100连接，热电偶设置于热电偶套管500内。

在本实施例中，反应装置本体100的顶壁还开设有第三通孔160，热电偶套管500具有开口的一端与第三通孔160密封连接，热电偶穿过第三通孔160并设置于热电偶套管500内。由于热电偶套管500的设置于加热套管200相同，在此不再赘述。

在实际应用中，将热电偶放置于热电偶套管500中，并采用温度PID控制加热件的温度。当反应腔110内的温度低于设定值时，通过调功器调整加热件的电压，使其达到指定温度并维持于指定温度。其中，加热温度可在指定数值范围进行小幅度的波动。

具体地，第三通孔160的数量为两个。

进一步地，保温层600设置于反应腔110的外壁。

在本实施例中，在反应腔110的外壁填充保温材料以形成保温层600，以防止反应腔110内的热量迅速流失，从而保证反应腔110内的温度保持稳定。

可选地，保温层600中的保温材料可以是陶瓷纤维棉，或者是陶瓷纤维棉胶合物，又或者是其他保温材料，在此不做具体限定。

进一步地，水冷壁700设置于保温层600的外壁。

在本实施例中，在保温层600的外壁还设置有一层水冷壁700，通过在水冷壁700内通入流动的冷水，以吸收反应装置本体100外部的热量，防止整个POU电加热反应装置10出现温度过高情况，避免POU电加热反应装置10损坏，同时可避免出现安全隐患。

第二实施例

请结合参阅图1至图3，第二实施例和第一实施例的不同之处在于，反应装置本体100的侧壁开设有第二通孔150，所述加热套管200倾斜设置于所述反应腔110内，所述加热套管200的一端与所述第二通孔150密封连接，所述加热件穿过所述第二通孔150并设置于所述加热套管200内。为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

在本实施例中，加热套管200具有开口的一端与反应装置本体100的侧壁固定连接，以方便加热件可自由放置于加热套管200内或从加热套管200内取出，从而方便更换、检修加热件。加热套管200具有开口的一端与第二通孔150的边缘进行密封连接，从而保证反应腔110的密闭性，以防止有毒废气溢出，也可防止热量散发降低加热效果。

在本实施例中，加热套管200倾斜设置于反应腔110内，以在空间受限的情况下，采用斜插的方式来方便加热件放置于加热套管200内或从加热套管200内取出，有效克服了其在较小空间下的安装局限性。而倾斜设置的加热套管200仍能与有毒废气有较大的接触面积，从而可保证有毒废气在反应腔110内充分分解，保证有毒废气较好的处理效率。

具体地，第二通孔150均匀地设置于反应装置本体100的侧壁的四周，以实现通过加热件对反应腔110进行均匀加热。在同一竖直方向上间隔开设有多个第二通孔150，以保证有毒废气与反应腔110内的加热套管200及加热套管200所在的高温区域充分接触，使得有毒废气充分加热，提高分解效率。

可选地，在本实施例中，第二通孔150开设于反应装置本体100的四个方向，在同一竖直方向上间隔开设两个第二通孔150，从而实现设置八个加热套管200。

需要说明的是，在本实施例中，反应装置本体100的侧壁还开设有第四通孔(图未示)及与其连接的电热偶套管，第四通孔的数量也为两个，且设置于反应装置本体100相对的两侧。电热偶套管的倾斜角度与加热套管200相同，以监视反应腔110内的温度。

综上所述，本实用新型提供的一种POU电加热反应装置10，伸入反应腔110内的多个加热套管200呈环状均匀分布，可对通过进气口120进入反应腔110内的有毒废气进行充分且均匀的加热，使其在高温环境下受热分解、转化。多个加热套管200呈环状分布，布局紧凑合理，可使得反应装置本体100的体积较小。气体的流向合理且反应充分，可显著提高分解效率。加热套管200竖直设置于反应腔110内，即加热套管200的延伸方向与有毒废气的流动方向一致，从而使得有毒气体在反应腔110内从进气口120朝向排气口130沿竖直方向流动的过程中，与竖直的加热套管200及加热套管200所在的高温区域充分接触，进而使得有毒废气充分加热，提高分解效率。多个翅片210均呈板状，且均为竖直连接于加热套管200的外壁。翅片210起到导热的作用，以进一步将热量均匀地向反应腔110传递，保证反应腔110内热量分布均衡，且有效提高加热效率。多个翅片210可使加热套管200热量更均匀地向反应腔110传递，从而有效提高加热效率。进气口120设置进气管300和导流板400，以对有毒废气进行导向，以使有毒废气充分加热分解，提高分解效率。在反应腔110外依次设置保温层600和水冷壁700，以保证反应腔110内的温度保持稳定，同时避免反应装置本体100整体温度过高引发安全隐患。本实用新型提供的POU电加热反应设备的结构及尺寸小于常规加热设备的尺寸，从而方便安装、布置POU电加热反应设备，并提升其适应性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种POU电加热反应装置(10)，其特征在于，包括反应装置本体(100)、加热套管(200)及加热件；

所述反应装置本体(100)设置有反应腔(110)和与所述反应腔(110)连通的进气口(120)，所述进气口(120)用于向所述反应腔(110)通入废气；

所述加热套管(200)设置于所述反应腔(110)内并与所述反应装置本体(100)连接，所述加热套管(200)的数量为多个，多个所述加热套管(200)呈圆周阵列分布；

所述加热件设置于所述加热套管(200)内。

2.根据权利要求1所述的POU电加热反应装置(10)，其特征在于，所述反应装置本体(100)的顶壁开设有第一通孔(140)，所述加热套管(200)竖直设置于所述反应腔(110)内，所述加热套管(200)的一端与所述第一通孔(140)密封连接，所述加热件穿过所述第一通孔(140)并设置于所述加热套管(200)内。

3.根据权利要求1所述的POU电加热反应装置(10)，其特征在于，所述反应装置本体(100)的侧壁开设有第二通孔(150)，所述加热套管(200)倾斜设置于所述反应腔(110)内，所述加热套管(200)的一端与所述第二通孔(150)密封连接，所述加热件穿过所述第二通孔(150)并设置于所述加热套管(200)内。

4.根据权利要求1所述的POU电加热反应装置(10)，其特征在于，所述反应装置本体(100)还设置有排气口(130)，所述进气口(120)设置于所述反应装置本体(100)的顶壁，所述排气口(130)设置于所述反应装置本体(100)的底壁。

5.根据权利要求1所述的POU电加热反应装置(10)，其特征在于，所述加热套管(200)的外壁设置有多个翅片(210)，多个所述翅片(210)等间距地分布于所述加热套管(200)朝向所述反应腔(110)中部的半圆周外壁上。

6.根据权利要求1所述的POU电加热反应装置(10)，其特征在于，所述POU电加热反应装置(10)还包括进气管(300)和导流板(400)，所述进气管(300)设置于所述进气口(120)并与所述反应腔(110)连通，所述导流板(400)倾斜设置于所述进气管(300)靠近于所述反应腔(110)的一端，所述导流板(400)用于将进入所述进气管(300)内的废气导向所述反应腔(110)内的所述加热套管(200)。

7.根据权利要求1所述的POU电加热反应装置(10)，其特征在于，所述POU电加热反应装置(10)还包括保温层(600)，所述保温层(600)设置于所述反应腔(110)的外壁。

8.根据权利要求7所述的POU电加热反应装置(10)，其特征在于，所述POU电加热反应装置(10)还包括水冷壁(700)，所述水冷壁(700)设置于所述保温层(600)的外壁。

9.根据权利要求1所述的POU电加热反应装置(10)，其特征在于，所述POU电加热反应装置(10)还包括热电偶及热电偶套管(500)，所述热电偶套管(500)伸入所述反应腔(110)内并与所述反应装置本体(100)连接，所述热电偶设置于所述热电偶套管(500)内。

10.一种POU电加热反应设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的POU电加热反应装置(10)。

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