一种催化燃烧炉的制作方法

本实用新型涉及工业废气VOCs(挥发性有机物)治理技术领域，具体涉及一种催化燃烧炉。

背景技术：

随着空气污染的日益严重，我国空气环境保护面临的压力也持续加大，其中VOCs治理是一个重要部分，出现了许多治理VOCs的活性炭脱附吸附技术。废气经活性炭脱附吸附装置脱附出的有机溶剂必须经过催化燃烧炉转化生成CO2和水蒸气等无害物质。而现有的催化燃烧炉的换热部分多为单纯的壳管式或板式换热器，高温和低温交叉流程短、换热效率低；出现火情时，火会进入到管道内引起催化燃烧炉管道火灾；催化燃烧炉存在加热不均匀或飞温现象；催化燃烧炉工作时，温度容易对人体、爆破片造成一定的损伤。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种换热高效的催化燃烧炉，并进一步提供一种操作安全的催化燃烧炉。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型的一个实施方式提供一种催化燃烧炉，包括炉体、进风管、出风管和从上至下安装在炉体内的换热器、加热器、催化器和蓄热器，所述换热器包括换热组件，所述换热组件包括废气室、热气室和面板，所述废气室和所述热气室均包括底板、隔板和侧壁，隔板与侧壁同宽，位于底板同一侧，所述隔板一端与侧壁连接，另一端与侧壁保持一定间距；所述废气室和所述热气室相对设置，中间以面板分隔；所述废气室的侧壁上设置有进风口和出风口，所述废气室的进风口与所述进风管连通；所述热气室的侧壁上设置有进风口和出风口，所述热气室的出风口与所述进风管连通；所述换热器、加热器、催化器和蓄热器位于炉体一侧，通过挡板与炉体另一侧隔开，所述挡板与所述炉体另一侧之间形成与所述热气室的进风口连通的热气通道，所述蓄热器与催化器之间的挡板上形成有与所述热气连通的连通口。

可选的，所述换热组件包括并联、串联或者串并联的多个。

优选的，所述废气室和/或所述热气室包括多个错位分布的隔板。

优选的，所述催化燃烧炉炉体设置有保温层。

优选的，所述炉体上安装有防爆器。

优选的，所述防爆器侧壁设置有保温层。

优选的，所述加热器为翅片式U型电加热管，多个所述加热管错层分布。

优选的，所述进风管和出风管分别连接有阻火器。

本实用新型实施方式提供的催化燃烧炉操作安全、高效。防爆器的防爆片可以炸裂泄压，避免飞温造成的爆炸，导致生产事故，同时防爆口内设置保温材料，避免防爆口出现高温现象；阻火器的位置设置能及时阻断火焰向炉外蔓延，避免造成更大的安全隐患，且侧端盖的设置方便更换内部阻火材料波纹网，降低更换、维护成本；换热器的设置，增加了气体的通道，提高换热效率；电加热器采用翅片式U型加热器，提高加热器热量交换，同时加热管错层布置，去除了加热死角，气体加热均匀。

附图说明

图1为本实用新型催化燃烧炉的一种实施例的剖视图；

图2为本实用新型实施例中阻火器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中防爆器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中废气室的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中热气室的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中加热器的电热管分布图。

元件标号说明

1、阻火器，2、防爆器，3、进风管4、换热器，5、加热器，6、催化器，7、蓄热器，8、出风口，9、炉体，10、保温层，11、角铁法兰，12、挡板，13、隔网，14、波纹网，15、侧端盖，16、筒体，21、防爆膜，22、侧壁，23、支撑网，41、底板，42、隔板，43、周向侧壁，44、进风口，45、出风口，46、进风口，47、出风口。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

图1示出本实用新型催化燃烧炉的一个实施例。该催化燃烧炉包括阻火器1、防爆器2、进风管3、换热器4、加热器5、催化器6、蓄热器7、出风管8、炉体9。炉体9夹心层设有保温层10，保温层10可选用硅酸铝保温材料。一个阻火器1通过法兰固定于进风管3进口端，另一个阻火器1通过法兰固定于出风管8的出口端；进风管3、出风管8可选用碳钢板制成，进风管3通过法兰固定于炉体9顶部；防爆器2焊接固定在炉体9内，位于进风管3的一侧；换热器4位于炉体9内的上部，焊接固定在炉体9上；出风管8进口端采用螺栓连接固定于换热器4一侧；加热器5位于换热器4下方，采用螺栓固定连接于换热器4，便于更换配件。催化器6位于加热器5下方，且通过螺栓固定于炉体9；蓄热器7位于催化器6下方，蓄热器7可以选用陶瓷蓄热体；换热器4、加热器5、催化器6、蓄热器7位于炉体左侧，换热器4、加热器5、催化器6右侧设有挡板，且挡板与炉体围成热气通道，蓄热器7与催化器6之间的挡板上形成有与该换热气通道连通的连通口。

如图2所示，阻火器1设置有侧端盖15，可以方便更换波纹网。阻火器1包括角铁法兰11、挡板12、隔网13、波纹网14和筒体16，波纹网14将火焰分割细化成若干细小的火焰，可选用20目铜网。上下对称设置的两个挡板12焊接固定于筒体16内，防止波纹网和隔网被过大的风速吹出阻火器，起固定作用，均匀分布的多个隔网13位于挡板12之间且焊接固定于筒体16，将阻火器内腔分割成一个一个的波纹网的存放区域，波纹网14夹在两层隔网13之间且焊接于筒体16内。

如图3所示，防爆器2包括防爆膜21、侧壁22、支撑网23，侧壁22夹心层设有保温层，保温层可选用硅酸铝保温材料，支撑网23可采用8目不锈钢网，支撑网23垂直于侧壁，给侧壁水平压力用于支撑侧壁22。防爆膜21由两个法兰夹持器夹持，法兰夹持器的一个法兰焊接在侧壁顶端，把防爆膜置于该法兰上方，并将另一个法兰置于防爆膜上方且与下方法兰通过螺栓固定。支撑网23焊接于侧壁22内侧。

如图4、5所示，换热器4设有多个换热组件，换热组件包括废气室、热气室和面板，废气室包括底板41、隔板42、周向侧壁43，废气室的隔板42、周向侧壁43垂直焊接于底板41，且隔板42、周向侧壁43同宽，其中隔板42为多个错位分布，废气室的侧壁43上设有进风口44和出风口45，进风口44与进气管3连通，出风口45通过加热器5。热气室包括底板41、隔板42、周向侧壁43，热气室的隔板42、侧壁43垂直焊接于底板41，且隔板42、侧壁43同宽，其中隔板42为多个错位分布，热气室的右侧设有进风口46和出风口47，进风口46与挡板和炉体之间的热气通道连通，出风口47与出风管8连通。废气室和热气室竖直相对放置，面板设置在二者之间，共同形成一个换热组件，废气室中错位分布的隔板42与底板41、侧壁43和面板共同限定出废气通道。换热组件可包括并联的多个，焊接于炉体9，且废气室和热气室间隔交错排布。在其他实施例中，多个换热组件也可串联布置或串并联布置。换热器4设置多个隔板42用于改变气体的通道，隔板42的设置增加气体流程，提高换热效率。

如图6所示加热器5设有翅片式U型电加热管，为了去除加热死角电加热管选用多个错层分布。

经活性炭脱附吸附装置脱附出的含有有机溶剂的废气经过阻火器由进气管进入催化燃烧炉，首先经过换热器的废气室与热气室进行热量交换，使废气温度提升，再经过加热器进行加热，使废气温度达到裂解转化为CO2和H2O所需要的温度，当废气进入催化器时，催化剂可以加速废气的裂解速度，使绝大部分废气裂解转换成CO2和H2O，同时放出热量，大量的热量储存在炉体下部的蓄热器内，少部分的热量随着裂解气体通过挡板与炉体之间的热气通道进入到换热器的热气室，与进入到炉内的废气进行换热，换热后通过出风管排出，整个过程实现无焰燃烧。当炉内出现飞温时炉内压力增大，防爆膜爆破降压，当设备内出现明显火焰时，整个设备自行断电，阻火器开始工作，火焰通过波纹网的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰，细小火焰和阻火器壁接触强化传热，使火焰温度降到着火点以下，从而阻止火焰蔓延，将火焰阻隔在炉内。

本实用新型提供的催化燃烧炉操作安全，能够大大提高工作效率。通过换热器结构设计，增加高温和低温交叉流程，提高换热效率；阻火器置于炉体，出现火情时避免因阻火器放置在管道引起管道火灾；加热管选用多个错层分布避免加热不均匀或飞温；防爆器采用保温设置，当催化燃烧炉内温度上升到工作温度时，避免对人体、爆破片造成一定的损伤。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及催化燃烧炉范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。