本发明涉及废气处理,具体为一种磁能氧化的新型处理装置。
背景技术:
1、在中国,vocs挥发性有机物,是指常温下饱和蒸汽压大于70.91 pa、标准大气压101.3kpa下沸点在50~260℃以下且初馏点等于250摄氏度的有机化合物,或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。
2、目前vocs(挥发性有机化合物)废气处理是大气污染控制的重要组成部分,对于改善空气质量、保护人民健康具有重要意义,近年来主要通过燃烧法处理vocs废气,包括热氧化和催化氧化,将vocs在高温下氧化分解成二氧化碳和水,处理效率高,也就是采用加热的方式将vocs废气升温至一定程度使其内部有机废气发生热氧化反应或者利用催化剂加速有机废气的氧化。
3、目前,市场上多采用蓄热燃烧法来加热vocs废气,也有相关报导提出通过电磁加热的方式加热vocs废气,虽然电磁加热方式的热效率很高,可以达到90%以上,能够直接作用于被加热物体的感应线圈,减少了热量的中间传递损失,但是电磁加热主要依靠导体中电子的高频迁移摩擦产生的直接热量,在加热几乎不含电子的气体时只能依靠热交换的方式进行加热,因此其高热能效无法适用于vocs废气的加热,近年来用电磁加热作为vocs废气氧化的加热方式虽时有被提出但是其热利用效率一直未得到有效的改进,所以难以投入使用,现阶段,vocs废气的热氧化处理已经趋于成熟,但是由于其热氧化所需温度一般高达800℃,将废气在短时间内升温至所需温度需要耗费大量能源,其中现有技术中不乏蓄热和换热方式来提升热能利用率,但是在加热方式以及能源利用率方面还有待提升和完善。
4、针对上述问题,急需在原有vocs废气热处理装置的基础上进行创新设计。
技术实现思路
1、本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题,提供了显著不同于现有技术的解决方案,具体地本发明的目的在于提供一种磁能氧化的新型处理装置,以解决上述背景技术提出的现有技术中不乏蓄热和换热方式来提升热能利用率,但是在加热方式以及能源利用率方面还有待提升和完善的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种磁能氧化的新型处理装置,包括进气管,所述进气管由进气端的直管和预热的环形管两部分连通组成,且环形管的端部连接有多级弯管的一端,并且多级弯管的另一端连接有排气管的进气端,所述排气管的中间段设置为经过弯折的弧形管,且弧形管与两端直型管的衔接处分别贯通设置有第一连通管和第二连通管。
3、优选的,所述第一连通管、第二连通管、环形管以及排气管的弧形管共同组成一个同心圆环。
4、优选的,所述弧形管的外壁缠绕有电磁加热线圈,且电磁加热线圈的两端电性连接有电磁加热装置。
5、优选的,所述同心圆环的中心处设置有受第一连通管和第二连通管限位的电磁感应环,且电磁感应环的环外侧等角度设置有外开板,并且电磁感应环的环内侧等角度设置有内开板,所述外开板和内开板与电磁感应环之间均安装有一体化自回弹组件。
6、优选的,所述第一连通管和第二连通管均与电磁感应环的环形外壁贴合匹配,且外开板和内开板为厚度渐变的弧形设置,打开时外开板和内开板较厚的一端远离电磁感应环且较薄的一端靠近电磁感应环。
7、优选的,所述一体化自回弹组件包括伸缩杆、伸缩槽、导杆、滑块、凹槽和第二弹簧,且电磁感应环环外侧和环内侧均开设有伸缩槽,所述伸缩槽的内部滑动设置有伸缩杆的一端,且伸缩杆的另一端铰接有滑块,并且滑块的内部贯穿设置有导杆,所述导杆分别固定安装于外开板和内开板与电磁感应环的相对面,且两个所述滑块的端部分别与外开板和内开板的内侧表面贴合;
8、所述电磁感应环的环外侧和环内侧均开设有凹槽,且凹槽的内部焊接有第二弹簧的一端,并且两个所述第二弹簧的另一端分别固定于外开板和内开板的内侧表面。
9、优选的,所述电磁感应环的内外侧均开设有与外开板和内开板恰好适配的表面槽,且外开板和内开板的外表面均与电磁感应环的内外侧拼接成完整的环形面。
10、优选的,所述伸缩杆位于伸缩槽内部的外壁缠绕有第一弹簧,且第一弹簧的一端焊接于伸缩杆的端部,并且第一弹簧的另一端固定于伸缩槽的内壁。
11、优选的,所述第一弹簧和第二弹簧均为耐高温弹性材料,且外开板和内开板均为耐高温金属材料。
12、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
13、进气管环形管的vocs废气在接触到电磁感应环内外壁上等角度分布的外开板和内开板时,由于外开板和内开板均为阻风式设置,因此在vocs废气的流体作用下,多组外开板和内开板的风阻会叠加直至带动电磁感应环在由第一连通管、第二连通管、环形管以及弧形管组成的同心圆环内进行变速的逆时针旋转,其中第一连通管和第二连通管主要是用来保证电磁感应环的环形旋转,并能够避免环形管与弧形管直接连通,且当外开板和内开板随着电磁感应环逆时针旋转至第一连通管管口处时,受到第一连通管口径的限制,外开板和内开板会逐渐按照进入管内的先后顺序匹配扣合在电磁感应环的内部,使其与电磁感应环形成短暂的一体状态,而当外开板和内开板通过第一连通管进入排气管中时,第一弹簧和第二弹簧同步反弹复位将对应的外开板和内开板再次顶起,使得位于排气管内的外开板和内开板再次处于打开的状态,而呈一定角度在排气管内部顺时针旋转的外开板和内开板具有较为稳定的“破风”效果,能够将排气管内由右至左传输的vocs废气破开,形成气体湍流,使原本热交换不够均匀充分的废气能够均匀充分的接触发热源,保证热量传递的更加快速直接,且电磁感应环、外开板和内开板也会同步在电磁感应下发热,从而使得电磁加热装置在同样的发热功率下,不仅有排气管内壁的集肤性发热,还并列有排气管中心处的电磁感应环、外开板和内开板的表面发热,扩散了热源的分布,并以动态的形式存在,多重效果叠加进一步提升了电磁加热废气的热转换率和热交换率。
14、最后,在排气管中间弧形管段内的电磁感应环会携带着经过电磁加热后的外开板和内开板再次回缩至电磁感应环表面并穿过第二连通管,同理在进入进气管的环形管内部后外开板和内开板再次打开,此时打开的外开板和内开板以及对应的电磁感应环携带着一定的电磁余热,能够对初入环形管内部的vocs废气起到稳定的预热效果,且经过设备的稳定运行,预热的温度可高达所需温度的%-%,再一次提升了电磁热的利用率,以在短时间内达到对vocs废气快速升温的效果,按照上述实施步骤和原理循环即可得到稳定加热后的vocs废气,后续排气管可基于现有技术连接(催化)氧化室等进行一系列的反应和处理,本文及附图不做过多补充说明。
15、综上所述:当vocs废气通入进气管内部后首先会被电磁感应环、外开板以及内开板预热处理,同时利用进气管直管和环形管的口径差产生的风速差以及环形管和弧形管的弧度差来促使电磁感应环在无电源输出动力的情况下发生自转,且自转的速度基于单位时间内vocs废气的流通量决定,随后经过加热后的电磁感应环会逆向进入排气管的弧形管内并稳定接受电磁加热,巧妙的利用外开板和内开板的“破风”性使排气管内形成湍流促进气体与热源的接触换热,且电磁感应环、外开板和内开板本身也会发生电磁感应形成新的中心热源,扩散了热源的分布,并以动态的形式存在,多重效果叠加进一步提升了电磁加热废气的热转换率和热交换率。