一种能够降低阻力降并提高系统负荷的变换炉结构的制作方法

本发明涉及变换炉装置，具体涉及一种能够降低阻力降并提高系统负荷的变换炉结构。

背景技术：

1、可控移热变换炉是一种用于热处理和材料改性的设备。它采用了可控方式将热量传递给待处理物料，实现温度的精确控制和调节。可控移热变换炉通常由一个加热区和一个冷却区组成，其中加热区提供高温，而冷却区提供低温环境。

2、可控移热变换炉可以应用于多种材料的处理，例如金属、塑料和陶瓷等。它可以用于淬火、回火、退火、热处理、脱气、干燥、加热、冷却等工艺过程。此外，现有的可控移热变换炉还配备有温度监控系统和计时器，以进一步增强温度控制和自动化能力。可控移热变换炉是一种具备精确温度控制能力的热处理设备，可以广泛应用于不同材料的改性和加工过程中。

3、但是现有变换炉仍存在一些缺陷，如系统阻力较大，蒸汽用量高，热量损失大，换热效率不理想，因此无法达到节能效果。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种能够降低阻力降并提高系统负荷的变换炉结构。

2、本发明的技术方案是：一种能够降低阻力降并提高系统负荷的变换炉结构，包括壳体以及热反应系统；

3、所述壳体包括外壳体，设置在所述外壳体内部的换热件，以及设置在所述外壳体内部中心处的中心管；所述外壳体与热反应系统之间留有空隙；所述换热件为设置在所述外壳体内部由上至下呈螺旋状排列且上下两端收束的换热管束；

4、所述中心管沿竖向设置且顶部封闭，所述中心管管壁上设有均匀分布的槽孔；

5、所述热反应系统包括催化板组、驱动组件、导流组件以及辅助组件；

6、所述驱动组件包括转动设置在所述外壳体内上部的转盘，设置在所述外壳体内顶部的驱动电机，设置在所述驱动电机输出端上的推盘，固定设置在所述转盘上的沉槽块，以及若干个以转盘为中心周向设置的活动板；

7、所述推盘上设置有用于推动所述沉槽块转动的推杆；所述沉槽块上周向设置有多个用于与所述推杆滑动卡接的沉槽；

8、所述催化板组包括多个分别周向设置在所述活动板底部侧壁上的板体；所述板体表面均匀设置有多个通孔。

9、进一步地，所述外壳体内顶部的第一空腔中设有蒸汽球室，所述换热件上端收束并穿过转盘、沉槽块的中心圆孔并与蒸汽球室连通，

10、所述外壳体内底部的第二空腔中设有用于为所述中心管内底部换热的水球室，所述换热件下端收束并与水球室外部腔体连通，

11、所述外壳体顶部设置有用于与所述蒸汽球室连通的蒸汽出口、用于向热反应系统中充入反应气的反应气进口、以及用于测温的测温口；所述外壳体底部设置有用于更换所述热反应系统中催化剂的卸料口、用于与所述水球室内部连通的进水口、与水球室外部腔体连通的反应气出口；所述反应气出口与中心管底部相连通。

12、说明：蒸汽出口通过与换热管束的连通，可以实现对热能的高效利用，提高热交换的效率；卸料口位于底部，方便将反应产物或废料从设备中排出。反应气出口也位于底部，方便将反应过程中产生的废气或副产物排放。进水口则方便对设备进行冷却或添加所需的物质；通过将通口设置在底部，可以有效降低高温物体接触到人员的风险。同时，方便排放废气和处理产物，有利于维护设备和操作人员的安全。

13、进一步地，所述外壳体内部沿其圆周均匀分布有若干个测温装置；所述换热件侧壁上、所述板体上均设置有钴钼催化剂。

14、说明：通过在外壳体内部分布测温装置，可以实时监测反应器内部的温度分布情况。这对于控制和调节反应过程非常重要，可以确保温度在适宜的范围内，并避免不必要的过热或过冷情况发生，有助于防止设备损坏、反应失控或爆炸等安全事故，还可以根据炉内温度优化反应条件，以提高反应效率和产品质量。

15、进一步地，所述外壳体内壁上设置有支撑板；所述导流组件包括若干个设置在所述支撑板上的第一轴杆，一一对应设置在所述第一轴杆上的叶轮、第一传动齿轮，设置在所述转盘侧壁上的锥齿环，设置在所述支撑板上的第二轴杆，设置在所述第二轴杆上且与所述锥齿环啮合连接的第二传动齿轮，用于带动第一传动齿轮与第二传动齿轮同步转动的同步带。

16、说明：通过锥齿环带动第二传动齿轮转动，使得第二轴杆转动，通过同步带使第一传动齿轮转动，从而让第一轴杆转动，达到通过转盘驱动叶轮转动的效果。

17、进一步地，所述辅助组件包括位于三个所述板体中心的存液腔，设置在所述存液腔侧壁上且与存液腔内部连通的按压开关，设置在所述按压开关与所述存液腔侧壁之间的复位弹簧，转动设置在所述外壳体内底面上的安装盘，若干个周向设置在所述安装盘上且与所述转盘固定连接的直杆，以及多个纵向间隔设置在所述支撑板上且用于对板体表面进行喷洒的喷头；所述安装盘中心处设置有用于换热管束和中心管穿过的中心圆孔；

18、所述存液腔底部通过杆体与所述安装盘固定连接；所述喷头与且通过导管、按压开关与所述存液腔连通；所述存液腔内部填充有催化助剂。

19、说明：通过板体旋转对存液腔上的按压开关进行挤压，使喷头喷出催化助剂，提高催化板组表面的钴钼催化剂与反应气之间的反应效果，提高系统负荷。

20、进一步地，所述中心管上活动套设有清污圈，所述清污圈顶部通过连接杆和记忆金属条与所述转盘底部连接，所述清污圈内侧壁上设置有毛刷。

21、说明：所述清污圈顶部通过连接杆和记忆金属条与所述转盘底部连接，当变换炉内部温度较低时，记忆金属条伸展，清污圈位于中心管底部，当温度升高时，记忆金属条收缩使清污圈上移，利用毛刷对中心管表面的通孔进行清洁，避免堵塞，通过转盘的间歇旋转加强清污圈对中心管的清洁效果。

22、进一步地，所述活动板通过中心轴杆与转盘转动连接，所述中心轴杆贯穿转盘并设有传动齿轮，所述外壳体内顶部设有用于与所述传动齿轮啮合的传动齿环；所述换热管束的管道材料采用玻璃钢或不锈钢材质。

23、说明：选用光滑、耐磨的管道材料，玻璃钢或不锈钢材质，可以减少内壁的摩擦阻力，并降低阻力降。

24、进一步地，所述传动环内壁上间隔设置有若干段齿板；所述齿板与传动轮啮合连接。

25、说明：利用间隔设置的齿板和传动轮的相对运动，带动传动轮间歇转动，从而使活动板间歇转动，令钴钼催化剂与导流组件吹动的反应气充分反应，加强催化效果。

26、进一步地，所述转盘内部设置有空腔，若干个所述沉槽块的各个沉槽内部均设置有气囊，所述气囊一端与所述沉槽内底部固定连接，所述气囊另一端设置有用于与推杆接触使气囊挤压的顶板，套设在所述气囊上且两端对应与所述沉槽、顶板连接的复位弹簧；

27、所述气囊与所述转盘空腔内部连通，所述气囊上设置有由外向内进气的单向阀，所述转盘空腔内部填充有催化助剂，所述转盘底部设置有若干个与所述转盘空腔连通的压力喷嘴。

28、说明：当推盘转动时，推杆会伸入沉槽，在拨动沉槽块转动的同时可以对沉槽内部的气囊进行挤压，使压力喷嘴喷出催化助剂，进一步加强催化剂与反应气的反应效果。

29、本发明的有益效果是：

30、(1)本发明装置的反应气通过从反应气进口进来以后从外壳体通过通孔进入催化板组中，在钴钼催化剂催化下，反应生成氢气和二氧化碳的反应。在压差作用下，氢气和二氧化碳通过中心管进入，然后从反应气出口排出。整个反应过程将产生大量热量，这些热量被水吸收并转化为蒸汽，通过壳体顶部的蒸汽出口排放，并用于其他工序中的重复利用。利用螺旋形式的多组换热管束。这种设计可以大幅增强换热介质与热源之间的接触面积，降低阻力降，避免传统换热管不均匀的换热造成的爆裂和泄漏问题。通过换热管束内的水吸热使整个换热炉内的温度保持相对稳定的状态。利用这种改进的设计和工艺，不仅能够高效地利用热能，还能提高换热效率并确保反应器的安全运行。因此，这种设计可以在化工过程中实现更稳定和可持续的操作。

31、(2)本发明装置通过驱动电机控制推盘转动，利用推杆推动转盘转动，通过凸块带动若干个活动板依次间歇旋转，使板体转动，从而令钴钼催化剂与导流组件吹动的反应气充分反应，增加了换热介质与热源之间的接触面积，使反应气进入板体通孔，提高反应气在催化剂表面的滞留时间，提高放热效果，增强换热的效率，增大反应器的产能和热量利用率，进一步提高系统负荷。