废气处理系统的制作方法

本发明涉及环保处理设备，特别涉及废气处理系统。

背景技术：

vocs是指挥发性有机物，在一些生产过程中，会产生一类对环境有害的vocs废气，需要将这些废气进行处理后才可排放至大气中。常见的有两类vocs废气处理装置：直燃式废气处理炉以及蓄热式废气处理炉。

直燃式废气处理炉将vocs废气送入燃烧室，通过燃烧器燃烧燃料，在火焰高温作用下，使得vocs废气转化成无害的物质，并通过排气管道排出。为了回收热量，有的直燃式废气处理炉还设置有热交换器，通过热交换器将处理后的高温气体与待处理的vocs废气进行热交换，以使待处理的vocs废气升温后进入燃烧室。直燃式废气处理炉的结构简单，成本低，但由于热交换器属于间接式热交换，因此其换热效率不高。

蓄热式废气处理炉有的是采用双塔结构，其包括两个并列的蓄热室，蓄热室中设置蓄热结构。两个蓄热室的一侧与燃烧室连通。在运作时，vocs废气先进入一个蓄热室，该蓄热室的蓄热结构具有上次循环所回收的热量，vocs废气被预热后进入燃烧室并在燃烧室中氧化分解成无害的物质，处理后的高温气体经过另一个蓄热室，热量被另一个蓄热室的蓄热结构回收，经过热回收后的气体排放到环境中。下一次进vocs废气时，需要切换进气路径，vocs废气先进入经过蓄热的蓄热室中进行热交换而预热，然后再进入燃烧室进行氧化分解，处理后的高温气体经过另一个蓄热室进行热回收，最后排放。如此，两个蓄热室交替进行蓄热和热回收，vocs废气进料时交替进入两个蓄热室进行预热。由于引入了两个蓄热室，蓄热室中的蓄热结构与气体是直接式热交换，热交换的效果好，整体能耗较低。但是，由于需要切换气体的流动路径，因而气体管路多，控制阀多，控制方法复杂，成本高，后期保养维护麻烦。

也有一些将上述两种废气处理炉的结构相结合的废气处理系统，该废气处理系统能够兼具两种废气处理炉的优点。该废气处理系统中，同时设置有蓄热结构和热交换器，vocs废气穿过热交换器后进入燃烧室内进行分解，分解后的高温气体穿过蓄热结构和热交换器后排出。但是在实际的使用过程中，部分情况下，vocs废气在穿过热交换器和蓄热结构之后的温度难以达到其能够分解的最低温度，vocs废气需要在燃烧室内进一步升温才可达到分解温度。此外，达到分解温度后的vocs废气在燃烧室内的停留时间有限，会导致一部分的vocs废气未分解前就被排出燃烧室，从而会降低vocs废气的处理率，vocs废气的处理效果不佳。

技术实现要素：

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供废气处理系统，能够优化vocs废气的处理效果。

本发明采用的方案为：废气处理系统，其包括

热交换器，所述热交换器上具有通过换热壁隔开的第一通道和第二通道；

蓄热室，其内部设置有蓄热结构，所述蓄热结构上具有可供气流穿过的孔道；

燃烧室，其内部设置有隔墙，所述隔墙将燃烧室的内腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述隔墙的左侧壁与所述燃烧室的内壁之间具有间距，所述第一腔室的通流面积小于所述第二腔室的通流面积，所述第一腔室的右侧与所述第一通道的出口端相连通，所述第二腔室的右侧通过所述蓄热结构上的孔道与所述第二通道的入口端相连通；

所述隔墙上设置有回流通孔，所述第二腔室内设置有燃烧器。

根据本发明所述的废气处理系统，所述燃烧室内设置有气流助推装置。

根据本发明所述的废气处理系统，所述回流通孔的通流面积自下而上逐渐减小。

根据本发明所述的废气处理系统，所述气流助推装置包括风叶、传动轴以及第一驱动结构，所述风叶设置于所述第二腔室内，且所述风叶位于所述回流通孔的下方，所述传动轴的一端与所述风叶相连接，所述传动轴的另一端伸出燃烧室，且所述传动轴的另一端与所述第一驱动结构相连接。

根据本发明所述的废气处理系统，所述燃烧室内设置有限位轴承，所述传动轴穿设于所述限位轴承。

根据本发明所述的废气处理系统，所述隔墙的底部设置有挡块，所述挡块位于所述回流通孔下端开口的右侧。

根据本发明所述的废气处理系统，所述气流助推装置包括挡流板以及与所述挡流板相连接的第二驱动结构，所述挡流板的底部设置于所述第一腔室内，且所述挡流板位于所述回流通孔的上方，所述第二驱动结构可驱动所述挡流板升降。

根据本发明所述的废气处理系统，所述挡流板的底面呈弧面状。

根据本发明所述的废气处理系统，还包括进气管道、排气管道、回流管道以及设置在所述回流管道上的回流风机，所述进气管道与所述第一通道的入口端相连通，所述排气管道与所述第二通道的出口端相连通，所述回流管道的入口端连通所述排气管道，所述回流管道的出口端连通所述进气管道或者所述第一通道的入口端。

根据本发明所述的废气处理系统，还包括进气管道、分流管道以及设置于所述分流管道上的分流风机，所述进气管道与所述第一通道的入口端相连通，所述分流管道的入口端连通所述进气管道，所述分流管道的出口端连通所述第一腔室。

上述方案具有下述至少一个有益效果：通过上述结构，第一腔室内的气体流速大于第二腔室内的气体流速，使得回流通孔上端开口处的气压小于回流通孔下端开口处的气压，在气压差的作用下，第二腔室内的气体可以穿过回流通孔流动至第一腔室内，气体可在燃烧室内进行循环，可以延长气体在燃烧室内的停留时间，以使更多的vocs废气能够进行分解，提高vocs废气的分解率，优化vocs废气的处理效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为本发明实施例的结构图；

图2为本发明另一实施例的结构图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1和图2，本发明实施例废气处理系统，其包括热交换器10、蓄热室20、燃烧室30、进气管道41以及排气管道42。

其中，热交换器10上具有通过换热壁13隔开的第一通道11和第二通道12，进气管道41与第一通道11的入口端相连通，排气管道42与第二通道12的出口端相连通。蓄热室20内设置有蓄热结构21，蓄热结构21上具有可供气流穿过的孔道。燃烧室30内设置有隔墙31，隔墙31将燃烧室30的内腔分隔成第一腔室32和第二腔室33，隔墙31的左侧壁与燃烧室30的内壁之间具有间距，从而可使第一腔室32的左侧与第二腔室33的左侧相连通，第一腔室32的右侧与第一通道11的出口端相连通，第二腔室33的右侧通过蓄热结构21上的孔道与第二通道12的入口端相连通，在隔墙31上设置有回流通孔311，第二腔室33内设置有燃烧器34。第一腔室32的通流面积小于第二腔室33的通流面积。

废气处理系统的一种工作方式如下：

预热：通过燃烧器34在第二腔室33内燃烧燃料，燃烧产生的废气经过蓄热结构21和热交换器10，以使蓄热结构21和热交换器10升温；

废气处理：待处理的vocs废气依次穿过进气管道41和第一通道11进入燃烧室30，vocs废气在热交换器10吸收热量，以使其温度升高，vocs废气在燃烧室30内进行分解，同时还放出热量，分解后的高温气体穿过蓄热结构21、第二通道12和排气管道42后排出，高温气体在蓄热结构21和热交换器10放出热量。

在自动热平衡状态下，待处理的vocs废气能够在热交换器10和燃烧室30吸收到足够的热量，以使vocs废气达到可分解的温度，且处理后的高温气体也能够在蓄热结构21和热交换器10放出足够的热量，此时可不再需要开启燃烧器34。当vocs废气无法在热交换器10和燃烧室30吸收到足够的热量而使得vocs废气无法达到可分解的温度时，可开启燃烧器34来燃烧燃料，以辅助提升vocs废气的温度。蓄热结构21可向燃烧室30和热交换器10释放热量，提高其温度。

对于本发明的废气处理系统，由于第一腔室32的通流面积小于第二腔室33的通流面积，使得第一腔室32内的气体流速大于第二腔室33内的气体流速，使得回流通孔311上端开口处的气压小于回流通孔311下端开口处的气压，在气压差的作用下，第二腔室33内的气体可以穿过回流通孔311流动至第一腔室32内。

在工作过程中，进入第一腔室32内的vocs废气绕过隔墙31流动至第二腔室33。vocs废气可在第二腔室33内分解放热，加之燃烧器34在工作时也可放热，使得第二腔室33内的气体温度可高于第一腔室32内的气体温度。第二腔室33内的高温气体可以经由回流通道流动至第一腔室32，以对流动在第一腔室32内的vocs废气进行升温，以使其达到或接近vocs废气的最低分解温度，既可以使得vocs废气快速升温后进行分解，提高vocs废气的分解率，还可减少燃料的使用，以降低能耗。此外，气体在燃烧室30内进行循环，可以延长达到分解温度后的vocs废气在燃烧室30内的停留时间，以使更多的vocs废气能够进行分解。由此，通过上述结构，能够提高vocs废气的分解率，优化vocs废气的处理效果，且可降低整体的能耗。

作为改进，在燃烧室30内还设置有气流助推装置，通过气流助推装置可推动第二腔室33内更多的气体穿过回流通孔311进入第一腔室32，以进一步提高后进vocs废气的温度，同时可优化vocs废气的处理效果。

具体的，气流助推装置包括风叶51、传动轴52以及第一驱动结构53。风叶51设置于第二腔室33内，且风叶51位于回流通孔311的下方，传动轴52的一端与风叶51相连接，传动轴52的另一端伸出燃烧室30，且传动轴52的另一端连接于第一驱动结构53。第一驱动结构53可采用电机或者气动马达等结构，以便驱动风叶51和传动轴52旋转。当风叶51旋转时，可将第二腔室33内的气体吹入回流通孔311，以使第二腔室33内更多的气体穿过回流通孔311到达第一腔室32。

由于燃烧室30内的气温很高，因此将第一驱动结构53外置，可避免第一驱动结构53在高温下损坏。

为提高传动轴52旋转时的稳定性，在燃烧室30内设置有限位轴承54，传动轴52穿设于该限位轴承54。该限位轴承54可采用石墨轴承等能够耐受高温的轴承结构。为便于限位轴承54的定位，可以在燃烧室30内安装轴承支架，限位轴承54设置于该轴承支架上。当然，亦可将限位轴承54直接设置于燃烧室30的内壁上。

在隔墙31的底部设置有挡块55，该挡块55位于回流通孔311下端开口的右侧。通过挡块55可以阻挡气体的流动，以降低气体在挡块55左侧的流速，回流通孔311下方的气流速度也可降低，以使得回流通孔311上端开口与回流通孔311下端开口之间的压差增大，以使得更多的气体能够被吸入回流通孔311。此外，通过挡块55阻挡气体的流动，风叶51在运转时也可将更多的气体吹入回流通孔311。

此外，气流助推装置还包括挡流板56以及第二驱动结构57，第二驱动结构57与挡流板56相连接，且第二驱动结构57可驱动挡流板56升降，挡流板56位于回流通孔311的上方。第二驱动结构57设置于燃烧室30外，以避免高温而导致第二驱动结构57损坏。第二驱动结构57可采用电动推杆或者活塞缸等结构。

当第二驱动结构57驱动挡流板56下移，以使挡流板56靠近回流通孔311时，挡流板56与回流通孔311上端开口之间的距离减小，从而使得挡流板56与回流通孔311上端开口之间的气体流速增加，回流通孔311上端开口与回流通孔311下端开口之间的压差增大，以使得第二腔室33内更多的气体被吸入回流通孔311。

具体的，参照图1，作为挡流板56的一种安装方式，挡流板56插设于燃烧室30，挡流板56的上端伸出燃烧室30，挡流板56的下端位于第一腔室32内。对于该结构，进入第一腔室32内的气体均从挡流板56的下方经过。

参照图2，作为挡流板56的另一种安装方式，挡流板56完全位于第一腔室32内，且挡流板56与第二驱动结构57之间通过拉杆58相连接。对于该结构，进入第一腔室32内的气体一部分从挡流板56的上方经过，一部分从挡流板56的下方经过。

挡流板56的底面呈弧面状，以对气体的流动进行导向，降低气体流动阻力。

在实际应用时，对于气流助推装置，可以在燃烧室30内同时设置风叶51和挡流板56，也可仅在燃烧室30内设置风叶51和挡流板56两者中的其中一个。

对于vocs废气源具有通风装置的情况，可直接将进气管道41连通vocs废气源即可，若vocs废气源没有设置通风装置或整个废气处理系统需要加强通风效果，可在进气管道41和排气管道42两者中的至少一个上设置有通风装置。通风装置可以是通风机、鼓风机或其他能实现气体流通的装置。

在上述的实施例中，回流通孔311的通流面积自下而上逐渐减小，气体在沿着回流通孔311向上流动的过程中，气流速度逐渐增加，以使得回流通孔311上端开口与回流通孔311下端开口之间的压差进一步增大，以使得更多的气体被吸入回流通孔311。此外，回流通孔311的下端开口较大，也便于风叶51在转动时将气体吹入回流通孔311。

在上述实施例中，热交换器10可以采用板式换热器或者管式换热器。

在上述实施例中，优选的，蓄热结构21设置为陶瓷蓄热层，其耐受温度较高，抗氧化性和耐腐蚀性好。此外，蓄热结构21还可以是其他结构，如金属蓄热体或液体蓄热体。

参照图1和图2，废气处理系统还包括分流管道43以及设置于分流管道43上的分流风机44，分流管道43的入口端连通进气管道41，分流管道43的出口端连通第一腔室32。vocs废气在燃烧室30内分解时会产生热量，燃烧室30内的气温过高会影响vocs废气的分解。如果自进气管道41进入的废气浓度过高，在燃烧室30内分解时会产生大量的热量，即使关闭燃烧器34，也会造成燃烧室30内的温度过高；如果所有的高浓度废气都经过热交换器10预热后进入燃烧室30，则会使得燃烧室30内的气温过高的情况加剧。而通过上述的结构，当进气管道41内的废气浓度过高时，可开启分流风机44，以使部分的废气不经过热交换器10进行预热，其直接进入燃烧室30内，这部分的废气的温度较低，能够吸收燃烧室30内的一部分热量，避免燃烧室30内的气温过高。

参照图1和图2，废气处理系统还包括回流管道45以及设置在回流管道45上的回流风机46，回流管道45的入口端连通排气管道42，回流管道45的出口端连通进气管道41，当回流风机46工作时可将气体自排气管道42输送至进气管道41。在废气处理系统开机时，热交换器10、燃烧室30的温度较低，需要开启燃烧器34来辅助提高温度，从而可对系统进行预热，可通过将回流风机46开启，使得部分的高温气体能够回流至热交换器10，以便提高热交换器10、燃烧室30等部分的温度，加速系统的开机升温速度，减少系统预热的时间。此外，在处理vocs废气的过程中，亦可将回流风机46开启，使得部分的高温气体能够流过回流管道45并与未处理的vocs废气进行混合加热，提高vocs废气的温度，优化vocs废气的加热效果。

在一些实施例中，回流管道45的出口端可直接连通第一通道11的入口端。

如上，在附图中箭头所示的方向即为气体的流动方向。通流面积，即气体在通道中流动时，其通道在垂直于流动方向上的截面的面积。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。