一种高效率易拆换的反应模块及其转换器的制作方法

1.本实用新型涉及一种转换器，具体涉及一种高效率易拆换的反应模块及其转换器。


背景技术：

2.转换器的目的是通过氧化还原或者催化的方法，使得原料气经过转换，获得所需要的产物。因此该转换器常用于气体检测领域，由于需要经常进行检测，转换器的使用寿命和可维护性都是必要的技术要求，然而，目前绝大多数的产品均存在转换效率不高的问题，其中的填料需要经常更换，导致转换器使用寿命较短，而且更换较为麻烦，导致维护成本较高。
3.综上，亟待一种能够显著提高使用寿命且便于更换填料的反应模块及其转换器。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种高效率易拆换的反应模块及其转换器。
5.为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种高效率易拆换的转换器包括反应模块和加热保温模块，所述反应模块与所述加热保温模块插接配合；所述反应模块内设有一级填料区以及与该一级填料区连通的二级填料区，所述一级填料区内的填料密度小于所述二级填料区内的填料密度，所述一级填料区的空间填充量大于所述二级填料区的空间填充量；所述反应模块一端装配有两个可拆换的密封接头，两个所述密封接头通过管路分别与所述一级填料区以及所述二级填料区相连，其中与所述一级填料区相连的密封接头为进气口，与所述二级填料区相连的密封接头为出气口。
6.工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本技术将填料区分为两级，能够实现两级处理，而且第一级的填料密度小于第二级的填料密度，一级填料区的空间填充量大于二级填料区的空间填充量，因此能够在相同的流量下，实现第一级相对流速更慢，第二级流速更快的效果，在第一级进行扩散式反应，从而获得更好的初步反应效率，在第二级进行充分接触反应，从而获得更加高效的转换效率，总体得到更好的转化效率，因此能够更加充分地利用填料，可以减少无效填料的使用，在填料量相同的情况下，有效填料更多，因此使用寿命更长，显著增加了维护周期，降低了维护成本；
7.2、与现有技术相比，本技术的反应模块能够方便地从加热保温模块上拆下来，从而提高了可维护性。
8.进一步地，所述加热保温模块上开设有供所述反应模块插入的安装槽，当所述反应模块完全插入所述安装槽内时，所述密封接头位于所述安装槽外。
9.此设置，只需要将反应模块插入到安装槽内即可完成转换器的安装，操作方便，维护难度低。
10.进一步地，所述密封接头为卡套式金属密封接头。
11.此设置，由于转换器的正常工作温度都在几百度左右，因此传统的采用o型圈的密封接头无法正常工作，损耗极为严重，维护成本极高，因此采用卡套式金属密封接头不存在由于高温会急剧降低寿命的情况，因此使用寿命更长，维护周期更长，维护成本低。
12.进一步地，所述一级填料区与所述二级填料区形成u型管路，两个所述密封接头平行设置。
13.进一步地，所述一级填料区与所述二级填料区首尾相接形成圆管状结构，其中所述二级填料区通过管道延伸至所述反应模块外并连接其中一个所述密封接头，以使得与所述一级填料区的密封接头平行。
14.此设置，能够较好地利用反应模块的内部空间，也方便加热保温模块与反应模块之间的安装结构的设置，大大简化安装结构。
15.进一步地，所述安装槽与所述反应模块间隙配合，当所述反应模块完全进入所述安装槽后通过端盖固定。
16.此设置，不仅能够很容易地将反应模块装入加热保温模块内，而且能够在反应模块完成安装后能够被快速拔出更换。
17.进一步地，所述加热保温模块的加热温度为0~800℃，且所述反应模块的工作温度为200~700℃。
18.一种反应模块，包括一级填料区以及与该一级填料区连通的二级填料区，所述一级填料区内的填料密度小于所述二级填料区内的填料密度，所述一级填料区的空间填充量大于所述二级填料区的空间填充量。
附图说明
19.图1是本实用新型转换器的结构示意图一；
20.图2是本实用新型转换器的结构示意图二；
21.图3是本实用新型转换器的结构示意图三；
22.图4是本实用新型转换器的结构示意图四；
23.图5是本实用新型转换器的结构示意图五；
24.图6是本实用新型反应模块一种实施例的示意图一；
25.图7是本实用新型反应模块一种实施例的示意图二。
26.图中，1、反应模块；2、加热保温模块；3、卡套式金属密封接头；4、连接管；11、一级填料区；12、二级填料区；21、安装槽；111、气体入口；121、气体出口。
具体实施方式
27.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
29.实施例1
30.请参阅图6-7，一种反应模块，包括反应模块1内设有一级填料区11以及与该一级填料区11连通的二级填料区12，且一级填料区11内的填料密度小于二级填料区12内的填料密度，一级填料区11的空间填充量大于二级填料区12的空间填充量。图6-7展示了反应模块的示意图。其中一级填料区11设有气体入口111，二级填料区12设有气体出口121，在一级填料区11和二级填料区12之间还可以通过连接管4连接。在图6和图7中展示了两种实施方式。
31.实施例2
32.如图1-5所示，本高效率易拆换的转换器包括反应模块1以及与该反应模块1连接的加热保温模块2，其中加热保温模块2为本领域常见的原理，是现有技术，因此不再对其原理进行赘述，加热保温模块2上开设有供反应模块1插入的安装槽21，当反应模块1完全插入安装槽21内时，密封接头位于安装槽21外，且安装槽21与反应模块1间隙配合，只需要将反应模块1插入到安装槽21内即可完成转换器的安装，操作方便，维护难度低。本反应模块1的横截面可以是矩形的，也可以是圆形的，如图6和图7，图6为矩形截面的反应模块1，图7为圆形截面的反应模块1。
33.具体地，反应模块1内设有一级填料区11以及尾部与该一级填料区11尾部连通的二级填料区12，一级填料区11和二级填料区12的头部均设有可拆卸链接的密封接头，且一级填料区11内的填料密度小于二级填料区12内的填料密度，一级填料区11的空间填充量大于二级填料区12的空间填充量。
34.通过分段式填充的方式来填充密度不一样的转换填料，密度较小的分段填充量相对较大，用来实现60~80%左右的初步转换；密度较大的分段填充量相对较小，用来实现剩余20~40%左右的最终转换，从而达到寿命长、效率高的转化目的。
35.第一级填料区11域的填料密度小，空间填充量大，在相同的流量条件下，相对流速较慢，能够在该区域进行扩散式反应，从而能够获得较好的初步反应效率；第二级填料区12域的填料密度大，空间填充量小，在相同的流量条件下，相对流速较快，能够在该区域进行充分接触式反应，从而能够获得更加高效的效率。
36.在本实施例中，一级填料区11与二级填料区12形成u型管路，两个密封接头平行设置，在另一种实施例中，如图5和图7，一级填料区11与二级填料区12首尾相接形成圆管状结构，其中二级填料区12通过管道延伸至反应模块1外并连接其中一个密封接头3，以使得与一级填料区11的密封接头3平行，能够较好地利用反应模块1的内部空间，也方便如何设置加热保温模块2与反应模块1之间的安装结构的设置，大大简化安装结构。也可以保证反应模块1在拆装以及替换时不会与加热保温模块2产生任何多余的干涉，大大降低了拆装替换难度，能够更加便捷以及快速地实现替换功能。
37.加热保温模块2的加热温度为0~800℃，且反应模块1的工作温度为300~700℃。
38.在本实施例中，考虑到大部分气体的转化反应温度通常在300-700℃之间，温度相对过高，故采用柔性密封难免会存在气密性问题，有些厂家采用全氟o型圈进行密封，在部分情况下或可行，但仍存在成本高昂的问题，且对o型圈损耗较为严重，经常需要更换o型圈，后期维护成本也相对较高。
39.因此本实施例采用的密封接头为卡套式金属密封接头3，且密封接头与一级填料区11和二级填料区12之间均通过螺接配合，全金属结构保证了其良好的耐高温性能；且可替换性也非常优秀，拆装方便，即使在进行多次拆装替换后依旧可以保证良好的气密性；最重要的是成本相对较低，可以为客户节约了大量使用成本。卡套式金属密封结构的通用性、可替换性以及多样性也保证了该产品能够适用于绝大部分工况，只需选用适合于相应工况的卡套接头便可达成无缝替换市面上绝大部分已有的同类产品的效果。
40.在本实施例中，一级填料区11和二级填料区12的容量一致。
41.在其他实施例中，一级填料区11的容量大于或小于二级填料区12的容量。值得一提是的，反应模块1的形状可以是多种样式的，因此不仅限于附图中的形状。
42.本实用新型未详述部分为现有技术，故本实用新型未对其进行详述。
43.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
44.尽管本文较多地使用了反应模块1、加热保温模块2、卡套式金属密封接头3、一级填料区11、二级填料区12、安装槽21等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
45.本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。