一种翅片管换热方式的催化燃烧炉的制作方法

本实用新型涉及一种燃烧炉，具体为一种翅片管换热方式的催化燃烧炉。

背景技术：

在有机废气净化领域中，一般是利用贵金属催化剂来降低有机废气燃烧氧化温度，加速有毒有害气体完全氧化的，由于贵金属催化剂的作用，废气燃烧的起始温度约为250-300℃，大大低于直接燃烧法的燃烧温度670-850℃，因此能耗远比直接燃烧法低。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成无毒无害气体。有机废气催化燃烧后释放出来的大量热量，可通过设置一套热交换器来进行余热回用，将换热器风道设置在催化剂进出口处，有机燃烧后的高温气体再次进入热交换器，预热进入催化燃烧炉低温有机废气，使其通过换热器后将换热器温度传递到废气中，使废气温度得到较大提升，再经电加热器加热后到达设定的催化燃烧温度进入催化床氧化分解。经过催化剂充分氧化释放大量的热量，气体温度再次被提升。净化后的高温气体流通换热器将热量传递到换热器，是换热器有相对较高的温度来预热进口端有机废气。目前大多催化燃烧装置采用板式换热器，换热效率一般情况50~65%，由于板式换热器结构设计本身，若使换热面积增加，相应体积增大很多。同时，板式换热器在焊接制作工艺时采用1.0~1.2mm厚度钢板焊接制作，钢材使用量大，制作成本高，焊接工序复杂，一般焊接员工难以掌握焊接技术，易造成板换焊接漏气从而导致废气出口浓度超标，且焊接工作量大。

本实用新型为了解决上述存在的问题，提出一种翅片管换热方式的催化燃烧炉，燃烧炉本体内设置有气体混合室和换热器，气体混合室内安装的导热管能够将外界废气与炉内高温气体进行快速的融合，使得外界废气能够快速升温；换热器是由翅片管和翅片制作而成的，通常在同等材料费用及制作费用下，可将换热效率达到80~85%，换热效率与板式换热器比较有明显的提升，换热器的基本传热元件为翅片管，翅片管上固定连接翅片，且翅片管和翅片之间通过换气孔垂直连接，使得有机燃烧后的高温气体与外界的废气之间能够得到充分的混合，快速将气体温度提升上来，大大降低有机废气净化所需能耗，使废气通过催化剂燃烧氧化释放的热量尽可能的回用起来，减少废气燃烧过程中电能的使用量，从而大大降低了废气净化的能耗。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种翅片管换热方式的催化燃烧炉，从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种翅片管换热方式的催化燃烧炉，包括燃烧炉本体，燃烧炉本体内设置有预热腔、燃烧反应腔和换热腔，换热腔的两侧分别安装有热气出口和废弃入口，热气出口连通保温管，保温管紧挨着燃烧炉本体设置，且与进气口相连，进气口设置在燃烧炉本体的左侧并与预热腔相连通，预热腔内安装有加热元件；

换热腔内设置有气体混合室和换热器，气体混合室与废弃入口以及高温气体出口相连通，且气体混合室内安装有导热管，导热管上分布有若干通孔，通孔的内部轴向设置有导热腔室，导热腔室内放置有导热介质，换热器和气体混合室之间通过通孔相连通，换热器是由翅片管和翅片组合而成，翅片管和翅片固定连接，且翅片管和翅片的连接处设置有换气孔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，翅片管为S形管道，翅片为U形管道，且翅片管和翅片之间垂直连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，燃烧炉本体的右侧设置有排气口，排气口与换热腔相连通。

作为本实用新型的一种优选技术方案，燃烧炉本体的一侧侧边的中间设置有凹槽，凹槽与保温管相适配，保温管安装在凹槽内。

作为本实用新型的一种优选技术方案，热气出口设置在凹槽内，并与保温管相连通。

作为本实用新型的一种优选技术方案，翅片管和翅片为铝制材料制作而成。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型燃烧炉本体内设置有气体混合室和换热器，气体混合室内安装的导热管能够将外界废气与炉内高温气体进行快速的融合，使得外界废气能够快速升温；换热器是由翅片管和翅片制作而成的，通常在同等材料费用及制作费用下，可将换热效率达到80~85%，换热效率与板式换热器比较有明显的提升，换热器的基本传热元件为翅片管，翅片管上固定连接翅片，且翅片管和翅片之间通过换气孔垂直连接，使得有机燃烧后的高温气体与外界的废气之间能够得到充分的混合，快速将气体温度提升上来，大大降低有机废气净化所需能耗，使废气通过催化剂燃烧氧化释放的热量尽可能的回用起来，减少废气燃烧过程中电能的使用量，从而大大降低了废气净化的能耗。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型换热器结构示意图；

图3是本实用新型导热管结构示意图；

图4是本实用新型凹槽与保温管结构示意图；

图中标号：1、燃烧炉本体；2、预热腔；3、燃烧反应腔；4、换热腔；5、热气出口；6、废弃入口；7、保温管；8、进气口；9、加热元件；10、气体混合室；11、换热器；12、高温气体出口；13、导热管；14、通孔；15、导热腔室；16、翅片；17、换气孔；18、排气口；19、凹槽；20、翅片管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、 “安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接 相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理 解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：如图1-4所示，本实用新型提供一种翅片管换热方式的催化燃烧炉，包括燃烧炉本体1，燃烧炉本体1内设置有预热腔2、燃烧反应腔3和换热腔4，换热腔4的两侧分别安装有热气出口5和废弃入口6，热气出口5连通保温管7，保温管7紧挨着燃烧炉本体1设置，且与进气口8相连，进气口8设置在燃烧炉本体1的左侧并与预热腔2相连通，预热腔2内安装有加热元件9；

换热腔4内设置有气体混合室10和换热器11，气体混合室10与废弃入口6以及高温气体出口12相连通，使得外界废气通过废弃入口6进入换热腔4中设置的气体混合室10，燃烧反应腔3内产生的高温气体通过高温气体出口12也进入气体混合室10内，外界废气和高温气体在气体混合室10进行混合，使得外界废气快速升温，实现废气通过催化剂燃烧氧化释放的热量能够回收利用的目的；且气体混合室10内安装有导热管13，导热管13上分布有若干通孔14，通孔14的内部轴向设置有导热腔室15，导热腔室15内放置有导热介质，换热器11和气体混合室10之间通过通孔14相连通，换热器11是由翅片管20和翅片16组合而成，翅片管20和翅片16固定连接，且翅片管20和翅片16的连接处设置有换气孔17，进行混合的气体通过导热管13上设置的通孔14流进换热器11中，同时，通孔14内部轴向设置的导热腔室15具有融合温度的作用，使得两种气体温度能够得到更好的融合，换热器11将废气引导进翅片管20内，使得废气能够在翅片管20内到达翅片16中，无形中增加了废气在换热腔4中的流动的距离，延长废气与回炉高温气体之间的混合，使得有机燃烧后的高温气体与外界的废气之间能够快速均衡温度，提升废气的入炉温度，大大降低有机废气净化所需能耗，使废气通过催化剂燃烧氧化释放的热量尽可能的回用起来，减少废气燃烧过程中电能的使用量，从而大大降低了废气净化的能耗。

翅片管20为S形管道，翅片16为U形管道，且翅片管20和翅片16之间垂直连接，能够延长废气在换热腔4的流动的距离，使得高温气体与外界废气之间得温度融合更加均匀。

燃烧炉本体1的右侧设置有排气口18，排气口18与换热腔4相连通，能够将有机气体变成的无毒无害气体排出燃烧炉本体1内。

燃烧炉本体1的一侧侧边的中间设置有凹槽19，凹槽19与保温管7相适配，保温管7安装在凹槽19内，使得保温管7类似于置身在燃烧炉本体1内，能够借助燃烧炉本体1的温度避免保温管7内的气体接触到保温管7得冷管壁，有利于使保温管7内气体得到更好的保温效果。

热气出口5设置在凹槽19内，并与保温管7相连通，使得回炉高温气体在出换热腔4就能够及时的进入保温管7中，减少气体流动的距离，即减缓气温下降得速度。

翅片管20和翅片16为铝制材料制作而成，换热效率更高，安装更方便。

工作原理：

首先，外界废气通过废弃入口6进入换热腔4中设置的气体混合室10，燃烧反应腔3内产生的高温气体通过高温气体出口12也进入气体混合室10内，外界废气和高温气体在气体混合室10进行混合，使得外界废气快速升温，实现废气通过催化剂燃烧氧化释放的热量能够回收利用的目的；其次，进行混合的气体进入导热管13中，再通过导热管13上设置的通孔14流进换热器11中，同时，通孔14内部轴向设置的导热腔室15具有融合温度的作用，使得两种气体温度能够得到更好的融合；然后，换热器11将废气引导进翅片管20内，使得废气能够在翅片管20内到达翅片16中，无形中增加了废气在换热腔4中的流动的距离，延长废气与回炉高温气体之间的混合，使得有机燃烧后的高温气体与外界的废气之间能够快速均衡温度，提升废气的入炉温度，大大降低有机废气净化所需能耗，使废气通过催化剂燃烧氧化释放的热量尽可能的回用起来，减少废气燃烧过程中电能的使用量，从而大大降低了废气净化的能耗；最后，流经换热器11的高温气体通过热气出口5到达保温管7内，由保温管7流进废弃入口6，再经废弃入口6进入预热腔2中，流进预热腔2的气体在加热元件9加热的作用下达到燃烧催化的温度，再进入燃烧反应腔3中，进行燃烧反应。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。