一种反应器及废气处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及气体净化设备技术领域，具体而言，涉及一种反应器及废气处理设备。


背景技术：

2.在一些设备或材料(例如半导体)制造的过程中会产生一些对人类及环境有害的气体，这些气体需要通过处理设备使其变成无害气体排放到大气环境中。现有的处理有害气体的设备通过在反应腔中燃烧加热，以使高温的废气加热分解。在加热处理废气的过程中，由于反应腔内部的高温使得反应腔外壁也处于高温状态，会对于整个设备以及维护人员造成威胁甚至伤害。
3.现有的处理设备通常在反应腔的外部设置一层水冷壁，通过冷却水带走反应腔的热量。然而在实际使用过程中，冷却水会腐蚀反应腔的外壁，不仅会降低设备的寿命，也会提高维护以及运行成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种反应器及废气处理设备，其能够有效地对反应腔进行降温散热。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型实施例提供一种反应器，包括反应腔体和第一冷却层；
7.所述反应腔体用于处理废气；
8.所述第一冷却层包括第一导流件和第一外壳，所述第一外壳间隔地套设于所述反应腔体外，所述第一导流件设置于所述第一外壳和所述反应腔体之间，并与所述第一外壳和所述反应腔体共同形成第一导流通道，其中，所述第一导流件的两侧边均与所述第一外壳和所述反应腔体抵接；
9.所述第一导流通道设置有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口用于向所述第一导流通道通入冷却气体，所述第一出气口用于排出所述冷却气体。
10.在上述实施例中，通过向第一导流通道内通入冷却气体，使得冷却气体与反应腔体的外壁充分接触并带走反应腔体外壁的热量，达到了反应腔体外显著的冷却降温的效果。另外，冷却气体不会腐蚀反应腔体，降低了反应器的维护成本，延长了使用寿命。
11.在可选的实施方式中，所述第一导流件绕设在所述反应腔体的外壁，所述第一导流件呈螺旋状，以使所述第一导流通道呈螺旋状。
12.通过将呈螺旋状的第一导流件绕设在反应腔体的外壁，以使冷却气体沿第一导流件形成的呈螺旋状的第一导流通道螺旋流动，在此过程中，冷却气体充分地与反应腔体的外壁接触，有效地带走传递至反应腔体外壁的热量，提高了冷却效果。
13.在可选的实施方式中，所述第一进气口靠近所述反应腔体的顶部，所述第一出气口靠近所述反应腔体的底部；
14.或，所述第一进气口靠近所述反应腔体的底部，所述第一出气口靠近所述反应腔体的顶部。
15.在上述实施例中，冷却气体通过第一外壳顶部的第一进气口通入第一导流通道，并在第一导流通道内沿第一导流通道从上往下流动，再通过第一外壳底部的第一出气口排出，冷却效果好；或冷却气体通过第一外壳底部的第一进气口通入第一导流通道，并在第一导流通道内沿第一导流通道从下往上流动，再通过第一外壳顶部的第一出气口排出，从而保证冷却效果好。
16.在可选的实施方式中，所述第一进气口和所述第一出气口分别位于所述第一外壳的弧形面的周向两侧。
17.在上述实施例中，冷却气体从反应腔体的一侧的第一进气口进入第一导流通道并沿第一导流通道流动，并从反应腔体相对的另一侧的第一出气口排出，冷却效果好。
18.在可选的实施方式中，所述冷却层的数量包括至少两个，所述反应器还包括至少一个第二冷却层，至少一个所述第二冷却层依次套设于所述第一冷却层外；
19.所述第二冷却层包括第二导流件和第二外壳，所述第二导流件和所述第二外壳与相邻的所述第一外壳或所述第二外壳形成第二导流通道。
20.在上述实施例中，通过设置至少两个冷却层，即设置一个第一冷却层以及设置在第一冷却层外的至少一个第二冷却层，以进一步提高对反应腔体的冷却效果以及安全性能。
21.在可选的实施方式中，位于最外侧的所述第二外壳设置有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口与所述第一进气口以及至少一个所述第二导流通道均连通，所述第二出气口与所述第一出气口以及至少一个所述第二导流通道均连通；
22.或，所述第二外壳设置有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口与对应的所述第二导流通道连通，所述第二出气口与对应的所述第二导流通道连通。
23.在上述实施例中，通过第二进气口同时对第一导流通道和至少一个第二导流通道通入冷却气体，并共同从第二出气口排出，以使第一冷却层和至少一个第二冷却层内气体冷却反应腔且能隔热，外壁温度进一步降低，结构简单，易于制造。
24.或，在每一个第二外壳上均设置第二进气口，从而通过与第二外壳数量相同的第二进气口向对应的第二导流通道通入冷却气体，且通过第一进气口向第一导流通道通入冷却气体，以分别对第一导流通道和至少一个第二导流通道通入冷却气体，同理第一出气口和第二出气口分别排出第一导流通道和对应的第二导流通道内的冷却气体，从而使得冷却气体流通效率高，散热效果好。
25.在可选的实施方式中，所述第一导流件和所述第二导流件均呈螺旋状，所述第一导流件和至少一个所述第二导流件的绕设轨迹相同或交错。
26.在上述实施例中，至少两个冷却层内的第一导流件和至少一个第二导流件的绕设轨迹相同或交错，绕设轨迹相同时便于批量制造，成本低。绕设轨迹交错时，以使冷却气体沿对应的第一导流通道或第二导流通道内以交错方向螺旋流动，确保至少两个冷却层的冷却效果好。
27.在可选的实施方式中，所述反应腔体包括隔热层，所述第一导流件设置于所述隔热层和所述外壳之间。
28.在上述实施例中，通过设置隔热层，以减少反应腔体内的热量向外部传导，避免浪费能源，也避免导致外部温度过高损坏设备甚至带来安全隐患。
29.在可选的实施方式中，所述反应腔体还包括耐火层，所述隔热层设置于所述耐火层外。
30.在上述实施例中，通过设置耐火层可保护反应腔体，避免其因高温而破坏。
31.第二方面，本实用新型实施例提供一种废气处理设备，包括如前述实施方式任一项所述的反应器。
32.本实用新型实施例提供的反应器及废气处理设备的有益效果包括：通过第一进气口向第一导流通道内通入冷却气体，使得冷却气体与反应腔体的外壁充分接触并带走反应腔体外壁的热量，达到了对反应腔体的外壁良好的冷却降温效果。另外，冷却气体不会腐蚀反应腔体，降低了反应器的维护成本，延长了使用寿命。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
34.图1为本实用新型实施例提供的反应器第一视角结构示意图；
35.图2为本实用新型实施例提供的反应器第二视角结构示意图；
36.图3为本实用新型实施例提供的图2中a-a方向剖视图；
37.图4为本实用新型实施例提供的冷却装置透视图；
38.图5为本实用新型实施例提供的导流件结构示意图。
39.图标：10-反应器；100-反应腔体；110-隔热层；120-耐火层；200-第一冷却层；210-第一导流件；220-第一外壳；230-第一导流通道；240-第一进气口；250-第一出气口。
具体实施方式
40.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
41.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
45.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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.本实用新型提供了一种废气处理设备，应用于废气处理领域，废气包括对人体或对环境有害的气体。废气处理设备包括反应器和加热装置等，将废气通入反应器中的腔体内，并通过加热装置对其进行加热以使废气在高温的环境下分解，反应器可实时对反应高温的反应腔体进行散热降温，从而避免反应器温度过高损坏设备或产生安全隐患。
47.第一实施例
48.请参阅图1至图5，本实用新型提供的反应器10包括反应腔体100和第一冷却层200，反应腔体100用于处理废气，第一冷却层200设置在反应腔体100外，用于对反应腔体进行降温。
49.在本实施例中，通过加热装置(图未示)对反应腔体100进行加热，废气通入高温的反应腔体100内受热分解。
50.在本实施例中，第一冷却层200包括第一导流件210和第一外壳220，第一外壳220间隔地套设于反应腔体100外，第一导流件210设置于第一外壳220和反应腔体100之间，并与第一外壳220和反应腔体100共同形成第一导流通道230；第一外壳220设置有第一进气口240和第一出气口250，第一进气口240用于向第一导流通道230通入冷却气体，第一出气口250用于排出冷却气体。
51.在本实施例中，在废气加热处理的过程中，通过第一进气口240持续向第一导流通道230内通入高压的冷却气体，使得冷却气体与反应腔体100的外壁充分接触并带走反应腔体100外壁的热量，达到了反应腔体100外显著的冷却降温的效果。另外，冷却气体不会腐蚀反应腔体100，降低了反应器10的维护成本，延长了使用寿命。
52.需要说明的是，第一导流件210的两侧边分别与第一外壳220和反应腔体100抵接。
53.进一步地，第一导流件210绕设在反应腔体100的外壁，因此冷却气体在沿第一导流件210形成的第一导流通道230流动的过程中，充分地与反应腔体100的外壁接触，有效地带走传递至反应腔体100外壁的热量，提高了冷却效果。
54.进一步地，第一导流件210呈螺旋状，以使第一导流通道230呈螺旋状。
55.在本实施例中，第一导流件210为螺旋状的薄板，结构简单且占用体积小，保证了第一导流通道230的流通面积，以提高冷却效果。通过将第一导流件210设置呈螺旋状，以使第一导流通道230也呈螺旋状，因而使得冷却气体能够均匀地在第一导流通道230内螺旋流动，使得冷却气体和反应腔体100的外壁充分接触并带走反应腔体100外壁的热量，达到了
良好的冷却效果。
56.进一步地，第一进气口240和第一出气口250均设置于第一外壳220，第一进气口240靠近反应腔体100的顶部，第一出气口250靠近反应腔体100的底部。
57.在本实施例中，高压的冷却气体通过第一外壳220顶部的第一进气口240通入第一导流通道230，并在第一导流通道230内沿第一导流通道230流动，再通过第一外壳220底部第一出气口250排出，冷却效果好。
58.可选地，在本实用新型的其他实施例中，第一进气口240也可靠近反应腔体100的底部，第一出气口250靠近反应腔体100的顶部，可根据实际需求将第一进气口240和第一出气口250设置在第一外壳220的不同部位，在此不做具体限定。
59.可选地，在本实用新型的其他实施例中，还可加大第一进气口240和第一出气口250的开口直径，并采用风机对其输送冷却气体。
60.进一步地，第一进气口240和第一出气口250分别位于第一外壳220弧形面的周向两侧，冷却气体从反应腔体100的一侧的第一进气口240进入第一导流通道230并沿第一导流通道230流动，并从反应腔体100相对的另一侧的第一出气口250排出，冷却效果好。
61.进一步地，第一进气口240和第一出气口250分别位于第一外壳220的弧形面的周向两侧。冷却气体从反应腔体100的一侧的第一进气口240进入第一导流通道230并沿第一导流通道230流动，并从反应腔体100相对的另一侧的第一出气口250排出，冷却效果好。
62.进一步地，反应腔体100包括隔热层110和耐火层120，隔热层110设置于耐火层120外，第一导流件210设置于隔热层110和第一外壳220之间。
63.在本实施例中，耐火层120由耐火材料制成，废气在高温的耐火层120的内部进行分解，耐火层120可保护反应腔体100，避免其因高温而破坏。在耐火层120外壁还套设了隔热层110，以减少反应腔体100内的热量向外部传导，避免浪费能源，也避免导致外部温度过高损坏设备甚至带来安全隐患。
64.综上所述，本实用新型提供了一种反应器10及废气处理设备，废气在高温的反应腔体100内受热分解，第一外壳220套设于反应腔体100外，并通过第一导流件210、第一外壳220和反应腔体100共同形成第一导流通道230。在废气加热处理的过程中，通过第一进气口240持续向第一导流通道230内通入高压的冷却气体，使得冷却气体与反应腔体100的外壁充分接触并带走反应腔体100外壁的热量，达到了反应腔体100外显著的冷却降温的效果。另外，冷却气体不会腐蚀反应腔体100，降低了反应器10的维护成本，延长了使用寿命。
65.第二实施例
66.为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。
67.在本实施例中，反应器10还包括至少一个第二冷却层(图未示)，至少一个第二冷却层依次套设于第一冷却层200外。第二冷却层包括第二导流件和第二外壳，第二导流件和第二外壳与相邻的第一外壳220或第二外壳形成第二导流通道。
68.在本实施例中，通过设置至少两个冷却层，即设置一个第一冷却层200以及设置在第一冷却层外的至少一个第二冷却层，可进一步提高对反应腔体的冷却效果，从而进一步提高安全性能。
69.需要说明的是，第一导流件和第二导流件结构相同。
70.进一步地，位于最外侧的第二外壳设置有第二进气口和第二出气口，第二进气口
与第一进气口240以及至少一个第二导流通道均连通，第二出气口与第一出气口250以及至少一个第二导流通道均连通。
71.在本实施例中，通过第二进气口同时对第一导流通道230和至少一个第二导流通道通入冷却气体，并共同从第二出气口排出，以使第一冷却层和至少一个第二冷却层内气体冷却反应腔体100且能隔热，外壁温度进一步降低。结构简单，易于制造。
72.在本实用新型的另一实施例中，第二外壳设置有第二进气口和第二出气口，第二进气口与对应的第二导流通道连通，第二出气口与对应的第二导流通道连通。
73.在本实施例中，在每一个第二外壳上均设置第二进气口，从而通过与第二外壳数量相同的第二进气口向对应的第二导流通道通入冷却气体，且通过第一进气口向第一导流通道通入冷却气体，以分别对第一导流通道和至少一个第二导流通道通入冷却气体，同理第一出气口和第二出气口分别排出第一导流通道和对应的第二导流通道内的冷却气体，从而使得冷却气体流通效率高，散热效果好。
74.进一步地，第一导流件210和第二导流件均呈螺旋状，第一导流件210和至少一个第二导流件的绕设轨迹相同或交错。
75.在本实施例中，至少两个冷却层内的第一导流件210和至少一个第二导流件的绕设轨迹相同或交错，绕设轨迹相同时便于批量制造，成本低。绕设轨迹交错时，以使冷却气体沿对应的第一导流通道或第二导流通道内以交错方向螺旋流动，确保至少两个冷却层的冷却效果好。第一导流件210和第二导流件的绕设方向可根据实际需求而做调整，从而提高冷却装置的适应性。
76.以上所述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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。