一种基于甲醇触媒加热的供热装置的制作方法

本发明涉及一种加热器，具体是一种基于甲醇触媒加热的供热装置。

背景技术：

目前我国在生产制造业、服务业、民生生活等各领域中，大范围的使用锅炉获取热能。锅炉是一种以燃烧燃料即利用火焰的温度来加热的方式而取得热量的装置。所述的燃料包括天然气、煤炭、燃油、木柴、生物质颗粒、甲醇。使用这些燃料燃烧加热，存在的缺陷如下：燃烧反应不充分，出现不完全燃烧；再者会释放有害物质，如：氧化硫，氧化氮，一氧化碳，细微颗粒物等，严重影响了空气质量，破坏环境；天然气燃烧虽然相对洁净，但是其管网多数集中在城市中心，难以覆盖全部范围。

为了解决燃烧加热所存在的一系列问题，现在市场上，出现了一种无焰加热装置，不用燃烧燃料就能取得热能的新加热方式，这种无焰加热装置是采用甲醇在反应器内进行催化反应进行制热的装置。但本申请人发现现有技术中的甲醇催化加热设备存在加热桶内部换热面积小，换热效率低；催化剂利用率低等缺陷，因此有必要对其作进一步的改进。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种结构简单，使用方便，换热效率高，产热成本低的一种基于甲醇触媒加热的供热装置。

本发明目的是用以下方式实现的：一种基于甲醇触媒加热的供热装置，其特征在于：其包括换热筒，换热筒的中心设置有加热管，加热管与换热筒的外壁间形成换热腔，换热腔上下两端分别设置有换热口，换热介质从换热口出进出与换热腔换热；

所述的加热管内叠放有若干层催化饼及蓄热饼，催化饼与蓄热饼的端面上设置有若干通风孔，且催化饼与蓄热饼间隔层叠分布；所述的换热筒的底部连接有风机及甲醇喷头，甲醇喷头喷出雾化状甲醇，并随气流吹入换热筒内与催化饼接触，甲醇与催化饼在换热筒内化学反应产生热量，对蓄热饼及换热筒加热。

所述的加热管的底部设置有雾化室，风机通过管道连接在雾化室的底部，甲醇喷头设置在雾化室侧壁。

所述的甲醇喷头与甲醇泵连接，甲醇泵与甲醇储液罐连接。

所述的催化饼及蓄热饼设置成圆柱状，通风孔贯穿催化饼及蓄热饼上下两端面设置。

所述的催化饼由甲醇催化剂压制成型，蓄热饼由莫来石或堇青石压制成型。

所述的换热口设置有两个，一个为设于换热筒下端的入口管，另一个为设于换热管上端的出口管。

所述的换热腔内设置有若干散热翅片与加热管的外壁连接，换热腔相对外界密封设置。

所述的加热管顶部设置有向上延伸的排气管，排气管上设置有空气净化器。

所述的加热管的底部设置底托，催化饼及蓄热饼的重力承载于该底托上。

所述的底托向上延伸有提手，操作提手将位于加热管内的催化饼及蓄热饼取出。

本发明的有益效果是：1、结构简单，生产成本低，提高市场竞争力。2、本设备采用甲醇催化生热为用户提供热量，因此其能够在任何温度下进行工作，不受环境温度影响。3、本案中甲醇催化加热器是一种无火焰加热装置，催化反应后产生的废气仅为二氧化碳，使用可靠安全无污染。4、甲醇价格低廉，热值高，有利于提升用户的使用经济性。5、独特的催化饼与蓄热饼的层叠设置，可使得甲醇与催化剂反应产生的热量能够完全的向外释放，提升热效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作具体进一步的说明。一种基于甲醇触媒加热的供热装置，其特征在于：其包括换热筒1，换热筒1的中心设置有加热管2，加热管2与换热筒1的外壁间形成换热腔3，换热腔3上下两端分别设置有换热口，换热介质从换热口出进出与换热腔3换热；

所述的加热管2内叠放有若干层催化饼4及蓄热饼5，催化饼4与蓄热饼5的端面上设置有若干通风孔，且催化饼4与蓄热饼5间隔层叠分布；所述的换热筒1的底部连接有风机6及甲醇喷头7，甲醇喷头7喷出雾化状甲醇，并随气流吹入换热筒1内与催化饼4接触，甲醇与催化饼4在换热筒1内化学反应产生热量，对蓄热饼5及换热筒1加热。

所述的加热管2的底部设置有雾化室8，风机6通过管道连接在雾化室8的底部，甲醇喷头7设置在雾化室8侧壁。

所述的甲醇喷头7与甲醇泵9连接，甲醇泵9与甲醇储液罐10连接。

所述的催化饼4及蓄热饼5设置成圆柱状，通风孔贯穿催化饼4及蓄热饼5上下两端面设置。

所述的催化饼4由甲醇催化剂压制成型，蓄热饼5由莫来石或堇青石压制成型。

所述的换热口设置有两个，一个为设于换热筒1下端的入口管11，另一个为设于换热管上端的出口管12。

所述的换热腔3内设置有若干散热翅片13与加热管2的外壁连接，换热腔3相对外界密封设置。

所述的加热管2顶部设置有向上延伸的排气管14，排气管14上设置有空气净化器15。

所述的加热管2的底部设置底托16，催化饼4及蓄热饼5的重力承载于该底托上。

所述的底托16向上延伸有提手17，操作提手将位于加热管2内的催化饼4及蓄热饼5取出。

工作原理：当需要制热时，甲醇泵从甲醇储液罐10内吸取甲醇，经过甲醇泵的加压后，高压的甲醇从甲醇喷头7内被呈雾化状喷入雾化室内，同时风机工作，从外界吸入新鲜空气，使得空气与雾化状的甲醇在雾化室内充分混合，并在气压的作用下吹入加热管内，由于气流具有导向性，因此，饱含雾化甲醇的空气在经过催化饼的通风孔时，空气中的甲醇与催化饼的外表面及通风孔内的催化剂产生化学反应，甲醇催化反应后产生大量的热量，热量通过催化饼的外表面加热蓄热饼及加热管，最终产生的热量通过加热管向换热腔内传递，当换热腔上的入口管11导入换热介质，如；空气、水、或是冷媒等其他换热介质时，换热介质在换热腔内被加热，然后从设于换热管上端的出口管12排出，供用热设备使用。

进一步地：为了增加甲醇与催化剂的接触面积，增加发热量，本案中的催化饼及蓄热饼的数量可根据实际需要设置，两者的直径及高度也可进行相应的调节。当带有甲醇的空气一次穿过多层的催化饼时，空气中的甲醇也被催化饼逐渐吸附干净，同时，甲醇与催化剂反应后产生的水及二氧化碳通过其加热管顶部的排气管排出。

进一步地：为了增加催化饼的换热面积，提升换热效率，本案中采用了催化饼及蓄热饼交替层叠的方式安装，当催化饼与甲醇反应产生热量时，催化饼柱面上的热量可直接通过加热管传递到换热腔，而催化饼上下端面的热量可传递至蓄热饼内，其中，蓄热饼采用比热容量大的莫来石或堇青石材质制作，其能够起到快速吸收热量的作用，使得催化饼产生的热量能够及时向外释放，提升热导效率。同时，在催化饼加热的同时，流经其内的空气与甲醇的混合物也会被其加热，因此，当高温的气体通过了催化饼向蓄热体内移动时，蓄热体也能够起到吸收气体中的热量，使得进入下一催化饼内的甲醇气体温度降低，有利于增大温差，提升下一催化饼的换热效率。其中，由于蓄热体比热容量大，其能吸收大量的热量并通过其外柱面向加热管内上释放，起到了对换热腔内换热介质的加热作用。

进一步地：其中，由于催化饼的是具有一定的使用寿命的，当其使用至其寿命期限时，需要对其进行更换。另外，由于为了令催化饼及蓄热饼与加热管之间的导热良好，因此，要求催化饼及蓄热饼外柱面尽量与加热管的内壁紧密接触，因此需要更换催化饼时操作比较麻烦，极容易造成催化饼损坏，针对于此。本案中在加热管的底部设置底托，催化饼及蓄热饼的重力承载于该底托上。所述的底托向上延伸有提手，当需要更换时，只需要操作提手将位于加热管内的催化饼及蓄热饼取出即可，大大的方便了用户对催化饼的更换。

与传统加热装置相比，本案中甲醇催化加热器是一种无火焰加热装置，是通过甲醇氧化反应的放热反应，对加热管加热，实现间接对用热设备提供热源。同时，催化反应产生的废气中，不含有危害的物质(氧化硫，氧化氮，一氧化碳，微小颗粒物等)，是一种安全性高，可靠性高，对环境友好的创新型装置，故可广泛推广使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。