CN102022741A - 一种热管型有机废气焚烧净化炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热管型有机废气焚烧净化炉，它包括进气管道、出气管道、炉体，所述炉体内分隔为上下两层，上层为放热层，下层为吸热层，所述炉体内设有一加热腔，并贯穿所述放热层、吸热层，所述放热层内的加热腔连接一加热器，并且加热腔***绕一层由若干热管组成的若干组冷端热管单元体，所述吸热层内的加热腔套了一气罩，气体只能从气罩底部溢出，所述气罩外也围绕一层由若干热管组成的若干组热端热管单元体，所述进气管道设于所述放热层，所述出气管道设于所述吸热层。本发明能够有效焚烧有机废气，热回收效率高，而且结构简单。

Description

一种热管型有机废气焚烧净化炉

【技术领域】

本发明涉及一种有机废气焚烧装置，尤其是一种涉及利用热管的焚烧净化炉装置。

【背景技术】

采用高温(800℃)将有机废气进行氧化降解，是目前有机废气治理的一种主流技术，在该原理上发展的技术有：直接焚烧法，蓄热式焚烧法(RTO)。其中直接焚烧法效率低，而且不能回收，存在浪费现象，而蓄热式焚烧法(RTO)由于热回收效率高，净化彻底，在国外有机废气治理领域得到了广泛的应用。

然而，由于RTO式是采用蓄热方式，需要通过阀门的不断切换，使冷热气体交替进入蓄热体进行换热，这样就需要对阀门的切换控制，需蓄热材料和切换阀门及复杂的电路控制***，焚烧炉整个结构不够简化。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种热管型有机废气焚烧净化炉，它能够有效焚烧有机废气，热回收效率高，结构简单。

本发明是这样实现的：

本发明一种热管型有机废气焚烧净化炉，它包括进气管道、出气管道、炉体，所述炉体内分隔为上下两层，上层为放热层，下层为吸热层，所述炉体内设有一加热腔，并贯穿所述放热层、吸热层，所述放热层内的加热腔连接一加热器，并且加热腔***绕一层由若干热管组成的若干组冷端热管单元体，所述吸热层内的加热腔套了一气罩，气体只能从气罩底部溢出，所述气罩外也围绕一层由若干热管组成的若干组热端热管单元体，所述进气管道设于所述放热层，所述出气管道设于所述吸热层。

进一步的，所述热管单元由外至内由导流隔板依次分隔为低温热管换热区、中温热管换热区、高温热管换热区，所述低温热管换热区为水工质热管，所述中温热管换热区为汞工质热管，所述高温热管换热区为钾工质热管；所述冷端热管单元体与所述进气管道之间为上蜗壳式通道，热端热管单元体与所述出气管道之间为下蜗壳式通道；所述炉体为圆筒状。

本发明具有如下优点：

1.本发明的占地面积小，燃烧后废热用热管回收来预热待焚烧的废气，达到节能能耗低之优点；

2.本发明采用上、下二层的上蜗壳式通道、下蜗壳式通道，预热低温废气从进气管道进入经吸热后到加热腔，焚烧后高热气体又从加热腔流出经换热降温后从下蜗壳式通道排出，这样高温气体都在炉体内腔热损失少，降温后排放的气体与低温进入预热气体温度较低，而且都在上蜗壳式通道、下蜗壳式通道内进、出，增加了炉体***保温；

3.本发明采用多组热管单元体的组合结构对于大型焚烧炉设备，可装卸组合便于运输；

4.本发明的热管单元体内的热管分布都设计成按照工作温度从高到低不同耐热工质的热管，使其都能工作在最适宜的温度区内，净化后高热气体在各区域被吸热后能降至最低温度后排出，热管单元体内的导流板能使进入和流出的换热气体较好地充满整体换热面来提高其有效换热面积和换热系数，获取高的换热量来提高预热废气温度和降低净化气体排放温度。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明俯视的剖视图。

图3为本发明仰视的剖视图。

图4为本发明冷端热管单元的剖视图。

图5为本发明热端热管单元的剖视图

【具体实施方式】

请参阅图1至图5所示，对本发明的实施例进行详细的说明。

如图1所示，它包括进气管道1、出气管道2、炉体3，所述炉体3为圆筒状，所述炉体3内分隔为上下两层，上层为放热层4，下层为吸热层5，所述炉体3内设有一加热腔6，并贯穿所述放热层4、吸热层5，所述放热层4内的加热腔6上端连接一加热器7，并且在加热腔6***绕一层由若干热管组成的若干组冷端热管单元体8，所述吸热层5内的加热腔6套了一气罩9，气体只能从气罩9底部溢出，所述气罩9外也围绕一层由若干热管组成的若干组热端热管单元体10，所述进气管道1设于所述放热层4，所述出气管道2设于所述吸热层5。所述热管单元体由外至内依次均为低温热管换热区、中温热管换热区、高温热管换热区，所述低温热管换热区为水工质热管，所述中温热管换热区为汞工质热管，所述高温热管换热区为钾工质热管。用钾工质热管来回收497℃≈997℃废热，用汞工质热管来回收274℃≈640℃废热，用水工质热管来回收30℃≈227℃废热。所述冷端热管单元体8与所述进气管道1之间为上蜗壳式通道11，热端热管单元体10与所述出气管道2之间为下蜗壳式通道12。

本发明分为放热层4和吸热层5二部份，放热层4的冷端热管单元体8预热待焚烧的有机废气，吸热层5的热端热管单元体10则将焚烧后的废热吸收并传递给放热层4的冷端热管单元体8，以提供给有机废气预热，如此不断地循环运行，使有机废气在焚烧净化过程中所需的焚烧供热量降至最小，当有机废气中的有机质在焚烧自燃过程中自身所发出的热量能够平衡外界补充的热量时，有机废气焚烧净化过程将处于：除初始一次供热后就不再需要再供给其它热量自己就能在炉内焚烧净化，达到有机废气治理中显著的节能效果。结合图2、图3所示，本发明焚烧工艺：低温的有机废气A从进气管道1进入炉体3的放热层4，经过上蜗壳式通道11，如图4，被均匀地分配到各个冷端热管单元体8进口部81，在导流隔板16作用下有机废气沿热管单元体内的低温热管换热区13到中温热管换热区14、高温热管换热区15，从冷端面82进到加热器7所在的加热腔6，升温达到焚烧所需温度。所述低温热管换热区13为水工质热管，所述中温热管换热区14为汞工质热管，所述高温热管换热区15为钾工质热管。由于有机废气在达到自燃时为了保证其焚烧彻底，达到高的净化率，所以必须要有一定的驻留时间，有机废气往下流通到位于吸热层5的加热腔6，并经气罩9底部溢出，这时净化后的高温气体从气罩9底部溢出上升，如图5，被压入多组热端热管单元体10热端进口101，再经过高温热管换热区15、中温热管换热区14、低温热管换热区13吸热后从热端面102排出，并经过下蜗壳通道12汇聚后，经出气管道2排放。

一、由于在热交换设备中气-气交换的换热系数较低，要获大量热能的转换必需配有大的换热面积，本发明在气-气热管单管组合式换热器中是换热能力最大的一种方式，作为耗能量需求大的，需排放大风量的有机废气焚烧治理设备中具有占地面积小、能耗低之优点；二、本发明采用上、下二层的上蜗壳式通道11、下蜗壳式通道12，预热低温废气从进气管道1进入多边形外切圆经吸热后到内切圆加热腔6，焚烧后高热气体又从内腔的内切圆流出经换热降温后从下蜗壳式通道12排出，这样高温气体都在炉体3内腔热损失少，降温后排放的气体与低温进入预热气体温度较低，而且都在***上蜗壳式通道11、下蜗壳式通道12内进、出，增加了炉体***保温。三、本发明采用多组热管单元体的组合结构对于大型焚烧炉设备，可装卸组合以便于运输。四、本发明的热管单元体内的热管分布都设计成按照工作温度从高到低不同耐热工质的热管，使其都能工作在最适宜的温度区内，净化后高热气体在各区域被吸热后能降至最低温度后排出。热管单元体内的导流板16能使进入和流出的换热气体较好地充满整体换热面来提高其有效换热面积和换热系数，获取高的换热量来提高预热废气温度和降低净化气体的排放温度。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (4)

1.一种热管型有机废气焚烧净化炉，它包括进气管道、出气管道、炉体，其特征在于：所述炉体内分隔为上下两层，上层为放热层，下层为吸热层，所述炉体内设有一加热腔，并贯穿所述放热层、吸热层，所述放热层内的加热腔连接一加热器，并且加热腔***绕一层由若干热管组成的若干组冷端热管单元体，所述吸热层内的加热腔套了一气罩，气体只能从气罩底部溢出，所述气罩外也围绕一层由若干热管组成的若干组热端热管单元体，所述进气管道设于所述放热层，所述出气管道设于所述吸热层。

2.根据权利要求1所述的一种热管型有机废气焚烧净化炉，其特征在于：所述热管单元由外至内由导流隔板依次分隔为低温热管换热区、中温热管换热区、高温热管换热区，所述低温热管换热区为水工质热管，所述中温热管换热区为汞工质热管，所述高温热管换热区为钾工质热管。

3.根据权利要求1或2所述的一种热管型有机废气焚烧净化炉，其特征在于：所述冷端热管单元体与所述进气管道之间为上蜗壳式通道，热端热管单元体与所述出气管道之间为下蜗壳式通道。

4.根据权利要求1所述的一种热管型有机废气焚烧净化炉，其特征在于：所述炉体为圆筒状。

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