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    • 专利摘要:
    本实用新型公开了一种自带换热器的催化燃烧器，包括催化燃烧器壳体，所述导流腔和进气口相连通；所述导流管依次通过保温填料中内嵌设置的第一换热管道、第二换热管道和第三换热管道后连接有出风管，所述第一惰性储热填料上开设有第一通风孔，所述第一换热管道在第一惰性储热填料的两侧对称固定设置有第一扰流条，所述安装杆上固定设置有搅流叶片；所述换热管套设在第一换热管道、第二换热管道和第三换热管道的外侧，所述回流出口连通于预热管。本实用新型提供了一种自带换热器的催化燃烧器，能够有效利用废气在催化燃烧处理后产生的热量，更加节能，且换热器的结构精简，换热效率高，不易发生堵塞，使用更加方便。
    公开号:CN214332750U
    申请号:CN202120148289.7U
    申请日:2021-01-20
    公开日:2021-10-01
    发明作者:刘逊；张竞宜；刘迎；董栋；杨春贤；张其超；柴维军；顾悦
    申请人:Shanghai Profound Enviromental Technology Co ltd；
    IPC主号:F23G7-07
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及燃烧器技术领域，具体为一种自带换热器的催化燃烧器。
    [n0002] 对于VOC废气的治理，主要有直接燃烧法和催化燃烧法，直接燃烧法反应温度多在1000℃以上，能耗高，易产生Cl2、COCl2、NOX、多氯二苯呋喃等有毒副产物，而这些物质对环境的危害更大；催化燃烧法是借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，更加节能。
    [n0003] 现有技术中存在的缺陷包括但不限于：1、现有的催化燃烧器中缺少换热结构，或者是换热结构过于复杂，不仅装配操作繁琐，而且换热效率较低，不能有效利用废气在催化燃烧处理后的产热，造成较多的能源浪费；2、现有的用于催化燃烧器的换热器，其内部管道容易被废气中的灰尘堵塞，使得换热性能下降，使用寿命较短，需要频繁地进行检修和维护，使用不便。
    [n0004] 实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种自带换热器的催化燃烧器，以解决上述背景技术中提出的问题。
    [n0005] 一种自带换热器的催化燃烧器，包括催化燃烧器壳体，所述催化燃烧器壳体的顶部连通设置有配气管，所述催化燃烧器壳体的内腔中从上到下依次设置有均风板和催化燃烧剂，所述催化燃烧剂的下方设置有限位板，所述限位板和催化燃烧剂之间形成导流腔，所述限位板的下方固定设置有导流管，所述导流管上开设有进气口，所述导流腔和进气口相连通，所述导流管贯穿板式换热器外壳的侧壁；
    [n0006] 所述板式换热器外壳中设置有保温填料，所述导流管依次通过保温填料中内嵌设置的第一换热管道、第二换热管道和第三换热管道后连接有出风管，所述第一换热管道中固定设置有第一惰性储热填料，所述第一惰性储热填料上开设有第一通风孔，所述第一换热管道在第一惰性储热填料的两侧对称固定设置有第一扰流条，所述第二换热管道中固定设置有第二惰性储热填料，所述第二惰性储热填料上开设有第二通风孔，所述第二换热管道在第二惰性储热填料的两侧对称固定设置有第二扰流条，所述第三换热管道中固定设置有第三惰性储热填料，所述第三惰性储热填料上开设有第三通风孔，所述第三换热管道在第三惰性储热填料的两侧对称固定设置有第三扰流条，所述第一换热管道和第二换热管道、第二换热管道和第三换热管道的连接腔侧壁上均固定设置有轴承座，所述轴承座中铰接设置有安装杆，所述安装杆上固定设置有搅流叶片；
    [n0007] 所述板式换热器外壳上开设有冷风进口，所述冷风进口通过换热管后连通于回流出口，所述换热管套设在第一换热管道、第二换热管道和第三换热管道的外侧，所述回流出口连通于预热管，所述预热管贯穿催化燃烧器壳体的顶壁。
    [n0008] 优选的，所述导流管、出风管与板式换热器外壳的接口处均设置有滤网。
    [n0009] 优选的，所述第二通风孔的直径为第一通风孔直径的二分之一到四分之三，所述第三通风孔的直径为第二通风孔直径的二分之一到四分之三。
    [n0010] 优选的，所述第二扰流条的数量至少为第一扰流条数量的1.5倍，所述第三扰流条的数量至少为第二扰流条数量的1.5倍。
    [n0011] 优选的，所述冷风进口、回流出口与板式换热器外壳的接口处均设置有防尘网。
    [n0012] 优选的，所述预热管上设置有风机。
    [n0013] 优选的，所述催化燃烧器壳体的底部固定设置有支撑底座。
    [n0014] 有益效果：
    [n0015] 1、本实用新型提供的自带换热器的催化燃烧器，内置有板式换热器，能够利用废气在催化燃烧处理后产生的热量对待处理的常温废气进行预热，有效节约后续加温所耗费的能源，且换热器结构精简，换热效果高，更加节能；
    [n0016] 2、本实用新型提供的自带换热器的催化燃烧器，导流管、出风管与板式换热器外壳的接口处均设置有滤网，冷风进口、回流出口与板式换热器外壳的接口处均设置有防尘网，有效避免废气中的灰尘杂质等进入到换热器的内腔管道中，进而避免换热器内部发生堵塞，使得换热器可以保持良好的换热效率，无需人工频繁维护检修，节省人力物力。
    [n0017] 本实用新型提供了一种自带换热器的催化燃烧器，能够有效利用废气在催化燃烧处理后产生的热量，更加节能，且换热器的结构精简，换热效率高，不易发生堵塞，使用更加方便。
    [n0018] 图1为本实用新型的整体结构主视剖面示意图；
    [n0019] 图2为本实用新型的板式换热器外壳内部结构俯视剖面示意图；
    [n0020] 图3为本实用新型的图2中的A处放大图。
    [n0021] 图中：1、催化燃烧器壳体；2、配气管；3、均风板；4、催化燃烧剂；5、限位板；6、导流腔；7、导流管；701、进气口；8、板式换热器外壳；9、保温填料；10、第一换热管道；11、第二换热管道；12、第三换热管道；13、出风管；14、滤网；15、第一惰性储热填料；151、第一通风孔；16、第一扰流条；17、第二惰性储热填料；171、第二通风孔；18、第二扰流条；19、第三惰性储热填料；191、第三通风孔；20、第三扰流条；21、轴承座；22、安装杆；23、搅流叶片；24、冷风进口；25、换热管；26、回流出口；27、防尘网；28、预热管；29、风机；30、支撑底座。
    [n0022] 为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
    [n0023] 本实用新型提供一种技术方案：
    [n0024] 一种自带换热器的催化燃烧器，包括催化燃烧器壳体1，催化燃烧器壳体1的顶部连通设置有配气管2，配气管2中可通入待处理的废气，催化燃烧器壳体1的内腔中从上到下依次设置有均风板3和催化燃烧剂4，均风板3的作用是使得废气的分布更加均匀，提高催化处理效果，催化燃烧剂4为镂空箱体，内置有固体催化剂颗粒，催化燃烧剂4的下方设置有限位板5，限位板5和催化燃烧剂4之间形成导流腔6，限位板5的下方固定设置有导流管7，导流管7上开设有进气口701，导流腔6和进气口701相连通，导流管7贯穿板式换热器外壳8的侧壁。
    [n0025] 板式换热器外壳8中设置有保温填料9，防止废气在催化燃烧处理后产生的热量迅速散发至外界，造成热量浪费，导流管7依次通过保温填料9中内嵌设置的第一换热管道10、第二换热管道11和第三换热管道12后连接有出风管13，第一换热管道10、第二换热管道11和第三换热管道12均由导热材料制成，第一换热管道10中固定设置有第一惰性储热填料15，该填料不会和废气发生化学反应，第一惰性储热填料15上开设有第一通风孔151，废气通过第一通风孔151时会带出第一惰性储热填料15中积蓄的热量，进而实现废气加热，第一换热管道10在第一惰性储热填料15的两侧对称固定设置有第一扰流条16，第二换热管道11中固定设置有第二惰性储热填料17，第二惰性储热填料17上开设有第二通风孔171，第二换热管道11在第二惰性储热填料17的两侧对称固定设置有第二扰流条18，第三换热管道12中固定设置有第三惰性储热填料19，第三惰性储热填料19上开设有第三通风孔191，第三换热管道12在第三惰性储热填料19的两侧对称固定设置有第三扰流条20，第一扰流条16、第二扰流条18和第三扰流条20的作用均是降低废气的流通速率，加大高温废气和换热结构的接触面积，进而提高换热效果。
    [n0026] 第一换热管道10和第二换热管道11、第二换热管道11和第三换热管道12的连接腔侧壁上均固定设置有轴承座21，轴承座21中铰接设置有安装杆22，安装杆22上固定设置有搅流叶片23，高温废气在经过此处时能够接触搅流叶片23甚至是带动搅流叶片23旋转，进而延长高温废气的停留时间，使得换热更加彻底。
    [n0027] 板式换热器外壳8上开设有冷风进口24，冷风进口24用于通入新的待处理废气，冷风进口24通过换热管25后连通于回流出口26，换热管25套设在第一换热管道10、第二换热管道11和第三换热管道12的外侧，因此，第一换热管道10、第二换热管道11和第三换热管道12中通过高温废气时，换热管25中新通入的常温废气会被加热，实现有效换热，回流出口26连通于预热管28，预热管28贯穿催化燃烧器壳体1的顶壁，被初步加热后的废气再次进入催化燃烧器壳体1的内腔中进行催化燃烧处理。
    [n0028] 进一步的，导流管7、出风管13与板式换热器外壳8的接口处均设置有滤网14，滤网14的设置可以避免高温废气中的灰尘杂质等进入导流管7、出风管13中后造成堵塞。
    [n0029] 进一步的，第二通风孔171的直径为第一通风孔151直径的二分之一到四分之三，第三通风孔191的直径为第二通风孔171直径的二分之一到四分之三，因此，高温废气流通的速率会逐渐减慢，实现初始位置高温气体快速通过避免灼伤前端部件、初步换热后的高温气体减速通过进而延长换热时间的目的，使得装置更加耐用，并有效提高换热效果。
    [n0030] 进一步的，第二扰流条18的数量至少为第一扰流条16数量的1.5倍，第三扰流条20的数量至少为第二扰流条18数量的1.5倍，扰流条的数量逐渐增多，高温换热气体的流通速度逐渐减慢、接触面积逐渐增大，使得换热前端和后端更加均匀，提高整体的换热效率。
    [n0031] 进一步的，冷风进口24、回流出口26与板式换热器外壳8的接口处均设置有防尘网27，防尘网27的设置可以避免新通入废气中的灰尘杂质等进入冷风进口24、回流出口26中后造成堵塞。
    [n0032] 进一步的，预热管28上设置有风机29，风机29的设置提高提高预热管28中气体的流动速率，避免热量散发至外界，造成热量浪费。
    [n0033] 进一步的，催化燃烧器壳体1的底部固定设置有支撑底座30，支撑底座30能够对催化燃烧器壳体1提供稳定支撑，避免晃动。
    [n0034] 实施例1：在使用时，废气通过配气管2进入催化燃烧器壳体1的内腔中，首先废气会经过均风板3，使得废气的分布更加均匀，然后废气均匀的通过催化燃烧剂4，在发生催化燃烧反应后，废气会产热，导流腔6中的高温废气通过进气口701进入导流管7，导流管7中的高温废气依次通过第一换热管道10、第二换热管道11和第三换热管道12后到达出风管13，进行直接排放，或者连通于外部管道，使得其中的废气进入下一步处理工序。
    [n0035] 其中，高温废气在通过第一换热管道10、第二换热管道11和第三换热管道12时，也会依次通过第一惰性储热填料15、第二惰性储热填料17和第三惰性储热填料19中开设的第一通风孔151、第二通风孔171和第三通风孔191，第二通风孔171的直径为第一通风孔151直径的二分之一到四分之三，第三通风孔191的直径为第二通风孔171直径的二分之一到四分之三，因此，高温废气流通的速率会逐渐减慢，实现初始阶段高温气体快速通过避免灼伤前端部件、初步换热后的高温气体减速通过进而延长换热时间的目的，使得装置更加耐用，并有效提高换热效果，此外，第一换热管道10、第二换热管道11和第三换热管道12中还依次设置有第一扰流条16、第二扰流条18和第三扰流条20，高温废气所经过的扰流条的数量逐渐增多，高温换热气体的流通速度逐渐减慢、接触面积逐渐增大，使得前端和后端换热的差距缩小，提高整体的换热效率。
    [n0036] 实施例2：在上述实施例1工作的同时，通过冷风进口24通入新的待处理常温废气，常温废气通过换热管25到达回流出口26，换热管25套设在第一换热管道10、第二换热管道11和第三换热管道12的外侧，因此，第一换热管道10、第二换热管道11和第三换热管道12中通过高温废气时，换热管25中新通入的常温废气会被加热，实现有效换热，最后，换热升温后的废气通过回流出口26进入预热管28，再进入催化燃烧器壳体1的内腔中，此时可以合理调节配气管2的进气量，使得二者进入的气体一起通过均风板3和催化燃烧剂4，实现连续地废气处理，有效换热，更加节能。
    [n0037] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
    权利要求:
    Claims (7)
    [0001] 1.一种自带换热器的催化燃烧器，包括催化燃烧器壳体(1)，其特征在于：所述催化燃烧器壳体(1)的顶部连通设置有配气管(2)，所述催化燃烧器壳体(1)的内腔中从上到下依次设置有均风板(3)和催化燃烧剂(4)，所述催化燃烧剂(4)的下方设置有限位板(5)，所述限位板(5)和催化燃烧剂(4)之间形成导流腔(6)，所述限位板(5)的下方固定设置有导流管(7)，所述导流管(7)上开设有进气口(701)，所述导流腔(6)和进气口(701)相连通，所述导流管(7)贯穿板式换热器外壳(8)的侧壁；
    所述板式换热器外壳(8)中设置有保温填料(9)，所述导流管(7)依次通过保温填料(9)中内嵌设置的第一换热管道(10)、第二换热管道(11)和第三换热管道(12)后连接有出风管(13)，所述第一换热管道(10)中固定设置有第一惰性储热填料(15)，所述第一惰性储热填料(15)上开设有第一通风孔(151)，所述第一换热管道(10)在第一惰性储热填料(15)的两侧对称固定设置有第一扰流条(16)，所述第二换热管道(11)中固定设置有第二惰性储热填料(17)，所述第二惰性储热填料(17)上开设有第二通风孔(171)，所述第二换热管道(11)在第二惰性储热填料(17)的两侧对称固定设置有第二扰流条(18)，所述第三换热管道(12)中固定设置有第三惰性储热填料(19)，所述第三惰性储热填料(19)上开设有第三通风孔(191)，所述第三换热管道(12)在第三惰性储热填料(19)的两侧对称固定设置有第三扰流条(20)，所述第一换热管道(10)和第二换热管道(11)、第二换热管道(11)和第三换热管道(12)的连接腔侧壁上均固定设置有轴承座(21)，所述轴承座(21)中铰接设置有安装杆(22)，所述安装杆(22)上固定设置有搅流叶片(23)；
    所述板式换热器外壳(8)上开设有冷风进口(24)，所述冷风进口(24)通过换热管(25)后连通于回流出口(26)，所述换热管(25)套设在第一换热管道(10)、第二换热管道(11)和第三换热管道(12)的外侧，所述回流出口(26)连通于预热管(28)，所述预热管(28)贯穿催化燃烧器壳体(1)的顶壁。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的一种自带换热器的催化燃烧器，其特征在于：所述导流管(7)、出风管(13)与板式换热器外壳(8)的接口处均设置有滤网(14)。
    [0003] 3.根据权利要求1所述的一种自带换热器的催化燃烧器，其特征在于：所述第二通风孔(171)的直径为第一通风孔(151)直径的二分之一到四分之三，所述第三通风孔(191)的直径为第二通风孔(171)直径的二分之一到四分之三。
    [0004] 4.根据权利要求1所述的一种自带换热器的催化燃烧器，其特征在于：所述第二扰流条(18)的数量至少为第一扰流条(16)数量的1.5倍，所述第三扰流条(20)的数量至少为第二扰流条(18)数量的1.5倍。
    [0005] 5.根据权利要求1所述的一种自带换热器的催化燃烧器，其特征在于：所述冷风进口(24)、回流出口(26)与板式换热器外壳(8)的接口处均设置有防尘网(27)。
    [0006] 6.根据权利要求1所述的一种自带换热器的催化燃烧器，其特征在于：所述预热管(28)上设置有风机(29)。
    [0007] 7.根据权利要求1所述的一种自带换热器的催化燃烧器，其特征在于：所述催化燃烧器壳体(1)的底部固定设置有支撑底座(30)。
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