催化床爐芯結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種催化床爐芯結(jié)構(gòu)，包括上端板、下端板以及爐芯外圍板，爐芯外圍板的上端固裝上端板，爐芯外圍板的下端固裝下端板，其在爐芯外圍板內(nèi)設(shè)置一爐芯內(nèi)圍板，在爐芯內(nèi)圍板與爐芯外圍板之間交替設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道，進(jìn)氣道的進(jìn)口設(shè)置在上端板上，進(jìn)氣道的出口設(shè)置在下端板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道的進(jìn)口設(shè)置在上端板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道的出口設(shè)置在下端板上。本實(shí)用新型爐芯結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)科學(xué)合理、有效提高爐芯結(jié)構(gòu)本身的熱效率，降低熱損耗，提高熱回收利用率，燃燒時(shí)爐芯結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度更加均勻，提高了燃燒效率以及凈化率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】催化床爐芯結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于催化床領(lǐng)域，尤其是一種催化床爐芯結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，環(huán)境污染越來(lái)越受到人們的重視，霧霾天氣增多使人們感受到空氣污染越來(lái)越嚴(yán)重，PM2.5這個(gè)名詞越來(lái)越受到關(guān)注，PM2.5中對(duì)人們身體危害最大的莫過(guò)于工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物主要采用催化燃燒法，現(xiàn)有催化床爐芯結(jié)構(gòu)通常由耐熱鋼板材或工業(yè)爐窯砌體材料制成圍護(hù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)出風(fēng)口設(shè)于爐芯結(jié)構(gòu)的上下兩端，雖然現(xiàn)有結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)催化燃燒，但存在如下問(wèn)題:1.爐芯結(jié)構(gòu)本身熱損耗大，熱回收利用效率較低；2.爐芯結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度不均勻，總體呈中心部位溫度高，邊緣部位溫度低，降低了工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物燃燒效率，影響催化燃燒的凈化率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種催化床爐芯結(jié)構(gòu)，該爐芯結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)科學(xué)合理、有效提高爐芯結(jié)構(gòu)本身的熱效率，降低熱損耗，提高熱回收利用率，燃燒時(shí)爐芯結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度更加均勻，提高了燃燒效率以及凈化率。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種催化床爐芯結(jié)構(gòu)，包括上端板、下端板以及爐芯外圍板，爐芯外圍板的上端固裝上端板，爐芯外圍板的下端固裝下端板，其在爐芯外圍板內(nèi)設(shè)置一爐芯內(nèi)圍板，在爐芯內(nèi)圍板與爐芯外圍板之間交替設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道，進(jìn)氣道的進(jìn)口設(shè)置在上端板上，進(jìn)氣道的出口設(shè)置在下端板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道的進(jìn)口設(shè)置在上端板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道的出口設(shè)置在下端板上。
[0006]而且，所述的上端板上設(shè)置有一催化劑裝填門(mén)。
[0007]而且，所述的進(jìn)氣道與出氣道的數(shù)量相同且均勻交替布置在爐芯內(nèi)圍板與爐芯外圍板之間。
[0008]而且，所述的進(jìn)氣道截面積等于出氣道截面積。
[0009]而且，所述的進(jìn)氣道截面積大于出氣道截面積。
[0010]而且，所述的進(jìn)氣道截面積小于出氣道截面積。
[0011]而且，所述的進(jìn)氣道采用矩形鋼管且設(shè)置在爐芯外圍板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道由其兩側(cè)的進(jìn)氣道矩形鋼管壁、爐芯外圍板以及爐芯內(nèi)圍板圍成。
[0012]而且，所述的爐芯外圍板截面為矩形或者正方形或者圓形。
[0013]而且，所述的爐芯內(nèi)圍板截面為矩形或者正方形或者圓形。
[0014]而且，所述的進(jìn)氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形，出氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:
[0016]1、本催化床爐芯結(jié)構(gòu)包括上端板、下端板以及爐芯外圍板，爐芯外圍板的上端固裝上端板，爐芯外圍板的下端固裝下端板，其在爐芯外圍板內(nèi)設(shè)置一爐芯內(nèi)圍板，在爐芯內(nèi)圍板與爐芯外圍板之間交替設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道，進(jìn)氣道的進(jìn)口設(shè)置在上端板上，進(jìn)氣道的出口設(shè)置在下端板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道的進(jìn)口設(shè)置在上端板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道的出口設(shè)置在下端板上，該種交替方式設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道能夠?qū)崿F(xiàn)催化床爐芯底部四周均勻進(jìn)氣，從而使進(jìn)入爐芯的工業(yè)可揮發(fā)有機(jī)污染物更加均勻的被吸附在催化劑陶瓷載體的表面、使?fàn)t芯內(nèi)燃燒均勻、燃燒后的高溫氣體通過(guò)出氣道向下回流均勻，高溫氣體通過(guò)爐芯四壁對(duì)爐芯產(chǎn)生熱反饋，使?fàn)t芯底部溫度補(bǔ)償均勻，克服了現(xiàn)有技術(shù)中催化床爐芯中心部位溫度高，邊緣部位溫度低加熱不均的缺點(diǎn)，提高了燃燒效率以及凈化率。
[0017]2、本催化床爐芯結(jié)構(gòu)采用交替方式設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道，有效將催化燃燒熱的回收利用發(fā)揮到極致。利用催化燃燒反應(yīng)熱對(duì)進(jìn)入催化床的氣體進(jìn)行預(yù)熱。該預(yù)熱過(guò)程對(duì)于催化床內(nèi)的氣流而言屬于逆流換熱、對(duì)于由爐芯內(nèi)圍板和爐芯外圍板形成的氣道內(nèi)流過(guò)的高溫催化燃燒尾氣而言屬于順流換熱，進(jìn)氣道內(nèi)的氣體在三個(gè)方向上被加熱，并使換熱單元最大限度地靠近熱源，減少熱損失，提高換熱效率，以保證催化床在正常燃燒時(shí)新進(jìn)入的VOCs氣體達(dá)到催化起燃溫度，有助于維持催化燃燒過(guò)程穩(wěn)定進(jìn)行，減少甚至擺脫對(duì)輔助電加熱的依賴(lài)。
[0018]3、本催化床爐芯結(jié)構(gòu)中催化燃燒產(chǎn)生的高溫尾氣沿出氣道，即爐芯四壁回流至催化床下部出口的過(guò)程，對(duì)催化床邊緣區(qū)域進(jìn)行反哺加熱，有助于催化床整體溫度的保持和均勻，促使催化燃燒在整個(gè)催化床橫斷面分布均勻，提高催化燃燒凈化率，并由此形成良性循環(huán)，利于催化燃燒持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。
[0019]4、本催化床爐芯結(jié)構(gòu)中上端板上設(shè)置有一催化劑裝填門(mén)，方便了催化床爐芯內(nèi)催化劑的更換，提聞了生廣效率。
[0020]5、本催化床爐芯結(jié)構(gòu)中進(jìn)氣道與出氣道的數(shù)量可以不同，也可以相同，進(jìn)氣道截面積可以等于出氣道截面積，進(jìn)氣道截面積也可以大于出氣道截面積，進(jìn)氣道截面積還可以小于出氣道截面積，根據(jù)氣候原因、VOCs氣體處理量以及催化劑使用量來(lái)確定不同的進(jìn)氣道以及出氣道之間的截面關(guān)系，使其更加適應(yīng)不同情況的處理要求。
[0021]6、本催化床爐芯結(jié)構(gòu)中進(jìn)氣道采用矩形鋼管且設(shè)置在爐芯外圍板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道由其兩側(cè)的進(jìn)氣道矩形鋼管壁、爐芯外圍板以及爐芯內(nèi)圍板圍成，該種方式設(shè)計(jì)能夠有效減少鋼材使用量，降低工程造價(jià)，為節(jié)能降耗新設(shè)計(jì)，完全達(dá)到處理要求。
[0022]7、本催化床爐芯結(jié)構(gòu)中爐芯外圍板截面為矩形或者正方形或者圓形,爐芯內(nèi)圍板截面為矩形或者正方形或者圓形，進(jìn)氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形，出氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形。該種結(jié)構(gòu)變換主要適應(yīng)不同形狀的催化床外形，方便各種情況的設(shè)計(jì)。
[0023]8、本實(shí)用新型爐芯結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)科學(xué)合理、有效提高爐芯結(jié)構(gòu)本身的熱效率，降低熱損耗，提高熱回收利用率，燃燒時(shí)爐芯結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度更加均勻，提高了燃燒效率以及凈化率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為圖1的俯視圖；[0026]圖3為圖1的仰視圖；
[0027]圖4為圖1的A-A剖視放大圖；
[0028]圖5為圖1的B-B剖視放大圖；
[0029]圖6為本實(shí)用新型的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0031]一種催化床爐芯結(jié)構(gòu)，包括上端板1、下端板3以及爐芯外圍板2，爐芯外圍板的上端固裝上端板，爐芯外圍板的下端固裝下端板，上端板上設(shè)置有一催化劑裝填門(mén)4，其在爐芯外圍板內(nèi)設(shè)置一爐芯內(nèi)圍板9，在爐芯內(nèi)圍板與爐芯外圍板之間交替設(shè)置進(jìn)氣道8以及出氣道11，進(jìn)氣道的進(jìn)口 5設(shè)置在上端板上，進(jìn)氣道的出口 10設(shè)置在下端板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道的進(jìn)口 7設(shè)置在上端板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道的出口 6設(shè)置在下端板上。進(jìn)氣道與出氣道的數(shù)量相同且均勻交替布置在爐芯內(nèi)圍板與爐芯外圍板之間，進(jìn)氣道與出氣道的數(shù)量也可以不相同，所述的設(shè)置在爐芯內(nèi)圍板與爐芯外圍板之間的處于對(duì)面的進(jìn)氣道與進(jìn)氣道可以一一相對(duì)應(yīng)或者進(jìn)氣道與出氣道一一相對(duì)應(yīng)，本實(shí)施例附圖6所示的進(jìn)氣道與出氣道數(shù)量均為20個(gè)并且均勻交替布置在爐芯內(nèi)圍板與爐芯外圍板之間，采用進(jìn)氣道與出氣道一一相對(duì)應(yīng)的方式，進(jìn)氣道截面積可以等于出氣道截面積，進(jìn)氣道截面積也可以大于出氣道截面積，進(jìn)氣道截面積還可以小于出氣道截面積。為了節(jié)能降耗本催化床爐芯結(jié)構(gòu)中的進(jìn)氣道采用矩形鋼管且設(shè)置在爐芯外圍板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道由其兩側(cè)的進(jìn)氣道矩形鋼管壁、爐芯外圍板以及爐芯內(nèi)圍板圍成，爐芯外圍板截面為矩形或者正方形或者圓形，爐芯內(nèi)圍板截面為矩形或者正方形或者圓形，進(jìn)氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形，出氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形。
[0032]本實(shí)用新型在使用時(shí)提前高溫預(yù)熱的VOCs氣體流向?yàn)閺纳隙税迳系倪M(jìn)氣道進(jìn)口通入，通過(guò)進(jìn)氣道流到催化床爐芯結(jié)構(gòu)下方，遇下端板阻擋折返進(jìn)入催化床爐芯內(nèi)，經(jīng)過(guò)催化劑陶瓷蜂窩載體的小孔在催化劑作用下發(fā)生無(wú)焰燃燒，燃燒后的氣體遇上端板阻擋折返進(jìn)入由出氣道兩側(cè)的進(jìn)氣道矩形鋼管壁、爐芯外圍板以及爐芯內(nèi)圍板圍成的出氣道，從出氣道出口流出。
[0033]本實(shí)用新型的實(shí)際運(yùn)行效果驗(yàn)證:此新型催化床爐芯結(jié)構(gòu)在實(shí)際使用中，經(jīng)常規(guī)預(yù)熱后，通入VOCs氣體，催化燃燒發(fā)生后，切斷電加熱。在VOCs氣體濃度符合最低起燃濃度的時(shí)段內(nèi)，完全實(shí)現(xiàn)自持燃燒，無(wú)任何外加輔助熱源，催化燃燒過(guò)程催化床溫度短時(shí)間達(dá)到650°C，多數(shù)時(shí)間維持在350°C?450°C之間，燃燒穩(wěn)定，波動(dòng)較小。催化床上、中、下三個(gè)區(qū)域測(cè)溫儀表讀數(shù)接近，說(shuō)明溫度分布均勻，出口氣體檢測(cè)，VOCs濃度低于20ppm，說(shuō)明催化燃燒凈化率達(dá)到了理想水平。
【權(quán)利要求】
1.一種催化床爐芯結(jié)構(gòu)，包括上端板、下端板以及爐芯外圍板，爐芯外圍板的上端固裝上端板，爐芯外圍板的下端固裝下端板，其特征在于:在爐芯外圍板內(nèi)設(shè)置一爐芯內(nèi)圍板，在爐芯內(nèi)圍板與爐芯外圍板之間交替設(shè)置進(jìn)氣道以及出氣道，進(jìn)氣道的進(jìn)口設(shè)置在上端板上，進(jìn)氣道的出口設(shè)置在下端板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道的進(jìn)口設(shè)置在上端板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道的出口設(shè)置在下端板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化床爐芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的上端板上設(shè)置有一催化劑裝填門(mén)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化床爐芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的進(jìn)氣道與出氣道的數(shù)量相同且均勻交替布置在爐芯內(nèi)圍板與爐芯外圍板之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的催化床爐芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的進(jìn)氣道截面積等于出氣道截面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的催化床爐芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的進(jìn)氣道截面積大于出氣道截面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的催化床爐芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的進(jìn)氣道截面積小于出氣道截面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的催化床爐芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的進(jìn)氣道采用矩形鋼管且設(shè)置在爐芯外圍板與爐芯內(nèi)圍板之間，出氣道由其兩側(cè)的進(jìn)氣道矩形鋼管壁、爐芯外圍板以及爐芯內(nèi)圍板圍成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化床爐芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的爐芯外圍板截面為矩形或者正方形或者圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化床爐芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的爐芯內(nèi)圍板截面為矩形或者正方形或者圓形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化床爐芯結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的進(jìn)氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形，出氣道截面為矩形或者方形或者扇形或者圓形或者環(huán)扇形。
【文檔編號(hào)】F23G7/07GK203517829SQ201320605383
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】朱殿興, 劉光明, 馮正, 趙崇光, 谷德明, 劉迎春 申請(qǐng)人:天津賽智科技發(fā)展有限公司