能源回收装置及其催化燃烧设备

892 编辑：中冶有色技术网来源：安徽楚江高新电材有限公司

2024-04-30 13:52:50

权利要求书： 1.一种能源回收装置及其催化燃烧设备，其特征在于，包括：放置舱，具有中空的内腔，所述放置舱的外壁上装设有电加热箱；

催化燃烧组件，包括固定装设于所述放置舱内的第一壳体，所述第一壳体的外壁上分别贯穿开设有进气孔与排气孔，所述第一壳体的内腔中固定装设有蜂窝形的催化载体板，所述排气孔上连通装设有排气管道，所述排气管道连通所述放置舱的外部，所述排气管道上装设有排气阀；

集热管，固定装设于所述第一壳体的外壁上，所述集热管具有中空的内管道，所述集热管的一端连接装设有压力泵，所述压力泵装设于所述放置舱的外壁上，所述集热管中注入有交换介质；

换热组件，包括换热管道，所述换热管道具有固定盘，所述固定盘的一侧外壁上分别装设有第一管道和第二管道，所述第一管道与所述第二管道相互螺旋盘绕设置，所述第一管道的一端贯穿所述放置舱的侧壁并与所述压力泵连通装设，另一端与所述集热管连通装设，所述第二管道的一端贯穿所述放置舱的外壁与所述电加热箱连通装设，另一端与所述进气孔连通装设。

2.根据权利要求1所述的一种能源回收装置及其催化燃烧设备，其特征在于：所述第一壳体的内腔中竖直装设有转动轴，所述转动轴的上端固定装设有多翼式风轮，所述转动轴的下端贯穿所述第一壳体的底壁且固定连接有驱动电机，所述多翼式风轮的上端与所述第一壳体的内顶壁相贴合，所述第一壳体的顶壁上开设有第一换风口，所述第一换风口设于所述多翼式风轮的正上方，所述第一换风口的端部装设有换气阀。

3.根据权利要求2所述的一种能源回收装置及其催化燃烧设备，其特征在于：所述第一壳体的外壁上沿所述第一壳体的高度方向开设有卡槽，所述卡槽呈螺旋状绕设，所述卡槽的内壁轮廓与所述集热管的外壁轮廓相匹配，所述集热管的外壁与所述卡槽的内壁紧密贴合设置。

4.根据权利要求1所述的一种能源回收装置及其催化燃烧设备，其特征在于：所述换热组件还包括第二壳体，所述固定盘装设于所述第二壳体中，所述第二壳体的上端开设有第二换风口，所述第二换风口贯穿所述放置舱的顶壁，所述第二换风口连通装设有换气风扇，所述换气风扇固定装设于所述放置舱的顶壁。

5.根据权利要求1所述的一种能源回收装置及其催化燃烧设备，其特征在于：所述换热管道包括第一圆盘部，所述第一圆盘部的侧壁上设有第二圆盘部，所述第二圆盘部的直径小于所述第一圆盘部的直径，所述第二圆盘部的端面上开设有螺旋形的第一凹槽部与螺旋形的第二凹槽部，所述第一凹槽部与所述第二凹槽部相互盘绕，形成双螺旋通道，所述第一凹槽部与所述第二凹槽部的两端分别贯穿所述第一圆盘部的端面和所述第二圆盘部的侧壁，所述第一圆盘部的端面上可拆卸地装设有密封盖，所述密封盖的一侧端面上开设有第三凹槽部，所述第三凹槽部的内壁轮廓与所述第二圆盘部的外壁轮廓相匹配，所述第三凹槽部的深度与所述第二圆盘部的深度相等。

6.根据权利要求5所述的一种能源回收装置及其催化燃烧设备，其特征在于：所述第三凹槽部的底壁上装设有密封垫。

说明书：一种能源回收装置及其催化燃烧设备技术领域[0001] 本实用新型涉及废气处理设备技术领域，尤其涉及一种能源回收装置及其催化燃烧设备。

背景技术[0002] 竖炉铜杆生产加工过程中需要使用乙醇清洗，但是在加注乙醇时以及绕线连接处有大量挥发性有机废气OCs；有机废气OCs具有一定的毒性，且可能引发车间火灾事故，因

此需要对其进行收集处理；现通过废气收集、水喷淋、除雾、活性炭吸附脱附、催化燃烧和排

风系统对其进行综合处理，以达到国家相关排放标准。

[0003] 本发明人注意到，在催化燃烧工序当中，脱附的气体需要经过外部加热至300℃，才能够在催化燃烧室中进行有效反应；在整个催化燃烧过程中，废气反应生成二氧化碳和

水，同时大量放热；反应放出的热能不仅无法得到利用，而且会导致催化燃烧设备急速升温

(飞温)，若处理不当则会引发设备损坏；因此需要一种装置对催化燃烧产生的热能加以处

理。

发明内容[0004] 有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种能源回收装置及其催化燃烧设备，以解决背景技术中提出的需要一种装置对催化燃烧产生的热能加以处理的问题。

[0005] 基于上述目的，本实用新型提供了一种能源回收装置及其催化燃烧设备，包括：[0006] 放置舱，具有中空的内腔，所述放置舱的外壁上装设有电加热箱；[0007] 催化燃烧组件，包括固定装设于所述放置舱内的第一壳体，所述第一壳体的外壁上分别贯穿开设有进气孔与排气孔，所述第一壳体的内腔中固定装设有蜂窝形的催化载体

板，所述排气孔上连通装设有排气管道，所述排气管道连通所述放置舱的外部，所述排气管

道上装设有排气阀；

[0008] 集热管，固定装设于所述第一壳体的外壁上，所述集热管具有中空的内管道，所述集热管的一端连接装设有压力泵，所述压力泵装设于所述放置舱的外壁上，所述集热管中

注入有交换介质；

[0009] 换热组件，包括换热管道，所述换热管道具有固定盘，所述固定盘的一侧外壁上分别装设有第一管道和第二管道，所述第一管道与所述第二管道相互螺旋盘绕设置，所述第

一管道的一端贯穿所述放置舱的侧壁并与所述压力泵连通装设，另一端与所述集热管连通

装设，所述第二管道的一端贯穿所述放置舱的外壁与所述电加热箱连通装设，另一端与所

述进气孔连通装设。

[0010] 可选的，所述第一壳体的内腔中竖直装设有转动轴，所述转动轴的上端固定装设有多翼式风轮，所述转动轴的下端贯穿所述第一壳体的底壁且固定连接有驱动电机，所述

多翼式风轮的上端与所述第一壳体的内顶壁相贴合，所述第一壳体的顶壁上开设有第一换

风口，所述第一换风口设于所述多翼式风轮的正上方，所述第一换风口的端部装设有换气

阀。

[0011] 可选的，所述第一壳体的外壁上沿所述第一壳体的高度方向开设有卡槽，所述卡槽呈螺旋状绕设，所述卡槽的内壁轮廓与所述集热管的外壁轮廓相匹配，所述集热管的外

壁与所述卡槽的内壁紧密贴合设置。

[0012] 可选的，所述换热组件还包括第二壳体，所述固定盘装设于所述第二壳体中，所述第二壳体的上端开设有第二换风口，所述第二换风口贯穿所述放置舱的顶壁，所述第二换

风口连通装设有换气风扇，所述换气风扇固定装设于所述放置舱的顶壁。

[0013] 可选的，所述换热管道包括第一圆盘部，所述第一圆盘部的侧壁上设有第二圆盘部，所述第二圆盘部的直径小于所述第一圆盘部的直径，所述第二圆盘部的端面上开设有

螺旋形的第一凹槽部与螺旋形的第二凹槽部，所述第一凹槽部与所述第二凹槽部相互盘

绕，形成双螺旋通道，所述第一凹槽部与所述第二凹槽部的两端分别贯穿所述第一圆盘部

的端面和所述第二圆盘部的侧壁，所述第一圆盘部的端面上可拆卸地装设有密封盖，所述

密封盖的一侧端面上开设有第三凹槽部，所述第三凹槽部的内壁轮廓与所述第二圆盘部的

外壁轮廓相匹配，所述第三凹槽部的深度与所述第二圆盘部的深度相等。

[0014] 可选的，所述第三凹槽部的底壁上装设有密封垫。[0015] 有益效果：[0016] 设置有集热管，能够有效收集催化燃烧组件在催化反应后产生的热能，其作用第一是避免过高的温升对装置内壁结构造成影响，避免电子元器件因高温而无法稳定正常工

作，第二是对产生的热量进行有效收集再加以利用，提高资源利用率，减少能源损耗，节省

生产成本；

[0017] 第一壳体的外壁上设置有卡槽，卡槽的内壁与集热管的外壁紧密贴合，能够通过增大集热管与第一壳体的接触面积，从而提升热交换速率，不仅使第一壳体内的温度快速

下降，同时可以收集更多热量，避免热量散失浪费；

[0018] 设置有换热管，换热管包括螺旋盘绕设置的第一管道与第二管道，第一管道与第二管道分别用来输送废气和交换介质，通过螺旋盘绕设置增大了第一管道与第二管道的接

触面积，提升热交换速率，避免热量过多地损耗；由于热量通过热辐射散发出去，因此任何

一段管道中的交换介质都会加热两侧的管道，提升热量利用率；

[0019] 为了便于检修，换热管道设有圆盘部，且端面上通过铣削的加工方式设有第一凹槽部与第二凹槽部，圆盘部上端可拆卸地装设密封盖，可以在使用一段时间后对换热管道

的气密性进行检测。

附图说明[0020] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅

是本实用新型的一些实施例，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的附图。

[0021] 图1为本实用新型实施例能源回收装置及其催化燃烧设备的整体示意图；[0022] 图2为本实用新型实施例能源回收装置及其催化燃烧设备的俯视示意图；[0023] 图3为本实用新型实施例能源回收装置及其催化燃烧设备的催化燃烧组件的整体结构示意图；

[0024] 图4为本实用新型实施例能源回收装置及其催化燃烧设备的换热管道的结构示意图；

[0025] 图5为图4中A-A角度剖切示意图。具体实施方式[0026] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

[0027] 需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第

一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的

组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在

该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”

等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接

的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位

置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

[0028] 如图1至图5所示，本说明书提供了一种实施例，一种能源回收装置及其催化燃烧设备，包括：

[0029] 放置舱1，通过地桩固定连接安装在地面上，放置舱1的内部具有中空的内腔，放置舱1的外壁上装设有电加热箱110，电加热箱110通过螺栓固定连接在放置舱1的外侧壁上，

电加热箱110具有两侧通口，一侧通口与活性炭吸附装置连接，另一端安装有一个连接管，

连接管装入放置舱1的内腔中；

[0030] 催化燃烧组件2，包括固定装设于放置舱1内的第一壳体210，第一壳体210的下端通过安装支架安装在放置舱1的内底壁上；

[0031] 第一壳体210的外壁上分别贯穿开设有进气孔211与排气孔212，第一壳体210的内腔中固定装设有蜂窝形的催化载体板220，催化载体板220上放置有催化剂，一般来说，使用

钯或铂等贵金属作为催化剂，能够有效使废气以低温催化燃烧；设置有蜂窝形的催化载体

板，有利于提高催化剂与废气接触面，从而使催化燃烧更为彻底。

[0032] 排气孔212上连通装设有排气管道213，排气管道213连通放置舱1的外部，排气管道213上装设有排气阀214，当催化燃烧反应完成后，排气阀214通过开关控制打开，排出第

一壳体210中的二氧化碳气体与过热蒸汽，经由废气处理系统中的排风系统排出；

[0033] 集热管3，固定装设于第一壳体210的外壁上，集热管3具有中空的内管道，管道的一端连接装设有压力泵310，压力泵310装设于放置舱1的外壁上，集热管3中注入有交换介

质，优选的，交换介质选用热蒸汽；

[0034] 换热组件4，包括换热管道410，换热管道410具有固定盘411，固定盘411的一侧外壁上分别装设有第一管道412和第二管道413，第一管道412与第二管道413相互螺旋盘绕设

置，第一管道412的一端贯穿放置舱1的侧壁并与压力泵310连通装设，另一端与集热管3连

通装设，第二管道413的一端贯穿放置舱1的外壁与电加热箱110连通装设，另一端与进气孔

211连通装设；

[0035] 具体来说，集热管3中注入热蒸汽，通过压力泵310工作使热蒸汽在集热管3中循环，首先热蒸汽经过集热管3所在的一段，通过吸收第一壳体210释放出来的热量，使其自身

温度提升，在压力泵310的作用下向第一管道412中流动；

[0036] 由于第一管道412与第二管道413螺旋盘绕，因此热蒸汽将热量传递至废气中，废气温度上升，热蒸汽温度下降，完成热量交换；

[0037] 然后具有较高温度的废气进入第一壳体210催化燃烧，热蒸汽重新循环至集热管3中，通过吸收热量再次升温，如此循环往复。

[0038] 进一步地，第一壳体210的内腔中竖直装设有转动轴231，转动轴231的上端固定装设有多翼式风轮232，多翼式风轮232通过固定螺栓安装在转动轴231的上端面上；

[0039] 转动轴231的下端贯穿第一壳体210的底壁且通过法兰盘固定连接有驱动电机233，多翼式风轮232的上端与第一壳体210的内顶壁相贴合，第一壳体210的顶壁上开设有

第一换风口215，第一换风口215设于多翼式风轮232的正上方，第一换风口215的端部装设

有换气阀240，当第一壳体210内出现飞温状况时，由于气体受热膨胀，因此通过连接有压力

阀就可以直观监测第一壳体210内的压力情况；当压力过大时，通过温控开关打开换气阀

240，同时控制驱动电机233转动，驱动多翼式风轮232转动，多翼式风轮232的结构确保转动

时可以形成空气涡流，可以加速外界空气进入第一壳体210中，从而对第一壳体内部的废气

进行快速稀释，使催化反应减缓至极低的状态，同时通过不断换气排气，能够对第一壳体

210内部进行散热降温。

[0040] 进一步地，第一壳体210的外壁上沿第一壳体210的高度方向开设有卡槽216，卡槽216呈螺旋状绕设，卡槽216的内壁轮廓与集热管3的外壁轮廓相匹配，集热管3的外壁与卡

槽216的内壁紧密贴合设置，设置卡槽216用于提升集热管3与第一壳体210的接触面积，从

而提升其热传递速率。

[0041] 进一步地，换热组件4还包括第二壳体420，固定盘411装设于第二壳体420中，第二壳体420的上端开设有第二换风口430，第二换风口430贯穿放置舱1的顶壁，第二换风口430

连通装设有换气风扇440，换气风扇440固定装设于放置舱1的顶壁，当催化燃烧组件产生飞

温时，打开开关使换气风扇440工作，换气风扇440通过第二换风口430向第二壳体420内输

送冷却空气，降低换热效率，从而使废气无法达到最佳催化温度，进一步去降低催化燃烧速

率，有助于遏制飞温。

[0042] 在一种可选实施例中，换热管道410包括第一圆盘部4101，第一圆盘部4101的侧壁上设有第二圆盘部4102，第二圆盘部4102的直径小于第一圆盘部4101的直径，第二圆盘部

4102的端面上开设有螺旋形的第一凹槽部4103与螺旋形的第二凹槽部4104，优选的采用铣

削的方式加工第一凹槽部4103与第二凹槽部4104，可以精准控制第一凹槽部4103与第二凹

槽部104的壁厚，在保证结构强度的前提下，通过降低壁厚度来减少热量损失，提升热交换

速率。

[0043] 第一凹槽部4103与第二凹槽部4104相互盘绕，形成双螺旋通道，第一凹槽部4103与第二凹槽部4104的两端分别贯穿第一圆盘部4101的端面和第二圆盘部4102的侧壁，第一

圆盘部4101的端面上可拆卸地装设有密封盖4105，优选采用螺栓紧固；密封盖4105的一侧

端面上开设有第三凹槽部4106，第三凹槽部4106的内壁轮廓与第二圆盘部4102的外壁轮廓

相匹配，第三凹槽部4106的深度与第二圆盘部4102的深度相等，具体的使用方法是第一圆

盘部4101端面上的通孔分别通过管道与电加热箱110和压力泵310连接，第二圆盘部4102侧

壁上的通孔分别与第一管道412和第二管道413相连接，特别需要指出的是，为了避免安装

干涉，密封盖4105的侧壁上通过铣刀切削出规则的缺口4107，第一管道412和第二管道413

通过缺口4107引出，缺口4107处的缝隙需要通过注胶工序来密封，从而保证换热管道的。

[0044] 进一步地，第三凹槽部4106的底壁上装设有密封垫4108，能够增加换热管道410的气密性，保证废气不会在换热管道410中逸散。

[0045] 概括来说，设置有集热管3，能够有效收集催化燃烧组件2在催化反应后产生的热能，其作用第一是避免过高的温升对装置内壁结构造成影响，避免电子元器件因高温而无

法稳定正常工作，第二是对产生的热量进行有效收集再加以利用，提高资源利用率，减少能

源损耗，节省生产成本；

[0046] 第一壳体210的外壁上设置有卡槽216，卡槽216的内壁与集热管3的外壁紧密贴合，能够通过增大集热管3与第一壳体210的接触面积，从而提升热交换速率，不仅使第一壳

体210内的温度快速下降，同时可以收集更多热量，避免热量散失浪费；

[0047] 设置有换热管道410，换热管道410包括螺旋盘绕设置的第一管道412与第二管道413，第一管道412与第二管道413分别用来输送废气和交换介质，通过螺旋盘绕设置增大了

第一管道412与第二管道413的接触面积，提升热交换速率，避免热量过多地损耗；由于热量

通过热辐射散发出去，因此任何一段管道中的交换介质都会加热两侧的管道，提升热量利

用率；

[0048] 为了便于检修，换热管道410设有圆盘部，且端面上通过铣削的加工方式设有第一凹槽部4103与第二凹槽部4104，圆盘部上端可拆卸地装设密封盖4105，可以在使用一段时

间后对换热管道410的气密性进行检测。

[0049] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实

施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存

在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

[0050] 本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、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。