專利名稱:乏風反應器多極預熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于廢熱利用裝置領域,具體涉及一種利用工程熱力學原理,通過多極加熱、自動化控制等技術,促使乏風反應器溫度場平衡、降低溫度梯度從而使乏風中的氣體安全反應的乏風反應器多極預熱系統(tǒng)。
背景技術:
"乏風" 一詞,最早源于煤礦瓦斯的抽排。當煤礦瓦斯中的甲垸含量較低或很低時,則采用風排的方法,即向井下鼓入新鮮空氣,以將甲垸的濃度將的更低,再向大氣中排放,因為這種排放的風中含甲垸的濃度通常在1%以下,便稱之為"乏風"。
現(xiàn)在"乏風"還包含了大量以極低濃度向大氣排放的工業(yè)廢氣,如橡膠制品等化工企業(yè)含苯、二甲苯、二氧化硫的"乏風";煉鋼等行業(yè)廣泛存在的。
由于大量的乏風造成了嚴重的環(huán)境污染,特別是甲烷的溫室效應,巳經(jīng)引起了廣泛重視,各國在治理工業(yè)"乏風"上紛紛加大力度,綜合有效地以"利用的方式",使乏風變廢為寶,已經(jīng)成為研究的主要課題。在眾多的技術中,以美國、瑞典、澳大利亞等國家的"乏風反應器"較為成熟,目前己經(jīng)完成了試驗研究的第一階段,初歩具備了工業(yè)化生產(chǎn)的條件。鑒于我國煤礦安全生產(chǎn)的嚴峻局面,國家鼓勵煤礦瓦斯的綜合治理,并依據(jù)這一技術,鼓勵對其
他的乏風一并治理。近幾年,國內(nèi)有多家高校、研究院所、企業(yè)斥巨資進入這一領域,也取得了一定成果,并轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,統(tǒng)稱為"乏風反應器"。它的工作原理簡而言之,就是通過氣體在某溫度下的熱化學反應,對產(chǎn)生的熱能加以利用。反應溫度要依靠外部的初始能量。經(jīng)過査新、廣泛的市場調(diào)研,目前的預熱系統(tǒng)均采用單極加熱,不能對溫度場分區(qū)域調(diào)節(jié),很難達到溫度場的快速平衡,并且整個溫升的過程不能與熱化學的反應閉環(huán)控制,使得溫升過久,耗能巨大;溫度場內(nèi)低溫區(qū)的存在,極易導致反應氣體局部聚集,瞬間的高濃度可能爆
燃,存在較大的安全隱患。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術乏風反應器采用單級加熱帶來的缺陷,提供一種快速升溫、高節(jié)能的乏風反應器多極預熱系統(tǒng)。
本實用新型是采用以下技術方案來實現(xiàn)的
即一種乏風反應器多極預熱系統(tǒng),包括乏風反應器,其特征在于乏風反應器外設有多極
3加熱器,所述加熱器布排垂直于進、排氣形成的空間平面,所述加熱器通過導熱管延伸至乏 風反應器的蓄熱塊中。
多極加熱器圍繞乏風反應器法向軸線,可以是圓形均布或多邊形均布或?qū)ΨQ分布。
所述多邊形為正六邊形或正八邊形或其他形狀的可以均布多極加熱器的多邊形。
所述加熱器為電加熱器或燃氣加熱器。
本實用新型的主要優(yōu)點與有益效果
1) 加熱器多極分布,實現(xiàn)分區(qū)域調(diào)節(jié)溫度,溫度場快速平衡。避免了因溫度分布梯度 過大,乏風反應器穩(wěn)定性低的問題。
2) 加熱器繞乏風反應器法向軸線的分布靈活多變,對于不同外形的乏風反應器有極強 的適應性,用多點溫升解決了乏風反應器自身風向擾動存有的死區(qū),使乏風反應器 乏風處理量大大提高,增加設備運行效益。
3) 預熱熱源廣泛,可以是電能,也可以采用燃燒供熱(如使用穩(wěn)定的氣體加熱),使乏 風反應器的安裝適應范圍加寬。
4) 乏風反應器溫升迅速,節(jié)約了大量的預熱能源,降低運行成本。
圖1為木實用新型實施例1的結構示意圖; 圖2為木實用新型實施例2的結構示意圖; 圖3為本實用新型結構空間布排示意圖。
圖4為本實用新型加熱器繞乏風反應器法向軸線圓形均布示意圖; 圖5為本實用新型加熱器繞乏風反應器法向軸線正六邊形均布示意圖; 圖6為本實用新型加熱器繞乏風反應器法向軸線對稱分布示意圖。 如圖中所示l加熱器;2乏風反應器;3導熱管;4蓄熱塊。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步闡述 實施例1
如圖1所示,14個加熱器1為電加熱器,均布置在乏風反應器2的中間層,布排垂直 于進、排氣形成的空間平面,加熱器1通過導熱管3延伸至乏風反應器2的蓄熱塊中。
本實用新型使用時,當ECU發(fā)出指令,對乏風反應器內(nèi)部進行預熱時,加熱器l預先將 乏風反應器的溫度、壓力等參數(shù)向ECU反饋,ECU按反饋信號調(diào)整溫度梯度,傳感器將各分 點的'溫度、壓力變化再次反饋,ECU重新調(diào)整指令,控制系統(tǒng)自動調(diào)整加熱器1溫度;壓力梯度值反饋后,ECU再次調(diào)整,并將發(fā)出提示信號,系統(tǒng)完成一次閉環(huán)控制。 實施例2
如圖2所示,4個加熱器1為燃氣加熱器,均布置在乏風反應器2的中間層,布排垂直 于進、排氣形成的空間平面,加熱器1通過導熱管3延伸至乏風反應器2的蓄熱塊中。 本實施例相對于實施例l。由于燃氣加熱器l-2能量高度集中,數(shù)量相對較少。 本實用新型不局限于以上實施例,根據(jù)乏風反應器的規(guī)模和形狀,可以任意變換不同形 式的加熱器以及加熱器的個數(shù),只要如圖3所示加熱器布排垂直于進、排氣形成的空間平面, 繞乏風反應器法向軸線的分布形式可以采用圖4、圖5、圖6所示的形式,也可以采用其他的 形式,如實施例2中的形式,只要能實線乏風反應器運行時溫度場的快速流動即可。
權利要求1、一種乏風反應器多極預熱系統(tǒng),包括乏風反應器,其特征在于乏風反應器外設有多極加熱器,所述加熱器布排垂直于進、排氣形成的空間平面,所述加熱器通過導熱管延伸至乏風反應器的蓄熱塊中。
2、 根據(jù)權利要求1所述的乏風反應器多極預熱系統(tǒng),其特征在于多極加熱器圍繞乏風反 應器法向軸線,可以是圓形均布或多邊形均布或?qū)ΨQ分布。
3、 根據(jù)權利要求2所述的乏風反應器多極預熱系統(tǒng),其特征在于所述多邊形為正六邊形 或正八邊形。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的乏風反應器多極預熱系統(tǒng),其特征在于所述加熱器為電加 熱器或燃氣加熱器。
專利摘要本實用新型屬于廢熱利用裝置領域,具體涉及一種利用工程熱力學原理,通過多極加熱、自動化控制等技術,促使乏風反應器溫度場平衡、降低溫度梯度從而使乏風中的氣體安全反應的乏風反應器多極預熱系統(tǒng)。包括乏風反應器,其特征在于乏風反應器外設有多極加熱器,所述加熱器布排垂直于進、排氣形成的空間平面,所述加熱器通過導熱管延伸至乏風反應器的蓄熱塊中。本實用新型解決了現(xiàn)有技術乏風反應器采用單級加熱帶來的缺陷,具有快速升溫、高節(jié)能的優(yōu)點。
文檔編號B01J19/00GK201399341SQ20092002116
公開日2010年2月10日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權日2009年4月22日
發(fā)明者健 劉, 呂道章, 靖 曹, 李冬梅, 李宗立, 梁杰輝, 震 王, 王俊興, 穆冠秀, 高緒偉 申請人:淄博柴油機總公司