CN108816039A - 用于压缩空气净化系统的催化反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于压缩空气净化系统的催化反应器，包括反应筒、进气管和出气管，所述出气管外套在进气管上，且出气管的内壁与进气管的外壁之间留有间隙，所述进气管和出气管从反应筒的一端插入反应筒中，所述进气管的插入端延伸至反应筒的另一端，所述出气管的插入端靠近反应筒与出气管连接的一端。采用本发明提供的用于压缩空气净化系统的催化反应器，结构新颖，易于实现，集成式进出气管的结构设计，既保证了对压缩空气的净化效果和效率，又大大简化了进气管和出气管在反应筒外部的结构，降低了制造成本，减小了空间占用，使压缩空气净化系统能够设计得更加紧凑小巧。
Description
技术领域
本发明属于空气压缩机技术领域，具体涉及一种用于压缩空气净化系统的催化反应器。
背景技术
压缩空气具有易储存、好控制、流动性强、安全环保等优点，空气压缩机作为提高气体压力的机械在压缩空气的供应中不可或缺，目前广泛应用的是油润滑式空压机，其在使用过程中会出现润滑油随压缩空气一起进入储气罐的情况，从而生产出的压缩空气中含有油或油蒸汽，对原料和产品以及生产过程造成污染，并且压缩空气中的油在高温气化后形成的有机酸会腐蚀空气压缩机，给气源装置和气动系统带来危害。而在电子、食品、医药等特殊行业，对压缩空气的品质要求高，这种润滑式空压机无法满足这些行业对压缩空气的质量要求。而无油空气压缩机虽然能控制压缩空气油含量，但制造成本极高，使用寿命也只有油润滑式空气压缩机一半，不但极不经济，而且在工业生产区域，空气中自身就含有油污，即便无油空压机能控制压缩过程不带入油，压缩空气的油含量也会因空气本身含油而远超过标准。
因此，目前市场上出现了以催化氧化为技术核心的压缩空气净化器，能够实现除油、杀菌，净化后的压缩空气在冷却过程中所产生的冷凝液，无残油，可直接排放。但现有的设备由于压缩空气进出口方式设置的局限，设备管道连接较长，设备体积较大，特别是针对小气量的处理设备存在制造成本高、使用灵活性差等缺点。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种的用于压缩空气净化系统的催化反应器，巧妙地改进了压缩空气进气管和出气管的布局设计，能够大幅减小压缩空气净化系统的体积。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种用于压缩空气净化系统的催化反应器，包括反应筒、进气管和出气管，其要点在于：所述出气管外套在进气管上，且出气管的内壁与进气管的外壁之间留有间隙，所述进气管和出气管从反应筒的同一位置插入反应筒中，所述出气管插入端的端部靠近插入位置，所述进气管插入端的端部远离插入位置。
采用以上结构，通过同轴设置的进气管和出气管的结构设计，既保证了对压缩空气的净化效果和效率，又大大简化了进气管和出气管在反应筒外部的结构，降低了制造成本，减小了空间占用，使压缩空气净化系统能够设计得更加紧凑小巧。
作为优选：所述进气管和出气管从反应筒的一端插入反应筒中，所述出气管插入端的端部靠近反应筒与出气管连接的一端，所述进气管插入端的端部延伸至反应筒的另一端。采用以上结构，待净化的压缩空气经进气管导入反应筒的一端，然后在反应筒中向另一端流动，同时被净化，净化后的压缩空气经出气管导出，结构简单可靠，位置合理，充分利用反应筒的内部空间。
作为优选：所述出气管包括主管以及设置在该主管外壁上并与其连通的支管，所述进气管穿设在主管上，在所述主管的外端部设置有用于封堵主管与进气管之间间隙的封堵组件，所述支管位于反应筒与封堵组件之间。采用以上结构，既便于了进气管和出气管与连接管道的对接，又保证了设备的密封性。
作为优选：所述封堵组件包括管帽、密封部件和用于支撑密封部件的支撑件，所述支撑件位于支管以外的所述主管内壁上，所述密封部件从主管的外端部嵌入，并外套在进气管上，所述管帽安装在主管的外端部，用于压紧所述密封部件。采用以上结构，结构简单可靠，可有效保证进出口管之间的气密性，同时便于拆卸，利于维修和检修。
作为优选：所述密封部件为石墨盘根。采用以上结构，石墨盘根具有极强的密封能力，同时耐高温、高压，耐腐蚀，可有效的提升硬密封的密闭性能。
作为优选：所述反应筒的内壁与进气管的外壁之间形成上下分布的反应区和加热区，在所述反应区中填装有催化剂，在所述加热区中设置有加热介质，在所述反应筒的外部套装有加热器，该加热器至少覆盖部分反应区和部分加热区。采用以上结构，能够使待净化的压缩空气快速达到反应温度，保证了对压缩空气的净化效果和效率。
作为优选：在所述反应筒中设置有支撑筛板、排气滤网和排气压板，所述支撑筛板位于加热区的底部，并使加热区的下方分隔出底部空腔区，所述进气管插入端的端部位于该底部空腔区中，所述排气滤网位于反应区和加热区之间，所述排气压板位于反应区的顶部，并使反应区的上方分隔出顶部空腔区，所述出气管插入端的端部位于该顶部空腔区中。采用以上结构，通过底部空腔区的设计，既能够使污染物汇集，集中排污，又能够使待净化的压缩空气快速扩散，提高后续加热和净化的效率。
作为优选：在所述进气管的插入端外套有半圆固定环，该半圆固定环位于排气压板上部，用于压紧排气压板。采用以上结构，能够可靠地压实填装的催化剂，提高催化氧化效率。
作为优选：所述加热介质为瓷球，该瓷球填装在加热区中。采用以上结构，瓷球间隙均匀，通过瓷球蓄热后加热压缩空气，同样可保证压缩空气的受热更为均匀，确保催化氧化反应的稳定可靠。
作为优选：在所述反应筒的底部安装有排污阀，该排污阀与反应筒的内部连通。采用以上结构，便于排污。
作为优选：在所述反应筒的外壁上设置有至少一个热电偶测试孔，该热电偶测试孔均与反应筒的内部连通。采用以上结构，便于检测反应筒内部各区的温度情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本发明提供的用于压缩空气净化系统的催化反应器，结构新颖，易于实现，集成式进出气管的结构设计，既保证了对压缩空气的净化效果和效率，又大大简化了进气管和出气管在反应筒外部的结构，降低了制造成本，减小了空间占用，使压缩空气净化系统能够设计得更加紧凑小巧。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明去除催化剂和加热介质的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种用于压缩空气净化系统的催化反应器，包括反应筒100，该反应筒100包括筒体100a以及盖合在该筒体100a上端的筒盖100b。在所述筒盖100b上安装有环套式进出气管200，该环套式进出气管200包括进气管210和外套在进气管210上的出气管220，该进气管210的外壁和出气管220的内壁之间留有间隙，所述进气管210和出气管220均从筒盖100b插入反应筒100中，所述出气管220的下端靠近反应筒100内腔的顶部，上端穿出所述筒盖100b，所述进气管210的下端靠近反应筒100内腔的底部，上端从所述出气管220的上端穿出。待净化的压缩空气经进气管210导入筒体100a的底部，在筒体100a中向上流动，并被被净化，净化后的压缩空气进入进气管210和出气管220之间的间隙，并从出气管220导出。需要指出的是，进气管210和出气管220从反应筒100底部插入亦可实施，以上安装方式倒过来即可实现。
请参见图1和图2，所述出气管220包括主管221以及设置在该主管221外壁上的支管222，该支管222与主管221连通。所述进气管210穿设在主管221上，在所述主管221的外端部设置有用于封堵主管221与进气管210之间间隙的封堵组件230，所述支管222位于反应筒100的顶部与封堵组件230之间。
请参见图2，所述封堵组件230包括管帽231、密封部件232和用于支撑密封部件232的支撑件233，所述支撑件233位于支管222上方的所述主管221内壁上，所述密封部件232从主管221的外端部嵌入，并外套在进气管210上，所述管帽231安装在主管221的外端部，用于压紧所述密封部件232，该密封部件232为石墨盘根。
所述反应筒100的内壁与进气管210的外壁之间形成上下分布的反应区101和加热区102，在所述反应区101中填装有催化剂105，在所述加热区102中设置有加热介质106，该加热介质106为瓷球，该瓷球填装在加热区102中。在所述反应筒100的外部套装有加热器107，该加热器107为陶瓷加热圈，所述陶瓷加热圈包覆部分反应区101和部分加热区102，能够瓷球和催化剂105进行加热。采用陶瓷加热圈加热，其传热快，发热均匀且工作稳定，可提供稳定的加热环境，陶瓷加热圈加热时温度不外泄，外部触摸不烫手，工作环境安全可靠且节省电能，另外陶瓷加热圈安装、维修方便，使用寿命长。
请参见图2，在所述反应筒100中设置有水平安装的支撑筛板108、排气滤网109和排气压板110，将反应筒100的内部自上而下分隔为顶部空腔区104、反应区101、加热区102和底部空腔区103，所述进气管210插入端的端部位于该底部空腔区103中，所述出气管220插入端的端部位于该顶部空腔区104中。其中，支撑筛板108位于加热区102和底部空腔区103之间，用于支撑瓷球，排气滤网109位于反应区101和加热区102之间，用于支撑催化剂105，排气压板110位于顶部空腔区104和反应区101之间，用于压实催化剂105。
请参见图1和图2，在所述反应筒100的底部安装有排污阀112，该排污阀112与反应筒100的内部连通，用于集中排放污染物。在所述反应筒100的外壁上设置有多个热电偶测试孔113，该热电偶测试孔113均与反应筒100的内部连通，用于监测反应区101内催化剂和加热区102内瓷球的温度。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于压缩空气净化系统的催化反应器，包括反应筒(100)、进气管(210)和出气管(220)，其特征在于：所述出气管(220)外套在进气管(210)上，且出气管(220)的内壁与进气管(210)的外壁之间留有间隙，所述进气管(210)和出气管(220)从反应筒(100)的同一位置插入反应筒(100)中，所述出气管(220)插入端的端部靠近插入位置，所述进气管(210)插入端的端部远离插入位置。
2.根据权利要求1所述的用于压缩空气净化系统的催化反应器，其特征在于：所述进气管(210)和出气管(220)从反应筒(100)的一端插入反应筒(100)中，所述出气管(220)插入端的端部靠近反应筒(100)与出气管(220)连接的一端，所述进气管(210)插入端的端部延伸至反应筒(100)的另一端。
3.根据权利要求2所述的用于压缩空气净化系统的催化反应器，其特征在于：所述出气管(220)包括主管(221)以及设置在该主管(221)外壁上并与其连通的支管(222)，所述进气管(210)穿设在主管(221)上，在所述主管(221)的外端部设置有用于封堵主管(221)与进气管(210)之间间隙的封堵组件(230)，所述支管(222)位于反应筒(100)与封堵组件(230)之间。
4.根据权利要求3所述的用于压缩空气净化系统的催化反应器，其特征在于：所述封堵组件(230)包括管帽(231)、密封部件(232)和用于支撑密封部件(232)的支撑件(233)，所述支撑件(233)位于支管(222)以外的所述主管(221)内壁上，所述密封部件(232)从主管(221)的外端部嵌入，并外套在进气管(210)上，所述管帽(231)安装在主管(221)的外端部，用于压紧所述密封部件(232)。
5.根据权利要求4所述的用于压缩空气净化系统的催化反应器，其特征在于：所述密封部件(232)为石墨盘根。
6.根据权利要求1所述的用于压缩空气净化系统的催化反应器，其特征在于：所述反应筒(100)的内壁与进气管(210)的外壁之间形成上下分布的反应区(101)和加热区(102)，在所述反应区(101)中填装有催化剂(105)，在所述加热区(102)中设置有加热介质(106)，在所述反应筒(100)的外部套装有加热器(107)，该加热器(107)至少覆盖部分反应区(101)和部分加热区(102)。
7.根据权利要求6所述的用于压缩空气净化系统的催化反应器，其特征在于：在所述反应筒(100)中设置有支撑筛板(108)、排气滤网(109)和排气压板(110)，所述支撑筛板(108)位于加热区(102)的底部，并使加热区(102)的下方分隔出底部空腔区(103)，所述进气管(210)插入端的端部位于该底部空腔区(103)中，所述排气滤网(109)位于反应区(101)和加热区(102)之间，所述排气压板(110)位于反应区(101)的顶部，并使反应区(101)的上方分隔出顶部空腔区(104)，所述出气管(220)插入端的端部位于该顶部空腔区(104)中。
8.根据权利要求7所述的用于压缩空气净化系统的催化反应器，其特征在于：在所述进气管(210)的插入端外套有半圆固定环(111)，该半圆固定环(111)位于排气压板(110)上部，用于压紧排气压板(110)。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的用于压缩空气净化系统的催化反应器，其特征在于：所述加热介质(106)为瓷球，该瓷球填装在加热区(102)中。
10.根据权利要求1所述的用于压缩空气净化系统的催化反应器，其特征在于：在所述反应筒(100)的外壁上设置有至少一个热电偶测试孔(113)，该热电偶测试孔(113)均与反应筒(100)的内部连通。
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