废气反应装置及废气处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种废气反应装置及废气处理设备。


背景技术：

2.半导体行业中，废气处理设备应用范围广，使用频率高，但多存在不方便检修、生产成本以及运行成本高等问题。
3.其中，废气处理设备的工作原理是废气从废气反应装置的进口进入反应室，反应室提供高温环境并通入一定量的氧化剂，进入反应室的废气在高温的环境中发生氧化还原反应，再进入洗涤装置对废气进行洗涤或其他处理。
4.废气反应装置往往存在以下问题：其一、目前废气反应装置使用加热棒为反应室加热以提供高温环境，单个加热棒的功率比较小，为了满足废气处理要求的温度，废气反应装置需要安装多个加热棒。加热棒安装在反应腔内部，制程废气进入反应腔时直接与加热棒接触，含有强酸的废气，容易腐蚀掉加热棒，导致加热棒使用寿命缩短，也导致废气反应装置的体积较大、重量也较大等问题。
5.其二，废气反应装置安装时，必须借助辅助设备进行安装，而且对安装的精度要求非常的高，必须要有熟练的操作技术人员操作辅助设备和工人相互配合才能完成安装。受废气反应装置的安装空间限制，不方便安装用于检修的辅助设备，需要人工拆装。当废气反应装置出现故障时，至少需要3～4工人及其技术人员相互配合才能完成拆卸和安装。废气反应装置安装精度取决于操作人员的配合度和熟练度，如果配合不好，还容易造成人员身体伤害。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种废气反应装置及废气处理设备，用以解决现有技术中加热器设置在反应腔内，且装置检修不方便的缺陷，将加热器设置在独立的容纳腔内，检修过程无需拆装加热器，且结构简单。
7.本实用新型提供一种废气反应装置，包括：
8.第一壳体，限制出反应腔，并构造有与所述反应腔连通的进口和出口；
9.第二壳体，围设于所述第一壳体的外侧，并与所述第一壳体之间限制出环形的容纳腔，所述容纳腔与所述反应腔通过所述第一壳体分隔；
10.加热器，设于所述容纳腔内，并通过所述第一壳体向所述反应腔导热，所述加热器包括支撑件和连接于所述支撑件的加热件。
11.根据本实用新型提供的一种废气反应装置，所述加热件包括电热丝和连接于所述电热丝端部的接线端子，所述接线端子连接于接线柱，所述接线柱可拆卸连接于所述第二壳体的侧壁。
12.根据本实用新型提供的一种废气反应装置，所述电热丝在所述支撑件内均匀分
布。
13.根据本实用新型提供的一种废气反应装置，所述电热丝包括多条连续设置的加热带，所述加热带在预设方向沿曲线延伸。
14.根据本实用新型提供的一种废气反应装置，所述接线柱与所述第二壳体的侧壁通过螺纹连接。
15.根据本实用新型提供的一种废气反应装置，所述加热件封装于所述支撑件内。
16.根据本实用新型提供的一种废气反应装置，所述支撑件的材料为陶瓷纤维。
17.根据本实用新型提供的一种废气反应装置，所述第一壳体与所述第二壳体通过法兰连接。
18.根据本实用新型提供的一种废气反应装置，所述加热器为与所述容纳腔相适配的环形筒状结构。
19.本实用新型还提供一种废气处理设备，包括洗涤装置和如上所述废气反应装置，所述洗涤装置与所述出口连通。
20.本实用新型提供的废气反应装置，通过第一壳体与第二壳体限制出相互分隔的反应腔和容纳腔，加热器设置在容纳腔内，避免加热器与废气接触，起到保护加热器的作用，还减小废气流动阻力，对反应腔进行维护和检修时，无需拆卸加热器；加热器包括加热件和支撑件，通过支撑件将加热件支撑在容纳腔内，加热器的结构简单，且方便拆装。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
22.图1是本实用新型提供的废气处理设备的结构示意图；图中箭头示意了废气流动方向；
23.图2是本实用新型提供的废气反应装置的分解状态结构示意图；
24.图3是本实用新型提供的废气反应装置的俯视结构示意图；
25.图4是本实用新型提供的废气反应装置的加热器的展开状态结构示意图；
26.图5是本实用新型提供的废气反应装置的加热器的剖视状态结构示意图；
27.图6是本实用新型提供的废气反应装置的加热器的控制电路的示意图。
28.附图标记：
29.100、第一壳体；101、反应腔；102、进口；103、出口；
30.200、第二壳体；201、容纳腔；
31.300、加热器；301、支撑件；302、加热件；303、电热丝；304、接线端子；305接线柱；
32.400、第一法兰；500、第二法兰；600、垫护件；
33.700、洗涤装置；701、一级洗涤容器；702、水箱；703、二级洗涤容器；704、三级洗涤容器；705、液位检测件；706、循环水管；707、新水管。
具体实施方式
34.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
36.下面结合图1-图6描述本实用新型的废气反应装置。
37.如图1和图2所示，废气反应装置包括：第一壳体100、第二壳体200和加热器300，第一壳体100限制出反应腔101，第一壳体100构造有与反应腔101连通的进口102和出口103；第二壳体200围设于第一壳体100的外侧，第二壳体200与第一壳体100之间限制出环形的容纳腔201，容纳腔201与反应腔101通过第一壳体100分隔；加热器300设于容纳腔201内，加热器300通过第一壳体100向反应腔101导热，加热器300包括支撑件301和连接于支撑件301的加热件302。
38.第一壳体100限制出的反应腔101用于通入废气，废气通过进口102进入，处理后的废气经过出口103排出。第一壳体100与第二壳体200之间的容纳腔201用于容纳加热器300，加热器300产生的热量通过第一壳体100传导到反应腔101为废气提供高温环境(此处的高温可以理解为，废气发生氧化还原反应所需要的温度)，并配合通入反应腔101的氧化剂(如空气)，使得废气在高温的环境中发生氧化还原反应，反应后的废气在负压作用下从出口103排出。
39.容纳腔201与反应腔101通过第一壳体100分隔，也就是容纳腔201与反应腔101不连通，反应腔101与加热器300之间完全隔绝，废气与加热器300不接触，废气中含有的酸气和粉尘不会造成加热器300的腐蚀，可有效延长加热器300的使用寿命。相对于多个加热棒安装在反应腔内的安装方式，本实施例的反应腔101内无加热棒，可减小废气流动的阻力，解决了反应腔101容易堵塞的问题，还避免废气中携带的粉尘附着在加热器300表面的情况，避免粉尘附着对加热效率的影响，可保证废气处理效果，避免粉尘附着而导致的加热器300超负载运行以及老化问题，可延长维护周期，降低维护成本，提高生产效率。
40.第一壳体100的材料需要选用导热材料，以保证加热器300产生的热量顺利传导到反应腔101内。第二壳体200的材料可选用隔热材料，阻止热量向外扩散，第二壳体200外侧还可以设置保温层。
41.加热器300包括支撑件301和连接于支撑件301的加热件302，通过支撑件301的支撑作用，可将加热件302支撑在容纳腔201内，方便加热件302安装和固定，结构简单且安装方便。
42.结合上述，本实施例的废气反应装置，通过将加热器300与废气分隔在容纳腔201与反应腔101，可解决反应腔101内环境对加热器300的腐蚀和干扰，还能解决加热器300影响废气流动性的问题；加热器300的加热件302通过支撑件301进行支撑和固定，结构简单，还可保证反应腔101的外侧均匀加热。
43.在一些实施例中，参考图2、图4和图5所示，加热件302包括电热丝303和连接于电
热丝303端部的接线端子304，接线端子304连接于接线柱305，接线柱305与第二壳体200的侧壁可拆卸连接。加热器300通过接线柱305与反应腔101外部的电源通电，方便安装，对废气反应装置进行拆装时，将接线柱305从第二壳体200的侧壁拆装，即可拆卸加热器300，结构简单且操作简便。并且加热器300通过第二壳体200的侧壁与电源连接，而不是通过第二壳体200顶部的法兰接电，拆卸第二壳体200顶部的法兰时，不会影响加热器300。
44.相对于相关技术中，将多个加热棒与反应装置顶盖连接的方式，对反应装置检修时，加热棒需要随反应装置顶盖拆卸，所需的拆装高度要大于加热棒的高度，对检修空间要求高，并且加热棒的重量较大，也会增加维护人员工作量，并且频繁拆卸加热棒，影响加热棒与反应装置顶盖连接的可靠性，容易出现废气泄漏的问题。
45.而本实施例的加热器300，通过第二壳体200的侧壁接电，不需要随顶盖拆卸，检修无需拆卸加热器300，可减少检修过程工作量，还能解决顶盖导热而产生的高温对接线柱305使用寿命的影响，避免废气从接线柱305连接处泄漏，还能避免顶部高温造成的线路老化和线路短路等问题。
46.在一些实施例中，参考图2和图3所示，接线柱305与第二壳体200的侧壁通过螺纹连接，拆装简单，相对于胶黏的方式受高温影响较小，避免废气反应装置在接线柱305连接处发生泄漏。
47.其中，接线柱305可采用耐高温陶瓷材质，耐高温效果好，且使用寿命长。
48.在一些实施例中，参考图4所示，电热丝303在支撑件301内均匀分布，保证支撑件301均匀受热，避免局部过热而影响寿命，还保证加热器300为反应腔101均匀加热。
49.其中，电热丝303一般为电阻丝。
50.在一些实施例中，参考图4所示，电热丝303包括多条连续设置的加热带，加热带在预设方向沿曲线延伸，以保证电热丝303均匀分布，结构简单且加工简便。在有限的空间内，使得电热丝303足够的长，有效增加放热面积，相同的电流和时间，电热丝303产生的热量满足废气处理所需要的温度。
51.其中，预设方向可以为横向、纵向或其他方向，具体可根据需要选择。加热器300设置一条连续的电热丝303，方便控制。如图4所示，加热带沿纵向延伸，横向并列设置多组。当然，电热丝303的分布方式不限于此，电热丝303还可以布置成网状、环形或其他形状，具体可根据需要选择。
52.在一些实施例中，加热件302封装于支撑件301内，支撑件301对电热丝303进行保护，还可通过支撑件301使得电热丝303均匀分布，进而保证加热器300向容纳腔201的各个位置均匀供热。
53.在一些实施例中，支撑件301的材料为陶瓷纤维，陶瓷纤维的重量轻、耐高温能力强，支撑效果好，有助于延长加热器300的使用寿命。
54.综合上述，一个具体实施例中，加热器300主要由电阻丝和陶瓷纤维组成，电阻丝被密封在陶瓷纤维中，并且电阻丝设计成网状而且均匀分布。加热器300的主要材质为陶瓷纤维，加热器300的重量较轻，一个人可以轻松完成安装拆卸，并且不需要辅助设备或者多人合作，减轻维护和生产人员的工作量。加热器300还连接有温度传感器，以检测加热器300的加热温度，当温度传感器检测到的温度出现异常，可及时对加热器300进行检修。
55.在一些实施例中，参考图2所示，第一壳体100与第二壳体200通过法兰连接。法兰
连接的方式，连接稳定性好，不会由于高温环境出现机械故障，废气泄漏的风险小。
56.第一壳体100与第二壳体200的两端均通过法兰组件连接，如图2所示，第一壳体100的两端连接第一法兰400，第二壳体200的两端连接第二法兰500，第一法兰400与第二法兰500之间设置垫护件(如垫片)600，第一法兰400与第二法兰500通过螺栓固定。第一法兰400端面起到封闭容纳腔201的两端的作用，法兰连接的方式结构简单且方便拆装。
57.在一些实施例中，加热器300为与容纳腔201相适配的环形筒状结构，方便嵌入至容纳腔201中。
58.也就是，废气反应装置配设一个一体式的加热器300，相对于相关技术中，设置多个加热棒的情况，本实施例的废气反应装置，仅需设置一条加热器300的控制回路，减少控制元器件的数量，优化了电气控制回路，减少了电气故障点。
59.参考图6所示，将交流电通过一条控制电路通入加热器300中，控制电路设置有断路器、接触器和固态继电器。
60.相对于相关技术中，采用多个加热棒同时满载运行进行加热，多个加热棒需要通过多条控制电路进行控制的方式，其中一条控制电路出现故障的时候，废气不能完全被处理而排出厂外，会造成环境污染。本实施例仅设置一条控制电路，控制电路的故障点少，故障点排查难度小，方便设备维护，有助于保证生产效率，同时，控制电路减少，生产成本也降低。
61.在一个具体实施例中，废气反应装置包括第一壳体100、第二壳体200、法兰组件和加热器300，第一壳体100与第一法兰400焊接固定，第二壳体200与第二法兰500焊接固定，第一法兰400封闭第一壳体100与第二壳体200之间的容纳腔201，使得第一壳体100与第二壳体200之间形成的容纳腔201为柱形环状密闭空间，加热器300刚好嵌在第一壳体100与第二壳体200之间，第一壳体100的反应腔101与加热器300之间完全隔绝并且反应腔101内不安装其他组件。加热器300连接有温度传感器，当加热器300加热到设定温度值时，废气从反应腔101顶部的进口102进入反应腔101，经过加热器300提供的高温环境，废气进行分解处理并从出口103排出。
62.加热器300包括支撑件301、电阻丝和接线柱305，支撑件301选用耐高温的陶瓷纤维材料，电阻丝封装在支撑件301内，电阻丝的接线端子304引出第二壳体200并与接线柱305连接，接线柱305通过螺纹连接固定在第二壳体200的外壁。加热器300的结构简单、重量轻且方便拆装。
63.结合上述内容，上述实施例中的废气反应装置，可减轻维护人员的工作量，提升废气处理效率和废气流通性，减少反应腔101的粉尘堵塞，优化电气控制回路以及减少电气故障点，缩短维护时间，提升工作效率。
64.本实用新型第二方面的实施例，参考图1所示，还提供一种废气处理设备，包括洗涤装置700和上述实施例中的废气反应装置，洗涤装置700与出口103连通。本实施例包括上述实施例中的废气反应装置，则具有上述实施例的有益效果，具体可参见上述内容，此处不再赘述。
65.废气反应装置与洗涤装置700连通，在系统负压作用下，经过废气反应装置进行氧化反应后的废气进入洗涤装置700，洗涤装置700对废气降温除尘除酸。其中，洗涤装置700可设置为多级洗涤，保证粉尘去除效果。参考图1所示，洗涤装置700包括连接于废气反应装
置的出口端的一级洗涤容器701，废气在一级洗涤容器701内通过喷淋进行第一次除尘；一级洗涤容器701通过水箱702与二级洗涤容器703连通，经过第一次除尘的废气和水在水箱702中进行分离，分离后废气依次进入二级洗涤容器703和三级洗涤容器704，以实现三级除尘。其中，一级洗涤容器701通过循环水管706与水箱702连通，以将水箱702内的循环水重复利用。二级洗涤容器703和三级洗涤容器704均通过喷淋进行除尘，三级洗涤容器704连接有新水管707，新水通过新水管707通入到三级洗涤容器704进行喷淋，以优化洗涤效果。水箱702设置液位检测件705，以对水箱702内的液位进行检测和显示。二级洗涤容器703可通入循环水或新水，具体可根据需要选择。二级洗涤容器703和三级洗涤容器704均可采用洗涤塔。废气从三级洗涤容器704排出到下级废气处理系统或外界环境。
66.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种废气反应装置，其特征在于，包括：第一壳体，限制出反应腔，并构造有与所述反应腔连通的进口和出口；第二壳体，围设于所述第一壳体的外侧，并与所述第一壳体之间限制出环形的容纳腔，所述容纳腔与所述反应腔通过所述第一壳体分隔；加热器，设于所述容纳腔内，并通过所述第一壳体向所述反应腔导热，所述加热器包括支撑件和连接于所述支撑件的加热件。2.根据权利要求1所述的废气反应装置，其特征在于，所述加热件包括电热丝和连接于所述电热丝端部的接线端子，所述接线端子连接于接线柱，所述接线柱可拆卸连接于所述第二壳体的侧壁。3.根据权利要求2所述的废气反应装置，其特征在于，所述电热丝在所述支撑件内均匀分布。4.根据权利要求3所述的废气反应装置，其特征在于，所述电热丝包括多条连续设置的加热带，所述加热带在预设方向沿曲线延伸。5.根据权利要求2所述的废气反应装置，其特征在于，所述接线柱与所述第二壳体的侧壁通过螺纹连接。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的废气反应装置，其特征在于，所述加热件封装于所述支撑件内。7.根据权利要求1至5中任意一项所述的废气反应装置，其特征在于，所述支撑件的材料为陶瓷纤维。8.根据权利要求1至5中任意一项所述的废气反应装置，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体通过法兰连接。9.根据权利要求1至5中任意一项所述的废气反应装置，其特征在于，所述加热器为与所述容纳腔相适配的环形筒状结构。10.一种废气处理设备，其特征在于，包括洗涤装置和如权利要求1至9中任意一项所述废气反应装置，所述洗涤装置与所述出口连通。

技术总结
本实用新型涉及废气处理技术领域，本实用新型提供一种废气反应装置及废气处理设备。废气反应装置包括第一壳体、第二壳体和加热器，第一壳体限制出反应腔，并构造有与所述反应腔连通的进口和出口；第二壳体围设于所述第一壳体的外侧，并与所述第一壳体之间限制出环形的容纳腔，所述容纳腔与所述反应腔通过所述第一壳体分隔；加热器设于所述容纳腔内，并通过所述第一壳体向所述反应腔导热，所述加热器包括支撑件和连接于所述支撑件的加热件。本实用新型提供的废气反应装置，用以解决现有技术中加热器设置在反应腔内，且检修不方便的缺陷，将加热器设置在独立的容纳腔内，检修过程无需拆装加热器，且结构简单。且结构简单。且结构简单。


技术研发人员：席涛涛 杨春水 张坤 杨春涛
受保护的技术使用者：北京京仪自动化装备技术股份有限公司
技术研发日：2021.12.01
技术公布日：2022/5/25