CN103233799A - 一种大功率防爆柴油机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大功率防爆柴油机，包括柴油机机体、其特征在于：还包括进气系统、排气系统和冷却系统，所述进气系统、排气系统分别通过管路和柴油机机体进气口和出气口相连接，在排气系统中设置有冷却液流通管路，所述管路两端分别通过分流器与冷却系统组成冷却液循环回路。本发明解决了现有技术中大吨位矿用防爆无轨胶轮车所用防爆柴油机采用湿式排放造成的排气阻力大，对发动机功率损耗大，水量消耗大，环境污染严重等问题，提供了一种具有排气阻力小、功率损耗少、环境污染小的用于煤矿井下大吨位矿用防爆无轨胶轮车的防爆柴油机。

Description

一种大功率防爆柴油机
技术领域
本发明属于交通运输车辆技术领域，特别是涉及一种大功率防爆柴油机。
背景技术
煤矿井下条件特殊，目前国内采用的大功率防爆柴油机均采用湿式尾气处理技术，即通过将尾气通入水中然后排出的方式对尾气进行冷却，存在以下缺点：1.尾气的排气阻力大，对发动机功率损耗大2.尾气排出时，带出大量水汽，水量消耗大，需要频繁加水，而且带出的大量水汽，对环境污染很大。
发明内容
为了解决现有技术中大吨位矿用防爆无轨胶轮车所用防爆柴油机采用湿式排放造成的排气阻力大，对发动机功率损耗大，水量消耗大，环境污染严重等问题，本发明提供了一种具有排气阻力小、功率损耗少、环境污染小的用于煤矿井下大吨位矿用防爆无轨胶轮车的防爆柴油机。
为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种大功率防爆柴油机，包括柴油机机体、其特征在于：还包括进气系统、排气系统和冷却系统，所述进气系统、排气系统分别通过管路和柴油机机体进气口和出气口相连接，在排气系统中设置有冷却液流通管路，所述管路两端分别通过分流器与冷却系统组成冷却液循环回路。
前述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：所述进气系统包括空空中冷器、空气关断阀和进气阻火器，所述进气管路与空气关断阀相连接，所述空气关断阀通过管路与涡轮增压器进气腔相连接，所述涡轮增压器通过管路与空空中冷器相连接，所述空空中冷器通过管路与进气阻火器相连接，所述进气阻火器通过管路与柴油机机体进气口连接，在涡轮增压器前端的进气管路上设置有空气关断阀。
前述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：在进气管路前端设置有相互连接的空气预滤器和空气滤清器。
前述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：所述空气关断阀通过螺纹褶软管与涡轮增压器进气腔相连接，所述涡轮增压器通过进气变径管与和空空中冷器进气口连接的管路相连接。
前述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：所述排气系统包括排气歧管、涡轮增压器、冷凝器和排气阻火器，所述柴油机机体排气口与排气歧管进口相连接，所述排气歧管出口与涡轮增压器排气腔相连接，所述涡轮增压器通过管路与排气阻火器相连接，所述排气阻火器通过管路与冷凝器相连接，所述排气歧管，涡轮增压器和冷凝器内均设置有用于通过冷却液的水套，所述水套两端分别通过进水分流和回水分流器器与冷却系统连接。
前述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：所述排气歧管通过隔爆连接板固定在柴油机机体上。
前述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：还包括尾气稀释装置，所述冷凝器末端通过管路与尾气稀释装置相连接。
前述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：还包括一级波纹管和二级波纹管，在涡轮增压器和排气阻火器之间设置有一级波纹管，在冷凝器与尾气稀释装置之间设置有二级波纹管。
前述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：所述冷凝器报一级冷凝器和二级冷凝器，所述排气阻火器与一级冷凝器相连接，所述一级冷凝器通过带水套180度弯头与二级冷凝器相连接，所述二级冷凝器与二级波纹管相连接。
前述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：在尾气稀释装置上设置有测量尾气温度的温度传感器。
本发明的有益效果是：本发明大功率防爆柴油机体积小、功率大、可靠性高，相比传统的湿式尾气处理技术，应用了干式尾气处理技术，具有排气阻力小、功率损耗少、环境污染小，冷却效果好等优点，解决了湿式排放需要频繁加水的问题。表1为湿式尾气处理与干式尾气处理对比表。
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附图说明
图1是本发明大功率防爆柴油机整机结构示意图。
图2是本发明大功率防爆柴进气系统结构示意图。
图3是本发明大功率防爆柴排气系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
如图1所示，一种大功率防爆柴油机，包括柴油机机体、其特征在于：还包括进气系统、排气系统和冷却系统，所述进气系统、排气系统分别通过管路和柴油机机体进气口和出气口相连接。
如图2所示，进气系统包括空空中冷器15、进气阻火器17、空气关断阀21、空气预滤器23和空气滤清器24，在进气弯管22前端设置有相互连接的空气预滤器23和空气滤清器24，通过空气预滤器23和空气滤清器24将吸入空气中的粉尘和颗粒滤净，为柴油机机体提供高质量的气体。进气弯管22后端与空气关断阀21相连接，空气关断阀21通过螺纹褶软管20与涡轮增压器3进气腔相连接，螺纹褶软管20可以向各个方向弯折，便于空气关断阀21与涡轮增压器3更好的连接。
涡轮增压器3通过进气管16与空空中冷器15进气口相连接，空空中冷器15出气口通过进气管16与进气阻火器17相连接，进气阻火器17通过90度弯头18与下方的进气总管19相连接，进气总管19与柴油机机体进气口连接。为了方便涡轮增压器3与进气管16的连接，涡轮增压器3上连接有进气变径管25，通过进气变径管25与和空空中冷器15进气口连接的进气管16相连接。
如图3所示，排气系统包括排气歧管2、涡轮增压器3、一级波纹管4、排气阻火器6、一级冷凝器7、180度弯头9、二级冷凝器12、二级波纹管13和尾气稀释装置14。排气歧管2通过隔爆连接板1固定在柴油机机体上，柴油机机体排气口与排气歧管2进口相连接，排气歧管2出口与涡轮增压器3排气腔相连接，所述涡轮增压器3与一级波纹管4相连接，所述一级波纹管4通过排气弯管5与排气阻火器6相连接。
在排气阻火器后端连接有一级冷凝器7和二级冷凝器12，所述一级冷凝器7和二级冷凝器12分别通过冷凝器支架8固定，且一级冷凝器7和二级冷凝器12之间通过180度弯头9相连接，在二级冷凝器12与180度弯头9相连接部位设置有连接夹11，在连接夹内设置有起密封保护作用的密封垫10，所述二级冷凝器12出口端与二级波纹管13相连接，所述二级波纹管与尾气稀释装置14相连接，在尾气稀释装置14上设置有测量尾气温度的温度传感器。
在排气歧管2，涡轮增压器3，排气弯管5、一级冷凝器7、180度弯头9和二级冷凝器12内均设置有用于通过冷却液的水套，所述水套两端分别通过进水分流和回水分流器器与冷却系统连接组成冷却液循环回路。
本发明进气系统空气被吸入后，通过空气预滤器23和空气滤清器24予以清洁。然后在通过空气关断阀21流入，空气关断阀21为液压式结构，操作空气关断阀可将进气管关闭。当出现异常情况时，空气关断阀21将会使气路关闭，阻止空气流进入柴油机。空气关断阀21开合时空气通过螺纹褶软管20进入涡轮增压器3，在涡轮增压器3里经过压缩，通过进气管16进入空空中冷器15，将经过涡轮增压器3压缩后的空气进行冷却，提高进入气缸内的空气密度，以增加进气量，供更多的燃料进行燃烧，从而提高防爆柴油机的功率。冷却后的空气再进入进气阻火器17，进气阻火器17具有防爆性能，在爆炸性环境中工作而不会点燃环境气体，进气阻火器17可以防止火焰穿过进入柴油机内。
本发明大功率防爆柴油机保证从柴油机排出的气体中不含有火花、尾气温度不会超过70℃和机体最高表面温度不超过150℃。通过排气歧管2可使各种连接管的表面温度降至150℃以下。它通过一个隔爆连接板1固定在柴油机上，保证柴油机处于防爆状态。在排气歧管2中，排放出的烟气经过一组管道，管道的外表面由来自柴油机冷却管路的冷却液进行冷却。从排气歧管2排出的废气流入涡轮增压器3，通过涡轮增压器3进行水冷。尾气温度通过排气阻火器6，一级冷凝器7和二级冷凝器12进一步降低。这样尾气的温度就可以降低到70℃。尾气温度可以通过安装在尾气稀释装置14处的温度传感器测量。采用带水套排气弯管5、带水套180度弯头9可以保证管子的表面温度不会超过150℃。一级波纹管4和二级波纹管13可以补偿柴油机的振动。排气阻火器6可用来对尾气进行净化，并将可能产生的火花熄灭。尾气稀释装置14将尾气与新鲜空气混合稀释，以达到冷却降温的效果。
本发明大功率防爆柴油机体积小、功率大、可靠性高，相比传统的湿式尾气处理技术，应用了干式尾气处理技术，具有排气阻力小、功率损耗少、环境污染小，冷却效果好等优点，解决了湿式排放需要频繁加水的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种大功率防爆柴油机，包括柴油机机体、其特征在于：还包括进气系统、排气系统和冷却系统，所述进气系统、排气系统分别通过管路和柴油机机体进气口和出气口相连接，在排气系统中设置有冷却液流通管路，所述管路两端分别通过分流器与冷却系统组成冷却液循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：所述进气系统包括空空中冷器、空气关断阀和进气阻火器，所述进气管路与空气关断阀相连接，所述空气关断阀通过管路与涡轮增压器进气腔相连接，所述涡轮增压器通过管路与空空中冷器相连接，所述空空中冷器通过管路与进气阻火器相连接，所述进气阻火器通过管路与柴油机机体进气口连接，在涡轮增压器前端的进气管路上设置有空气关断阀。
3.根据权利要求2所述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：在进气管路前端设置有相互连接的空气预滤器和空气滤清器。
4.根据权利要求3所述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：所述空气关断阀通过螺纹褶软管与涡轮增压器进气腔相连接，所述涡轮增压器通过进气变径管与和空空中冷器进气口连接的管路相连接。
5.根据权利要求4所述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：所述排气系统包括排气歧管、涡轮增压器、冷凝器和排气阻火器，所述柴油机机体排气口与排气歧管进口相连接，所述排气歧管出口与涡轮增压器排气腔相连接，所述涡轮增压器通过管路与排气阻火器相连接，所述排气阻火器通过管路与冷凝器相连接，所述排气歧管，涡轮增压器和冷凝器内均设置有用于通过冷却液的水套，所述水套两端分别通过进水分流和回水分流器器与冷却系统连接。
6.根据权利要求5所述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：所述排气歧管通过隔爆连接板固定在柴油机机体上。
7.根据权利要求6所述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：还包括尾气稀释装置，所述冷凝器末端通过管路与尾气稀释装置相连接。
8.根据权利要求7所述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：还包括一级波纹管和二级波纹管，在涡轮增压器和排气阻火器之间设置有一级波纹管，在冷凝器与尾气稀释装置之间设置有二级波纹管。
9.根据权利要求8所述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：所述冷凝器报一级冷凝器和二级冷凝器，所述排气阻火器与一级冷凝器相连接，所述一级冷凝器通过带水套180度弯头与二级冷凝器相连接，所述二级冷凝器与二级波纹管相连接。
10.根据权利要求9所述的一种大功率防爆柴油机，其特征在于：在尾气稀释装置上设置有测量尾气温度的温度传感器。
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