CN103498715B - 柴油发动机废气净化消声器 - Google Patents

Abstract

一种柴油发动机废气净化消声器，包括净化消声器主体及其进气口和出气口、储水箱、带水泵的电解箱、散热管，其特征是净化消声器主体包括通过隔板分隔形成的进气腔和净化腔两个腔体，其中进气腔内设置相互缠绕的螺旋形进、出气管，螺旋形出气管一端与净化腔连通，另一端与出气口连通，螺旋形进气管一端与进气口连通，另一端在进气腔内与进气腔相通；净化腔内设有若干个挡气板及多孔板的组合结构，以形成二级以上阶梯状净化通道本发明的进气腔空间大，较大的进气腔空间能缓冲气流脉冲作用；可在较小的箱体内多级效果相近的净化废气，尤其把相同的阶梯状净化通道用于锅炉湿式除硫、除氮时，可设置超过五级的净化通道。

Description

柴油发动机废气净化消声器

技术领域

本发明涉及一种柴油发动机废气净化消声器，主要应用于柴油发动机的废气净化消声。

背景技术

目前随着生活水平的不断提高，柴油发动机因经济性能好，使用数量越来越多，柴油发动机产生的废气对大气的污染越来越严重，尤其是废气中的氮氧化物对大气的污染。柴油发动机由于工作温度高，废气中的氮氧化物较多，且低转速时废气含氧高，三元催化对氮氧化物的分解效果很差；废气再循环技术和尿素SCR催化技术，不仅成本高，技术难，且无法对现有的柴油机进行改造。眼下迫切需要一种价格低、使用寿命长、运行成本低、净化效果好、能对现有柴油机加装的柴油发动机废气净化消声装置。本发明是对本申请人先前申请专利CN102644497A(于2012年8月22日公开的一种内燃机废气净化消声器)的改进，改进后的本发明比CN102644497A相同条件时气液混合效率大大提高，工作液位更稳定，一次换液稳定、高效净化时间大大延长，过滤液冰点也有较大下降，适用地域增大。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、装配方便、价格低、使用寿命长、运行成本低、净化效果好的柴油发动机废气净化消声器，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种柴油发动机废气净化消声器，包括净化消声器主体及其进气口和出气口、储水箱、带水泵的电解箱、散热管，其结构特征是净化消声器主体包括通过隔板分隔形成的进气腔和净化腔两个腔体，其中进气腔内设置相互缠绕的螺旋形进、出气管，螺旋形出气管一端与净化腔连通，另一端与出气口连通，螺旋形进气管一端与进气口连通，另一端在进气腔内与进气腔相通；净化腔内设有若干个挡气板及多孔板的组合结构，以形成二级以上阶梯状净化通道。

所述进气口外接有一直进气管，直进气管内设置有一开口向内的圆锥形喷嘴，喷嘴通过一个带三通的连接管接入电解箱的顶部，三通的侧出口连接有与净化腔顶部连通的熄火回气管。

所述电解箱设置在净化腔的下部，电解箱的底部外侧设有水泵，水泵一端与电解箱底连通，另一端与散热管连通；散热管与储水箱底部连通。

所述净化腔的中心设置一水平插接管，插接管一侧出口连通储水箱；插接管的下端与最低工作液位在同一水平面上。

所述储水箱设置有与油箱油量表功能相似的水量表，储水箱内的插接管处设一接水盘，接水盘底设一漏水小孔，接水盘侧壁比插接管上沿略高，储水箱进水口设置在接水盘上方，进水口可同时为储水箱、净化消声器主体加液。

所述净化消声器主体、储水箱、带水泵的电解箱、散热管内的过滤液由依次连通的水泵、电解箱、喷嘴、螺旋形进气管、进气腔、净化腔、储水箱、散热管形成循环回流。

所述电解箱包括电解箱主体和可拆装的底板，电解箱主体内设置有氢气罩，氢气罩内依次连接有弹簧、塞子、软绳及浮球；其中所述氢气罩为底部开口的瓶状结构，其顶部设有伸出电解箱主体外并与空气滤芯外侧的柴油机进气口连通的导管；弹簧设置在氢气罩的上部，并有弹簧收缩时塞子向上压紧密封氢气罩上部，浮球因罩内充气下拉可拉开塞子。

所述电解箱主体内还设置有电极反应装置，电极反应装置的氧化极为惰性电极、还原极为不锈钢网，还原极设置在氢气罩内对应位置，氧化极设置在氢气罩外对应位置，还原极、氧化极与底板间设置绝缘层，电极反应装置外连接独立电源。

所述净化腔、储水箱和电解箱主体内部采用含有3-6％氯化钠、1％次氯酸钠、5-10％硝酸钠的过滤液，其中储水箱的底部还添加总液量30-35％石灰石颗粒。

本发明的进气腔空间大，较大的进气腔空间能缓冲气流脉冲作用；可在较小的箱体内多级效果相近的净化废气，尤其把相同的阶梯状净化通道用于锅炉湿式除硫、除氮时，可设置超过五级的净化通道。本发明的气阻较大，采用废气可外排活塞(CN101709669B)来解决排气不畅。其具有价格低、使用寿命长、运行成本低、净化效果好的优点，适用于汽车尾气的处理。

附图说明

图1为本发明一实施例的连接示意图；

图2为本发明第二实施例的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图1，一种柴油发动机废气净化消声器，包括净化消声器主体1、带水泵23的电解箱、散热管8、储水箱7，净化消声器主体1包括通过隔板4分隔形成的进气腔和净化腔两个腔体，其中净化腔内设有若干个挡气板5及多孔板6的组合结构，以形成二级以上阶梯状净化通道；进气腔内设置相互缠绕的螺旋形进、出气管，螺旋形出气管10一端与净化腔连通，另一端与出气口3连通，螺旋形进气管9一端与进气口2连通，另一端在进气腔内与进气腔相通，进气口2外接有一直进气管13，直进气管13内设置有一开口向内的圆锥形喷嘴22，喷嘴22通过一个带三通的连接管24接入电解箱的顶部，三通的侧出口连接有与净化腔顶部连通的熄火回气管25，可防止熄火时过滤液倒吸；由于圆锥形喷嘴22能产生负压，三通的侧出口工作时不会出液或很少出液。相互缠绕的螺旋形进、出气管提高废气与氧化液混合效率，同时升高净化后废气温度以便扩散，且增加净化腔气压，以便把净化腔内超过最低工作水位的过滤液压入储水箱7，使净化腔内液面高度稳定，同时完成过滤液由水泵23、电解箱、喷嘴22、螺旋形进气管9、进气腔、净化腔、储水箱7、散热管8循环回流。

电解箱设置在净化腔的下部，电解箱的底部外侧设有水泵23，水泵23一端与电解箱底连通，另一端与散热管8连通；散热管8与储水箱7底部连通，散热管8外还可设置散热风扇，加快散热效果。

净化腔的中心设置一水平插接管26，插接管26一侧出口与储水箱7插入式连通；插接管26的下端与最低工作液位在同一水平面上。储水箱7设置有与油箱油量表功能相似的水量表，储水箱7内的插接管26处设一接水盘27，接水盘27底设一漏水小孔27.1，接水盘27边比插入管26上沿略高，进水口7.1设置在接水盘27上方，进水口7.1可同时为储水箱7、净化消声器主体1加液。

电解箱包括电解箱主体11和可拆装的底板12，电解箱主体11内设置有氢气罩14，氢气罩14内依次连接有弹簧15、塞子16、软绳17及浮球18；其中氢气罩14为底部开口的瓶状结构，其顶部设有伸出电解箱主体11外并与空气滤芯外侧的柴油机进气口连通的导管；弹簧15设置在氢气罩14的上部，并有弹簧15收缩时塞子16向上压紧密封氢气罩14上部，浮球18因罩内充气下拉可拉开塞子16。电解箱主体11内还设置有电极反应装置，电极反应装置的氧化极19为惰性电极、还原极20为不锈钢网，还原极20设置在氢气罩14内对应位置，氧化极19设置在氢气罩14外对应位置，还原极20、氧化极19与底板12间设置绝缘层21，电极反应装置与水泵23并联相接，由独立电源供电，比柴油机早数秒启动，与柴油机熄火时同时关闭。

净化腔、储水箱7和电解箱主体11内部采用含有3-6％氯化钠、1％次氯酸钠、5-10％硝酸钠的过滤液，其中储水箱7的底部还添加有总液量30-35％石灰石颗粒。过滤液冰点较低，适用地域大。

本实施例中，净化消声器主体1的底部可拆装设置，以便清洁；净化腔的上部靠近液面处的净化通道上设有多层阻水网28，以缓冲过滤液飞溅；并在净化消声器主体1、储水箱7和电解箱的底部设有放水螺栓，方便将过滤液排出。

本发明的工作原理：经散热管8冷却的低温过滤液由水泵23从电解箱底部泵入，经电解后，还原极20生成的氢气经氢气罩14收集通向柴油机进气口燃烧，氧化极19生成的氧化液、气由电解箱顶部经导管进入废气进气口2，在直进气管13内向内喷入、与废气在螺旋形进气管9、进气腔内第一次气液混合，然后进入盛有过滤液的净化腔内，进一步溶解、吸收、氧化；其中过滤液内添加有3-6％氯化钠、1％次氯酸钠(保证换液后过滤液氧化性)、5-10％硝酸钠(增加滤液对氮氧化物的溶解度)；废气中的二氧化硫、氮氧化物溶于滤液并被氧化成硫酸、亚硝酸(可进一步氧化成硝酸)、硝酸，生成的硫酸、亚硝酸、硝酸与石灰石反应(增加每次换液高效工作时间)，废气中的微粒湿化后留在滤液中，废气中高沸点有机物冷却液化也留在滤液中，废气得到净化，通过出气口3排出。氧化液通过电解箱、螺旋形进气管9、进气腔、净化腔、储水箱7和散热管8形成一个循环回路。废液由专业化工厂回收处理，废液中的硝酸盐是氮肥，氯化盐可循环再用。

次氯酸钠在溶液中分解生成氯化钠和活性氧(ClO﹣+H﹢→HClO→HCl+O2↑)，活性氧把不溶于水的一氧化氮氧化成可与水反应的二氧化氮(NO+O2→NO2，NO2+H2O→NO3﹣)，同时把亚硫酸(二氧化硫溶于水的生成物)氧化成硫酸；而过滤液通过储水箱7和散热管8进入到电解箱后可保持在60℃以下，进入到电解箱主体11内的氯离子可被氧化极13氧化成氯气，而且由于氯化钠浓度底，不会产生可逸出液面的氯气(HCl(电解)→H2↑+Cl2↑，Cl2+H2O→HCl+HClO，Cl2+H2O→HCl+HClO3，)。

第二实施例

参加图2，本实施例用于工业锅炉湿式除硫、除氮，与第一实施例的不同之处在于：把螺旋形出气管10改为鼓风机29，减少了储水箱7，电解箱设置在进气口2的下方。其余未述部分，同第一实施例。

本发明不只限于上述实例，在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、增加或者替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种柴油发动机废气净化消声器，包括净化消声器主体(1)及其进气口(2)和出气口(3)、储水箱(7)、带水泵(23)的电解箱、散热管(8)，净化消声器主体包括通过隔板(4)分隔形成的进气腔和净化腔两个腔体，其中进气腔内设置相互缠绕的螺旋形进、出气管，螺旋形出气管(10)一端与净化腔连通，另一端与出气口连通，螺旋形进气管(9)一端与进气口连通，另一端在进气腔内与进气腔相通；净化腔内设有若干个挡气板(5)及多孔板(6)的组合结构，以形成二级以上阶梯状净化通道；

其特征是进气口(2)外接有一直进气管(13)，直进气管内设置有一开口向内的圆锥形喷嘴(22)，喷嘴通过一个带三通的连接管(24)接入电解箱的顶部，三通的侧出口连接有与净化腔顶部连通的熄火回气管(25)。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机废气净化消声器，其特征是所述电解箱设置在净化腔的下部，电解箱的底部外侧设有水泵(23)，水泵一端与电解箱底连通，另一端与散热管(8)连通；散热管与储水箱(7)底部连通。

3.根据权利要求1或2所述的柴油发动机废气净化消声器，其特征是所述净化腔的中心设置一水平插接管(26)，插接管一侧出口连通储水箱(7)；插接管的下端与最低工作液位在同一水平面上。

4.根据权利要求3所述的柴油发动机废气净化消声器，其特征是所述储水箱(7)设置有与油箱油量表功能相似的水量表，储水箱内的插接管(26)处设一接水盘(27)，接水盘底设一漏水小孔(27.1)，接水盘侧壁比插接管上沿略高，储水箱进水口(7.1)设置在接水盘上方，进水口可同时为储水箱、净化消声器主体(1)加液。

5.根据权利要求4所述的柴油发动机废气净化消声器，其特征是所述净化消声器主体(1)、储水箱(7)、带水泵(23)的电解箱、散热管(8)内的过滤液由依次连通的水泵、电解箱、喷嘴(22)、螺旋形进气管(9)、进气腔、净化腔、储水箱、散热管形成循环回流。

6.根据权利要求5所述的柴油发动机废气净化消声器，其特征是所述电解箱包括电解箱主体(11)和可拆装的底板(12)，电解箱主体内设置有氢气罩(14)，氢气罩内依次连接有弹簧(15)、塞子(16)、软绳(17)及浮球(18)；其中所述氢气罩为底部开口的瓶状结构，其顶部设有伸出电解箱主体外并与空气滤芯外侧的柴油机进气口连通的导管；弹簧设置在氢气罩的上部，并有弹簧收缩时塞子向上压紧密封氢气罩上部，浮球因罩内充气下拉可拉开塞子。

7.根据权利要求6所述的柴油发动机废气净化消声器，其特征是所述电解箱主体(11)内还设置有电极反应装置，电极反应装置的氧化极(19)为惰性电极、还原极(20)为不锈钢网，还原极设置在氢气罩(14)内对应位置，氧化极设置在氢气罩外对应位置，还原极、氧化极与底板(12)间设置绝缘层(21)，电极反应装置外连接独立电源。

8.根据权利要求7所述的柴油发动机废气净化消声器，其特征是所述净化腔、储水箱(7)和电解箱主体(11)内部采用含有3-6％氯化钠、1％次氯酸钠、5-10％硝酸钠的过滤液，其中储水箱的底部还添加总液量30-35％石灰石颗粒。