CN109731496A - 一种船用scr烟气混合装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种船用SCR烟气混合装置，包括：直管段，其用于烟气混合；中心支撑管，其沿轴向设置在所述直管段中；支撑条，其沿周向设置在所述中心支撑管上，其中，所述支撑条的设置数量有多根；以及第一折流板，其设置在所述支撑条上。与现有技术相比，本申请具有结构简单、加工难度低、可提高气体的混合均布度并降低混合装置的压降等优势。
Description
技术领域
本申请属于船舶脱硝领域，具体涉及一种船用SCR烟气混合装置。
背景技术
2008年10月，IMO正式通过了MARPOL73/78附则VI的修正案《NOX技术规则》，对NOX排放提出了严格的限制要求，而SCR技术是可以减少船舶柴油机80％～95％的NOx排放，是目前唯一能满足TierⅢ排放标准的控制技术，因此，在船舶柴油机尾气后处理上采用SCR技术是必然趋势。
SCR(选择性催化还原)技术是针对尾气排放中NOx的一项处理工艺，即在催化剂的作用下，喷入还原剂，把尾气中的NOx还原成N2和H2O，若气态的还原剂不能与烟气中的NOx充分接触，或者还原剂浓度及温度场分布不均，将严重影响脱硝效果，因此开发出新的烟气混合设备具有重要的现实意义。
经检索及结合国内外的实际应用发现，实际船用烟气混合器较少，他们具有如下的弊端：
1)烟气阻力大，排气系统额排气背压就越大，相应的发动机有效功率耗损也就越多；
2)结构复杂，加工难度大。
申请内容
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种结构简单、加工难度低、可提高气体的混合均布度并降低混合装置的压降的船用SCR烟气混合装置。
为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
一种船用SCR烟气混合装置，包括：直管段，其用于烟气混合；中心支撑管，其沿轴向设置在所述直管段中；支撑条，其沿周向设置在所述中心支撑管上，其中，所述支撑条的设置数量有多根；以及第一折流板，其设置在所述支撑条上。
作为进一步地改进，在每根所述支撑条上设置有两块第一折流板，其中，两块所述第一折流板错开设置在所述支撑条上。
作为进一步地改进，设置在同一根所述支撑条上的两块所述第一折流板互成一角度α，其中，60°≤α≤90°。
作为进一步地改进，设置在同一根所述支撑条上的两块所述第一折流板之间的间距D为10-15mm。
作为进一步地改进，所述支撑条的两端分别与所述第一折流板间距L为30-50mm。
作为进一步地改进，所述第一折流板的长度为L1，宽度为L2，其中，L2/L1比值范围为0.85-0.9。
作为进一步地改进，所述支撑条的一端与所述中心支撑管固定连接，另一端与所述直管段的内壁固定连接。
作为进一步地改进，本申请还包括第二折流板，所述第二折流板包括曲面板以及与所述曲面板连接的三角形板，其中，所述曲面板的曲面侧与所述直管段的内部固定连接，所述三角形板的顶角与所述第一折流板固定连接。
作为进一步地改进，所述三角形板与所述曲面板之间形成一角度β，其中，120°≤β≤150°。
作为进一步地改进，所述曲面板所在的平面与所述直管段的轴线相垂直设置。
作为进一步地改进，所述曲面板的中心线与其最近设置的所述支撑条的中心线的夹角γ为24°。
作为进一步地改进，所述三角形板为等腰三角形结构，其中，所述等腰三角形结构的顶角δ为60°-80°。
作为进一步地改进，所述三角形板的腰长为L3，所述第一折流板的长度为L1，其中，L1/L3比值范围为0.85-0.9。
作为进一步地改进，所述中心支撑管的中心线与所述直管段的中心线重合设置。
与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
本申请适用于船舶脱硝技术领域，其能使烟气和还原剂良好混合，不仅能提高浓度分布均匀性，也能使温度场分布更均匀，从而提高脱硝效率，减少氨逃逸；
本申请中第一折流板和第二折流板的设置方式，可以有效地降低混合装置的压降，从而减小整个SCR系统的压降；
本申请可加强烟气和还原剂的混合，提高流场分布的均匀性，其中，烟气混合均布度在95％以上，混合烟气温度偏差在±1℃以内，烟气流速分布的最大标准偏差不大于±10％。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1：本申请船用SCR烟气混合装置的立体图；
图2：本申请船用SCR烟气混合装置的正视图；
图3：本申请船用SCR烟气混合装置的俯视图；
图4：本申请中第一折流板的安装状态图；
图5：如图4所示结构的侧视图；
图6：本申请中第二折流板的结构示意图一；
图7：本申请中第二折流板的结构示意图二。
具体实施方式
以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。
如图1至图3所示，本实施例船用SCR烟气混合装置，包括：直管段，其用于烟气混合；中心支撑管，其沿轴向设置在所述直管段中；支撑条，其沿周向设置在所述中心支撑管上，其中，所述支撑条的设置数量有多根；以及第一折流板，其设置在所述支撑条上。
在本实施例中，所述中心支撑管的中心线与所述直管段的中心线重合设置。
其中，所述中心支撑管可采用钢管，其设置长度为200mm，当然，其设置长度亦可以根据直管段的设置长度进行适应性调整。
其中，在本实施例中，在每根所述支撑条上设置有两块第一折流板，其中，两块所述第一折流板错开设置在所述支撑条上，见图4和图5所示。
为提高气体的混合均布度，设置在同一根所述支撑条上的两块所述第一折流板互成一角度α，其中，60°≤α≤90°，其中，该角度α优选为90°。
为进一步提高气体的混合均布度并降低混合装置的压降，设置在同一根所述支撑条上的两块所述第一折流板之间的间距D为10-15mm。
优选地，所述间距D优选为12mm。
所述支撑条的两端分别与所述第一折流板间距L为30-50mm，该设置方式亦有利于提高气体的混合均布度并降低混合装置的压降。
为进一步优化本实施例混合装置的性能，对所述第一折流板应选择合适的长宽比，所述第一折流板的长度为L1，宽度为L2，其中，L2/L1比值范围为0.85-0.9。
所述第一折流板的长度L1可以根据烟道规格进行调整。
所述支撑条的一端与所述中心支撑管固定连接，另一端与所述直管段的内壁固定连接。所述固定连接方式优选为焊接等。
在本实施例中，直管段与烟道规格保持一致，中心支撑管与支撑条组成的所述第一折流板支撑骨架体系，支撑条共5根，360°内均匀分布，分布成五个区域，每个区域内每根支撑条上设置两片第一折流板。本实施例仅仅公开了支撑条为5根的情况，但在实际应用过程中，操作人员可以根据实际需要适当增加或减少所述支撑条的设置数量，所述支撑条的设置数量并不对本申请的保护范围造成限定。
更重要地是，本实施例还包括第二折流板，所述第二折流板包括曲面板以及与所述曲面板连接的三角形板，其中，所述曲面板的曲面侧与所述直管段的内部固定连接，所述三角形板的顶角与所述第一折流板固定连接。所述固定连接方式优选为焊接等。
如图6所示，所述三角形板与所述曲面板之间形成一角度β，其中，120°≤β≤150°，进一步地，该角度β优选为135°。
具体安装时，所述曲面板所在的平面与所述直管段的轴线相垂直设置，该设置方式不仅仅为安装方便，其中，所述曲面板的曲面端与直管段之间留有空隙可供烟气通过；其上述垂直设置方式可大幅降低混合装置的压降。
如图2所示，在本实施例中，所述曲面板的中心线与其最近设置的所述支撑条的中心线的夹角γ为20-25°，其中，所述夹角γ为24°。
如图7所示，所述三角形板为等腰三角形结构，其中，所述等腰三角形结构的顶角δ为60°-80°，进一步地，所述顶角δ优选为75°。
为进一步优化本实施例混合装置的性能，所述三角形板的腰长为L3，所述第一折流板的长度为L1，L1/L3比值范围为0.85-0.9。
当然，在实际应用过程中，本实施例船用SCR烟气混合装置可以通过法兰与管道连接，或者直接焊接，安装简单便捷。
本申请中第一折流板和第二折流板的设置方式，可以有效地降低混合装置的压降，从而减小整个SCR系统的压降；本申请可加强烟气和还原剂的混合，提高流场分布的均匀性，其中，烟气混合均布度在95％以上，混合烟气温度偏差在±1℃以内，烟气流速分布的最大标准偏差不大于±10％。因此，本申请具有良好的市场应用前景。
应当理解，尽管在本申请中可能采用术语第一、第二、第三等来描述某些部件，但这些部件不应仅仅被限于定于这些术语中。这些术语仅用来将各部件彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一某某部件也可以被称为第二某某部件，类似地，第二某某部件也可以被称为第一某某部件。
还需要说明地是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。
Claims (14)
1.一种船用SCR烟气混合装置，其特征在于，包括：
直管段，其用于烟气混合；
中心支撑管，其沿轴向设置在所述直管段中；
支撑条，其沿周向设置在所述中心支撑管上，其中，所述支撑条的设置数量有多根；
以及第一折流板，其设置在所述支撑条上。
2.根据权利要求1所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，在每根所述支撑条上设置有两块第一折流板，其中，两块所述第一折流板错开设置在所述支撑条上。
3.根据权利要求2所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，设置在同一根所述支撑条上的两块所述第一折流板互成一角度α，其中，60°≤α≤90°。
4.根据权利要求1或2或3所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，设置在同一根所述支撑条上的两块所述第一折流板之间的间距D为10-15mm。
5.根据权利要求4所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，所述支撑条的两端分别与所述第一折流板间距L为30-50mm。
6.根据权利要求1所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，所述第一折流板的长度为L1，宽度为L2，其中，L2/L1比值范围为0.85-0.9。
7.根据权利要求1所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，所述支撑条的一端与所述中心支撑管固定连接，另一端与所述直管段的内壁固定连接。
8.根据权利要求1所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，还包括第二折流板，所述第二折流板包括曲面板以及与所述曲面板连接的三角形板，其中，所述曲面板的曲面侧与所述直管段的内部固定连接，所述三角形板的顶角与所述第一折流板固定连接。
9.根据权利要求8所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，所述三角形板与所述曲面板之间形成一角度β，其中，120°≤β≤150°。
10.根据权利要求8或9所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，所述曲面板所在的平面与所述直管段的轴线相垂直设置。
11.根据权利要求8或9所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，所述曲面板的中心线与其最近设置的所述支撑条的中心线的夹角γ为24°。
12.根据权利要求8所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，所述三角形板为等腰三角形结构，其中，所述等腰三角形结构的顶角δ为60°-80°。
13.根据权利要求8所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，所述三角形板的腰长为L3，所述第一折流板的长度为L1，其中，L1/L3比值范围为0.85-0.9。
14.根据权利要求1或2或3或5或6或7或8或9所述的船用SCR烟气混合装置，其特征在于，所述中心支撑管的中心线与所述直管段的中心线重合设置。
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