CN110736622A - 一种排放物生成试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种排放物生成试验装置，涉及发动机技术领域。该装置包括原料供给机构、燃烧机构、调节机构和检测机构。通过原料供给机构和燃烧机构可以提供空气、具有预设含硫量的含硫燃油和具有预设含氮量的含氮燃料等原料并使其混合燃烧，以生成排放物，且其硫氧化物和氮氧化物等污染物的浓度较为固定。通过检测机构可以对排放物的组分浓度、温度和湿度等进行检测并将结果反馈给原料供给机构和调节机构，供原料供给机构实时调节各原料的配比以进一步改变排放物的组分浓度，供调节机构对排放物的温度和湿度进行进一步调节，从而实现排放物组分浓度、温度和湿度的精确控制，便于待测排放后处理设备试验使用，省时省力。

Description

一种排放物生成试验装置

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种排放物生成试验装置。

背景技术

为符合环境保护的要求，人们通常会使用排放后处理设备对发动机排放物中的硫氧化物和氮氧化物等排放物物进行处理。

研发人员在对排放后处理设备进行研制时，需使用排放物生成装置对排放后处理设备进行试验，以准确获得排放后处理设备对排放物的处理性能。目前，在针对排放后处理设备的中样试验中，研发人员一般直接利用发动机来获得排放物，以对排放后处理设备进行测试。

然而，受发动机负荷点影响，即使保持其它试验条件不变，排放物中硫氧化物和氮氧化物的组分浓度往往也无法保持稳定，会有一定的波动。因此，无法对排放物的组分浓度进行精确控制，不利于试验规律的获取，往往需进行大量试验才能获得排放后处理设备的完整性能，费时费力。

基于此，亟需一种排放物生成试验装置，用以解决如上提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种排放物生成试验装置，能够模拟制备发动机排放物，且对排放物的硫氧化物浓度、氮氧化物浓度、温度和湿度等进行精确调节。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种排放物生成试验装置，包括：

原料供给机构，所述原料供给机构用于提供原料，所述原料包括空气、含硫燃油和含氮燃料，所述含硫燃油具有预设含硫量，所述含氮燃料具有预设含氮量；

燃烧机构，所述燃烧机构的进口端与所述原料供给机构的出口端连通，用于使所述原料混合均匀并燃烧，以产生排放物供待测排放后处理设备试验使用；

调节机构，所述调节机构设置在所述燃烧机构的出口端，用于调节所述排放物的温度及湿度。

检测机构，所述检测机构能够检测所述排放物的组分浓度、温度和湿度，并将检测结果反馈给所述原料供给机构和所述调节机构，以供所述原料供给机构调节所述原料的配比，所述调节机构调节所述排放物的温度和湿度。

可选地，所述原料供给机构包括第一风机组件、含硫燃油供给组件和含氮燃料供给组件，分别用于供给所述空气、所述含硫燃油和所述含氮燃料。

可选地，所述燃烧机构包括第一混合室和点火件，所述点火件设置在所述第一混合室内。

可选地，所述点火件为火花塞。

可选地，所述调节机构包括第二风机组件和供水组件，所述第二风机组件用于提供冷空气以调节所述排放物的温度，所述供水组件用于提供喷淋水以调节所述排放物的湿度。

可选地，所述调节机构的出口端设置有第二混合室，所述第二混合室用于使所述冷空气、所述喷淋水和所述排放物混合均匀。

可选地，所述检测机构包括排气分析仪、温度传感器及湿度传感器。

可选地，所述排放物生成试验装置还包括第三气体流量计，所述第三气体流量计用于检测流经所述待测排放后处理设备的排放物流量。

可选地，所述排放物生成试验装置还包括旁通管路，所述旁通管路用于引导所述排放物分流，以调节流经所述待测排放后处理设备的排放物流量。

可选地，所述旁通管路上设置有耐高温比例阀。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种排放物生成试验装置。通过设置原料供给机构、燃烧机构可以提供空气、具有预设含硫量的含硫燃油和具有预设含氮量的含氮燃料等原料并使其混合燃烧，以模拟发动机工作从而生成排放物，且排放物中的硫氧化物和氮氧化物等污染物的浓度较为固定。同时，可通过调节机构对排放物的温度和湿度进行调节。进一步地，通过检测机构可以对排放物的组分浓度、温度和湿度等进行检测并将结果反馈给原料供给机构和调节机构，使原料供给机构能够根据检测结果实时调节各原料的配比以进一步改变排放物的组分浓度，使调节机构可以对排放物的温度、湿度进行进一步调节，从而实现排放物组分浓度、温度和湿度的精确调节，便于待测排放后处理设备试验使用，省时省力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的排放物生成试验装置的示意图。

图中：

100、待测排放后处理设备；

1、原料供给机构；11、第一风机组件；111、第一风机控制柜；112、第一风机；113、第一气体流量计；12、含硫燃油供给组件；13、含氮燃料供给组件；2、燃烧机构；21、第一混合室；22、点火件；3、调节机构；31、第二风机组件；311、第二风机控制柜；312、第二风机；313、第二气体流量计；32、供水组件；4、第二混合室；5、检测机构；6、第三气体流量计；7、耐高温比例阀。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种排放物生成试验装置。如图1所示，该装置包括原料供给机构1、燃烧机构2、调节机构3和检测机构5。其中，原料供给机构1用于提供空气、含硫燃油和含氮燃料等原料。燃烧机构2的进口端与原料供给机构1的出口端连通，用于使空气、含硫燃油和含氮燃料等原料混合并燃烧，从而模拟发动机工作以产生排放物供待测排放后处理设备100试验使用。调节机构3则用于调节排放物温度和湿度。具体地，含硫燃油的含硫量和含氮燃料的含氮量均为预先设置，所以得到的硫氧化物浓度和氮氧化物浓度较为稳定。检测机构5则用于检测排放物的组分物浓度、温度和湿度，并将检测结果反馈给原料供给机构1和调节机构3，使原料供给机构1能够根据检测结果实时调节各原料的配比以进一步改变排放物的组分浓度，实现硫氧化物和氮氧化物浓度等的精确调节，使调节机构3对排放物的温度和湿度进行进一步调节，从而便于待测排放后处理设备100试验使用。相比于发动机产生烟气的方式，极大节省了试验的时间和经济成本。

本实施例中，通过在含硫燃油的制造过程中对含硫燃油的含硫量进行设置以得到具有预设含硫量的含硫燃油。同理，可得到具有预设含氮量的含氮燃料。

可选地，原料供给机构1包括第一风机组件11、含硫燃油供给组件12和含氮燃料供给组件13，分别用于供给空气、含硫燃油和含氮燃料。其中，第一风机组件11包括第一风机控制柜111、第一风机112和第一气体流量计113。当第一风机112运行时，可源源不断地提供空气，从而提供燃烧所必须的氧气。第一风机控制柜111则用于控制第一风机112的运行功率，以控制第一风机112提供的空气流量。第一气体流量计113用于测量第一风机112提供的空气流量。本实施例中，含氮燃料供给组件13供给的是硝基甲烷。

可选地，燃烧机构2包括第一混合室21和点火件22，点火件22设置在第一混合室21内。由于燃烧机构2的进口端与原料供给机构1的出口端连通，所以空气、含硫燃油、含氮燃料可进入第一混合室21内混合，并被点火件22点燃，从而在第一混合室21内燃烧并产生排放物。本实施例中，第一混合室21为涡流混合室，点火件22为火花塞，空气进入涡流混合室内可以产生强烈的涡流运动，从而使含硫燃油、含氮燃料和空气之间能够快速均匀地混合，保证原料被火花塞点燃后能够充分地燃烧。

可选地，调节机构3包括第二风机组件31和供水组件32。其中，第二风机组件31用于提供冷空气，使冷空气和流出燃烧机构2的排放物混合，以调节排放物的温度。具体地，与第一风机组件11的设置相同，第二风机组件31包括第二风机控制柜311、第二风机312和第二气体流量计313。供水组件32则用于向排放物中提供喷淋水，以调节排放物的湿度。

进一步地，如图1所示，本实施例中第一风机组件11、含硫燃油供给组件12、含氮燃料供给组件13、第二风机组件31和供水组件32之间并联设置，从而能够对空气、含硫燃油、含氮燃料等原料和冷空气、喷淋水的供给进行单独调节。

可选地，在调节机构3的出口端设置有第二混合室4。如图1所示，第二风机组件31、供水组件32与燃烧机构2的出口均与第二混合室4连通，从而使排放物、冷空气和喷淋水可在第二混合室4内均匀掺混。

本实施例中，检测机构5包括排放分析仪、温度及湿度传感器，其能够对排放物的氮氧化物浓度、硫氧化物浓度、温度及湿度等诸多参数进行同时监测，并将检测结果反馈给原料供给机构1和调节机构3。

可选地，本实施例中，还设置有旁通管路。旁通管路设置在待测排气后处理设备100的进口端，用于引导进入待测排气后处理设备100的排放物分流，从而对流经待测排放后处理设备100的排放物流量进行调节。具体地，旁通管路上设置有耐高温比例阀7。当调大耐高温比例阀7的开度时，就可使流经旁通管路的排放物流量增大，从而使流经待测排放后处理设备100的排放物流量相对减小；当调小耐高温比例阀7的开度时，就可使流经旁通管路的排放物流量减小，从而使流经待测排放后处理设备100的排放物流量相对增大。

本实施例中，还设置有第三气体流量计6，用于检测流经待测排放后处理设备100的排放物流量，从而便于与待测排放后处理设备100试验所需的排放物流量进行比较，并调节旁通管路的开度。

综上，通过本实施例提供的排放物生成试验装置，可以方便地模拟制备发动机排放物，供待测后处理设备100试验使用。同时，可对排放物的氮氧化物浓度、硫氧化物浓度、温度、湿度及流量等参数进行单独调节，并通过检测装置获得各参数的具体数值，使原料供给机构1、调节机构3等能够根据检测结果对各参数进行精确调节，满足试验所需。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种排放物生成试验装置，其特征在于，包括：

原料供给机构(1)，所述原料供给机构(1)用于提供原料，所述原料包括空气、含硫燃油和含氮燃料，所述含硫燃油具有预设含硫量，所述含氮燃料具有预设含氮量；

燃烧机构(2)，所述燃烧机构(2)的进口端与所述原料供给机构(1)的出口端连通，用于使所述原料混合均匀并燃烧，以产生排放物供待测排放后处理设备(100)试验使用；

调节机构(3)，所述调节机构(3)设置在所述燃烧机构(2)的出口端，用于调节所述排放物的温度及湿度；

检测机构(5)，所述检测机构(5)能够检测所述排放物的组分浓度、温度和湿度，并将检测结果反馈给所述原料供给机构(1)和所述调节机构(3)，以供所述原料供给机构(1)调节所述原料的配比，所述调节机构(3)调节所述排放物的温度和湿度。

2.根据权利要求1所述的排放物生成试验装置，其特征在于，所述原料供给机构(1)包括第一风机组件(11)、含硫燃油供给组件(12)和含氮燃料供给组件(13)，分别用于供给所述空气、所述含硫燃油和所述含氮燃料。

3.根据权利要求1所述的排放物生成试验装置，其特征在于，所述燃烧机构(2)包括第一混合室(21)和点火件(22)，所述点火件(22)设置在所述第一混合室(21)内。

4.根据权利要求3所述的排放物生成试验装置，其特征在于，所述点火件(22)为火花塞。

5.根据权利要求1所述的排放物生成试验装置，其特征在于，所述调节机构(3)包括第二风机组件(31)和供水组件(32)，所述第二风机组件(31)用于提供冷空气以调节所述排放物的温度，所述供水组件(32)用于提供喷淋水以调节所述排放物的湿度。

6.根据权利要求5所述的排放物生成试验装置，其特征在于，所述调节机构(3)的出口端设置有第二混合室(4)，所述第二混合室(4)用于使所述冷空气、所述喷淋水和所述排放物混合均匀。

7.根据权利要求1所述的排放物生成试验装置，其特征在于，所述检测机构(5)包括排气分析仪、温度传感器及湿度传感器。

8.根据权利要求1所述的排放物生成试验装置，其特征在于，还包括第三气体流量计(6)，所述第三气体流量计(6)用于检测流经所述待测排放后处理设备(100)的排放物流量。

9.根据权利要求1所述的排放物生成试验装置，其特征在于，还包括旁通管路，所述旁通管路用于引导所述排放物分流，以调节流经所述待测排放后处理设备(100)的排放物流量。

10.根据权利要求9所述的排放物生成试验装置，其特征在于，所述旁通管路上设置有耐高温比例阀(7)。