CN111305932A - 卧式旋转多圆盘雾化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了卧式旋转多圆盘雾化装置,包括筒体、设于所述筒体内的转轴、动力装置,所述转轴横向设置,所述筒体上开设有进气口和排气口,所述筒体下端部设有排液口,所述转轴为中空转轴,转轴横向设置,所述动力装置与所述转轴刚性连接,所述转轴上套接有转盘装置,所述转轴上设有开孔。本发明所提供的卧式旋转多圆盘雾化装置,结构紧凑、占地空间小,采用超重力装置净化尾气,增强气液混合能力,强化传质,净化能力优越;采用转盘式超重力装置,净化尾气能力优越,尾气中的PM颗粒物吸湿后被离心力甩到装置内壁上,滑落后由排液口排出除去PM颗粒物,不存在颗粒物堵塞问题,且便于安装拆卸以及清洗。

Description

卧式旋转多圆盘雾化装置
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域,具体涉及卧式旋转多圆盘雾化装置。
背景技术
中国的船舶保有量已经占到全球第四,但是船舶柴油机的污染也已经占到长三角、珠三角地区城市污染源的20%左右,因此船舶柴油机的排放控制具有重要的环保意义和广泛的市场需求。
然而,常规的柴油机废气净化手段,颗粒物捕集器(DPF)、湿式洗涤、氧化催化器技术、低温等离子技术、静电捕集技术、旋风分离技术、选择性催化还原(SCR)等技术,存在过滤材料需要更换、催化剂易失效、成本高等弊端,不适合安装在渔船这样出海时间长、运行工况恶劣的运动载体上。
柴油机的尾气排放的废气中包含有气态及固态的污染物,气态污染物中主要为NOx、SO2、CO、HC及含硫混合物等;固态污染物最主要的是碳化颗粒物。在现有技术中,净化上述气态污染物的超重力方法主要采用旋转填料床(RPB)+选择性催化还原法(SCR)净化气态污染物中的Nox、CO、SOx;采用这种方法时,反应物是气态氨NH3,通常获得气态氨的方法是:通过超重力旋转将尿素-水溶液变为微液滴状态并与高温尾气充分混合,在高温尾气的作用下尿素-水溶液中的尿素迅速被加热至160℃以上分解,产生氨气NH3和缩二脲CONH,其中氨气NH中的一部分作为脱除SO2的反应物,另一部分与尾气混合进入旋转填料床填料中,作为选择性催化还原法的反应物,在高温和催化的环境下去除尾气中的氮氧化物。但是这种方法应用在船用柴油机尾气净化装置中会产生很多问题;产生这些问题的原因是因为船用柴油机用的燃料是普通柴油或者燃料油,尤其是一些海船使用的是馏分燃料油或者残渣燃料油,都属于原油蒸馏后最重的部分,这些油品的硫含量大约为车用柴油的几百倍,其中其它的杂质也比车用柴油高得多。这就造成了在船用柴油机尾气中不仅存在上述的气态和固态污染物,而且还含有大量的燃烧未尽的重油微液滴、碳化、硫化颗粒物甚至还有很多粘度极高的类沥青物质,这些物质在进入旋转填料床转子填后,在2~3月内很快会沉积在多孔介质填料内,形成极难清理的堵塞,造成旋转填料床失效。
针对这种不足,以渔船柴油机为对象,研究一种超重力液体吸收废气净化技术装置。
发明内容
本发明的目的提供卧式旋转多圆盘雾化装置,解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
根据本发明的卧式旋转多圆盘雾化装置,包括筒体、设于所述筒体内的转轴、动力装置,所述转轴横向设置,所述筒体上开设有进气口和排气口,所述筒体下端部设有排液口,所述转轴为中空转轴,转轴横向设置,所述动力装置与所述转轴刚性连接,所述转轴上套接有转盘装置,所述转轴上设有开孔。
本发明所提供的卧式旋转多圆盘雾化装置,结构紧凑、占地空间小,采用超重力装置净化尾气,增强气液混合能力,强化传质,净化能力优越;采用转盘式超重力装置,净化尾气能力优越,尾气中的PM颗粒物吸湿后被离心力甩到装置内壁上,滑落后由排液口排出除去PM颗粒物,不存在颗粒物堵塞问题,且便于安装拆卸以及清洗。
在一些实施方式中,所述动力装置包括电机和联轴器,所述电机的动力输出端连接有联轴器,所述联轴器的动力输出端与所述转轴的端部连接相连。
在一些实施方式中,所述转盘装置的数量至少为一个,转盘装置包括转盘和锁紧螺母,所述转盘套接于所述转轴上,并通过所述锁紧螺母进行固定。转盘安装稳定性好,方便后续的高速转动,安装多个转盘能吸收液的雾化效果更好。
在一些实施方式中,所述转盘包括盘体和设于所述盘体中部的固定座,所述固定座为中空圆柱状,在固定座内周壁上设有销孔,所述销孔与所述转轴外周壁上的销键匹配卡接,所述盘体与所述固定座的圆心处于同一轴线上。中空转轴高速旋转,转盘边缘的线速度可以达到一个很高的程度,方便液体在与转盘分离时雾化。
在一些实施方式中,所述转轴一端连接有所述动力装置,另一端连接有进水管,所述进水管与所述转轴之间通过密封轴承(9)连接。
在一些实施方式中,所述转轴上开设有喷孔,所述喷孔以转轴的中轴线为基准,倾斜开孔,喷孔的数量为若干,设于所述转盘装置上方。旋转轴为中空轴,从轴中空部分供给吸收液,在中空轴上倾斜开孔,通过轴的旋转使吸收液从轴上口喷出雾化形成超重力状态。更多的方案,可在轴上孔内安装喷孔,帮助吸收液更好的雾化。
在一些实施方式中,所述动力装置包括电机和联轴器,所述电机的动力输出端连接有联轴器,所述联轴器连接于所述转轴下端。
在一些实施方式中,所述筒体包括上筒体和下筒体,上筒体和下筒体之间通过螺栓或法兰固定连接。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式的卧式旋转多圆盘雾化装置的立体结构示意图;
图2为本发明的一种实施方式的卧式旋转多圆盘雾化装置的俯视结构示意图;
图3为本发明的一种实施方式的卧式旋转多圆盘雾化装置的剖面结构示意图;
图4为本发明的一种实施方式的卧式旋转多圆盘雾化装置的侧视结构示意图;
图5为本发明的一种实施方式的卧式旋转多圆盘雾化装置的转盘装置和转轴的立体结构示意图;
图6为本发明的一种实施方式的卧式旋转多圆盘雾化装置的转盘装置和转轴的正视结构示意图;
图7为本发明的一种实施方式的卧式旋转多圆盘雾化装置的的转盘装置的立体结构示意图;
图8为本发明的一种实施方式的卧式旋转多圆盘雾化装置的的转盘装置的侧视结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图,对本发明进行进一步详细的说明。
如图1~7中所示,卧式旋转多圆盘雾化装置,包括筒体1、进气口2、排气口3、转轴4、动力装置5和排液口6,筒体1上开设有进气口2和排气口3,筒体1下端部设有排液口6,吸收液和反应后的废液都可通过排液口6进行排放。
动力装置5与转轴4相连接,动力装置5和转轴4的端部可以采用柔性连接或刚性连接;转轴4为中空转轴,转轴4中空部可以顺利通过吸收液,转轴4安装于筒体1内部,转轴4上设有转盘装置7,吸收液通过转轴4上的开孔处喷出,在高速转动的转盘装置7上雾化,便于与尾气中的废气中进行各种反应;转轴4内的水经轴身开孔溢到圆盘上,主轴通过与电机的联动,将圆盘转动,进而利用离心力将圆盘上的液膜甩出,形成雾化的水滴。
本发明所提供的卧式旋转多圆盘雾化装置,结构紧凑、占地空间小,采用超重力装置净化尾气,增强气液混合能力,强化传质,净化能力优越;采用转盘式超重力装置,净化尾气能力优越,尾气中的PM颗粒物吸湿后被离心力甩到装置内壁上,滑落后由排液口排出除去PM颗粒物,不存在颗粒物堵塞问题,且便于安装拆卸以及清洗。
转盘装置7的数量至少为一个,转盘装置7包括转盘71和锁紧螺母72,转盘71套接于转轴4上,并通过锁紧螺母72进行固定于转轴4上;转盘71安装稳定性好,方便后续的高速转动,安装多个转盘71能吸收液的雾化效果更好。
本实施例中,转盘装置7的数量为两个,而转盘装置7的具体数量则根据实际所需而定。
其中,如图4中所示,转盘71包括盘体711和固定连接或一体成型固接于盘体711中部的固定座712,固定座712为中空圆柱状,在固定座712内周壁上设有销孔713,销孔713与转轴4外周壁上的销键匹配卡接,盘体711与固定座712的圆心处于同一轴线上。
中空转轴4高速旋转,转盘71边缘的线速度可以达到一个很高的程度,方便液体在与转盘71分离时雾化。液滴在转盘71分离的边缘线速度须达到50m/s以上。
吸收液由进水管8进入中空转轴4,吸收液液体由中空转轴4上的喷孔42甩出,转轴4高速旋转形成超重力状态,液体分裂形成薄膜、韧带、液滴,极大的增强了混合传质能力,吸收液与船用柴油机尾气中的NOX、SOX、HC等污染物发生反应,除去NOX、SOx、HC,颗粒物吸湿后被离心力甩到装置内壁上,除去颗粒物,实现NOX、SOX、HC、PM颗粒物的协同净化。
反应后的溶液由排液口6排出,经过滤后排入储液箱,循环利用;采用的净化吸收液可以通过尾液回收,循环使用。
本公开吸收液采用尿素溶液,且可通过尾液回收,循环利用尿素。
反应原理如下:
氨水同时脱硫脱销反应原理
SO2+2NH3+H2O→(NH4)2SO3
SO2+NH3+H2O→NH4HSO3
SO3+2NH3+H3O→(NH4)2SO4
SO3+NH3+H2O→NH4HSO4
4NH3+4NO+O2→4N2↑+6H2O
4NH3+2NO2+O2→3N2↑+6H2O
尾液回收原理
NH4HSO3+NH4OH→(NH4)2SO3+H2O
(NH4)2SO3+0.5O2→(NH4)2SO4
转轴4一端连接有动力装置5,另一端连接有进水管8,进水管8与转轴4之间通过密封轴承9连接。
动力装置5包括电机51和联轴器52,电机51的动力输出端连接有联轴器52,联轴器52连接于转轴4下端;本实施例中,动力装置5与转轴4之间通过皮带柔性连接,并带动转轴4进行转动。
上述中电机51采用外接220V电源对交流电机进行供电,电机51额定输出功率为750W,最高转速2800r/min,额定电流1.79A,额定扭矩2.3N.m。
转轴4上开设有喷孔42,喷孔42以转轴4的中轴线为基准,倾斜开孔,喷孔42的数量为若干,设于转盘装置7上方;转轴4为中空轴,从转轴4中空部分供给吸收液,在中空转轴4上倾斜开孔,通过转轴4的旋转使吸收液从转轴4的喷孔42中喷出雾化形成超重力状态。更多的方案,可在轴上孔内安装喷孔,帮助吸收液更好的雾化。
筒体1还连接有反应固定支撑架11,反应固定支撑架11包括若干根支撑杆,分设于筒体1下端部,用于固定支撑筒体1。
为避免船舶海上航行时的颠簸,净化装置设有减震装置,并且尾气进气口2采用柔性体连接,大大加强了尾气净化装置在船舶上的适用能力。
以上所述仅是本发明的优选方式,应当指出,对于本领域普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干相似的变形和改进,这些也视为发明保护之内。

Claims (8)

1.卧式旋转多圆盘雾化装置,其特征在于,包括筒体(1)、设于所述筒体(1)内的转轴(4)、动力装置(5),所述转轴(4)横向设置,所述筒体(1)上开设有进气口(2)和排气口(3),所述筒体(1)下端部设有排液口(6),所述转轴(4)为中空转轴,转轴(4)横向设置,所述动力装置(5)与所述转轴(4)刚性连接,所述转轴(4)上套接有转盘装置(7),所述转轴(4)上设有喷孔(42)。
2.根据权利要求1所述的卧式旋转多圆盘雾化装置,其特征在于,所述动力装置(5)包括电机(51)和联轴器(52),所述电机(51)的动力输出端连接有联轴器(52),所述联轴器(52)的动力输出端与所述转轴(4)的端部连接相连。
3.根据权利要求2所述的卧式旋转多圆盘雾化装置,其特征在于,所述电机(51)下方固接有电机支架。
4.根据权利要求1所述的卧式旋转多圆盘雾化装置,其特征在于,所述转盘装置(7)的数量至少为一个,转盘装置(7)包括转盘(71)和锁紧螺母,所述转盘(71)套接于所述转轴(4)上,并通过所述锁紧螺母进行固定。
5.根据权利要求3所述的卧式旋转多圆盘雾化装置,其特征在于,所述转盘(71)包括盘体(711)和设于所述盘体(711)中部的固定座(712),所述固定座(712)为中空圆柱状,在固定座(712)内周壁上设有销孔(713),所述销孔(713)与所述转轴(4)外周壁上的销键匹配卡接,所述盘体(711)与所述固定座(712)的圆心处于同一轴线上。
6.根据权利要求1所述的卧式旋转多圆盘雾化装置,其特征在于,所述转轴(4)一端连接有所述动力装置(5),另一端连接有进水管(8),所述进水管(8)与所述转轴(4)之间通过密封轴承(9)连接。
7.根据权利要求5所述的卧式旋转多圆盘雾化装置,其特征在于,所述转轴(4)上开设有喷孔(42),所述喷孔(42)以转轴(4)的中轴线为基准,倾斜开孔,倾斜角度为30-60°,喷孔(42)的数量为若干,所述喷孔(42)上午开口方向对准所述转盘装置(7)的表面。
8.根据权利要求1所述的卧式旋转多圆盘雾化装置,其特征在于,所述筒体(1)包括上筒体和下筒体,上筒体和下筒体之间通过螺栓或法兰固定连接,下筒体固接有反应支架。
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