CN112879138A - 用于重载汽车的尾气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于重载汽车的尾气处理装置，包括初级处理室、末级处理室和排气室，汽车排气管的一端与消声器连接，另一端从初级处理室底部插入初级处理室内部，所述末级处理室设置在初级处理室顶部，所述排气室设置在末级处理室的侧面；本发明安装在重载汽车排气管消声器的上面，首先利用水和水中的介质对尾气进行水洗、降温、过滤和分解，再利用固体吸附颗粒吸附过滤尾气中的有害物质；水中的介质是在水中溶入能分解尾气中有害物质的固体分解球，从而实现对重载汽车的尾气净化处理，降低空气污染，有效提高对重载汽车的尾气处理效果。

Description

用于重载汽车的尾气处理装置
技术领域
本发明涉及一种用于重载汽车的尾气处理装置，属于汽车尾气处理设备技术领域。
背景技术
汽车是最重要的交通工具，汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染，可以说，汽车是一个流动的污染源，汽车尾气污染日益成为全球性问题；随着汽车数量的逐年增加、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病，造成地表空气臭氧含量过高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化；汽车尾气污染愈演愈烈，由局部性转变成连续性和累积性，而人类则成为汽车尾气污染的直接受害者，人类的健康受到空气污染的威胁！
汽车尾气的主要成分有一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物、醛、含铅化合物；一氧化碳是烃燃料燃烧的中间产物，主要是在局部缺氧或低温条件下，由于烃不能完全燃烧而产生，混在内燃机废气中排出；氮氧化合物是在内燃机气缸内大部分气体中生成的，氮氧化合物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素；碳氢化合物来自三种排放源；对一般汽油发动机来说，约60％的碳氢化合物来自内燃机废气排放，20％～25％来自曲轴箱的泄漏，其余的15％～20％来自燃料系统的蒸发；醛是烃类燃烧不完全产生，主要由内燃机废气排放；含铅颗粒大部分来自内燃机的废气排放；而一些重载汽车大多采用柴油发动机，而重载汽车在满载货物行驶中，柴油发动机排放的尾气中污染物更多，尤其是重载汽车在刚刚起步时，由于柴油发动机的燃烧不充分，导致柴油发动机排放的尾气中含有较多的颗粒物，因此急需开发一种有效降低汽车尾气污染物排放的处理装置，用以减轻汽车尾气对环境的污染是非常有意义的；其中公告号为CN104061048B的发明专利公开了一种货车尾气处理器，该处理器虽然能够对货车尾气进行一定的净化处理，但是该处理器存在诸多无法解决的问题；第一，当初级尾气处理室内的水结冰后，该处理器是通过泄气阀工作将汽车尾气排出；但是根据其显示的结构，若初级尾气处理室内的水结冰，那泄气阀所在位置必然已经被水冻住，导致气路不通，汽车尾气根本无法经泄气阀排出；第二，从初级尾气处理室流入末级尾气处理室内的汽车尾气会自然的向排气室方向快速流动，导致汽车尾气在末级尾气处理室内的停留时间很短，而且汽车尾气与末级尾气处理室内用于吸附废气的颗粒接触不充分，并且由于汽车尾气的流动方向导致位于末级尾气处理室内左侧的吸附废气的颗粒几乎无法与汽车尾气接触，严重影响对汽车尾气的处理效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种用于重载汽车的尾气处理装置，安装在重载汽车排气管消声器的上面，首先利用水和水中的介质对尾气进行水洗、降温、过滤和分解，再利用固体吸附颗粒吸附过滤尾气中的有害物质；水中的介质是在水中溶入能分解尾气中有害物质的固体分解球，从而实现对重载汽车的尾气净化处理，降低空气污染，有效提高对重载汽车的尾气处理效果。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
用于重载汽车的尾气处理装置，包括初级处理室、末级处理室和排气室，汽车排气管的一端与消声器连接，另一端从初级处理室底部插入初级处理室内部，所述末级处理室设置在初级处理室顶部，所述排气室设置在末级处理室的侧面；
所述初级处理室包括圆柱筒形结构的初级筒体，汽车排气管另一端从初级筒体底部插入初级筒体内部，在初级筒体内的汽车排气管上部周向设置有四个漏气孔，在初级筒体内的汽车排气管顶端设置圆柱筒形结构的封盖，且封盖开口向下、汽车排气管顶端与封盖的内底部固定连接，封盖内圆周面与汽车排气管外圆周面之间构成尾气流动通道，在初级筒体两侧分别设置有排气支管，所述排气支管一端与尾气流动通道连通，另一端延伸至初级筒体外部并设置有排气阀；在排气支管下方的初级筒体内部填充有固体分解球，所述初级筒体的底部设置有至少两个排污管，所述初级筒体的侧面设置有进水管；
所述末级处理室包括圆柱管形结构的末级管体，所述末级管体底部与初级筒体顶部之间密封连接，所述末级管体顶部安装有顶盖；所述末级管体内部设置有隔离网板，隔离网板上形成有多个排水孔，在隔离网板的顶部中心处竖直设置有隔离网管，所述隔离网管上形成有多个出气孔，且与隔离网管对应的隔离网板顶部中心处形成有圆孔，在隔离网管与末级管体之间填充有固体吸附颗粒；所述末级管体的两侧分别设置有排气室，与排气室对应的末级管体侧壁上形成有多个排气孔。
作为本发明的进一步优选，所述初级筒体内底部是环绕汽车排气管一周的弧形凹槽结构；对尾气流动通道中向下流动的尾气具有导流作用。
作为本发明的进一步优选，所述固体分解球包括大粒径固体分解球和小粒径固体分解球，且大粒径固体分解球位于下方，小粒径固体分解球位于上方；大粒径固体分解球之间的空隙较大，小粒径固体分解球之间的空隙较小，使尾气先经大粒径固体分解球在分解的过程中阻隔成大气泡，再由小粒径固体分解球在分解的过程中将大气泡阻隔成小气泡，有利于固体分解球对尾气的充分分解。
作为本发明的进一步优选，所述末级管体的底部边沿与初级筒体的顶部边沿分别形成有相互配合用于密封连接的法兰结构；便于末级管体与初级筒体之间的拆装，便于后期维护。
作为本发明的进一步优选，在隔离网板下方的末级管体内部设置有圆台环形导流管，所述圆台环形导流管的小口径端与隔离网板底部连接，且圆台环形导流管小口径端的边沿环绕隔离网板顶部中心处的圆孔一周，所述圆台环形导流管的大口径端与末级管体内圆周面连接，在靠近末级管体内圆周面的圆台环形导流管上形成有若干个出水孔；圆台环形导流管用于对上升流动的尾气导流，使尾气集中进入隔离网管；尾气在末级管体内与固体吸附颗粒接触时产生的冷凝水经隔离网板上的排水孔流入圆台环形导流管、末级管体以及隔离网板所围成的空间内，再经圆台环形导流管上的出水孔流入初级筒体内；在封盖的顶部设置有锥形导流体，锥形导流体与圆台环形导流管配合对上升流动的尾气也具有一定的导流作用。
作为本发明的进一步优选，所述隔离网管内部轴向设置有转动轴，在转动轴上设置有桨叶组件，在顶盖上设置有用于驱动转动轴转动的电机，在转动轴的底端设置有支撑架，所述支撑架与隔离网管内圆周面连接，所述转动轴的底端通过轴承与支撑架转动连接；桨叶组件包括两个端部支架，在两个端部支架之间均匀周向设置有多个矩形板状结构的桨叶；电机驱动转动轴带动桨叶组件转动，进入隔离网管内部的尾气经桨叶组件上的桨叶搅动后由隔离网管上的出气孔均匀流向末级管体内部。
作为本发明的进一步优选，在隔离网管与末级管体之间的隔离网板上竖直设置有扰流组件，所述扰流组件包括多个弧形扰流板，多个弧形扰流板方向相同且均匀周向布置；多个弧形扰流板可以对进入末级管体内部的尾气进行扰流，改变尾气在末级管体内部的流动方向，增加尾气在末级管体内部的停留时间。
作为本发明的进一步优选，所述扰流组件设置有两组，两组扰流组件同圆心布置，且两组扰流组件中的弧形扰流板方向相反；从而进一步增加尾气在末级管体内部的停留时间，使尾气与末级管体内部的固体吸附颗粒充分接触。
作为本发明的进一步优选，所述排气室是弧形结构，在远离末级管体的弧形结构排气室顶部或端面上设置有尾气排出管。
本发明的有益之处在于：本发明安装在重载汽车排气管消声器的上面，首先利用水和水中的介质对尾气进行水洗、降温、过滤和分解，再利用固体吸附颗粒吸附过滤尾气中的有害物质；水中的介质是在水中溶入能分解尾气中有害物质的固体分解球，从而实现对重载汽车的尾气净化处理，降低空气污染，有效提高对重载汽车的尾气处理效果。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明初级处理室结构示意图；
图3是本发明末级处理室结构示意图；
图4是本发明末级处理室横截面结构示意图，图中隐去了固体吸附颗粒；
图中附图标记的含义如下：
1-初级处理室，2-末级处理室，3-排气室，4-汽车排气管，5-漏气孔，6-封盖，7-排气支管，8-排气阀，9-螺栓组件，10-锥形导流体，11-初级筒体，12-进水管，13-排污管，14-固体分解球，15-排水孔，16-出气孔，17-排气孔，18-弧形扰流板，19-出水孔，21-末级管体，22-隔离网板，23-隔离网管，24-固体吸附颗粒，25-顶盖，26-电机，27-桨叶组件，271-端部支架，272-桨叶，28-支撑架，29-圆台环形导流管，31-尾气排出管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
如图1-4所示，本实施例是一种用于重载汽车的尾气处理装置，包括初级处理室1、末级处理室2和排气室3，汽车排气管4的一端与消声器连接，另一端从初级处理室1底部插入初级处理室1内部，末级处理室2设置在初级处理室1顶部，排气室3设置在末级处理室2的侧面。
本实施例中，初级处理室1包括圆柱筒形结构的初级筒体11，汽车排气管4另一端从初级筒体11底部插入初级筒体11内部，汽车排气管4与初级筒体11之间采用焊接连接；在初级筒体11内的汽车排气管4上部周向设置有四个漏气孔5，在初级筒体11内的汽车排气管4顶端设置圆柱筒形结构的封盖6，且封盖6开口向下、汽车排气管4顶端与封盖6的内底部固定连接，封盖6内圆周面与汽车排气管4外圆周面之间构成尾气流动通道，在初级筒体11两侧分别设置有排气支管7，排气支管7一端与尾气流动通道连通，另一端延伸至初级筒体11外部并设置有排气阀8；在排气支管7下方的初级筒体11内部填充有固体分解球14，初级筒体11的底部设置有两个排污管13，初级筒体11的侧面设置有进水管12；在实际应用时，排污管13也可以设置多个。
本实施例中，末级处理室2包括圆柱管形结构的末级管体21，末级管体21底部与初级筒体11顶部之间密封连接，末级管体21顶部安装有顶盖25；末级管体21内部设置有隔离网板22，隔离网板22上形成有多个排水孔15，在隔离网板22的顶部中心处竖直设置有隔离网管23，隔离网管23上形成有多个出气孔16，且与隔离网管23对应的隔离网板22顶部中心处形成有圆孔，在隔离网管23与末级管体21之间填充有固体吸附颗粒24；末级管体21的两侧分别设置有排气室3，与排气室3对应的末级管体21侧壁上形成有多个排气孔17。
本实施例中，初级筒体11内底部是环绕汽车排气管4一周的弧形凹槽结构；对尾气流动通道中向下流动的尾气具有导流作用。
本实施例中，固体分解球14包括大粒径固体分解球和小粒径固体分解球，且大粒径固体分解球位于下方，小粒径固体分解球位于上方；大粒径固体分解球之间的空隙较大，小粒径固体分解球之间的空隙较小，使尾气先经大粒径固体分解球在分解的过程中阻隔成大气泡，再由小粒径固体分解球在分解的过程中将大气泡阻隔成小气泡，有利于固体分解球14对尾气的充分分解。
本实施例中，末级管体21的底部边沿与初级筒体11的顶部边沿分别形成有相互配合用于密封连接的法兰结构；便于末级管体21与初级筒体11之间的拆装，便于后期维护；本实施例中，末级管体21的底部边沿与初级筒体11的顶部边沿分别形成的法兰结构之间通过橡胶垫密封，并通过多个螺栓组件9连接。
本实施例在隔离网板22下方的末级管体21内部设置有圆台环形导流管29，圆台环形导流管29的小口径端与隔离网板22底部连接，且圆台环形导流管29小口径端的边沿环绕隔离网板22顶部中心处的圆孔一周，圆台环形导流管29的大口径端与末级管体21内圆周面连接，在靠近末级管体21内圆周面的圆台环形导流管29上形成有若干个出水孔19；圆台环形导流管29用于对上升流动的尾气导流，使尾气集中进入隔离网管23；尾气在末级管体21内与固体吸附颗粒24接触时产生的冷凝水经隔离网板22上的排水孔15流入圆台环形导流管29、末级管体21以及隔离网板22所围成的空间内，再经圆台环形导流管29上的出水孔19流入初级筒体11内；在封盖6的顶部设置有锥形导流体10，锥形导流体10与圆台环形导流管29配合对上升流动的尾气也具有一定的导流作用。
本实施例在隔离网管23内部轴向设置有转动轴，在转动轴上设置有桨叶组件27，在顶盖25上设置有用于驱动转动轴转动的电机26，在转动轴的底端设置有支撑架28，支撑架28与隔离网管23内圆周面连接，转动轴的底端通过轴承与支撑架28转动连接；桨叶组件27包括两个端部支架271，在两个端部支架271之间均匀周向设置有多个矩形板状结构的桨叶272；电机26驱动转动轴带动桨叶组件27转动，进入隔离网管23内部的尾气经桨叶组件27上的桨叶272搅动后由隔离网管23上的出气孔16均匀流向末级管体21内部；本实施例中，端部支架271包括一个圆环，圆环通过四个支杆与转动轴固定连接，矩形板状结构的桨叶272端部与圆环固定连接，矩形板状结构的桨叶272与圆环径向轴线之间的夹角小于90度。
本实施例在隔离网管23与末级管体21之间的隔离网板22上竖直设置有扰流组件，扰流组件包括多个弧形扰流板18，多个弧形扰流板18方向相同且均匀周向布置；多个弧形扰流板18可以对进入末级管体21内部的尾气进行扰流，改变尾气在末级管体21内部的流动方向，增加尾气在末级管体21内部的停留时间；而且，本实施例中扰流组件设置有两组，两组扰流组件同圆心布置，且两组扰流组件中的弧形扰流板18方向相反；从而进一步增加尾气在末级管体21内部的停留时间，使尾气与末级管体21内部的固体吸附颗粒24充分接触。
本实施例中，排气室3是弧形结构，在远离末级管体21的弧形结构排气室3顶部设置有尾气排出管31，使处理后的尾气向上竖直排出；在实际应用时，也可以在远离末级管体21的弧形结构排气室3端面上设置尾气排出管31或尾气排出口，使处理后的尾气水平横向排出。
本实施例的工作过程如下：
汽车排气管4中的尾气经四个漏气孔5流入尾气流动通道中，初级筒体11内部填充有固体分解球14，并填充有水，固体分解球14浸没在水中，固体分解球14用于分解尾气中的有害物质；尾气先经大粒径固体分解球在分解的过程中阻隔成大气泡，再由小粒径固体分解球在分解的过程中将大气泡阻隔成小气泡，有利于固体分解球14对尾气的充分分解；在此过程中，尾气经过了水洗、降温、过滤和分解，同时水的温度逐渐升高，变为水蒸汽后随尾气上升流动，圆台环形导流管29用于对上升流动的尾气导流，使尾气集中进入隔离网管23；电机26驱动转动轴带动桨叶组件27转动，进入隔离网管23内部的尾气经桨叶组件27上的桨叶272搅动后由隔离网管23上的出气孔16均匀流向末级管体21内部；尾气在末级管体21内与固体吸附颗粒24接触，固体吸附颗粒24吸附过滤尾气中的有害物质；扰流组件对进入末级管体21内部的尾气进行扰流，改变尾气在末级管体21内部的流动方向，增加尾气在末级管体21内部的停留时间，使尾气与末级管体21内部的固体吸附颗粒24充分接触；在此过程中，所产生的冷凝水经隔离网板22上的排水孔15流入圆台环形导流管29、末级管体21以及隔离网板22所围成的空间内，再经圆台环形导流管29上的出水孔19流入初级筒体11内；最后尾气经末级管体21侧壁上的排气孔17流入排气室3内排出；随着使用时间的延长，固体分解球14消耗或固体吸附颗粒24饱和后，通过末级管体21与初级筒体11之间的拆装，对固体分解球14进行更换，并对初级筒体11内部清洗；通过对顶盖25的拆装，更换固体吸附颗粒24，并对末级管体21内部清洗；进水管12用于对初级筒体11内部进行补水，排污管13用于在清洗时排放污水，进水管12和排污管13上均设有用于开关的阀门；当进入冬季后气温较低时，初级筒体11内的水结冰后，尾气流动通道中的尾气压力增大，排气阀8开启工作，尾气经过排气支管7向外排出，随着汽车排气管4的温度升高，融化结冰，尾气流动通道中的尾气压力降低，排气阀8停止工作，尾气流动通道中的尾气恢复正常流动。
本发明安装在重载汽车排气管消声器的上面，首先利用水和水中的介质对尾气进行水洗、降温、过滤和分解，再利用固体吸附颗粒吸附过滤尾气中的有害物质；水中的介质是在水中溶入能分解尾气中有害物质的固体分解球，从而实现对重载汽车的尾气净化处理，降低空气污染，有效提高对重载汽车的尾气处理效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置；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，还可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一些示例”或“实际应用”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中；在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点；本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.用于重载汽车的尾气处理装置，包括初级处理室、末级处理室和排气室，汽车排气管的一端与消声器连接，另一端从初级处理室底部插入初级处理室内部，所述末级处理室设置在初级处理室顶部，所述排气室设置在末级处理室的侧面，其特征在于：
所述初级处理室包括圆柱筒形结构的初级筒体，汽车排气管另一端从初级筒体底部插入初级筒体内部，在初级筒体内的汽车排气管上部周向设置有四个漏气孔，在初级筒体内的汽车排气管顶端设置圆柱筒形结构的封盖，且封盖开口向下、汽车排气管顶端与封盖的内底部固定连接，封盖内圆周面与汽车排气管外圆周面之间构成尾气流动通道，在初级筒体两侧分别设置有排气支管，所述排气支管一端与尾气流动通道连通，另一端延伸至初级筒体外部并设置有排气阀；在排气支管下方的初级筒体内部填充有固体分解球，所述初级筒体的底部设置有至少两个排污管，所述初级筒体的侧面设置有进水管；
所述末级处理室包括圆柱管形结构的末级管体，所述末级管体底部与初级筒体顶部之间密封连接，所述末级管体顶部安装有顶盖；所述末级管体内部设置有隔离网板，隔离网板上形成有多个排水孔，在隔离网板的顶部中心处竖直设置有隔离网管，所述隔离网管上形成有多个出气孔，且与隔离网管对应的隔离网板顶部中心处形成有圆孔，在隔离网管与末级管体之间填充有固体吸附颗粒；所述末级管体的两侧分别设置有排气室，与排气室对应的末级管体侧壁上形成有多个排气孔。
2.根据权利要求1所述的用于重载汽车的尾气处理装置，其特征在于，所述初级筒体内底部是环绕汽车排气管一周的弧形凹槽结构。
3.根据权利要求1所述的用于重载汽车的尾气处理装置，其特征在于，所述固体分解球包括大粒径固体分解球和小粒径固体分解球，且大粒径固体分解球位于下方，小粒径固体分解球位于上方。
4.根据权利要求1所述的用于重载汽车的尾气处理装置，其特征在于，所述末级管体的底部边沿与初级筒体的顶部边沿分别形成有相互配合用于密封连接的法兰结构。
5.根据权利要求1所述的用于重载汽车的尾气处理装置，其特征在于，在隔离网板下方的末级管体内部设置有圆台环形导流管，所述圆台环形导流管的小口径端与隔离网板底部连接，且圆台环形导流管小口径端的边沿环绕隔离网板顶部中心处的圆孔一周，所述圆台环形导流管的大口径端与末级管体内圆周面连接，在靠近末级管体内圆周面的圆台环形导流管上形成有若干个出水孔；在封盖的顶部设置有锥形导流体。
6.根据权利要求1所述的用于重载汽车的尾气处理装置，其特征在于，所述隔离网管内部轴向设置有转动轴，在转动轴上设置有桨叶组件，在顶盖上设置有用于驱动转动轴转动的电机，在转动轴的底端设置有支撑架，所述支撑架与隔离网管内圆周面连接，所述转动轴的底端通过轴承与支撑架转动连接。
7.根据权利要求6所述的用于重载汽车的尾气处理装置，其特征在于，所述桨叶组件包括两个端部支架，在两个端部支架之间均匀周向设置有多个矩形板状结构的桨叶。
8.根据权利要求1或6所述的用于重载汽车的尾气处理装置，其特征在于，在隔离网管与末级管体之间的隔离网板上竖直设置有扰流组件，所述扰流组件包括多个弧形扰流板，多个弧形扰流板方向相同且均匀周向布置。
9.根据权利要求8所述的用于重载汽车的尾气处理装置，其特征在于，所述扰流组件设置有两组，两组扰流组件同圆心布置，且两组扰流组件中的弧形扰流板方向相反。
10.根据权利要求1所述的用于重载汽车的尾气处理装置，其特征在于，所述排气室是弧形结构，在远离末级管体的弧形结构排气室顶部或端面上设置有尾气排出管。
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