CN115212711B - 一种矿砂船载设备烟气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船用辅助设备技术领域，公开了一种矿砂船载设备烟气处理装置，包括引风机和引入管道，引风机出风口与引入管道一端连接，引入管道的另一端设置有两组“凵”字形管道，每组“凵”字形管道内部均设置有烟气回流组件，烟气回流组件包括滤芯。通过在“凵”字形管道中部设置的烟气回流组件，当烟气通过锥形导流斗和引风管导入烟气回流组件中的滤芯深处后，烟气再从烟气回流管的底部向前端流动，使烟气充分与滤芯接触，通过滤芯所选用的材料能够与氟离子发生化学反应，将氟离子留在滤芯上。

Description

一种矿砂船载设备烟气处理装置

技术领域

本发明涉及船舶空气净化技术领域，具体为一种矿砂船载设备烟气处理装置。

背景技术

船舶的舱室在设计建造时需要保证密闭性，然而船载设备中的船舶主机、发电机、锅炉、焚烧炉、惰气发生装置等设备在工作的过程中会产生大量的烟气，需要通过专用的设备对上述船载设备所产生的烟气进行处理。

实验证明惰气发生装置、焚烧炉、锅炉等船载设备的主要污染物是氟化物及少量的SO2 和碳氢化合物， 其次是一些粉尘，可知船载设备产生的高温烟气中主要有气态物质和固态物质两种，部分微细小的固态物质在高流速的烟气中被裹挟移动，和气态物质组成低温烟气一起处理排放，在处理排放时，极易造成沉积堵塞，由于固态物质中的氟化盐和HF具有一定的腐蚀性，长时间停留在某一位置，容易对该位置造成管道腐蚀。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种矿砂船载设备烟气处理装置，包括引风机和引入管道，所述引风机出风口与所述引入管道一端连接，所述引入管道的另一端设置有两组“凵”字形管道，每组所述“凵”字形管道内部均设置有烟气回流组件，所述烟气回流组件包括滤芯，所述滤芯采用能够与氟离子反应的固体材料；所述“凵”字形管道内还设置有引风管，所述引风管前端设置有锥形导流斗，所述锥形导流斗前端外壁与所述“凵”字形管道内壁闭合设置；所述引风管尾部伸入所述烟气回流组件内部；每组所述“凵”字形管道前端设置有闭气阀，所述闭气阀用于闭合所述“凵”字形管道与所述引入管道之间的连通；每组所述“凵”字形管道尾部均设置有单向阀，所述单向阀防止烟气回流；所述单向阀另一端设置有引出管道，每组所述“凵”字形管道位于所述烟气回流组件的后方设置有烟气流速检测组件，所述烟气流速检测组件通过检测处理后的烟气流速，判断所述滤芯的通气性；每组所述“凵”字形管道底部一侧设置有更换出口，所述更换出口用于更换所述滤芯。

优选地，所述引入管道与所述引出管道结构相同，所述引入管道与所述引出管道通过所述“凵”字形管道镜像设置，所述引入管道和所述引出管道均包括尖端和粗端。

优选地，所述引入管道的所述粗端与两个所述闭气阀连接，所述引入管道的所述尖端与所述引风机的出风口连接；所述引出管道的所述粗端与两个所述单向阀连接。

优选地，所述烟气回流组件还包括烟气回流管，所述滤芯位于所述烟气回流管内部，且所述滤芯外壁与所述烟气回流管内壁固定设置；所述滤芯中部设置有通道，所述通道内腔底部设置有抵压板，所述抵压板周侧通过连接杆与所述烟气回流管固定连接，所述抵压板前端设置有圆环空腔，所述抵压板中部为中空状态。

优选地，所述引风管位于所述通道内部，所述引风管位于所述通道内的端部设置有导向凸块，所述通道内设置有导向凹槽，所述圆环空腔位于所述导向凹槽的尾端，所述导向凸块远离端面的一侧设置有楔形块，当所述引风管伸入所述通道底部，且转动所述烟气回流管时，所述楔形块嵌入所述圆环空腔内，使得引风管出口与所述抵压板合并。

优选地，所述“凵”字形管道中部位于所述烟气回流管周侧设置有支撑环，所述支撑环轴承通过支撑杆与所述“凵”字形管道内壁固定连接，所述支撑环一侧设置有导向楔形面。

优选地，所述烟气回流管尾部设置有圆杆，所述圆杆周侧设置有弹性板，所述弹性板一端与所述烟气回流管尾部固定连接，所述弹性板另一端与以及中部与所述圆杆滑动连接。

优选地，所述更换出口位于所述烟气回流管的尾部，所述更换出口内设置有密封塞，所述密封塞靠近所述圆杆的一侧设置有缓冲孔，所述缓冲孔与所述圆杆相适配。

优选地，所述烟气流速检测组件包括转动扇叶，所述转动扇叶中部转动连接有转动杆，所述转动杆与所述“凵”字形管道内壁连接，且位于所述“凵”字形管道内腔轴线一侧，所述转动杆一侧贯穿所述“凵”字形管道，且延伸于所述“凵”字形管道外侧，所述“凵”字形管道外侧设置有转速计，所述转速计与所述转动杆延伸所述“凵”字形管道的部分连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种矿砂船载设备烟气处理装置，具备以下有益效果：

1、该船载设备烟气处理装置，通过在两个“凵”字形管道插入烟气回流组件，利用引风管端部设置的导向凸块配合通道内的导向凹槽，方便将烟气回流组件安装在引风管上，当引风管端部深入通道底部后，转动烟气回流管，使引风管端部导向凸块的楔形块卡在圆环空腔内，进而将引风管的出风口与抵压板合并，避免烟气直接从通道处扩散到“凵”字形管道内；安装时，支撑环对烟气回流管进行支撑，其中支撑环的一侧设置为导向楔形面，方便烟气回流管的安装。

2、该船载设备烟气处理装置，通过烟气回流管尾部设置的圆杆以及圆杆上的弹性板，配合设置有缓冲孔的密封塞，通过密封塞将更换出口尾部堵住时，圆杆伸入缓冲孔中，使密封塞抵住弹性板，进而使烟气回流组件在“凵”字形管道内更加稳定。

3、该船载设备烟气处理装置，通过引入管道的粗端与两个闭气阀连接，在使用时，开启一个闭气阀，使另一个闭气阀关闭，将船载设备烟气通入一个“凵”字形管道中进行处理，当需要更换“凵”字形管道内部的烟气回流组件时，关闭开通的闭气阀，再将另一个闭气阀开启，利用另外一个备用的烟气回流组件对船载设备烟气进行处理；利用引出管道的粗端连接两个单向阀，避免烟气在引出管道处流通时，出现回流现象。

4、该船载设备烟气处理装置，通过引入管道将船载设备烟气导入“凵”字形管道内，通过“凵”字形管道的轨迹，使烟气中的非气体物质在“凵”字形管道内部传导时，由于“凵”字形的设计，非气体物质会在拐弯时与“凵”字形管道内壁充分接触，将烟气中的非气体物质速度降低，而气体速度远大于非气体物质的速度，使得烟气中的非气体物质在烟气回流组件中的滤芯中能够充分反映，便于去除烟气中的氟离子与非气体物质。

5、该船载设备烟气处理装置，通过在“凵”字形管道中部设置的烟气回流组件，当烟气通过锥形导流斗和引风管导入烟气回流组件中的滤芯深处后，烟气再从烟气回流管的底部向前端流动，使烟气充分与滤芯接触，通过滤芯所选用的材料能够与氟离子发生化学反应，将氟离子留在滤芯上；具体应用时，滤芯所采用的材料优选固体钙盐，制作成的蜂窝状滤芯，使烟气能够在滤芯中穿梭，并且氟离子与钙盐反应，除去烟气中的氟离子。

附图说明

图1为本发明的整体立体结构示意图；

图2为本发明的引入管道与引出管道之间断开结构示意图；

图3为本发明的“凵”字形管道部分内部剖视结构示意图；

图4为本发明图3的A处局部放大结构示意图；

图5为本发明的烟气回流组件部分爆炸结构示意图；

图6为本发明图5的B处放大结构示意图；

图7为本发明的“凵”字形管道尾部部分爆炸结构示意图。

图中：1、引风机；2、引入管道；21、尖端；22、粗端；3、“凵”字形管道；31、支撑环；32、支撑杆；4、烟气回流组件；41、滤芯；42、烟气回流管；421、圆杆；422、弹性板；43、通道；431、导向凹槽；44、抵压板；45、连接杆；46、圆环空腔；5、引风管；51、锥形导流斗；52、导向凸块；521、楔形块；6、闭气阀；7、单向阀；8、引出管道；9、烟气流速检测组件；91、转动扇叶；92、转动杆；93、转速计；10、更换出口；101、密封塞；102、缓冲孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图7，一种矿砂船载设备烟气处理装置，包括引风机1和引入管道2，引风机1出风口与引入管道2一端连接，引入管道2的另一端设置有两组“凵”字形管道3，每组“凵”字形管道3内部均设置有烟气回流组件4，烟气回流组件4包括滤芯41，滤芯41采用能够与氟离子反应的固体材料；“凵”字形管道3内还设置有引风管5，引风管5前端设置有锥形导流斗51，锥形导流斗51前端外壁与“凵”字形管道3内壁闭合设置；引风管5尾部伸入烟气回流组件4内部；每组“凵”字形管道3前端设置有闭气阀6，闭气阀6用于闭合“凵”字形管道3与引入管道2之间的连通；每组“凵”字形管道3尾部均设置有单向阀7，单向阀7防止烟气回流；单向阀7另一端设置有引出管道8，每组“凵”字形管道3位于烟气回流组件4的后方设置有烟气流速检测组件9，烟气流速检测组件9通过检测处理后的烟气流速，判断滤芯41的通气性；每组“凵”字形管道3底部一侧设置有更换出口10，更换出口10用于更换滤芯41。

进一步地，引入管道2与引出管道8结构相同，引入管道2与引出管道8通过“凵”字形管道3镜像设置，引入管道2和引出管道8均包括尖端21和粗端22 ，利用引入管道2将船载设备烟气导入“凵”字形管道3内，通过“凵”字形管道3的轨迹，使烟气中的非气体物质在“凵”字形管道3内部传导时，由于“凵”字形的设计，非气体物质会在拐弯时与“凵”字形管道3内壁充分接触，将烟气中的非气体物质速度降低，而气体速度远大于非气体物质的速度，使得烟气中的非气体物质在烟气回流组件4中的滤芯41中能够充分反映，便于去除烟气中的氟离子与非气体物质。

进一步地，引入管道2的粗端22与两个闭气阀6连接，引入管道2的尖端21与引风机1的出风口连接；引出管道8的粗端22与两个单向阀7连接，利用引入管道2的粗端22与两个闭气阀6连接，在使用时，开启一个闭气阀6，使另一个闭气阀6关闭，将船载设备烟气通入一个“凵”字形管道3中进行处理，当需要更换“凵”字形管道3内部的烟气回流组件4时，关闭开通的闭气阀6，再将另一个闭气阀6开启，利用另外一个备用的烟气回流组件4对船载设备烟气进行处理；利用引出管道8的粗端22连接两个单向阀7，避免烟气在引出管道8处流通时，出现回流现象。

进一步地，烟气回流组件4还包括烟气回流管42，滤芯41位于烟气回流管42内部，且滤芯41外壁与烟气回流管42内壁固定设置；滤芯41中部设置有通道43，通道43内腔底部设置有抵压板44，抵压板44周侧通过连接杆45与烟气回流管42固定连接，抵压板44前端设置有圆环空腔46，抵压板44中部为中空状态，利用滤芯41中部的通道43，使引风管5伸入滤芯41的内部，进而引风管5将烟气直接引入滤芯41深处，烟气再从烟气回流管42的底部向前端流动，使烟气充分与滤芯41接触，通过滤芯41所选用的材料能够与氟离子发生化学反应，将氟离子留在滤芯41上；

其中具体应用时，滤芯41所采用的材料优选固体钙盐，制作成的蜂窝状滤芯41，使烟气能够在滤芯41中穿梭，并且氟离子与钙盐反应，除去烟气中的氟离子。

进一步地，引风管5位于通道43内部，引风管5位于通道43内的端部设置有导向凸块52，通道43内设置有导向凹槽431，圆环空腔46位于导向凹槽431的尾端，导向凸块52远离端面的一侧设置有楔形块521，当引风管5伸入通道43底部，且转动烟气回流管42时，楔形块521嵌入圆环空腔46内，使得引风管5出口与抵压板44合并，利用引风管5端部设置的导向凸块52配合通道43内的导向凹槽431，方便将烟气回流组件4安装在引风管5上，当引风管5端部深入通道43底部后，转动烟气回流管42，使引风管5端部导向凸块52的楔形块521卡在圆环空腔46内，进而将引风管5的出风口与抵压板44合并，避免烟气直接从通道43处扩散到“凵”字形管道3内。

进一步地，“凵”字形管道3中部位于烟气回流管42周侧设置有支撑环31，支撑环31轴承通过支撑杆32与“凵”字形管道3内壁固定连接，支撑环31一侧设置有导向楔形面，利用支撑环31对烟气回流管42进行支撑，其中支撑环31的一侧设置为导向楔形面，方便烟气回流管42的安装。

进一步地，烟气回流管42尾部设置有圆杆421，圆杆421周侧设置有弹性板422，弹性板422一端与烟气回流管42尾部固定连接，弹性板422另一端与以及中部与圆杆421滑动连接。

进一步地，更换出口10位于烟气回流管42的尾部，更换出口10内设置有密封塞101，密封塞101靠近圆杆421的一侧设置有缓冲孔102，缓冲孔102与圆杆421相适配，利用烟气回流管42尾部设置的圆杆421以及圆杆421上的弹性板422，配合设置有缓冲孔102的密封塞101，通过密封塞101将更换出口10尾部堵住时，圆杆421伸入缓冲孔102中，使密封塞101抵住弹性板422，进而使烟气回流组件4在“凵”字形管道3内更加稳定。

进一步地，烟气流速检测组件9包括转动扇叶91，转动扇叶91中部转动连接有转动杆92，转动杆92与“凵”字形管道3内壁连接，且位于“凵”字形管道3内腔轴线一侧，转动杆92一侧贯穿“凵”字形管道3，且延伸于“凵”字形管道3外侧，“凵”字形管道3外侧设置有转速计93，转速计93与转动杆92延伸“凵”字形管道3的部分连接，利用“凵”字形管道3内腔轴线一侧设置的转动杆92，使处理后的烟气导入“凵”字形管道3的尾部后，吹动转动杆92上的转动扇叶91转动，进而转动扇叶91带动转动杆92在“凵”字形管道3内腔转动，然后通过转速计93检测出转动杆92转动的速度，通过转动杆92转动的速度来判断出处理后的烟气流动速度，进而判断滤芯41的透气性，当利用长时间滤芯41对烟气进行处理后，滤芯41由于氟离子与部分水附着在滤芯41上后，导致滤芯41透气效果降低，即与氟离子反应效果降低，通过转动杆92转速低于一定值，表示滤芯41的透气效果不好，来更换烟气回流组件4。

工作原理：在使用时，首先通过更换出口10处，在两个“凵”字形管道3插入烟气回流组件4，利用引风管5端部设置的导向凸块52配合通道43内的导向凹槽431，方便将烟气回流组件4安装在引风管5上，当引风管5端部深入通道43底部后，转动烟气回流管42，使引风管5端部导向凸块52的楔形块521卡在圆环空腔46内，进而将引风管5的出风口与抵压板44合并，避免烟气直接从通道43处扩散到“凵”字形管道3内；安装时，支撑环31对烟气回流管42进行支撑，其中支撑环31的一侧设置为导向楔形面，方便烟气回流管42的安装；

然后利用烟气回流管42尾部设置的圆杆421以及圆杆421上的弹性板422，配合设置有缓冲孔102的密封塞101，通过密封塞101将更换出口10尾部堵住时，圆杆421伸入缓冲孔102中，使密封塞101抵住弹性板422，进而使烟气回流组件4在“凵”字形管道3内更加稳定；

在对船载设备烟气余热进行回收时，将引风机1的进风口与船载设备排气口进行连接，然后利用引入管道2的粗端22与两个闭气阀6连接，在使用时，开启一个闭气阀6，使另一个闭气阀6关闭，将船载设备烟气通入一个“凵”字形管道3中进行处理，当需要更换“凵”字形管道3内部的烟气回流组件4时，关闭开通的闭气阀6，再将另一个闭气阀6开启，利用另外一个备用的烟气回流组件4对船载设备烟气进行处理；利用引出管道8的粗端22连接两个单向阀7，避免烟气在引出管道8处流通时，出现回流现象；

其中，利用引入管道2将船载设备烟气导入“凵”字形管道3内，通过“凵”字形管道3的轨迹，使烟气中的非气体物质在“凵”字形管道3内部传导时，由于“凵”字形的设计，非气体物质会在拐弯时与“凵”字形管道3内壁充分接触，将烟气中的非气体物质速度降低，而气体速度远大于非气体物质的速度，使得烟气中的非气体物质在烟气回流组件4中的滤芯41中能够充分反映，便于去除烟气中的氟离子与非气体物质；

当烟气通过锥形导流斗51和引风管5导入滤芯41深处后，烟气再从烟气回流管42的底部向前端流动，使烟气充分与滤芯41接触，通过滤芯41所选用的材料能够与氟离子发生化学反应，将氟离子留在滤芯41上；具体应用时，滤芯41所采用的材料优选固体钙盐，制作成的蜂窝状滤芯41，使烟气能够在滤芯41中穿梭，并且氟离子与钙盐反应，除去烟气中的氟离子。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种矿砂船载设备烟气处理装置，包括引风机（1）和引入管道（2），所述引风机（1）出风口与所述引入管道（2）一端连接，其特征在于：所述引入管道（2）的另一端设置有两组“凵”字形管道（3），每组所述“凵”字形管道（3）内部均设置有烟气回流组件（4），所述烟气回流组件（4）包括滤芯（41），所述滤芯（41）采用能够与氟离子反应的固体材料；所述“凵”字形管道（3）内还设置有引风管（5），所述引风管（5）前端设置有锥形导流斗（51），所述锥形导流斗（51）前端外壁与所述“凵”字形管道（3）内壁闭合设置；所述引风管（5）尾部伸入所述烟气回流组件（4）内部；每组所述“凵”字形管道（3）前端设置有闭气阀（6），所述闭气阀（6）用于闭合所述“凵”字形管道（3）与所述引入管道（2）之间的连通；每组所述“凵”字形管道（3）尾部均设置有单向阀（7），所述单向阀（7）防止烟气回流；所述单向阀（7）另一端设置有引出管道（8），每组所述“凵”字形管道（3）位于所述烟气回流组件（4）的后方设置有烟气流速检测组件（9），所述烟气流速检测组件（9）通过检测处理后的烟气流速，判断所述滤芯（41）的通气性；每组所述“凵”字形管道（3）底部一侧设置有更换出口（10），所述更换出口（10）用于更换所述滤芯（41）；所述引入管道（2）与所述引出管道（8）结构相同，所述引入管道（2）与所述引出管道（8）通过所述“凵”字形管道（3）镜像设置，所述引入管道（2）和所述引出管道（8）均包括尖端（21）和粗端（22）；所述引入管道（2）的所述粗端（22）与两个所述闭气阀（6）连接，所述引入管道（2）的所述尖端（21）与所述引风机（1）的出风口连接；所述引出管道（8）的所述粗端（22）与两个所述单向阀（7）连接；所述烟气回流组件（4）还包括烟气回流管（42），所述滤芯（41）位于所述烟气回流管（42）内部，且所述滤芯（41）外壁与所述烟气回流管（42）内壁固定设置；所述滤芯（41）中部设置有通道（43），所述通道（43）内腔底部设置有抵压板（44），所述抵压板（44）周侧通过连接杆（45）与所述烟气回流管（42）固定连接，所述抵压板（44）前端设置有圆环空腔（46），所述抵压板（44）中部为中空状态；所述引风管（5）位于所述通道（43）内部，所述引风管（5）位于所述通道（43）内的端部设置有导向凸块（52），所述通道（43）内设置有导向凹槽（431），所述圆环空腔（46）位于所述导向凹槽（431）的尾端，所述导向凸块（52）远离端面的一侧设置有楔形块（521），当所述引风管（5）伸入所述通道（43）底部，且转动所述烟气回流管（42）时，所述楔形块（521）嵌入所述圆环空腔（46）内，使得引风管（5）出口与所述抵压板（44）合并；当引风管（5）端部深入通道（43）底部后，转动烟气回流管（42），使引风管（5）端部导向凸块（52）的楔形块（521）卡在圆环空腔（46）内，进而将引风管（5）的出风口与抵压板（44）合并，避免烟气直接从通道（43）处扩散到“凵”字形管道（3）内。

2.根据权利要求1所述的一种矿砂船载设备烟气处理装置，其特征在于：所述“凵”字形管道（3）中部位于所述烟气回流管（42）周侧设置有支撑环（31），所述支撑环（31）轴承通过支撑杆（32）与所述“凵”字形管道（3）内壁固定连接，所述支撑环（31）一侧设置有导向楔形面。

3.根据权利要求2所述的一种矿砂船载设备烟气处理装置，其特征在于：所述烟气回流管（42）尾部设置有圆杆（421），所述圆杆（421）周侧设置有弹性板（422），所述弹性板（422）一端与所述烟气回流管（42）尾部固定连接，所述弹性板（422）另一端与所述圆杆（421）滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种矿砂船载设备烟气处理装置，其特征在于：所述更换出口（10）位于所述烟气回流管（42）的尾部，所述更换出口（10）内设置有密封塞（101），所述密封塞（101）靠近所述圆杆（421）的一侧设置有缓冲孔（102），所述缓冲孔（102）与所述圆杆（421）相适配; 利用烟气回流管（42）尾部设置的圆杆（421）以及圆杆（421）上的弹性板（422），配合设置有缓冲孔（102）的密封塞（101），通过密封塞（101）将更换出口（10）尾部堵住时，圆杆（421）伸入缓冲孔（102）中，使密封塞（101）抵住弹性板（422），进而使烟气回流组件（4）在“凵”字形管道（3）内更加稳定。

5.根据权利要求4所述的一种矿砂船载设备烟气处理装置，其特征在于：所述烟气流速检测组件（9）包括转动扇叶（91），所述转动扇叶（91）中部转动连接有转动杆（92），所述转动杆（92）与所述“凵”字形管道（3）内壁连接，且位于所述“凵”字形管道（3）内腔中，所述转动杆（92）一侧贯穿所述“凵”字形管道（3），且延伸于所述“凵”字形管道（3）外侧，所述“凵”字形管道（3）外侧设置有转速计（93），所述转速计（93）与所述转动杆（92）延伸至所述“凵”字形管道（3）外的部分连接。

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