CN201679541U - 设有免清洗尾气净化低温排放系统的防爆柴油发动机 - Google Patents

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陈敏杰
付勇
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Abstract

本实用新型为设有免清洗尾气净化低温排放系统的防爆柴油发动机。包括相互交错的尾气净化处理系统和尾气冷却水循环系统，前者主要由排气歧管、三元催化装置、冷却器、防爆栅栏、低温净化尾气排放管组成，冷却器内设有两端分别与排气歧管、低温净化尾气排放管相通的尾气排放管；后者主要由水箱及风扇、水泵及进出水管、冷却器、三元催化装置组成，冷却器的水套设有进、出水口，进水口与水泵的出水管连接，出水口与水箱回流管连接。本实用新型最终排出的尾气，经测试，CO、NOx含量下降45％，碳颗粒含量下降90％，温度降低到70℃以下，达到“国III”的排放标准；并使尾气处理系统体积减少了60％，增大了车载有效空间，免除了每天的尾气处理箱的清洗，整个系统拆装方便，维修简单。

Description

设有免清洗尾气净化低温排放系统的防爆柴油发动机
技术领域
本实用新型涉及矿用防爆柴油发动机，特别涉及一种设有免清洗尾气净化低温排放系统的防爆柴油发动机。
背景技术
防爆柴油发动机，是矿山开采运输所必用的动力机械。目前矿用防爆柴油发动机的尾气排放处理，大多采用水浴式冷却装置进行。该装置组件多、体积大，迫使运输车辆必须满足一定的外形尺寸，导致所占据井下空间的范围较大；又由于防爆柴油发动机的尾气是经过废气处理箱中的冷却水过滤后排出的，故每天必须清洗沉淀在箱体内的胶质物及其它杂质。因此，水浴式冷却系统的废水处理，不仅操作人员的劳动强度较大；而且由于冷却水消耗量大，井下补水困难，一旦缺水，尾气排放温度过高，很容易引起瓦斯爆炸，危及安全；又由于尾气先是排入冷却水后再排出的，因而排气阻力较大，降低了发动机应有功率，增加了油耗；另经检测，经冷却水水浴处理后，就直接排出的尾气往往达不到国家规定的排放标准，仍给井下环境造成一定的污染，直接影响到作业人员的身心健康。
发明内容
本实用新型提出一种设有免清洗尾气净化低温排放系统的防爆柴油发动，目的在于降低尾气排放的有害物质，特别是一氧化碳CO，氮氧化合物NOx及碳颗粒的含量；降低排气阻力，提高发动机功率，减少油耗；减轻员工的劳动强度。
本实用新型的技术解决方案：
本实用新型所称的尾气净化低温排放系统，包括相互交错的尾气净化处理系统和尾气冷却水循环系统。所述尾气净化处理系统主要由排气歧管、三元催化装置、冷却器、防爆栅栏、低温净化尾气排放管组成，其中，冷却器内设有两端分别与排气歧管、低温净化尾气排放管相通的尾气排放管。所述尾气冷却水循环系统主要由水箱及风扇、水泵及进出水管、冷却器、三元催化装置组成，其中，冷却器为水套式，水套设有进、出水口，进水口与水泵的出水管连接，出水口与水箱回流管连接。
本实用新型的进一步技术解决方案：
所述冷却器内设有的尾气排放管或为蛇形管、或为盘管、或为螺旋管、或为直管。
所述尾气净化处理系统的排气歧管与三元催化装置之间连接有A排气波纹管、三元催化装置与冷却器之间连接有B排气波纹管、冷却器与防爆栅栏之间连接有C排气波纹管。
所述尾气冷却水循环系统还包括排气歧管内所设水管与水箱组成的尾气冷却水小循环系统。
所述水箱及风扇，或为防爆柴油发动机本体的水箱及风扇，或为外接水箱及防爆柴油发机动本体的风扇，或为外接水箱及风扇。
本实用新型的有益效果：
(一)本实用新型交错设置的尾气净化处理系统和尾气冷却水循环系统改变了传统的尾气水浴式冷却方式，使尾气不直接与冷却水接触，由水泵强制冷却水进行循环，将尾气热量由冷却水带走，免去了尾气水浴式冷却时，每天必须清洗废气处理箱的麻烦，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。
(二)本实用新型由于尾气排放无须经过水过滤，故几乎无排气阻力，经测试，发动机功率提高20％左右，在相同的工况下，燃油消耗率降低5％ -10％。
(三)本实用新型由于采用了成熟的三元催化装置对尾气作净化处理，大大降低了尾气中的一氧化碳CO、氮氧化合物NOx、碳颗粒的含量，经测试，CO、NOx含量下降45％，碳颗粒含量下降90％，处理后的净化尾气达到“国III”的排放标准，减少了井下的空气污染，有利于矿工的身心健康；且尾气冷却水循环系统，可将排放尾气温度降低到70℃以下，杜绝了因尾气排放温度过高而存在的安全隐患。
(四)本实用新型取消了传统的尾气水浴式冷却系统所需的废气处理箱、补水箱，使尾气处理系统体积减少了60％，增大了车辆的有效空间，整个系统拆装方便，维修简单。
附图说明
附图1为本实用新型基本结构示意图(实施例一)；
附图2为本实用新型实施例二的结构示意图；
附图3为本实用新型实施例三的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，
本实用新型包括防爆柴油发动机本体1及进气处理装置4、电监控仪(图中未表示)、尾气净化低温排放系统。尾气净化低温排放系统由尾气净化处理系统和尾气冷却水循环系统组成。尾气净化处理系统主要由排气歧管21、A排气波纹管22、三元催化装置23、B排气波纹管24、冷却器25、C排气波纹管26、防爆栅栏27、低温净化尾气排放管28依次连接组成。尾气冷却水循环系统主要由水箱31及风扇32、水箱通过水泵低压进水管331与水泵33连接，水泵的高压出水管332与冷却器25的低压进水管331、高压出水管332与冷却器下部位的水套进水口253连接，冷却器上部位的水套出水口254连接回水管29至水箱 下部位、与水箱内腔相通。冷却器25为水套式结构，由壳体、蛇形尾气波纹排放管251(盘管或螺旋管或直管，图中未表示)、及内支架252组成，蛇形管的下端通过B排气波纹管24、三元催化装置23、A排气波纹管22与排气歧管21连接相通；蛇形管的上端通过C排气波纹管26、防爆栅栏27(可消除意外出现的明火)与低温净化尾气排放管连接。另，排气歧管21内设有连接水箱31的尾气冷却水小循环水管(图中未表示)。该实施例一的水箱31及风扇32均采用防爆柴油发动机本体1的水箱及风扇。
如图2所示，
实施例二中，增加了外接水箱311，即从冷却器上部位的水套出水口254连接的回水管29至外接水箱311的下部位，与外接水箱内腔相通；而与水泵连接的低压进水管331由外接水箱311上部引出至水泵。其余，所涉及到的尾气净化处理系统的气路和尾气冷却水循环系统的水路均相同于实施例一。
如图3所示，
实施例三中，增加了外接水箱311及风扇321，即从冷却器上部位的水套出水口254的连接的回水管29至外接水箱311的上部位，与外接水箱内腔相通；而与水泵连接的低压进水管331由外接水箱下部引出至水泵。风扇321为外接水箱311散热。其余所涉及到的尾气净化处理系统的气路和尾气冷却水循环系统的水路均相同于以上实施例。本实用新型的工作过程，按上述技术解决方案及实施例中的尾气净化处理系统的气路和尾气冷却水循环系统的水路正常运行，并受电监控仪监控。

Claims (5)

1.设有免清洗尾气净化低温排放系统的防爆柴油发动机，包括防爆柴油发机动本体及进气处理装置、电监控仪，其特征在于：它还包括尾气净化低温排放系统，该系统由尾气净化处理系统和尾气冷却水循环系统组成，所述尾气净化处理系统主要由排气歧管、三元催化装置、冷却器、防爆栅栏、低温净化尾气排放管组成，其中，冷却器内设有两端分别与排气歧管、低温净化尾气排放管相通的尾气排放管；所述尾气冷却水循环系统主要由水箱及风扇、水泵及进出水管、冷却器、三元催化装置组成、其中，冷却器为水套式，水套设有进、出水口，进水口与水泵的出水管连接，出水口与水箱回流管连接。
2.根据权利要求1所述的设有免清洗尾气净化低温排放系统的防爆柴油发动机，其特征在于：所述冷却器由壳体、尾气排放管及内支架组成，其中，尾气排放管或为蛇形管、或为盘管、或为螺旋管、或为直形管。
3.根据权利要求1所述的设有免清洗尾气净化低温排放系统的防爆柴油发动机，其特征在于：所述尾气净化处理系统的排气歧管与三元催化装置之间连接有A排气波纹管、三元催化装置与冷却器之间连接有B排气波纹管、冷却器与防爆栅栏之间连接有C排气波纹管。
4.根据权利要求1所述的设有免清洗尾气净化低温排放系统的防爆柴油发动机，其特征在于：所述尾气冷却水循环系统还包括排气歧管内所设的水管与水箱组成的尾气冷却水小循环系统。
5.根据权利要求1所述的设有免清洗尾气净化低温排放系统的防爆柴油发动机，其特征在于：所述水箱及风扇，或为外接水箱及防爆柴油发机动本体的风扇，或为外接水箱及风扇。 
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