CN205064046U - 一种大型柴油机的尾气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大型柴油机的尾气处理装置，包括连接在气缸尾气出口端的尾气处理箱，尾气处理箱内通过管路依次连接斯特林发电机和颗粒分离器；在斯特林发电机与颗粒分离器之间的管路上还连接有一个EGR系统，EGR系统通过EGR循环回路将部分尾气再反馈至气缸的进气端。通过将斯特林发电机、EGR系统和颗粒分离器集成于一个尾气处理箱中，它们彼此是可以单独控制，也可根据尾气的实际情况对它们进行调整，具有良好的独立性，可分别进行拆卸、维护。此外，尾气处理箱对尾气处理后所产生的有害物质进行统一收集，每隔一段时间再对尾气处理箱进行集中清洗、物质清除等维护。尾气处理箱与柴油机的排气口通过管道相连，实现整体的可操作性。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油机尾气的净化处理领域，尤其涉及一种大型柴油机的尾气处理装置。
背景技术
近几年来，柴油机以其动力大、效率高而得到了广泛的应用，尤其是在航海船只领域，为人类社会的发展，航海事业的进步做出了巨大的贡献。相比于汽油机，柴油机燃料燃烧所产生的尾气中含有较多的固体颗粒和NOx等有害成分。目前，在常见的柴油机尾气排放处理技术中，通常是将尾气经过简单的净化处理之后直接排放至大气中，大气中的有害气体成分不断增加，固体颗粒PM也成为当今对环境造成危害的一种新污染，不仅对环境产生危害、浪费能源，同时也威胁了人类的健康。
目前，对于柴油机尾气污染的处理方法主要分为机内处理与机外处理。机内处理主要是对燃料进行处理，使燃料更充分燃烧，如喷雾技术。而机外处理则主要是通过一些技术手段对排放的尾气进行处理，如EGR、SCR、WHR等。在柴油机系统中，往往使用某一种技术手段进行处理，对尾气中的有害成分不能彻底清除；同时，处理装置一般与柴油机系统配套使用，在通用性方面程度不高，在处理技术上也有待改进。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种大型柴油机的尾气处理装置。能够分别对尾气中的余热、NOx、固体颗粒等进行处理，经过处理后的废气再排放至大气中。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种大型柴油机的尾气处理装置，包括连接在气缸尾气出口端的尾气处理箱，所述尾气处理箱内通过管路依次连接斯特林发电机和颗粒分离器；在斯特林发电机与颗粒分离器之间的管路上还连接有一个EGR系统，EGR系统通过EGR循环回路将部分尾气再反馈至气缸的进气端；所述斯特林发电机、颗粒分离器和EGR系统，分别以为可拆卸方式设置在尾气处理箱内。
所述颗粒分离器包括用于气固分离的固体颗粒离心机和用于收集固体颗粒的金属过滤网；通过固体颗粒离心机的旋转叶片产生离心力将气体中携带的固体颗粒进行二相分离，固体颗粒被甩至设置在颗粒分离器的管壁上的金属过滤网上，固体颗粒被金属过滤网吸附、收集。
所述颗粒分离器的出口端设置有第二过滤网。
一种大型柴油机的尾气处理方法如下：
在气缸进气口处通入纯氧和惰性气体的组合，并根据需要条件调节氧气的浓度；
气缸中的尾气由排气口进入尾气处理箱内，进入尾气处理箱内的尾气，先经过斯特林发动机，斯特林发动机对尾气中的余热进行收集并用来发电，给外部设备提供电能；
流出斯特林发动机的一部分尾气通过EGR循环回路反馈至气缸内，使其在气缸内进行二次燃烧；由于流出斯特林发动机的尾气中的热量低于流入斯特林发动机前的热量，从而减少了NOx的生成；流出斯特林发动机后的尾气接着进入颗粒分离器，通过颗粒分离器的固体颗粒离心机旋转叶片产生的离心力，将尾气中携带的固体颗粒进行二相分离，分离后的固体颗粒在惯性的作用下，被甩在颗粒分离器的管壁上并被金属过滤网吸附，完成尾气的第一次过滤；
经过第一次过滤后的尾气，再经过设置在颗粒分离器出口的第二过滤网，使尾气得到第二次过滤后，并排放至大气中，实现尾气的净化处理。
本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1、本实用新型与传统方法所处理的模式不同。在传统的技术方法中，主要是针对排放尾气中的某一类成分处理，或者是几种处理装置分别操作，相对独立。而本实用新型通过将斯特林发电机、EGR系统和颗粒分离器集成于一个尾气处理箱中，在尾气通过尾气处理箱的过程中，分别对尾气中的余热、NOx、颗粒等进行处理后再排放。因此，对排放的尾气经过了比较全面的处理。
2、本实用新型在尾气处理箱中首先对尾气中的余热进行利用。由于在尾气中含有大量的热量，斯特林发电机的原理即是利用外部热源的作用带动发电装置进行发电，所得到的电能可以用来供外部设备，如发动机使用。
3、本实用新型在使用EGR系统对尾气中所含有的NOx气体进行处理。与传统方法不同的是，由于NOx与固体颗粒之间存在此消彼长的关系，本实用新型所采用的是在柴油机的进气处通入纯氧和惰性气体的组合，其中，可以根据需要条件调节氧气的浓度，相比于传统方法，可以提高EGR率，氧气浓度的提高有助于颗粒的减少，并且此方法对于NOx的生成可以从源头上减少。
4、本实用新型的颗粒分离与传统方法中直接进行过滤不同，本实用新型采用两道分离综合使用，首先尾气通过高速旋转的叶片可以将大部分固体颗粒甩在管壁并被金属滤网过滤，完成第一道离心力净化过滤；经过第一道离心力净化过滤后的尾气再经过第二过滤网，使尾气得到二次过滤，并排放至大气中，实现尾气的净化处理。
5、本实用新型将斯特林发电机、EGR系统和颗粒分离器集成于一个尾气处理箱中，能够对排放的尾气实现多方面的利用与处理。同时，各个部分可以根据情况单独进行调节，能够对每一个功能模式进行单独管理与维护。
6、本实用新型技术手段简便易行，它的应用将有利于尾气处理技术的进一步提高，更有利于环境保护。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为EGR循环回路示意图。
图3为尾气经过第一次过滤和第二次过滤示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。
实施例
如图1至3所示。本实用新型公开了一种大型柴油机的尾气处理装置，包括连接在气缸尾气出口端的尾气处理箱，所述尾气处理箱内通过管路依次连接斯特林发电机和颗粒分离器；在斯特林发电机与颗粒分离器之间的管路上还连接有一个EGR系统，EGR系统通过EGR循环回路将部分尾气再反馈至气缸的进气端，使未燃尽的尾气重新返回气缸进行二次燃烧。
所述颗粒分离器包括用于气固分离的固体颗粒离心机和用于收集固体颗粒的金属过滤网；通过固体颗粒离心机的旋转叶片产生离心力将气体中携带的固体颗粒进行二相分离，固体颗粒被甩至设置在颗粒分离器的管壁上的金属过滤网上，固体颗粒被金属过滤网吸附、收集。
所述颗粒分离器的出口端设置有第二过滤网。
本实用新型通过管路将斯特林发电机、EGR系统和颗粒分离器连接，并集成于一个尾气处理箱中，它们彼此是可以单独控制，也可以根据尾气的实际情况对它们进行调整，具有良好的独立性，可以分别进行拆卸、维护。此外，尾气处理箱对尾气处理后所产生的有害物质进行统一收集，每隔一段时间再对尾气处理箱进行集中清洗、物质清除等维护。尾气处理箱与柴油机的排气口通过管道相连，实现整体的可操作性。
采用本实用新型大型柴油机的尾气处理装置，对尾气处理净化的过程可通过如下方法实现：
在气缸进气口处通入纯氧和惰性气体的组合(代替传统方法所采用的空气)，并根据需要条件调节氧气的浓度；
气缸中的尾气由排气口进入尾气处理箱内，进入尾气处理箱内的尾气，先经过斯特林发动机，斯特林发动机对尾气中的余热进行收集并用来发电，给外部设备提供电能；
流出斯特林发动机的一部分尾气通过EGR循环回路反馈至气缸内，使其在气缸内进行二次燃烧；由于流出斯特林发动机的尾气中的热量低于流入斯特林发动机前的热量，从而减少了NOx的生成；流出斯特林发动机后的尾气接着进入颗粒分离器，通过颗粒分离器的固体颗粒离心机旋转叶片产生的离心力，将尾气中携带的固体颗粒进行二相分离，分离后的固体颗粒在惯性的作用下，被甩在颗粒分离器的管壁上并被金属过滤网吸附，完成尾气的第一次过滤；
经过第一次过滤后的尾气，再经过设置在颗粒分离器出口的第二过滤网，使尾气得到第二次过滤后，并排放至大气中，实现尾气的净化处理。
如上所述，便可较好地实现本实用新型。
本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种大型柴油机的尾气处理装置，其特征在于，包括连接在气缸尾气出口端的尾气处理箱，所述尾气处理箱内通过管路依次连接斯特林发电机和颗粒分离器；在斯特林发电机与颗粒分离器之间的管路上还连接有一个EGR系统，EGR系统通过EGR循环回路将部分尾气再反馈至气缸的进气端；
所述斯特林发电机、颗粒分离器和EGR系统，分别以为可拆卸方式设置在尾气处理箱内。
2.根据权利要求1所述的大型柴油机的尾气处理装置，其特征在于，所述颗粒分离器包括用于气固分离的固体颗粒离心机和用于收集固体颗粒的金属过滤网；通过固体颗粒离心机的旋转叶片产生离心力将气体中携带的固体颗粒进行二相分离，固体颗粒被甩至设置在颗粒分离器的管壁上的金属过滤网上，固体颗粒被金属过滤网吸附、收集。
3.根据权利要求1所述的大型柴油机的尾气处理装置，其特征在于，所述颗粒分离器的出口端设置有第二过滤网。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105257369A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-20 | 华南理工大学 | 一种大型柴油机的尾气处理装置及其方法 |
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- 2015-10-23 CN CN201520835461.0U patent/CN205064046U/zh not_active Expired - Fee Related
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