CN208564701U - 船用柴油机排气口的烟尘收集器 - Google Patents

Abstract

一种可有效消除柴油机排出的废气中的灰烬并可大大延长排气消声器的使用寿命的船用柴油机排气口的烟尘收集器。该烟尘收集器设置在船用柴油机排气口与该柴油机的消声器之间，其由固接在柴油机排气筒上的壳体、存放收集到的烟尘的集灰筒和引导柴油机排出的高速废气气流变为旋转气流的旋流器构成，旋流器置于壳体的中空通道内，其由导流体和固接其上的旋流叶片构成；在导流体中段对应的中空通道的内壁上设有与集灰筒相通的排灰孔，废气气流中的烟尘通过相邻两片旋流叶片构成的气流槽后，在离心力的作用下穿过该排灰孔甩入集灰筒中。其结构简单、布局合理、安装方便，同时，在能够收集所述废气中的烟尘的情况下，还能降低废气气流冲击产生的部分噪音。

Description

船用柴油机排气口的烟尘收集器

技术领域

本实用新型涉及一种船用柴油机，特别涉及一种船用柴油机废气排出口安装的烟尘收集器。

背景技术

船用柴油机由于其动力足、功率大，在其运行时会产生较大的噪音，同时因其燃烧不充分会使排出的废气中含有大量未燃尽的灰烬(也称烟尘)。

现有技术中，为了降低其噪音，会在该类柴油机的排气口设置消声器，而消声器则由具有废气流入口和流出口的外壳、设置在外壳内的吸声护面和包裹在吸声护面内的吸声体构成。在吸声护面上设有若干个吸声孔，当柴油机排出的含有巨大噪声的废气沿吸声护面外壁穿过该消声器后，废气气流中的大部分噪声被吸声护面内的吸声体吸收而转换成热能释放。

在长期的使用过程中，废气气流中的灰烬会逐渐在所述吸声护面外壁上沉积，其中，一部分灰烬会穿过吸声护面上的吸声孔进入吸声体内，另一部分沉积在吸声孔周边使该孔的孔径变小，这两种情况都会造成该消声器降噪效果变差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可有效消除柴油机排出的废气中的灰烬并可大大延长排气消声器的使用寿命的船用柴油机排气口的烟尘收集器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型的船用柴油机排气口的烟尘收集器，其特征在于：该烟尘收集器设置在船用柴油机排气口与该柴油机的消声器之间，其由固接在柴油机排气筒上的壳体、存放收集到的烟尘的集灰筒和引导柴油机排出的高速废气气流变为旋转气流的旋流器构成，其中，

壳体由耐高温材料所制，其外形为方形或圆柱形，其上设有沿其轴线走向的中空通道；

集灰筒为中空通道的内壁与所述壳体外壁之间的中空夹层，该中空夹层环绕该中空通道设置；

旋流器置于中空通道内，其由沿中空通道轴向延伸且为中空柱状的导流体和固接在导流体前段且沿导流体径向向外延伸的至少三片旋流叶片构成；所述旋流叶片沿导流体外周壁均匀间隔设置，其内侧边固接在导流体上，其外侧边的尾端与中空通道的内壁固接，相邻两片旋流叶片之间形成的气流槽与该导流体的轴线之间的夹角在15-30角；

在与导流体的中段相对应的所述中空通道的内壁上设有与集灰筒相通的排灰孔，所述废气气流中的烟尘通过所述气流槽后，在离心力的作用下穿过该排灰孔甩入集灰筒中。

所述旋流叶片为刀片形，其径向宽度由前至后逐渐增大，所述气流槽的轴向形状为与轴线成10-30度角度的直线槽。

所述旋流叶片为刀片形，其径向宽度由前至后逐渐增大，所述气流槽的形状为与轴线成10-30度角度螺旋线型槽。

在所述导流体的前端端面上设有用于减小废气气流阻力的导流罩，该导流罩的形状为球冠状、中空圆锥状或中空棱锥状，导流罩的底面外径与导流体的外径相同。

所述旋流叶片的前端紧贴所述的导流罩的底面，所述旋流叶片的形状为四边形，其内侧边和外侧边分别可为弧线形或直线形，由前至后看，所有旋流叶片围合构成的轮廓外形为锥台形，该锥台形的锥度在18-25度。

导流体的后段为中空柱形或中空锥形的尾椎，尾椎可为与导流体固接为一体的分离部件，也可为与导流体一体成形的一部分，在尾椎的后端面上设有与导流体的中空内腔相通的排气小孔。

在所述尾椎上还设有用于将所述导流体居中设置的长杆形的定位架，该定位架与导流体轴线相垂直，其里端固接在导流体上，其外端固接在中空通道的内壁上。

所述导流体由不锈钢材、钛材或合金钢材料制成，其长度在300-2000mm，其外径在150-300mm，导流体壳体2的厚度为1-10mm。

所述锥台形的锥高在50mm-200mm。

本实用新型的烟尘收集器安装在柴油机排气管与排气消声器之间，其采用可引导柴油机所排废气转变成旋转流动废气的旋流器，使该废气中的质量较大的烟尘在离心力的作用下被甩入集灰筒中。其结构简单、布局合理、安装方便，同时，在能够收集所述废气中的烟尘的情况下，还能降低废气气流冲击产生的部分噪音。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的烟尘收集器的平面示意图。

图2为适于柴油机排气气流为高速气流时安装的本实用新型的烟尘收集器的平面示意图。

图3为适于空气动力性能较强时安装的本实用新型的烟尘收集器的平面示意图。

图4为本实用新型烟尘收集器的导流体的纵向剖面图。

图5为本实用新型烟尘收集器中的旋流器的几种断面形状示意图。

图6为几种旋流叶片的平面示意图。

附图标记如下：

烟尘收集器1、壳体2、中空通道21、集灰筒3、排灰孔31、旋流器4、导流体41、旋流叶片42、内侧边421、外侧边422、外侧尾边423、背侧边424、气流槽43、定位架44、导流罩45、尾椎46、灰烬5、废气6。

具体实施方式

本实用新型的船用柴油机排气口的烟尘收集器1(以下称烟尘收集器1)是在船用柴油机的排气口处新增的一个部件，将其安装在柴油机排气口与消声器之间，可有效延长消声器的使用寿命。其主要作用是将柴油机排出的废气6中的灰烬5(也称烟尘)滤除，防止这些灰烬5随废气6气流进入消声器堵塞消声器的吸声体。

如图1－3所示，所述烟尘收集器1由固接在柴油机排气管上的壳体2、用于存放收集到的烟尘的集灰筒3和引导柴油机排出的高速废气6气流转变为旋转气流的旋流器4构成。

1、壳体2

壳体2由耐高温材料所制，其外形为方形、圆柱形或其它棱柱形。

壳体2上设有沿其轴线走向的中空通道21，中空通道21的进口与柴油机的排气管出口相接，中空通道21的出口与消声器的入口相接，中空通道21的直径小于壳体2的外径。

该壳体2通过快速拆装结构或螺钉固定安装在柴油机的排气管的尾部。

2、集灰筒3

为中空通道21的内壁与所述壳体2外壁之间的中空夹层，该中空夹层环绕该中空通道21设置。

在集灰筒3上设有出灰闸门，打开出灰闸门即可将积存其中的烟尘排出。

在中空通道21的内壁上还设有长条状的排灰孔31，集灰筒3通过排灰孔31与中空通道21相通。

3、旋流器4

旋流器4置于所述中空通道21内的前端(以下将接近柴油机排气管的一端称为前，临近消声器的一端称为后或尾，介于前后之间的称为中；将沿中空通道21径向临近轴线侧称为内，远离轴线侧称为外)，其由导流体41和旋流叶片42构成。

1)导流体41

如图1－4所示，导流体41主要用于承托旋流叶片42并对其起支撑作用，其由不锈钢、钛材或其它碳钢材料制成。

导流体41的外形为沿中空通道21轴向延伸且具有中空内腔的柱状，其外径小于中空通道21的直径，其差值取决于是否能使柴油机排气管排气顺畅来定，当发生阻碍所排气体的流动时，则需减小导流体41的外径。

导流体41的轴向长度根据柴油机排气管排出的废气6的气流速度来定，当废气6的气流速度较高时，导流体41的长度可适当加长，其目的是提高该旋流器4的稳定性，进一步的，还可通过在导流体41尾端增设长杆形的定位架44以再次提高该旋流器4的稳定性。

安装时，定位架44的内端固接在导流体41上，其外端固接在中空通道21的内壁上，定位架44可以为一根沿导流体41径向贯穿安装在该导流体41上的支撑杆，也可为两段分别固接在导流体41与中空通道21内壁之间的支撑杆。

定位架44由不锈钢、钛材或其它碳钢材料制成，为实心的圆柱体，其直径优选在5mm-20mm。

本实用新型优选导流体41的外形为圆柱形，其外径在50-200mm，其轴向长度在300-2000mm，其壳体2的厚度为1-10mm。

为了减小废气6气流阻力，本实用新型在导流体41的前端端面上设置导流罩45，该导流罩45的形状为球冠状、中空圆锥状或中空棱锥状，其可顺利引导所述废气6沿导流体41外壁流动并且还可避免该废气6在冲击导流体41时产生的噪音。

导流罩45的底面外径、壳体2厚度分别与导流体41的外径、壳体2厚度相同。

为了降低废气6的阻力，在导流体41的尾部增设一个中空柱形或中空锥形的尾椎46，该尾椎46可为与导流体41固接为一体的分离部件，也可为与导流体41为一体成形的部分，在尾椎46的后端面上设有一个与导流体41的中空内腔相通的排气小孔，该小孔的作用是当导流体41突然升温后，将导流体41的中空内腔内的膨胀气体加以释放，以避免导流体41膨胀变形。

尾椎46的形状可根据空气动力性能(如气流速度)的要求来定，空气动力性能要求较高的(即柴油机排出的废气6气流速度较高时)可选择锥形体的尾椎46(如图3所示)。

当需要在导流体41上设置所述尾椎46时，也可将所述的定位架44安装在该尾椎46与中空通道21的内壁之间。

2)旋流叶片42

由不锈钢、钛材或其它碳钢材料制成，旋流叶片42的数量可根据消声器的大小来确定，一般为3-12片(如图5所示)，其叶片形状有几种形式及其尺寸值(如图6所示)。

旋流叶片42固接在所述导流体41的前段且沿导流体41外周壁均匀间隔设置。

在设置有导流罩45的情况下，旋流叶片42的前端紧贴导流罩45的底面设置。

每片旋流叶片42的形状为刀片形，包括四个边，分别为内侧边421、外侧边422、外侧尾边423和背侧边424。

旋流叶片42的内侧边421和外侧边422均可为弧线形或直线形。旋流叶片42径向宽度由前至后逐渐增大，其内侧边421固接在导流体41上，其外侧边422为迎风边，外侧尾边423(也称外侧边422的尾端)与中空通道21的内壁固接。由前至后看，所有旋流叶片42围合构成的轮廓外形为锥台形，该锥台形的锥度在18-25度，锥高在50mm-200mm。

相邻两片旋流叶片42之间形成气流槽43，即柴油机所排废气6沿该气流槽43由前至后流动。气流槽43有以下两种结构：

1)直线型

旋流叶片42轴向长度较短，所形成的气流槽43以与导流体41的轴线倾斜15-30角的斜度设置。

2)螺旋线型

旋流叶片42的轴向长度较长，所形成的气流槽43以与导流体41的轴线倾斜15-30度角的斜度螺旋线设置。

旋流叶片42的作用是形成设定形状的气流槽43，当柴油机所排废气6的高速气流以直线流动方式进入所述气流槽43后，该气流槽43将直线流动的气流逐渐引导为高速旋转的气流，当高速旋转的气流行至导流柱中后段时，该高速气流中的烟尘在离心力的作用下被分离并甩至中空通道21的内壁上，当烟尘所到之处正好为排灰孔31，则该部分烟尘即由排灰孔31进入集灰筒3内。

Claims (9)

1.一种船用柴油机排气口的烟尘收集器，其特征在于：该烟尘收集器(1)设置在船用柴油机排气口与该柴油机的消声器之间，其由固接在柴油机排气筒上的壳体(2)、存放收集到的烟尘的集灰筒(3)和引导柴油机排出的高速废气(6)气流变为旋转气流的旋流器(4)构成，其中，

壳体(2)由耐高温材料所制，其外形为方形或圆柱形，其上设有沿其轴线走向的中空通道(21)；

集灰筒(3)为中空通道(21)的内壁与所述壳体(2)外壁之间的中空夹层，该中空夹层环绕该中空通道(21)设置；

旋流器(4)置于中空通道(21)内，其由沿中空通道(21)轴向延伸且为中空柱状的导流体(41)和固接在导流体(41)前段且沿导流体(41)径向向外延伸的至少三片旋流叶片(42)构成；所述旋流叶片(42)沿导流体(41)外周壁均匀间隔设置，其内侧边(421)固接在导流体(41)上，其外侧边(422)的尾端与中空通道(21)的内壁固接，相邻两片旋流叶片(42)之间形成的气流槽(43)与该导流体(41)的轴线之间的夹角在15-30角；

在与导流体(41)的中段相对应的所述中空通道(21)的内壁上设有与集灰筒(3)相通的排灰孔(31)，所述废气(6)气流中的烟尘通过所述气流槽(43)后，在离心力的作用下穿过该排灰孔(31)甩入集灰筒(3)中。

2.根据权利要求1所述的船用柴油机排气口的烟尘收集器，其特征在于：所述旋流叶片(42)为刀片形，其径向宽度由前至后逐渐增大，所述气流槽(43)的轴向形状为与轴线成10-30度角度的直线槽。

3.根据权利要求1所述的船用柴油机排气口的烟尘收集器，其特征在于：所述旋流叶片(42)为刀片形，其径向宽度由前至后逐渐增大，所述气流槽(43)的形状为与轴线成10-30度角度螺旋线型槽。

4.根据权利要求2或3所述的船用柴油机排气口的烟尘收集器，其特征在于：在所述导流体(41)的前端端面上设有用于减小废气(6)气流阻力的导流罩(45)，该导流罩(45)的形状为球冠状、中空圆锥状或中空棱锥状，导流罩(45)的底面外径与导流体(41)的外径相同。

5.根据权利要求4所述的船用柴油机排气口的烟尘收集器，其特征在于：所述旋流叶片(42)的前端紧贴所述的导流罩(45)的底面，所述旋流叶片(42)的形状为四边形，其内侧边(421)和外侧边(422)分别可为弧线形或直线形，由前至后看，所有旋流叶片(42)围合构成的轮廓外形为锥台形，该锥台形的锥度在18-25度。

6.根据权利要求5所述的船用柴油机排气口的烟尘收集器，其特征在于：导流体(41)的后段为中空柱形或中空锥形的尾椎(46)，尾椎(46)可为与导流体(41)固接为一体的分离部件，也可为与导流体(41)一体成形的一部分，在尾椎(46)的后端面上设有与导流体(41)的中空内腔相通的排气小孔。

7.根据权利要求6所述的船用柴油机排气口的烟尘收集器，其特征在于：在所述尾椎(46)上还设有用于将所述导流体(41)居中设置的长杆形的定位架(44)，该定位架(44)与导流体(41)轴线相垂直，其里端固接在导流体(41)上，其外端固接在中空通道(21)的内壁上。

8.根据权利要求5所述的船用柴油机排气口的烟尘收集器，其特征在于：所述导流体(41)由不锈钢材、钛材或合金钢材料制成，其长度在300-2000mm，其外径在150-300mm，导流体(41)壳体(2)的厚度为1-10mm。

9.根据权利要求5所述的船用柴油机排气口的烟尘收集器，其特征在于：所述锥台形的锥高在50mm-200mm。