CN208660829U - 一种废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废气处理系统，包括收集废气的汇总连接管、加热器、废气净化装置、调速风机，其中加热器用于加热内部流通的气体，废气净化装置能够对废气进行净化，调速风机用于调节气体的流量；还包括回流管，且回流管一端与调速风机的出气口连接，另一端与加热器进气口连接。采用本申请提供的废气处理系统，在工作时首先启动加热器，利用热辐射和循环流动的高温气体对废气净化装置进行预热，使废气净化装置的载体处于工作温度；而后使汇总连接管内流通需要处理的废气，此时加热器对流通的废气进行加热，废气净化装置进行净化处理，使处理后的废气符合大气污染物综合排放标准，实现了降低环境污染的作用。

Description

一种废气处理系统

技术领域

本实用新型涉及发动机废气治理技术领域，更具体地说，涉及一种废气处理系统。

背景技术

发动机生产企业尤其是柴油机生产企业，在进行发动机运转测试时会向外部排出废气，而废气中含有大量碳烟、CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)、NO_X(氮氧化合物)等污染物，无法达到国家/地方的大气污染物排放标准，因此废气直接排放会造成环境污染。而现有技术中，在发动机测试阶段，发动机生产企业通常没有完善的废气治理系统，造成周边环境的污染。

综上所述，如何提供一种能够减小环境污染的废气处理系统，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种废气处理系统，能够在发动机运转测试阶段净化废气，减少废气对环境的污染。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种废气处理系统，包括用于将发动机测试间的废气汇集的汇总连接管，所述汇总连接管出气口的气体通道依次设有用于加热气体的加热器、用于净化废气的废气净化装置、用于调节排气压力的调速风机；还包括一端与所述调速风机的出气口连接、另一端与所述加热器进气口连接的回流管。

优选的，还包括用于将各所述发动机测试间的废气导出至所述汇总连接管的排气支管，各所述排气支管均设有用于控制排气流量的阀门。

优选的，所述调速风机的出气口还设有方便气体排出的排气筒。

优选的，所述废气净化装置包括用于净化CO、HC、碳烟的第一反应器和用于净化NO_X的SCR反应器，且所述加热器、所述第一反应器和所述 SCR反应器依次连接。

优选的，所述第一反应器包括用于净化CO、HC的DOC反应器和处理碳烟的DPF反应器，且所述DOC反应器的出气口与所述DPF反应器的进气口连接。

优选的，所述第一反应器还包括壳体，所述DOC反应器和所述DPF 反应器均安装于所述壳体中。

优选的，所述加热器为电加热器或天然气加热器或柴油加热器。

优选的，所述回流管设有控制气体通断的电动阀。

优选的，所述回流管设有用于控制气体流向的单向阀。

优选的，所述回流管设有用于增强气体流动的引流风机。

本实用新型提供的废气处理系统包括收集废气的汇总连接管、加热器、废气净化装置、调速风机和回流管，其中加热器用于加热内部流通的气体，废气净化装置能够对废气进行净化，调速风机用于调节排气压力；回流管一端与调速风机的出气口连接，另一端与加热器进气口连通。

在工作过程中，首先启动加热器和调速风机，控制加热后的空气在回流管、加热器、废气净化装置内部循环流动，使废气净化装置达到工作所需的温度。而后将发动机测试间的废气汇集至汇总连接管中，废气经过加热器的加热、废气净化装置的净化处理，最终经过调速风机的出气口排出。

本申请提供的废气处理系统能够利用加热器和回流管对废气净化装置进行预热，而后利用废气净化装置进行净化，使处理后的废气符合大气污染物综合排放标准，实现了降低环境污染的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的废气处理系统的结构示意图。

图1中的附图标记为：

排气支管1、阀门2、汇总连接管3、加热器4、第一反应器5、SCR 反应器6、调速风机7、排气筒8、发动机测试间9、回流管10。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种废气处理系统，能够在发动机运转测试阶段净化废气，减少废气对环境的污染。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的废气处理系统的结构示意图。

本实用新型提供了一种废气处理系统，包括用于将发动机测试间9的废气汇集的汇总连接管3，汇总连接管3出气口的气体通道依次设有用于加热气体的加热器4、用于净化废气的废气净化装置、用于调节排气压力的调速风机7；还包括一端与调速风机7的出气口连接、另一端与加热器4进气口连接的回流管10。

具体的，汇总连接管3能够将发动机测试间9在测试阶段产生的废气导出至自身的管道内部。加热器4与汇总连接管3的出气口连接，主要起到预热废气净化装置和加热废气的作用，可具体选用电加热器、天然气加热器、柴油加热器或其他种类的加热装置。

需要说明的是，加热器4的加热功率需要结合需求具体选择，对废气净化装置进行预热后，能够使废气净化装置达到最高催化效率时所需的工作温度即可。另外，在发动机测试过程中，加热器4的实际加热功率需要结合发动机的工况做适应性调整。当发动机处于小负荷工况测试时，发动机的排气温度较低，则废气需要升高的温度较大，加热器4处于大功率工作状态；而当发动机处于大负荷工况测试时，废气的温度较高，此时加热器4处于小功率即可。

废气净化装置与加热器4的出气口连接，用于对发动机产生的废气进行净化。发动机产生的废气主要包括CO、HC、NO_X和碳烟，而由于发动机种类不同、使用的燃料不同，因此废气中各成分的种类及含量也存在差异。可以理解的，废气净化装置可以为多个反应器串联的组合装置，各反应器能够针对各自对应的污染物进行单独净化。例如，废气净化装置具体包括DOC(Diesel Oxidation Catalyst，柴油机氧化催化转换装置)反应器、 DPF(DieselParticulate Filter，微粒过滤器)反应器和SCR(Selective Catalytic Reduction，选择型还原装置)反应器，其中DOC反应器主要将CO、HC 氧化成CO₂、H₂O，同时能够降低碳烟中的可溶性用有机成分；DPF反应器主要对碳烟中的不可溶成分进行过滤；SCR反应器主要将NO_X转化为N₂及H₂O。

需要说明的是，废气净化装置的催化剂载体的用量需要根据实际需求具体选择。例如，可以根据发动机测试间9最大的测试发动机功率和当前未处理的排放量参考值，结合生产节拍以及发动机测试间9同时运转率，统筹计算出多个发动机测试间9汇总后的总排气流量和总排放量，并利用现有成熟的发动机废气后处理的计算模型确定相匹配的各催化器载体的体积。

可以理解的，为了保障废气处理系统高效、稳定的运行，工作过程中还可以对气体的流量、温度、压力、NO_X进行监测。例如，在加热器4前端测量废气流量、温度及压力，加热器4后端测量温度，各反应器前端和后端均测量温度和压力，SCR反应器6的前端和后端还进行NO_X的检测。

调速风机7设置在废气净化装置的出气口，主要用于将废气从废气净化装置中抽出，使废气排放至外部环境中。另外，由于测试阶段发动机的工况可能不同，导致汇总连接管3的废气流量不同，在使用过程中调速风机7能够根据废气流量调节排气压力，即，需要降低排气压力时则增大调速风机7的转速，以便满足发动机测试的技术要求。可选的，为了方便气体的排出，调速风机7的出气口还可以设置排气筒8，从而对气体进行引流。

回流管10设置在加热器4前端和调速风机7后端，主要用于对废气净化装置进行预热。在预热过程中，首先打开加热器4和调速风机7，同时汇总连接管3内不流通废气，此时，经过加热器4加热后的高温空气在加热器4、废气净化装置、调速风机7和回流管10中循环流动，对废气净化装置进行加热，同时废气净化装置受热辐射的作用而升温。回流管10能够加快废气净化装置的预热效率，缩短预热时间，降低预热的能耗。

采用本申请提供的废气处理系统，在工作时首先启动加热器4，利用热辐射和循环流动的高温气体对废气净化装置进行预热，使废气净化装置的载体处于工作温度。而后使汇总连接管3内流通需要处理的废气，此时加热器4对流通的废气进行加热，废气净化装置进行净化处理，有效降低废气中的CO、HC、NO_X和碳烟等污染物的排放量，减小废气造成的环境污染。

进一步的，为了避免废气不经废气净化装置直接排出，本申请提供的一种实施例中，回流管10设有控制气体通断的电动阀。在预热废气净化装置的过程中，电动阀处于打开状态。而预热完毕汇总连接管3内流通有废气时，一方面，可以选择关闭电动阀，从而使废气全部经过加热器4和废气净化装置。另一方面，也可以在回流管10设置用于控制气体流向的单向阀，由于单向阀能够控制气体仅从回流管10的B端向A端流动，因此废气无法通过回流管10直接排出。

为了进一步提高气体的流动性、缩短预热时间，在上述任意一个实施例的基础上，回流管10设有用于增强气体流动的引流风机。具体的，考虑到预热阶段调速风机7的功率较低，循环气体流动性较差，因此在回流管 10设置引流风机能够加强气体的流动效果，提高废气净化装置的预热效率。可以理解的，在预热阶段，若引流风机能够保障气体流通的通畅，则调速风机7可以处于停止状态，而预热完毕对废气进行净化时，再启动调速风机7即可。

可选的，为了方便控制，废气处理系统还包括用于将一个或多个发动机测试间9的废气导出至汇总连接管3的排气支管1，各排气支管1均设有阀门2。具体的，考虑到发动机生产企业可能会配备多个进行测试的发动机测试间9，因此本实施例中各发动机测试间9均对应设置有排气支管1，各排气支管1的排气孔均与汇总连接管3密封连接，从而使各发动机测试间9 的废气汇集至汇总连接管3中。每个排气支管1均设置阀门2，阀门2可以控制对应排气支管1的通断，如有需求也可以控制对应排气支管1的排气流量。在废气净化装置预热阶段，阀门2处于关闭状态，预热完成后打开有生产任务的发动机测试间9的阀门2，使各发动机测试间9排出的废气均进入汇总连接管3。

可选的，本申请提供的一种实施例中，废气净化装置包括用于净化CO、 HC、碳烟的第一反应器5和用于净化NO_X的SCR反应器6，且加热器4、第一反应器5、SCR反应器6和调速风机7依次连接。具体的，第一反应器 5为DOC+DPF组合装置，能够对CO、HC和碳烟进行初步处理，SCR反应器6将初步处理后的废气中的NO_X进行净化。在工作过程中，处理CO 时需要将CO氧化，该过程能够将部分NO氧化成NO₂，而合适比例的NO 和NO₂有利于后续SCR反应器6对NO_X进行处理，因此，SCR反应器6 设置在第一反应器5的后端。

可选的，本申请提供的一种实施例中，第一反应器5包括用于净化CO、 HC的DOC反应器和处理碳烟的DPF反应器，且DOC反应器的出气口与 DPF反应器的进气口连接。具体的，DOC反应器对CO的氧化作用能够使废气温度升高，对碳烟处理过程有益。因此，DOC反应器设置在DPF反应器的前端。

在实际使用过程中，DOC反应器和DPF反应器的体积通常比较小，因此二者可以集成为整体式结构，即第一反应器5设置有壳体，DOC反应器和DPF反应器均安装于壳体中，从而简化废气处理系统的装配过程。可以理解的，DOC反应器和DPF反应器也可以采用独立布置的方式，对废气进行处理。

可选的，为了优化废气净化装置的使用效果，本实施例中，SCR反应器6设有用于监测温度的温度传感器，且温度传感器通过控制器与加热器4 连接。具体的，根据SCR反应器6的工作特性，其载体处于最佳工作温度区间才能够有效降低NO_X，因此在预热阶段需要保障SCR反应器6的温度。温度传感器对SCR反应器6的温度进行检测，并将当前温度信息发送至控制器，控制器将获取的当前温度与预设温度进行比较，其中预设温度具体为载体最佳工作温度。在工作过程中，若当前温度低于预设温度，则控制器增大加热器的加热功率，以保障化学反应的高效进行。

另外，控制器还可以与阀门2连接，当温度达到预设温度时则打开排气支管1的阀门2，使废气进入汇总连接管3；否则继续利用加热器4进行预热。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的废气处理系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种废气处理系统，其特征在于，包括用于将发动机测试间(9)的废气汇集的汇总连接管(3)，所述汇总连接管(3)出气口的气体通道依次设有用于加热气体的加热器(4)、用于净化废气的废气净化装置、用于调节排气压力的调速风机(7)；还包括一端与所述调速风机(7)的出气口连接、另一端与所述加热器(4)进气口连接的回流管(10)。

2.根据权利要求1所述的废气处理系统，其特征在于，还包括用于将各所述发动机测试间(9)的废气导出至所述汇总连接管(3)的排气支管(1)，各所述排气支管(1)均设有用于控制排气流量的阀门(2)。

3.根据权利要求2所述的废气处理系统，其特征在于，所述调速风机(7)的出气口还设有方便气体排出的排气筒(8)。

4.根据权利要求3所述的废气处理系统，其特征在于，所述废气净化装置包括用于净化CO、HC、碳烟的第一反应器(5)和用于净化NO_X的SCR反应器(6)，且所述加热器(4)、所述第一反应器(5)和所述SCR反应器(6)依次连接。

5.根据权利要求4所述的废气处理系统，其特征在于，所述第一反应器(5)包括用于净化CO、HC的DOC反应器和处理碳烟的DPF反应器，且所述DOC反应器的出气口与所述DPF反应器的进气口连接。

6.根据权利要求5所述的废气处理系统，其特征在于，所述第一反应器还包括壳体，所述DOC反应器和所述DPF反应器均安装于所述壳体中。

7.根据权利要求6所述的废气处理系统，其特征在于，所述加热器(4)为电加热器或天然气加热器或柴油加热器。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的废气处理系统，其特征在于，所述回流管(10)设有控制气体通断的电动阀。

9.根据权利要求8所述的废气处理系统，其特征在于，所述回流管(10)设有用于控制气体流向的单向阀。

10.根据权利要求9所述的废气处理系统，其特征在于，所述回流管(10)设有用于增强气体流动的引流风机。