CN212838028U - 一种船用脱硝减排装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于尾气净化技术领域，更具体地说，涉及一种船用脱硝减排装置。它包括进气外壳、进气内壳、排气管、催化剂层；进气外壳上段呈圆筒状，下段呈圆锥状，底部连接有第一集尘室和第一集尘管；进气内壳设于进气外壳内，进气内壳上段呈圆筒状，下段呈圆锥状且封闭；进气内壳与进气外壳在顶部封闭连接；进气外壳与进气内壳围合形成的腔室记为进气室；排气管呈圆筒状并竖直设于进气内壳内；排气管与进气内壳所夹的空腔的上段，呈圆管状，并且内部设有催化剂层；排气管和进气内壳上均分布有通孔连通催化剂层；排气管底部通过管道伸出进气外壳；延进气外壳的切线方向还设有进气管，进气管连通进气室。本实用新型除尘效果好，催化剂使用寿命长。

Description

一种船用脱硝减排装置

技术领域

本实用新型属于尾气净化技术领域，更具体地说，涉及一种船用脱硝减排装置。

背景技术

船用发动机以柴油机为主，柴油机具有热效率高动力强等优点。于此同时，柴油机的尾气排放污染比较严重，对环境影响大。目前，SCR技术是国际海事组织公认的减少废气中氮氧化物排放的最有效途径之一，其基本原理是在催化剂的作用下还原剂与废气中的氮氧化物发生催化还原反应，将氮氧化物转化为氮气和水。为了提SCR技术的转化效率以升达到Tier Ⅲ排放标准，广大技术人员和科研工作者针对SCR催化剂、SCR催化工艺条件、SCR反应器构造等诸多方面进行了优化。研究表明，SCR反应器的构造对氮氧化物的转化效率、转化稳定性具有非常大的影响。船用柴油发动机的尾气中除了含有大量氮氧化物外，还夹杂着大量烟尘。这些烟尘进入SCR反应器后会覆盖SCR催化剂或使SCR催化剂堵孔，严重影响催化剂与氮氧化合物的充分接触。随着使用时间的延长，SCR催化剂上积累的烟尘逐渐增多，最终导致SCR催化剂失效。一直以来，如何优化船用SCR反应器的结构设计，延长SCR催化剂使用寿命是一项重要的课题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种船用脱硝减排装置，以克服现有技术中存在的上述不足。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：一种船用脱硝减排装置，包括进气外壳、进气内壳、排气管、催化剂层；进气外壳上段呈圆筒状，下段呈圆锥状，底部连接有第一集尘室和第一集尘管；进气内壳设于进气外壳内，进气内壳上段呈圆筒状，下段呈圆锥状且封闭；进气内壳与进气外壳在顶部封闭连接；进气外壳与进气内壳围合形成的腔室记为进气室；排气管呈圆筒状并竖直设于进气内壳内；排气管与进气内壳所夹的空腔的上段，呈圆管状，并且内部设有催化剂层；排气管和进气内壳上均分布有通孔连通催化剂层；排气管底部通过管道伸出进气外壳；延进气外壳的切线方向还设有进气管，进气管连通进气室。本实用新型打破常规船用SCR反应器的结构设计，工作时，柴油发动机尾气自进气管通入进气室内，含有烟尘的尾气在进气室内做回转运动。烟尘在离心力作用下靠近进气外壳并与进气外壳摩擦，最终在重力作用下落至第一集尘室并从第一集尘管排出。同时，尾气从进气室流入催化剂层，经SCR催化剂净化处理后从排气管排出。过程中，可能有少量粒度极细的烟尘穿过催化剂层并落入排气管底部，这部分颗粒物从排气管底部的管道排出。

本实用新型进一步的优选方案是，排气管与进气内壳所夹的空腔的上段，被分隔成一组呈环形阵列分布的柱状腔室；催化剂层可拆卸设于柱状腔室内。催化剂层分段可拆卸设置便于安装，也便于后期更换和维护。

本实用新型进一步的优选方案是，排气管底部设有第二集尘室，第二集尘室底部连接第二集尘管；第二集尘管伸出进气外壳。第二集尘室设于排气管底部，位置低于催化剂层，防止下落的颗粒物被气流再次扬起。

本实用新型进一步的优选方案是，第二集尘室优选呈向下凸起的圆弧状。

本实用新型进一步的优选方案是，进气内壳与进气外壳在顶部呈圆弧封闭连接。圆弧封闭连接有利于减小气流阻力，同时避免颗粒物富集。

本实用新型进一步的优选方案是，进气管沿进气方向依次由第一进气段、第二进气段、第三进气段连接而成；第一进气段截面为正方形，第三进气段截面呈上下长前后短的长方形，第二进气段过渡连接第一进气段和第三进气段。进气管分三段设置对进气起到整流作用。

本实用新型进一步的优选方案是，第三进气段的截面，其上下方向与前后方向的长度之比为4:1。

本实用新型进一步的优选方案是，进气外壳上段的高度与第三进气段的高度的比值为3:1。

本实用新型进一步的优选方案是，排气管顶部还设有反吹进气接口。装置经长期运行，其内部可能残留有一定的颗粒物。设置反吹进气接口用于对装置内部进行反吹除尘作业。首先，关闭排气管的出口，关闭第一集尘管和进气管，将载气从反吹进气接口通入并从排气管底部管道流出，吹扫去除排气管的颗粒物。然后，关闭排气管底部管道，开启第一集尘管，将载气从反吹进气接口通入并从第一集尘管流出，吹扫去除催化剂层和进气室的颗粒物。

本实用新型进一步的优选方案是，该装置外露面还包裹有隔热保温层，从而减少热量耗散。

有益效果：本实用新型提供的船用脱硝减排装置，对传统SCR反应器进行了结构优化，其设计合理，运行方便可靠，能够利用自身结构进行有效除尘，从而延长SCR催化剂的使用寿命；同时催化剂层呈圆管状竖直设于装置中央，气流阻力小且热量损失少。

附图说明

图1为实施例1的正视图；

图2和3为实施例1的内部结构示意图；

图4为催化剂层处的局部放大图；

图5为实施例2 和3的正视图；

图6和7为实施例2和3的内部结构示意图；

图8为实施例2和3中进气管的局部放大图。

图中，进气外壳1、进气内壳2、排气管3、催化剂层4、进气室5、第一集尘室11、第一集尘管12、进气管13、第二集尘室31、第二集尘管32、反吹进气接口33、第一进气段131、第二进气段132、第三进气段133。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

一种船用脱硝减排装置，如图1至4所示，包括进气外壳1、进气内壳2、排气管3、催化剂层4；进气外壳1上段呈圆筒状，下段呈圆锥状，底部连接有第一集尘室11和第一集尘管12；进气内壳2设于进气外壳1内，进气内壳2上段呈圆筒状，下段呈圆锥状且封闭；进气内壳2与进气外壳1在顶部封闭连接；进气外壳1与进气内壳2围合形成的腔室记为进气室5；排气管3呈圆筒状并竖直设于进气内壳2内；排气管3与进气内壳2所夹的空腔的上段，呈圆管状，并且内部设有催化剂层4；排气管3和进气内壳2上均分布有通孔连通催化剂层4，如图4；排气管3底部通过管道伸出进气外壳1；延进气外壳1的切线方向还设有进气管13，进气管13连通进气室5。

本实施例中，排气管3底部设有第二集尘室31，第二集尘室31底部连接第二集尘管32；第二集尘管32伸出进气外壳1。

实施例2

一种船用脱硝减排装置，如图4至8所示，包括进气外壳1、进气内壳2、排气管3、催化剂层4；进气外壳1上段呈圆筒状，下段呈圆锥状，底部连接有第一集尘室11和第一集尘管12；进气内壳2设于进气外壳1内，进气内壳2上段呈圆筒状，下段呈圆锥状且封闭；进气内壳2与进气外壳1在顶部封闭连接；进气外壳1与进气内壳2围合形成的腔室记为进气室5；排气管3呈圆筒状并竖直设于进气内壳2内；排气管3与进气内壳2所夹的空腔的上段，呈圆管状，并且内部设有催化剂层4；排气管3和进气内壳2上均分布有通孔连通催化剂层4，如图4；排气管3底部通过管道伸出进气外壳1；延进气外壳1的切线方向还设有进气管13，进气管13连通进气室5。

本实施例中，排气管3与进气内壳2所夹的空腔的上段，被分隔成一组呈环形阵列分布的柱状腔室；催化剂层4可拆卸设于柱状腔室内。

本实施例中，排气管3底部设有第二集尘室31，第二集尘室31底部连接第二集尘管32；第二集尘管32伸出进气外壳1。

本实施例中，第二集尘室31呈向下凸起的圆弧状。

本实施例中，进气内壳2与进气外壳1在顶部呈圆弧封闭连接。

本实施例中，进气管13沿进气方向依次由第一进气段131、第二进气段132、第三进气段133连接而成；第一进气段131截面为正方形，第三进气段133截面呈上下长前后短的长方形，第二进气段132过渡连接第一进气段131和第三进气段133。

本实施例中，排气管3顶部还设有反吹进气接口33。

实施例3

一种船用脱硝减排装置，如图4至8所示，包括进气外壳1、进气内壳2、排气管3、催化剂层4；进气外壳1上段呈圆筒状，下段呈圆锥状，底部连接有第一集尘室11和第一集尘管12；进气内壳2设于进气外壳1内，进气内壳2上段呈圆筒状，下段呈圆锥状且封闭；进气内壳2与进气外壳1在顶部封闭连接；进气外壳1与进气内壳2围合形成的腔室记为进气室5；排气管3呈圆筒状并竖直设于进气内壳2内；排气管3与进气内壳2所夹的空腔的上段，呈圆管状，并且内部设有催化剂层4；排气管3和进气内壳2上均分布有通孔连通催化剂层4，如图4；排气管3底部通过管道伸出进气外壳1；延进气外壳1的切线方向还设有进气管13，进气管13连通进气室5。

本实施例中，排气管3与进气内壳2所夹的空腔的上段，被分隔成一组呈环形阵列分布的柱状腔室；催化剂层4可拆卸设于柱状腔室内。

本实施例中，排气管3底部设有第二集尘室31，第二集尘室31底部连接第二集尘管32；第二集尘管32伸出进气外壳1。

本实施例中，第二集尘室31呈向下凸起的圆弧状。

本实施例中，进气内壳2与进气外壳1在顶部呈圆弧封闭连接。

本实施例中，进气管13沿进气方向依次由第一进气段131、第二进气段132、第三进气段133连接而成；第一进气段131截面为正方形，第三进气段133截面呈上下长前后短的长方形，第二进气段132过渡连接第一进气段131和第三进气段133。

本实施例中，第三进气段133的截面，其上下方向与前后方向的长度之比为4:1。

本实施例中，进气外壳1上段的高度与第三进气段133的高度的比值为3:1。

本实施例中，排气管3顶部还设有反吹进气接口33。

本实施例中，该装置外露面还包裹有隔热保温层（图未示）。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，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，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种船用脱硝减排装置，其特征在于：包括进气外壳（1）、进气内壳（2）、排气管（3）、催化剂层（4）；所述进气外壳（1）上段呈圆筒状，下段呈圆锥状，底部连接有第一集尘室（11）和第一集尘管（12）；所述进气内壳（2）设于所述进气外壳（1）内，所述进气内壳（2）上段呈圆筒状，下段呈圆锥状且封闭；所述进气内壳（2）与所述进气外壳（1）在顶部封闭连接；所述进气外壳（1）与所述进气内壳（2）围合形成的腔室记为进气室（5）；所述排气管（3）呈圆筒状并竖直设于所述进气内壳（2）内；所述排气管（3）与所述进气内壳（2）所夹的空腔的上段，呈圆管状，并且内部设有所述催化剂层（4）；所述排气管（3）和所述进气内壳（2）上均分布有通孔连通所述催化剂层（4）；所述排气管（3）底部通过管道伸出所述进气外壳（1）；延所述进气外壳（1）的切线方向还设有进气管（13），所述进气管（13）连通所述进气室（5）。

2.根据权利要求1所述的船用脱硝减排装置，其特征在于：所述排气管（3）与所述进气内壳（2）所夹的空腔的上段，被分隔成一组呈环形阵列分布的柱状腔室；所述催化剂层（4）可拆卸设于所述柱状腔室内。

3.根据权利要求1所述的船用脱硝减排装置，其特征在于：所述排气管（3）底部设有第二集尘室（31），所述第二集尘室（31）底部连接第二集尘管（32）；所述第二集尘管（32）伸出所述进气外壳（1）。

4.根据权利要求3所述的船用脱硝减排装置，其特征在于：所述第二集尘室（31）呈向下凸起的圆弧状。

5.根据权利要求1所述的船用脱硝减排装置，其特征在于：所述进气内壳（2）与所述进气外壳（1）在顶部呈圆弧封闭连接。

6.根据权利要求1所述的船用脱硝减排装置，其特征在于：所述进气管（13）沿进气方向依次由第一进气段（131）、第二进气段（132）、第三进气段（133）连接而成；所述第一进气段（131）截面为正方形，所述第三进气段（133）截面呈上下长前后短的长方形，所述第二进气段（132）过渡连接所述第一进气段（131）和所述第三进气段（133）。

7.根据权利要求6所述的船用脱硝减排装置，其特征在于：所述第三进气段（133）的截面，其上下方向与前后方向的长度之比为4:1。

8.根据权利要求7所述的船用脱硝减排装置，其特征在于：所述进气外壳（1）上段的高度与所述第三进气段（133）的高度的比值为3:1。

9.根据权利要求1至8任一项所述的船用脱硝减排装置，其特征在于：所述排气管（3）顶部还设有反吹进气接口（33）。

10.根据权利要求9所述的船用脱硝减排装置，其特征在于：该装置外露面还包裹有隔热保温层。

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