CN213022516U - 一种船舶尾气排放监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船舶尾气排放监测系统，该系统包括采集装置、预处理装置、分析装置和回收装置，所述的采集装置通过探针及取样泵定时定量采集来自船舶烟囱中的尾气，然后经过预处理过程，预处理过程包含干燥、冷凝、除湿、除尘后进入到分析装置，所述的分析装置包括流量计及废气组分的分析仪器，实现对尾气的分析检测，最后将系统生产及采集到的废气实现回收。本实用新型所述系统能够有效监测到船舶等交通设备或燃油机械设备的废气检测，控制其能耗和对于环境的污染。

Description

一种船舶尾气排放监测系统

技术领域

本实用新型涉及工业废气检测技术，具体涉及一种船舶尾气排放监测系统。

背景技术

在世界货物的运输中，海运一般就有通行能力大，运输量大、运费低廉，海洋运输占据了很大的比例。随着运输船舶数量的剧增，船舶排放物对于大气环境和海洋环境的污染和危害也日趋严重。

船舶采油机燃烧排放的尾气主要是以二氧化硫和氮氧化物为主，根据数据表明，其中的船舶产生尾气所造成的大气污染约占大气污染总量的5％-11％。在减少污染物排放上，目前最基础的措施是减少船舶燃料中硫含量和氮含量。对于处理船舶尾气的排放方面，现有技术采用的是包括过滤及尾气脱硫处理，但是在直接排放或在船舶自身采用的检测装置比较少，检测装置监测效果不佳。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术中对于船舶尾气在线监测技术的不足，本实用新型提供一种船舶尾气排放监测系统。

技术方案：一种船舶尾气排放监测系统，包括采集装置、预处理装置、分析装置、标定单元和回收装置，所述系统通过采集装置中的探针和取样泵采集烟囱内的气体，采集到的气体经过伴热管线输送到预处理装置中，经过对Nafion管干燥、电子冷凝器除湿和过滤器过滤处理后进入到分析装置中，进而由流量计测算气体流量和气体分析仪分析气体的成分，由分析装置排出的气体经管道再回到采集装置的管道中；所述系统还包括标定单元，所述的标定单元包括系统零点标定和量程气标气，所述标定单元用于分析装置的校准；所述的预处理装置中电子冷凝器还设有管道连接回收装置。

进一步的，所述的采集装置包括探针、加热管和取样泵，取样泵通过加热管与探针连接；探针深入到船舶排放的烟囱中，然后由取样泵控制其采集船舶尾气，并且传输到加热管中。

进一步的，所述的预处理装置包括Nafion管、加热管道、电子冷凝器和过滤器，所述的Nafion管的一端与取样泵一端相连，Nafion管另一端与加热管道相连，气体经过加热管道后进入到电子冷凝器，电子冷凝器另一端与过滤器连接。

进一步的，所述的分析装置包括气体流量计和气体分析仪，所述的气体分析仪用于检测气体的组成成分和各组分含量。

进一步的，所述的标定单元包括泵、三通电磁阀、二通电磁阀、零点气的滤芯和标气钢瓶组，所述标定单元通过泵、三通电磁阀和二通电磁阀的控制进行零点气标定。

更进一步的，所述的标气钢瓶组设置一组或及其以上，且进气口设有压力传感器。

进一步的，所述的回收装置包括储蓄罐，所述的储蓄罐通过管道连通至预处理装置中电子冷凝器中冷却管道。

更进一步的，所述的储蓄罐设有两条管道连接置于电子冷凝器中的管道，且连接管道上均设有泵。

所述的储蓄罐设有液位计用于监测储蓄罐的液位值。

更进一步的，所述的系统中，取样泵与Nafion管及其连接管道外围包裹设置加热装置。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型所述的船舶尾气排放监测系统具有如下显著效果：

(1)该系统中采集装置通过直接从船舶排尾气的烟囱中采集废气，由取样泵控制，可以定时定量的执行取样操作，避免了废气的直接源源不断进去到采集装置及其管道中造成污染，并且应影响到分析及其检测的效果。

(2)该系统中预处理装置中设置了加热及干燥、过滤等操作，能够更加的适应废气在亚烟囱中的环境，也能提交系统的检测仪器的分析能力。

(3)该系统中的分析装置可以根据实际组成及检测结果的目的性进行替换，并且前端设有过滤，对于废气中各组分的含量检测准确性有极大的挺高。

(4)该系统设有标定单元，其通过电磁阀及气泵的控制操作便捷简单。

(5)该系统设有回收装置，实现所检测完成后的废气回输或收集，全流程实现零排放，无污染。

(6)本实用新型所述的系统能够实现在线监测，针对船舶尾气实现全过程跟踪管理，并且能够实时根据分析仪器及其传感器的示数及时的掌握排放情况，另一方面，该系统多处设有电磁阀及气泵，控制上更加的高效便捷。

附图说明

图1是本实用新型所述系统的结构示意图。

具体实施方式

在海运方面，船舶是主要的运输工具，但是其燃油机及其尾气的排放会对于环境造成很大的影响，对此，就如何在船舶上对于尾气的排放监控问题一直是海洋环境保护中热点的问题。

本实用新型提供的是一种船舶尾气排放监测系统，该系统主要的结构如图1所示。图1中所述的系统的组成包括烟囱1、探针2、伴热管线3、电磁阀门4、取样泵5、加热装置6、Nafion管7、加热管道8、电子冷凝器9、过滤器10、电磁阀11、流量计12、分析仪13、气泵14、三通电磁阀15、二通电磁阀16、滤芯17、二氧化硫钢瓶18、二氧化碳钢瓶19、压力传感器20和储液罐21。

首先，本实用新型中的采集装置包括探针2、伴热管线3和取样泵5，取样泵5通过伴热管线3与探针2连接。探针2作为船舶尾气的获取端口，其深入到船舶排放尾气的烟囱1中，然后尾端连接有管道，其管道连接至伴热管线3，伴热管线3具有加热管道，在实际中也可以通过在管道上增加加热器件实现对于管内尾气的加热。加热的目的是可以使得取样的气体温度与烟囱1的环境相类似，也能使得气体分子比较活跃，同时还可以保持样气温度始终处于露点以上，确保样气在传输过程中不会因为温度低而冷凝液化，从而导致组分流失，致使分析结果不准确。伴热管线3的另一端连接取样泵5，取样泵5控制取样量及时间。接着，采集的气体进入到预处理装置中。在系统的应用上及现有技术中的探头2，还设有指示灯表征探头2的故障与否。

预处理装置包括对采集的气体进行干燥、冷凝、分流、加热和过滤处理等。预处理装置包括Nafion管7、加热管道8、电子冷凝器9和过滤器10，Nafion管7的一端与取样泵5一端相连，Nafion管7另一端与加热管道8相连，气体经过加热管道8后进入到电子冷凝器9，电子冷凝器9另一端与过滤器10连接。

Nafion管7作为干燥管，其干燥气进口端设有电磁阀，其图中所示的位置位于加热管道8和Nafion管干燥气的排出管的管路处。在实施例中，取样泵5与Nafion管7及其连接管道外围包裹设置加热装置，保持管道内的气体温度。

电子冷凝器9中的气体管道在图1所述的结构中为左侧输入，然后经过过滤器10输送至分析装置，电子冷凝器9的冷凝液经过管道回收至回收装置中的储液罐21。且连接至回收装置的管路上设有蠕动泵用于冷凝液的抽取回收。

分析装置包括气体流量计12和气体分析仪13，样气经过两道过滤后首先进入的是流量计12，然后再进入到气体分析仪13，气体分析仪13为二氧化碳或二氧化硫的检测装置，还包括同时设置二氧化碳和二氧化硫的测定，气体分析仪13用于检测气体的组成成分和各组分含量。气体分析仪13也包括色谱仪等分析仪器的使用及替换。

标定单元包括气泵14、三通电磁阀15、二通电磁阀16、零点气的滤芯17和标气钢瓶组，标定单元通过气泵14、三通电磁阀15和二通电磁阀16的控制进行零点气标定。标气钢瓶组也设置为二氧化碳及二氧化硫的钢瓶组，且进气口设有压力传感器。压力数值可以直接显示在压力传感器的界面上。根据系统设定以及操作指示，在进行量程标定时，电磁阀开通，标气进入系统。

回收装置主要是储液罐21，储液罐21通过管道连通至预处理装置中电子冷凝器9中冷却管道。图1所示的储液罐21连接到电子冷凝器9中的管路有两道，均设有蠕动泵。对于操作过程中，为实现废液回收，且由于该系统采用冷干法，会产生冷凝液。为了实现环保，故安装此废液回收系统。储罐桶21上设有液位计，储液罐21内的液位数值会直接显示在界面上，当超过警戒液位时，数值显示会变为红色，提醒操作人员倾倒废液。

最后，对于本实用新型所述检测系统中电子元件器的使用及其必要的控制器件在现有技术的基础上为公众所知，以上实施例包括但不限于技术人员对于系统中部件的替换及电磁阀、气泵、管道的简单替换及其改进。

Claims (10)

1.一种船舶尾气排放监测系统，其特征在于：包括采集装置、预处理装置、分析装置、标定单元和回收装置，所述系统通过采集装置中的探针(2)和取样泵(5)采集烟囱(1)内的气体，采集到的气体经过伴热管线(3)输送到预处理装置中，经过对Nafion管(7)干燥、电子冷凝器(9)除湿和过滤器(10)过滤处理后进入到分析装置中，进而由流量计(12)测算气体流量和气体分析仪(13)分析气体的成分，由分析装置排出的气体经管道再回到采集装置的管道中；所述系统还包括标定单元，所述的标定单元包括系统零点标定和量程气标气，所述标定单元用于分析装置的校准；所述的预处理装置中电子冷凝器(9)还设有管道连接回收装置。

2.根据权利要求1所述的船舶尾气排放监测系统，其特征在于：所述的采集装置包括探针(2)、伴热管线(3)和取样泵(5)，取样泵(5)通过伴热管线(3)与探针(2)连接。

3.根据权利要求1所述的船舶尾气排放监测系统，其特征在于：所述的预处理装置包括Nafion管(7)、加热管道(8)、电子冷凝器(9)和过滤器(10)，所述的Nafion管(7)的一端与取样泵(5)一端相连，Nafion管(7)另一端与加热管道(8)相连，气体经过加热管道(8)后进入到电子冷凝器(9)，电子冷凝器(9)另一端与过滤器(10)连接。

4.根据权利要求1所述的船舶尾气排放监测系统，其特征在于：所述的分析装置包括气体流量计(12)和气体分析仪(13)，所述的气体分析仪(13)用于检测分析气体的组成成分和各组分含量。

5.根据权利要求1所述的船舶尾气排放监测系统，其特征在于：所述的标定单元包括泵(14)、三通电磁阀(15)、二通电磁阀(16)、零点气的滤芯(17)和标气钢瓶组，所述标定单元通过泵(14)、三通电磁阀(15)和二通电磁阀(16)的控制进行零点气标定。

6.根据权利要求5所述的船舶尾气排放监测系统，其特征在于：所述的标气钢瓶组设置一组或及其以上，且进气口设有压力传感器。

7.根据权利要求1所述的船舶尾气排放监测系统，其特征在于：所述的回收装置包括储液罐(21)，所述的储液罐(21)通过管道连通至预处理装置中电子冷凝器(9)中冷却管道。

8.根据权利要求7所述的船舶尾气排放监测系统，其特征在于：所述的储液罐(21)设有两条管道连接置于电子冷凝器(9)中的管道，且连接管道上均设有泵(14)。

9.根据权利要求7所述的船舶尾气排放监测系统，其特征在于：所述的储液罐(21)设有液位计用于监测储液罐(21)的液位。

10.根据权利要求1所述的船舶尾气排放监测系统，其特征在于：所述的系统中，取样泵(5)与Nafion管(7)及其连接管道外围包裹设置加热装置。

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