CN218844413U - 矿用防爆柴油机尾气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种矿用防爆柴油机尾气后处理装置，属于柴油机的专用改造。本实用新型采用了如下技术方案：装置首端连接于发动机排气涡轮出口排气盖处，排气盖设有两烟气分流口，一处烟气分流口依次连接防爆尾气催化器，防爆碳烟过滤器，连接波纹管，最后联通到尾气水洗箱中；另一烟气分流口连接有列管冷却器，列管冷却器后端依次连接EGR入口波纹管、矿用隔爆型电磁阀、EGR出口波纹管和空气后三通的一通，空气后三通另两通分别连接进气过滤和涡轮增压器。本实用新型仅需拆除原柴油机防爆发动机排气波纹管再将所述装置安装替换即可，改造方便快捷，不耽误运输机械日常正常使用。

Description

矿用防爆柴油机尾气处理装置

技术领域

本实用新型涉及矿用防爆柴油机技术领域，具体是一种矿用防爆柴油机尾气后处理装置。

背景技术

随着煤炭行业向高产高效的发展和大型煤矿的开发建设，煤矿井下辅助运输系统也取得长足发展，防爆柴油机作为一种主要的动力源也得到广泛应用。但由于井下空间及通风条件限制，防爆柴油机工作时排放的有害物质严重危害井下工作人员的健康。

现有尾气处理装置受防爆要求限制，结构复杂、体积较大，无法实现井下使用；市面部分设备虽也具备催化过滤作用，但无法自动检测并根据检测情况自动改变处理方式，无法使设备达到处理能力最大、最优化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种矿用防爆柴油机尾气后处理装置，以解决背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

装置首端连接于发动机排气涡轮出口排气盖处，排气盖设有两烟气分流口，一处烟气分流口依次连接防爆尾气催化器，防爆碳烟过滤器，连接波纹管，最后联通到尾气水洗箱中；

另一烟气分流口连接有列管冷却器，列管冷却器后端依次连接EGR入口波纹管、矿用隔爆型电磁阀、EGR出口波纹管和空气后三通的一通，空气后三通另两通分别连接进气过滤和涡轮增压器；

还包括矿用隔爆型柴油机保护装置总成，矿用隔爆型柴油机保护装置总成设有矿用隔爆型柴油机保护装置主机、矿用隔爆型电磁阀、矿用浇封型温度传感器、矿用发动机转速传感器、矿用隔爆型压差传感器、矿用隔爆型油门位置传感器，矿用隔爆型电磁阀、矿用浇封型温度传感器、矿用发动机转速传感器、矿用隔爆型压差传感器、矿用隔爆型油门位置传感器电连接于矿用隔爆型柴油机保护装置主机。

根据所述的矿用防爆柴油机尾气处理装置，排气盖、防爆尾气催化器和防爆碳烟过滤器为内外筒双层结构，包括外筒体和内筒体，内外筒体的两端通过两端法兰形成封闭腔体，在外筒体焊接进出水接口，形成冷却水循环水套，排气盖、列管冷却器、防爆尾气催化器、防爆碳烟过滤器的水套水路采用串联方式连接，再串入防爆发动机原机冷却水路。

根据所述的矿用防爆柴油机尾气处理装置，防爆尾气催化器和防爆碳烟过滤器两端设置连接法兰，通过凹型卡扣连接，

根据所述的矿用防爆柴油机尾气处理装置，凹型卡扣包括攻丝凹型卡及压紧螺钉组成，凹型卡未攻丝一端焊接于相应连接法兰内侧，另一端攻丝固定压紧螺钉，

根据所述的一种矿用防爆柴油机尾气处理装置，所述防爆尾气催化器内置蜂窝载体；所述防爆碳烟过滤器内置陶瓷载体，过滤接触面采用紫铜垫，防爆碳烟过滤器顶部设置提手。

本实用新型的优点在于：

本装置可以在现有的防爆柴油机上安装，利用原有的部分机构。本装置具有防爆、改造便捷、后期操作维护简单等特点。适合在现有的防爆柴油机上改装，使用后能够改善井下使用柴油机作为动力的环境状况。

附图说明

图1是本实用新型组合连接关系图图；

图2是本实用新型排气盖、防爆尾气催化器、防爆碳烟过滤器连接关系图图；

图3是本实用新型图2的俯视图。

图4是本实用新型矿用隔爆型柴油机保护装置总成示意图；

图5是本实用新型的工作流程框图；

图6是本实用新型的工作原理框图；

附图标记：1、排气盖，2、防爆尾气催化器，3、防爆碳烟过滤器，4、连接波纹管，5、矿用隔爆型柴油机保护装置总成，6、列管冷却器，7、矿用隔爆型电磁阀，8、矿用隔爆型柴油机保护装置主机，9、矿用浇封型温度传感器，10、矿用发动机转速传感器，11、矿用隔爆型压差传感器，12、矿用隔爆型油门位置传感器，13、矿用隔爆型柴油机保护装置总成DC24电源输入线，14、柴油发动机原机电源模块，15、矿用隔爆型电磁阀连接线，16、EGR入口波纹管，17、EGR出口波纹管，18、空气后三通，19、夹套冷却水管，20、连接波纹管活动法兰，21、凹型卡扣，22、原尾气水洗箱，23、原涡轮增压器，24、提手。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实例进行说明，应当理解，此处描述的优选实例仅用于说明和解释本发明，并不限定本发明。

需要说明的是，术语“中心”“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”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发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的状置或原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。

图1至图4所示的为本实用新型的一种实施方案。装置首端连接于发动机排气涡轮出口排气盖处，排气盖设有烟气排出口和烟气分流口，烟气排出口依次连接防爆尾气催化器，防爆碳烟过滤器，连接波纹管，最后联通到尾气水洗箱中。

烟气分流口连接有列管冷却器，列管冷却器后端依次连接EGR入口波纹管、矿用隔爆型电磁阀、EGR出口波纹管和空气后三通的一通，空气后三通另两通分别连接进气过滤和涡轮增压器。使柴油机排出的尾气完成降温及EGR尾气再循环过程。

将防爆柴油发动机排放尾气一部分通过矿用隔爆型电磁阀控制分流后再接入发动机吸气再循环，其余大部分尾气由排气盖2管腔进入到防爆尾气催化器15内，防爆尾气催化器15内的蜂窝载体将尾气中的有害气体去除，经过防爆尾气催化器15催化、氧化后的尾气进入到防爆碳烟过滤器17中，防爆碳烟过滤器17中的陶瓷载体将尾气中的PM颗粒物吸收，经过防爆碳烟过滤器17总成1处理后的尾气再进入原机车原尾气水洗箱21净化后排入大气。

如图6所示的尾气处理原理，防爆尾气催化器、防爆碳烟过滤器以氧化催化和物理过滤的方式对柴油机尾气中的有害物质进行集中处理，主要处理对象为尾气中的 Co 、NOx、CH及PM，综合工况下可以降低 80%的 CO 排放和90%的 PM 排放，同时还可以催化柴油机尾气中的 CH以及可溶性有机化合物，使处理后的尾气排放达到国III标准规定的限值以下。

矿用隔爆型电磁阀的控制通过矿用隔爆型柴油机保护装置总成实现，如图1和图4所示，矿用隔爆型柴油机保护装置总成设有矿用隔爆型柴油机保护装置主机8、矿用隔爆型电磁阀7、矿用浇封型温度传感器9、矿用发动机转速传感器10、矿用隔爆型压差传感器11、矿用隔爆型油门位置传感器12，矿用隔爆型电磁阀7、矿用浇封型温度传感器9、矿用发动机转速传感器10、矿用隔爆型压差传感器11、矿用隔爆型油门位置传感器12电连接于矿用隔爆型柴油机保护装置主机8。

隔爆型柴油机保护装置总成1自动调节控制通过矿用隔爆型电磁阀3的开度控制循环尾气量大小，采集柴油机工况信息，通过矿用隔爆型柴油机保护装置主机8分析当前数据，通过分析发动机转速、发动机冷却液温度进行自动控制，提供给矿用隔爆型电磁阀7最合适的开度信号，实现EGR率根据不同工况的自动控制实现。

本发明中波纹管的使用缓解了因柴油机运行震动所带来的的机械损伤。本发明中防爆尾气催化器2、防爆碳烟过滤器3使用凹型卡扣21形成活动链接，便于设备使用过程中定期清理防爆碳烟过滤器3。凹型卡扣21包括攻丝凹型卡及压紧螺钉组成，凹型卡未攻丝一端焊接于相应连接法兰内侧，另一端攻丝固定压紧螺钉，当连接装置部件时，只需要将连接法兰对齐后上紧压紧螺钉即可；而防爆尾气催化器2两端连接方式不同，一端法兰攻内丝，另一端法兰焊接两件凹型卡扣21与防爆碳烟过滤器3一端对称位置焊接的两件凹型卡扣21形成活动链接，便于设备使用过程中定期清理防爆碳烟过滤器3。

矿用隔爆型压差传感器11用于采集本实用新型装置前后压差信息，当超出设定值时，矿用隔爆型柴油机保护装置总成5发出维护告警；维护时只需将凹型卡扣21的压紧螺钉拧松，手拉提手24即可将防爆碳烟过滤器3拉出进行维护、更换等操作，安装时反之，无需再拆卸其他部件即可维护，方便小空间快速操作。

进一步，为降低烟气温度，排气盖1、防爆尾气催化器2和防爆碳烟过滤器3为内外筒双层结构，包括外筒体和内筒体，内外筒体的两端通过两端法兰形成封闭腔体，在外筒体焊接进出水接口，形成冷却水循环水套，所述排气盖1、列管冷却器6、防爆尾气催化器2、防爆碳烟过滤器3水套水路采用串联方式连接，再串入防爆柴油机原机冷却水路，方便改造维护。

矿用隔爆型柴油机保护装置总成1通过采集柴油发动机信息，与ECU中预存MAP数据对比，输出当前工况最合适EGR开度。合适EGR的开度使用，在减少尾气对空排放的同时，也抑制了排气中NOx的产生。

本实用新型较现有技术更自动化，可根据不同工况下的尾气排放自动调控，再结合后续多种处理技术可全面净化尾气中的CO、HC、NOx及PM等有害物质达到国III标准规定的限值以下。本实用新型仅需拆除原防爆发动机排气波纹管，再将所述装置安装替换即可，改造方便快捷，不耽误运输机械日常正常使用；具有防爆、智能控制、改造便捷、后期操作维护简单等特点。

以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述各实施案例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种矿用防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：装置首端连接于发动机排气涡轮出口排气盖处，排气盖设有烟气排出口和烟气分流口，烟气排出口依次连接防爆尾气催化器，防爆碳烟过滤器，连接波纹管，最后联通到尾气水洗箱中；

烟气分流口连接有列管冷却器，列管冷却器后端依次连接EGR入口波纹管、矿用隔爆型电磁阀、EGR出口波纹管和空气后三通的一通，空气后三通另两通分别连接进气过滤和涡轮增压器；

还包括矿用隔爆型柴油机保护装置总成，矿用隔爆型柴油机保护装置总成设有矿用隔爆型柴油机保护装置主机（8）、矿用隔爆型电磁阀（7）、矿用浇封型温度传感器（9）、矿用发动机转速传感器（10）、矿用隔爆型压差传感器（11）、矿用隔爆型油门位置传感器（12），矿用隔爆型电磁阀（7）、矿用浇封型温度传感器（9）、矿用发动机转速传感器（10）、矿用隔爆型压差传感器（11）、矿用隔爆型油门位置传感器（12）电连接于矿用隔爆型柴油机保护装置主机（8）。

2.根据权利要求1所述的矿用防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：排气盖（1）、防爆尾气催化器（2）和防爆碳烟过滤器（3）为内外筒双层结构，包括外筒体和内筒体，内外筒体的两端通过两端法兰形成封闭腔体，在外筒体焊接进出水接口，形成冷却水循环水套，排气盖（1）、列管冷却器（6）、防爆尾气催化器（2）、防爆碳烟过滤器（3）的水套水路采用串联方式连接，再串入防爆发动机原机冷却水路。

3.根据权利要求1所述的矿用防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：防爆尾气催化器（2）和防爆碳烟过滤器（3）两端设置连接法兰，通过凹型卡扣（21）连接。

4.根据权利要求3所述的矿用防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：凹型卡扣（21）包括攻丝凹型卡及压紧螺钉组成，凹型卡未攻丝一端焊接于相应连接法兰内侧，另一端攻丝固定压紧螺钉。

5.根据权利要求1所述的一种矿用防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述防爆尾气催化器（2）内置蜂窝载体；所述防爆碳烟过滤器（3）内置陶瓷载体，过滤接触面采用紫铜垫，防爆碳烟过滤器（3）顶部设置提手（24）。

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