CN219242021U - 一种防爆柴油机尾气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种防爆柴油机尾气处理装置，其包括水洗箱及进气管，所述水洗箱内设置有相互连通的补水腔室和水洗腔室，所述水洗箱顶面开设有开设有进气口和排气口，所述进气口与水洗腔室连通，所述排气口与补水腔室连通，进气管竖直位于水洗腔室中，进气管上端与进气口相连通，进气管的下端朝水洗腔室内底面延伸；还包括设置在补水腔室内顶端的挡水滤气组件，所述挡水滤气组件用于对水洗腔室内处理后的气体进行阻挡，以使气体穿过挡水组件经排气口排出，并将气体中的水气阻隔在补水腔室内，由此减少水气被尾气带出水洗箱外，从而解决水洗箱内冷却水消耗过快的问题。

Description

一种防爆柴油机尾气处理装置

技术领域

本实用新型涉及防爆柴油发动机技术领域，尤其涉及一种防爆柴油机尾气处理装置。

背景技术

在煤矿井下使用着大量的柴油发动机，由于是在井下恶劣环境中使用，故要对柴油发动机进行防爆设计。柴油发动机在运行过程中将产生并排出大量的尾气，这些高温尾气既容易引燃煤矿井下的瓦斯气体，损坏发动机机件，又污染环境，故必须对尾气进行处理。

目前柴油发动机常规的防爆处理包括对压缩后的空气进行降温以及对发动机排出的高温气体进行降温后排放处理，对高温气体的降温处理一般是将高温尾气经过水冷系统进行降温，然后再排放至大气。如公开号为CN218206829U的中国专利公开了一种防爆柴油机尾气处理装置，其是将防爆柴油发动机尾气直接通入尾气水洗箱中进行水洗冷却，由于矿井下空间较小，尾气水洗箱体积设计受限，尾气在箱内水洗、冷却的时间短，水洗箱内的冷却水在对尾气换热过程中温度越来越高，高温尾气容易将水气从水洗箱内带出。上述情形，容易造成水洗箱内水消耗过快，需要频繁加水才能实现尾气的冷却降温，而水洗箱内的水源又来自于防爆柴油发动机的水箱，如此一来，会增加水箱内的水资源消耗，影响防爆柴油发动机在矿井下的正常工作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种防爆柴油机尾气处理装置，来解决现有的水洗箱在进行尾气降温处理时，高温尾气容易将水气从水洗箱内带出，导致水洗箱内水消耗过快的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种防爆柴油机尾气处理装置，其包括水洗箱及进气管，所述水洗箱内设置有相互连通的补水腔室和水洗腔室，所述水洗箱顶面开设有进气口和排气口，所述进气口与水洗腔室连通，所述排气口与补水腔室连通，进气管竖直位于水洗腔室中，进气管上端与进气口相连通，进气管的下端朝水洗腔室内底面延伸；

还包括设置在补水腔室内顶端的挡水滤气组件，所述挡水滤气组件用于对水洗腔室内处理后的气体进行阻挡，以使气体穿过挡水组件经排气口排出，并将气体中的水气阻隔在补水腔室内。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述挡水滤气组件包括第一板体、第二板体及第三板体，所述第一板体竖直设置在补水腔室上端，第二板体位于第一板体朝向水洗腔室的一侧，第二板体宽度方向一端与第一板体顶端固定连接，第二板体宽度方向另一端朝补水腔室方向向上倾斜并与排气口外边缘固定连接，第三板体位于第一板体远离第二板体的一侧，第三板体的宽度方向一端与第一板体顶端固定连接，第三板体的宽度方向另一端与补水腔室侧壁固定连接，第一板体、第二板体及第三板体的长度方向两端分别与补水腔室两侧壁固定连接，其中，第一板体和第三板体表面均开设多个第一通气孔。

进一步，优选的，所述水洗箱侧壁设置有与补水腔室相连通的补水口，所述补水腔室内底面还设置有与补水腔室其中一个内侧壁相连接的补水罩，所述补水罩与补水口相连通，所述补水罩底部侧面开设有多个第一出水孔，所述第一板体竖直设置在补水罩顶面。

更进一步，优选的，所述补水罩顶面朝远离水洗腔室的一侧向下倾斜。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述补水罩朝向水洗腔室的一侧竖直设置有用于将水洗箱内腔分隔为补水腔室和水洗腔室的隔板，所述隔板的顶面与补水罩顶面齐平，隔板长度方向两端分别与补水腔室两侧壁固定连接，隔板底端表面开设有若干第二出水孔。

进一步，优选的，所述补水罩内设置有补水浮球阀，所述补水浮球阀的一端与补水口相连接。

更进一步，优选的，所述补水罩顶面开设有换气孔。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述水洗腔室内还设置有筒体及阻流罩，所述筒体套设在进气管外周侧，筒体的底端与水洗腔室内底面固定连接，筒体底端侧壁开设有若干进水孔，筒体与进气管之间形成通道结构，阻流罩的下端呈开口状，阻流罩套接在进气管外周壁，筒体顶端开口与阻流罩开口之间形成导流通道。

进一，优选的，所述进气管底端连接有封盖，所述进气管下端部侧壁及封盖上均设置有若干第二通气孔。

在上述技术方案的基础上，优选的，还包括排气组件，所述排气组件包括排气管及阻火器，所述排气管的进气端通过阻火器与排气口相连接。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的防爆柴油机尾气处理装置，通过将水洗箱内部设置为相互连通的补水腔室和水洗腔室，补水腔室用来通入冷却水来为水洗腔室提供冷却介质，柴油发动机尾气通过进气口经进气管进入到水洗腔室后可以实现水洗降温，降温后的尾气向上浮动并向补水腔室顶部的排气口流动，通过在补水腔室内顶端的挡水滤气组件，可以对水洗腔室内处理后的气体进行阻挡，使气体穿过挡水组件经排气口排出，并将气体中的水气阻隔在补水腔室内，减少水气被尾气带出水洗箱外，从而解决水洗箱内冷却水消耗过快的问题；

(2)通过设置相互连接的第一板体、第二板体及第三板体来构成挡水滤气组件，降温后的尾气在向排气口流动过程中，首先被第二板体进行阻挡，尾气中的水气被凝聚到第二板体表面，然后再经过第一板体向下流动到补水腔室内，尾气在第二板体、第一板体的作用下，改变流动方向，尾气会与第一板体表面接触，使得尾气中的水气凝聚在第一板体侧壁，并向下流入到补水腔室中，大大减少尾气中的水气，尾气穿过第一板体表面的第一通气孔后向上流动，再一次被第三板体进行阻挡，可以进一步使尾气中的水气在第三板体底面凝聚，最终使尾气携带少量的水气穿过第三板体经排气口排出，由此可以最大程度的减少降温后的尾气将水洗箱内的水气带出水洗箱外，从而降低水洗箱内水资源的消耗速度；

(3)通过使补水罩顶面朝远离水洗腔室的一侧向下倾斜，可以使被第一板体和第二板体阻挡的水气快速滑落到补水腔室内，避免在补水罩顶面聚集时与流动的尾气结合，导致水气被尾气带走；

(4)通过设置隔板，将补水腔室和水洗腔室隔开，并通过补水罩补水过程中，补水罩内的水先充填补水腔室，然后慢慢通过第二出水孔充填至补水腔室内，使得整个水洗箱内部的水保持动态稳定，避免补水过程中造成水洗腔室内水位及温度造成较大波动，使得尾气冷却后的温度不均匀，导致尾气排出后引发安全隐患；

(5)通过设置筒体和阻流罩，水洗腔室内的冷却水通过进水孔进入到筒体与进气管之间，同时冷却水进入到进气管内，尾气进入到进气管中，向下流动过程中，可以经进气管中的冷却水进行洗涤降温，降温后的尾气从进气管下端出口排出的气体经进气管与筒体之间形成的通道向上流动，再经过阻流罩向下流动，从而改变水气运动方向和造成良好状态的水雾使尾气在冷却水中多次循环冷却，大大降低尾气的排放温度，提高防爆可靠性；

(6)进气管底端连接有封盖，进气管下端部侧壁及封盖上均设置有若干第二通气孔，可以使尾气从进气管向下流动过程中，被封盖阻挡，使尾气可以沿进气管下端部侧壁上的第二通气孔排出，一方面，保证气体流动均匀，另一方面，可以使大体积气泡在第二通气孔的挤压下破裂成多个小气泡，使气泡能够被冷却水充分冷却换热，提高换热效率。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的尾气处理装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型公开的水洗箱内部结构示意图；

图3为本实用新型公开的补水罩立体结构示意图；

图4为本实用新型公开的尾气处理装置的平面结构示意图；

附图标记：

1、水洗箱；2、进气管；11、补水腔室；12、水洗腔室；13、进气口；14、排气口；3、挡水滤气组件；15、补水口；4、补水罩；41、第一出水孔；31、第一板体；32、第二板体；33、第三板体；30、第一通气孔；16、隔板；161、第二出水孔；5、补水浮球阀；42、换气孔；6、筒体；7、阻流罩；61、进水孔；21、封盖；20、第二通气孔；8、排气组件；81、排气管；82、阻火器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2-3，本实用新型实施例提供了一种防爆柴油机尾气处理装置，包括水洗箱1及进气管2，水洗箱1内设置有相互连通的补水腔室11和水洗腔室12，补水腔室11和水洗腔室12在水洗箱1内部呈水平左右设置，补水腔室11用来通入冷却水来为水洗腔室12提供冷却介质，水洗腔室12用来接收柴油发动机排放的高温尾气，并使高温尾气通过水洗腔室12内的冷却水进行降温。

水洗箱1顶面开设有进气口13和排气口14，进气口13与水洗腔室12连通，排气口14与补水腔室11连通，进气管2竖直位于水洗腔室12中，进气管2上端与进气口13相连通，进气管2的下端朝进气腔室内底面延伸。在实际工作过程中，防爆柴油发动机的尾气排放管连接进气口13，柴油发动机尾气通过进气口13经进气管2进入到水洗腔室12后可以实现水洗降温，降温后的尾气由于密封较轻，向上浮动，持续通入的尾气经散热后会向补水腔室11顶部的排气口14流动。

现有技术中，由于防爆柴油发动机尾气温度较高，尾气经进气管2在水洗腔室12内经过水洗后，虽然能够使尾气经水冷后满足排放温度，但降温后的尾气仍具有一定的温度，此时尾气在流动过程中，会携带水气向水洗箱1外部流动，从而造成水洗箱1内水资源消耗过快，需要频繁加水才能实现尾气的冷却降温，而水洗箱1内的水源又来自于防爆柴油发动机的水箱，如此一来，会增加水箱内的水资源消耗，影响防爆柴油发动机在矿井下的正常工作。

为此，本申请为了解决上述问题，采用的方案是在补水腔室11内顶端的挡水滤气组件3，挡水滤气组件3用于对水洗腔室12内处理后的气体进行阻挡，以使气体穿过挡水组件经排气口14排出，并将气体中的水气阻隔在补水腔室11内，减少水气被尾气带出水洗箱1外，从而解决水洗箱1内冷却水消耗过快的问题。

作为一种较佳实施方式，本实施例示出了挡水滤气组件3一种较佳实施方式，具体的，挡水滤气组件3包括第一板体31、第二板体32及第三板体33，所述第一板体31竖直设置在补水腔室11上端，第二板体32位于第一板体31朝向水洗腔室12的一侧，第二板体32宽度方向一端与第一板体31顶端固定连接，第二板体32宽度方向另一端朝补水腔室11方向向上倾斜并与排气口14外边缘固定连接，第三板体33位于第一板体31远离第二板体32的一侧，第三板体33的宽度方向一端与第一板体31顶端固定连接，第三板体33的宽度方向另一端与补水腔室11侧壁固定连接，第一板体31、第二板体32及第三板体33的长度方向两端分别与补水腔室11两侧壁固定连接，其中，第一板体31和第三板体33表面均开设多个第一通气孔30。

采用上述技术方案，降温后的尾气在向排气口14流动过程中，首先被第二板体32进行阻挡，尾气中的水气被凝聚到第二板体32表面，然后再经过第一板体31向下流动到补水腔室11内，尾气在第二板体32、第一板体31的作用下，改变流动方向，一部分尾气会与第一板体31表面接触，使得尾气中的水气凝聚在第一板体31侧壁，并向下流入到补水腔室11中，大大减少尾气中的水气，尾气穿过第一板体31表面的第一通气孔30后向上流动，再一次被第三板体33进行阻挡，可以进一步使尾气中的水气在第三板体33底面凝聚，最终使尾气携带少量的水气穿过第三板体33经排气口14排出，由此可以最大程度的减少降温后的尾气将水洗箱1内的水气带出水洗箱1外，从而降低水洗箱1内水资源的消耗速度。

在一些具体实施方式中，为了实现向补水腔室11内补充冷却水，水洗箱1侧壁设置有与补水腔室11相连通的补水口15，补水腔室11内底面还设置有与补水腔室11其中一个内侧壁相连接的补水罩4，补水罩4与补水口15相连通，补水罩4底部侧面开设有多个第一出水孔41，第一板体31竖直设置在补水罩4顶面。采用上述技术方案，通过补水口15向补水罩4内补水，补水罩4内的水通过第一出水孔41流入到补水腔室11内，再流入到水洗腔室12内，可以避免进水过程中，水流对水洗箱1内的整体冷却水的稳定状态造成影响，保证尾气降温冷却状态平稳，避免温度较大波动。

作为一些较佳实施方式，补水罩4顶面朝远离水洗腔室12的一侧向下倾斜。由此设置，可以使被第一板体31和第二板体32阻挡的水气滑落到补水罩4顶面后，能够快速滑落到补水腔室11内，避免在补水罩4顶面聚集时与流动的尾气结合，导致水气被尾气带走。

在一些较佳实施方式中，补水罩4朝向水洗腔室12的一侧竖直设置有用于将水洗箱1内腔分隔为补水腔室11和水洗腔室12的隔板16，所述隔板16的顶面与补水罩4顶面齐平，隔板16长度方向两端分别与补水腔室11两侧壁固定连接，隔板16底端表面开设有若干第二出水孔161。由此设置，通过补水罩4补水过程中，补水罩4内的水先充填补水腔室11，然后慢慢通过第二出水孔161充填至补水腔室11内，使得整个水洗箱1内部的水保持动态稳定，避免补水过程中造成水洗腔室12内水位及温度造成较大波动，使得尾气冷却后的温度不均匀，导致尾气排出后引发安全隐患。

为了监控补水罩4内的水位，本实施例在补水罩4内设置有补水浮球阀5，补水浮球阀5的一端与补水口15相连接。由此设置，补水浮球阀5可以监测补水罩4内的水位，实现自动化水位控制，其次，补水浮球阀5设置在补水罩4内，可以使挡水滤气组件3阻挡的水气在聚集成水滴向下滴落时，水滴落入到补水罩4顶面，再流入到补水腔室11中，不会对补水浮球阀5造成误触动，避免补水浮球阀5失控不断补水，从而造成水资源浪费。

在本实施例中，补水罩4顶面开设有换气孔42，在向补水罩4内流动过程中，通过补水罩4顶面的换气孔42，可以再向补水罩4内补水时，排走补水罩4内的气体，避免因补水罩4内部和外部存在压差，造成补水困难。

为了实现尾气在水洗腔室12内的冷却，参照附图4所示，本实施例在水洗腔室12内还设置有筒体6及阻流罩7，所述筒体6套设在进气管2外周侧，筒体6的底端与水洗腔室12内底面固定连接，筒体6底端侧壁开设有若干进水孔61，筒体6与进气管2之间形成通道结构，阻流罩7的下端呈开口状，阻流罩7套接在进气管2外周壁，筒体6顶端开口与阻流罩7开口之间形成导流通道。

由此设置，水洗腔室12内的冷却水通过进水孔61进入到筒体6与进气管2之间，同时冷却水进入到进气管2内，尾气进入到进气管2中，向下流动过程中，可以经进气管2中的冷却水进行洗涤降温，降温后的尾气从进气管2下端出口排出的气体经进气管2与筒体6之间形成的通道向上流动，再经过阻流罩7向下流动，从而改变水气运动方向和造成良好状态的水雾使尾气在冷却水中多次循环冷却，大大降低尾气的排放温度，提高防爆可靠性。

由于柴油发动机排放的尾气流速及流量较大，尾气进入到进气管2中，并在进气管2中的冷却水中流动产生较大体积气泡，大体积气泡无法充分进行水冷，导致尾气降温后温度过高。

为此，本实施在进气管2底端连接有封盖21，进气管2下端部侧壁及封盖21上均设置有若干第二通气孔20，可以使尾气从进气管2向下流动过程中，被封盖21阻挡，使尾气可以沿进气管2下端部侧壁上的第二通气孔20排出，一方面，保证气体流动均匀，另一方面，可以使大体积气泡在第二通气孔20的挤压下破裂成多个小气泡，使气泡能够被冷却水充分冷却换热，提高换热效率。

作为本实施例较佳实施方式而言，尾气在水洗箱1内换热冷却后，在进行排放时，为了避免尾气中夹杂火星，本实施例还设置了排气组件8，排气组件8包括排气管81及阻火器82，排气管81的进气端通过阻火器82与排气口14相连接。通过设置阻火器82，可以去除气中夹杂的火星，出去火星的尾气通过排气管81排出，避免排出的气体对矿井内的可燃气体造成引爆。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防爆柴油机尾气处理装置，其包括水洗箱(1)及进气管(2)，其中，

所述水洗箱(1)内设置有相互连通的补水腔室(11)和水洗腔室(12)；

所述水洗箱(1)顶面开设有进气口(13)和排气口(14)，所述进气口(13)与水洗腔室(12)连通，所述排气口(14)与补水腔室(11)连通；

进气管(2)竖直位于水洗腔室(12)中，进气管(2)上端与进气口(13)相连通，进气管(2)的下端朝水洗腔室(12)内底面延伸；

其特征在于：还包括设置在补水腔室(11)内顶端的挡水滤气组件(3)，所述挡水滤气组件(3)用于对水洗腔室(12)内处理后的气体进行阻挡，以使气体穿过挡水组件经排气口(14)排出，并将气体中的水气阻隔在补水腔室(11)内。

2.如权利要求1所述的防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述挡水滤气组件(3)包括第一板体(31)、第二板体(32)及第三板体(33)；其中，

所述第一板体(31)竖直设置在补水腔室(11)上端；

第二板体(32)位于第一板体(31)朝向水洗腔室(12)的一侧，第二板体(32)宽度方向一端与第一板体(31)顶端固定连接，第二板体(32)宽度方向另一端朝补水腔室(11)方向向上倾斜并与排气口(14)外边缘固定连接；

第三板体(33)位于第一板体(31)远离第二板体(32)的一侧，第三板体(33)的宽度方向一端与第一板体(31)顶端固定连接，第三板体(33)的宽度方向另一端与补水腔室(11)侧壁固定连接；

第一板体(31)、第二板体(32)及第三板体(33)的长度方向两端分别与补水腔室(11)两侧壁固定连接，其中，第一板体(31)和第三板体(33)表面均开设多个第一通气孔(30)。

3.如权利要求2所述的防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述水洗箱(1)侧壁设置有与补水腔室(11)相连通的补水口(15)，所述补水腔室(11)内底面还设置有与补水腔室(11)其中一个内侧壁相连接的补水罩(4)，所述补水罩(4)与补水口(15)相连通，所述补水罩(4)底部侧面开设有多个第一出水孔(41)，所述第一板体(31)竖直设置在补水罩(4)顶面。

4.如权利要求3所述的防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述补水罩(4)顶面朝远离水洗腔室(12)的一侧向下倾斜。

5.如权利要求3所述的防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述补水罩(4)朝向水洗腔室(12)的一侧竖直设置有用于将水洗箱(1)内腔分隔为补水腔室(11)和水洗腔室(12)的隔板(16)，所述隔板(16)的顶面与补水罩(4)顶面齐平，隔板(16)长度方向两端分别与补水腔室(11)两侧壁固定连接，隔板(16)底端表面开设有若干第二出水孔(161)。

6.如权利要求3所述的防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述补水罩(4)内设置有补水浮球阀(5)，所述补水浮球阀(5)的一端与补水口(15)相连接。

7.如权利要求6所述的防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述补水罩(4)顶面开设有换气孔(42)。

8.如权利要求1所述的防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述水洗腔室(12)内还设置有筒体(6)及阻流罩(7)，其中，

所述筒体(6)套设在进气管(2)外周侧，筒体(6)的底端与水洗腔室(12)内底面固定连接，筒体(6)底端侧壁开设有若干进水孔(61)，筒体(6)与进气管(2)之间形成通道结构；

阻流罩(7)的下端呈开口状，阻流罩(7)套接在进气管(2)外周壁，筒体(6)顶端开口与阻流罩(7)开口之间形成导流通道。

9.如权利要求8所述的防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述进气管(2)底端连接有封盖(21)，所述进气管(2)下端部侧壁及封盖(21)上均设置有若干第二通气孔(20)。

10.如权利要求1所述的防爆柴油机尾气处理装置，其特征在于：还包括排气组件(8)，所述排气组件(8)包括排气管(81)及阻火器(82)，所述排气管(81)的进气端通过阻火器(82)与排气口(14)相连接。

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