WO2021212626A1 - 一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置 - Google Patents

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Abstract

一种基于脱硫塔（11）的船舶柴油机废气再循环装置，包括柴油机体（1），所述柴油机体（1）的正面固定安装有进气管（8），所述柴油机体（1）的右侧固定安装有硫化废气排放管（10），所述硫化废气排放管（10）的右端固定安装有卧式脱硫塔（11），所述卧式脱硫塔（11）的背面固定安装有净化气排放管（15），所述净化气排放管（15）的下表面固定安装有再循环气管（16）。通过设置卧式脱硫塔（11），罐状的脱硫塔（11）结构紧凑，避免了船舶航行时，因高大的烟囱而增加航行的阻力，通过再循环气管（16）将一部分净化后的气体，重新导出至柴油机体（1）中参与燃烧，减少燃烧室内氧气所占的比例，利用二氧化碳的比热容高于氧气的比热容，从而减少氮氧化物的排放。

Description

一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置 技术领域
本发明涉及柴油机技术领域，具体为一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置。
背景技术
随着国际航运业及远洋船舶运输的发展，以柴油为燃料的船舶发动机所产生的废气排放已成为海洋尤其是港口地区的主要污染源，船舶柴油机所使用的燃料为高黏度、高含硫量、高残碳的重油，其所产生的气态排放物中，硫氧化物占有较大的比重，船舶柴油机废气排放中的硫氧化物对大气环境造成的污染已引起国际社会广泛的关注。
传统的柴油的燃烧方式还会产生大量的氮氧化物，同样对大气环境造成污染，目前市场上的脱硫塔都是立式脱硫塔，塔身较高，不适合船舶上使用，同时脱硫处理后的空气含有大量的二氧化碳，传统的脱硫塔未能对其中的二氧化碳进行利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，包括柴油机体，所述柴油机体的上表面固定安装有冷却水箱 和柴油储放箱，所述冷却水箱的上表面固定安装有注水口，所述柴油储放箱的上表面开设有加油口，所述加油口的上表面通过螺纹连接有油箱盖，所述柴油机体的下表面固定安装有柴油机支撑座，所述柴油机体的正面固定安装有进气管，所述进气管的进气端固定安装有防风滤芯罐，所述柴油机体的右侧固定安装有硫化废气排放管，所述硫化废气排放管的右端固定安装有卧式脱硫塔，所述卧式脱硫塔的下表面固定安装有脱硫塔支撑架，所述卧式脱硫塔的上表面固定安装有净化入水管，所述卧式脱硫塔的下表面固定安装有净化出水管，所述卧式脱硫塔的背面固定安装有净化气排放管，所述净化气排放管的下表面固定安装有再循环气管。
优选的，所述卧式脱硫塔为罐状结构，所述硫化废气排放管的右端连通卧式脱硫塔罐体的内部，所述卧式脱硫塔的内顶部和内底壁均固定安装有缓冲隔板，所述缓冲隔板与卧式脱硫塔相连接的一端开设有槽口，所述缓冲隔板的高度为卧式脱硫塔内径的三分之二。
优选的，所述净化入水管与净化出水管之间通过卡箍固定连接有连通管道，所述净化入水管位于卧式脱硫塔上表面的前侧，所述净化出水管位于卧式脱硫塔下表面的后侧，所述连通管道的中部固定安装有抽水泵和脱硫剂添加仓，所述抽水泵位于净化入水管的一端，所述脱硫剂添加仓位于净化出水管的一端。
优选的，所述净化入水管和净化出水管均连通卧式脱硫塔的内部，所述净化入水管延卧式脱硫塔内顶壁铺设在缓冲隔板槽口的内壁，所述净化入水管的下表面固定安装有净化水喷淋头。
优选的，所述脱硫塔支撑架的数量为两个，且两个脱硫塔支撑架均安装在卧式脱硫塔的下表面两端，所述防风滤芯罐的正面开设有进风孔，所述进风孔的数量为多个，所述防风滤芯罐的背面固定安装有风向标。
优选的，所述再循环气管穿过卧式脱硫塔的下方，所述再循环气管远离净化气排放管的一端与进气管的右侧相连接，所述再循环气管的内径为进气管内径的三分之一，所述再循环气管靠近进气管的一端固定安装有气管阀门，所述净化气排放管远离卧式脱硫塔的一端固定安装有消音管。
优选的，所述缓冲隔板的数量为八个，且八个所述缓冲隔板分为两组间隔分布在卧式脱硫塔的内顶壁和内底壁，所述净化水喷淋头的数量为五个，且五个所述净化水喷淋头均分布在位于卧式脱硫塔内顶壁的四个缓冲隔板的两侧。
优选的，所述脱硫剂添加仓为漏斗状结构，所述脱硫剂添加仓的下端固定安装有脱硫剂调节阀，所述卧式脱硫塔的右侧固定安装有控制面板，所述控制面板与抽水泵之间电性连接。
优选的，所述净化入水管、净化出水管和连通管道的材料均为不锈钢管，所述卧式脱硫塔和缓冲隔板的材料均为不锈钢，所述柴油机支撑座和脱硫塔支撑架的材料为球墨铸铁，且所述柴油机支撑座和脱硫塔支撑架的外表面均涂抹有耐腐蚀涂层。
有益效果：本发明提供了一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，具备以下有益效果：
(1)该基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，通过设置卧式脱硫塔，罐状的脱硫塔结构紧凑，避免了船舶航行时，因高大的烟囱而增加航行的阻力，通过再循环气管将一部分净化后的气体，重新导入柴油机体中参与燃烧，减少燃烧室内氧气所占的比例，利用二氧化碳的比热容高于氧气的比热容，从而减少氮氧化物的排放。
(2)该基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，通过在连通管道上设置脱硫剂添加仓，利用连通管道内水流的虹吸效应添加脱硫剂，节约了脱硫成本， 通过在防风滤芯罐的背面设置风向标，使防风滤芯罐的正面始终迎着风向，使船舶在大风环境下依然可以有足够的空气被吸入进气管。
附图说明
图1为本发明正视结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为卧式脱硫塔的侧剖结构示意图；
图4为脱硫剂添加仓的侧视结构示意图。
图中：1柴油机体、2冷却水箱、3柴油储放箱、4注水口、5加油口、6油箱盖、7柴油机支撑座、8进气管、9防风滤芯罐、10硫化废气排放管、11卧式脱硫塔、12脱硫塔支撑架、13净化入水管、14净化出水管、15净化气排放管、16再循环气管、17缓冲隔板、18连通管道、19抽水泵、20脱硫剂添加仓、21净化水喷淋头、22进风孔、23风向标、24气管阀门、25消音管、26脱硫剂调节阀、27控制面板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明的一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，包括柴油机体1，柴油机体1的上表面固定安装有冷却水箱2和柴油储放箱3，冷却水箱2的上表面固定安装有注水口4，柴油储放箱3的上表面开设有加油口5， 加油口5的上表面通过螺纹连接有油箱盖6，柴油机体1的下表面固定安装有柴油机支撑座7，柴油机体1的正面固定安装有进气管8，进气管8的进气端固定安装有防风滤芯罐9，防风滤芯罐9的正面开设有进风孔22，进风孔22的数量为多个，防风滤芯罐9的背面固定安装有风向标23，通过在防风滤芯罐9的背面设置风向标23，使防风滤芯罐9的正面始终迎着风向，使船舶在大风环境下依然可以有足够的空气被吸入进气管8，柴油机体1的右侧固定安装有硫化废气排放管10。
硫化废气排放管10的右端固定安装有卧式脱硫塔11，通过设置卧式脱硫塔11，罐状的脱硫塔结构紧凑，避免了船舶航行时，因高大的烟囱而增加航行的阻力，卧式脱硫塔11的下表面固定安装有脱硫塔支撑架12，脱硫塔支撑架12的数量为两个，且两个脱硫塔支撑架12均安装在卧式脱硫塔11的下表面两端，卧式脱硫塔11的上表面固定安装有净化入水管13，卧式脱硫塔11的下表面固定安装有净化出水管14，净化入水管13与净化出水管14之间通过卡箍固定连接有连通管道18，净化入水管13位于卧式脱硫塔11上表面的前侧，净化出水管14位于卧式脱硫塔11下表面的后侧，连通管道18的中部固定安装有抽水泵19和脱硫剂添加仓20，抽水泵19位于净化入水管13的一端，脱硫剂添加仓20位于净化出水管14的一端，脱硫剂添加仓20为漏斗状结构，脱硫剂添加仓20的下端固定安装有脱硫剂调节阀26，通过在连通管道18上设置脱硫剂添加仓20，利用连通管道18内水流的虹吸效应添加脱硫剂，节约了脱硫成本。
卧式脱硫塔11的右侧固定安装有控制面板27，控制面板27与抽水泵19之间电性连接，卧式脱硫塔11的背面固定安装有净化气排放管15，卧式脱硫塔11为罐状结构，硫化废气排放管10的右端连通卧式脱硫塔11罐体的内部，卧式脱硫塔11的内顶部和内底壁均固定安装有缓冲隔板17，缓冲隔板17与卧式 脱硫塔11相连接的一端开设有槽口，缓冲隔板17的高度为卧式脱硫塔11内径的三分之二，净化入水管13和净化出水管14均连通卧式脱硫塔11的内部，净化入水管13延卧式脱硫塔11内顶壁铺设在缓冲隔板17槽口的内壁，净化入水管13的下表面固定安装有净化水喷淋头21，缓冲隔板17的数量为八个，且八个缓冲隔板17分为两组间隔分布在卧式脱硫塔11的内顶壁和内底壁，净化水喷淋头21的数量为五个，且五个净化水喷淋头21均分布在位于卧式脱硫塔11内顶壁的四个缓冲隔板17的两侧。
净化气排放管15的下表面固定安装有再循环气管16，再循环气管16穿过卧式脱硫塔11的下方，再循环气管16远离净化气排放管15的一端与进气管8的右侧相连接，再循环气管16的内径为进气管8内径的三分之一，再循环气管16靠近进气管的一端固定安装有气管阀门24，通过再循环气管16将一部分净化后的气体，重新导出柴油机体1中参与燃烧，减少燃烧室内氧气所占的比例，利用二氧化碳的比热容高于氧气的比热容，从而减少氮氧化物的排放，净化气排放管15远离卧式脱硫塔11的一端固定安装有消音管25，净化入水管13、净化出水管14和连通管道18的材料均为不锈钢管，卧式脱硫塔11和缓冲隔板17的材料均为不锈钢，柴油机支撑座7和脱硫塔支撑架12的材料为球墨铸铁，且柴油机支撑座7和脱硫塔支撑架12的外表面均涂抹有耐腐蚀涂层。
工作原理：该装置在工作时，柴油机体1产生的含硫废气，通过硫化废气排放管10导入卧式脱硫塔11的内部，通过控制面板27控制抽水泵19开始工作，通过抽水泵19将卧式脱硫塔11底部的净化水经连通管道18抽入净化入水管13中，通过净化入水管13上的净化水喷淋头21，将带有脱硫剂的净化水喷洒向卧式脱硫塔11的内部，含硫废气经过缓冲隔板17的阻隔，使其流速减慢，同时经过含有脱硫剂的净化水的淋洗，使其中的硫化物脱离出来，净化后的气体， 一部分通过净化气排放管15排出，另一小部分通过再循环气管16流入柴油机体1内继续参加燃烧，减少燃烧室内氧气所占的比例，利用二氧化碳的比热容高于氧气的比热容，从而减少氮氧化物的排放，同时当卧式脱硫塔11内的脱硫剂含量过低时，可以通过脱硫剂添加仓20进行添加脱硫剂。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

  1. 一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，包括柴油机体(1)，其特征在于：所述柴油机体(1)的上表面固定安装有冷却水箱(2)和柴油储放箱(3)，所述冷却水箱(2)的上表面固定安装有注水口(4)，所述柴油储放箱(3)的上表面开设有加油口(5)，所述加油口(5)的上表面通过螺纹连接有油箱盖(6)，所述柴油机体(1)的下表面固定安装有柴油机支撑座(7)，所述柴油机体(1)的正面固定安装有进气管(8)，所述进气管(8)的进气端固定安装有防风滤芯罐(9)，所述柴油机体(1)的右侧固定安装有硫化废气排放管(10)，所述硫化废气排放管(10)的右端固定安装有卧式脱硫塔(11)，所述卧式脱硫塔(11)的下表面固定安装有脱硫塔支撑架(12)，所述卧式脱硫塔(11)的上表面固定安装有净化入水管(13)，所述卧式脱硫塔(11)的下表面固定安装有净化出水管(14)，所述卧式脱硫塔(11)的背面固定安装有净化气排放管(15)，所述净化气排放管(15)的下表面固定安装有再循环气管(16)。
  2. 根据权利要求1所述的一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，其特征在于：所述卧式脱硫塔(11)为罐状结构，所述硫化废气排放管(10)的右端连通卧式脱硫塔(11)罐体的内部，所述卧式脱硫塔(11)的内顶部和内底壁均固定安装有缓冲隔板(17)，所述缓冲隔板(17)与卧式脱硫塔(11)相连接的一端开设有槽口，所述缓冲隔板(17)的高度为卧式脱硫塔(11)内径的三分之二。
  3. 根据权利要求1所述的一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，其特征在于：所述净化入水管(13)与净化出水管(14)之间通过卡箍固定连接有连通管道(18)，所述净化入水管(13)位于卧式脱硫塔(11)上表面的前侧，所述净化出水管(14)位于卧式脱硫塔(11)下表面的后侧，所述连通管道(18) 的中部固定安装有抽水泵(19)和脱硫剂添加仓(20)，所述抽水泵(19)位于净化入水管(13)的一端，所述脱硫剂添加仓(20)位于净化出水管(14)的一端。
  4. 根据权利要求1所述的一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，其特征在于：所述净化入水管(13)和净化出水管(14)均连通卧式脱硫塔(11)的内部，所述净化入水管(13)延卧式脱硫塔(11)内顶壁铺设在缓冲隔板(17)槽口的内壁，所述净化入水管(13)的下表面固定安装有净化水喷淋头(21)。
  5. 根据权利要求1所述的一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，其特征在于：所述脱硫塔支撑架(12)的数量为两个，且两个脱硫塔支撑架(12)均安装在卧式脱硫塔(11)的下表面两端，所述防风滤芯罐(9)的正面开设有进风孔(22)，所述进风孔(22)的数量为多个，所述防风滤芯罐(9)的背面固定安装有风向标(23)。
  6. 根据权利要求1所述的一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，其特征在于：所述再循环气管(16)穿过卧式脱硫塔(11)的下方，所述再循环气管(16)远离净化气排放管(15)的一端与进气管(8)的右侧相连接，所述再循环气管(16)的内径为进气管(8)内径的三分之一，所述再循环气管(16)靠近进气管的一端固定安装有气管阀门(24)，所述净化气排放管(15)远离卧式脱硫塔(11)的一端固定安装有消音管(25)。
  7. 根据权利要求2所述的一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，其特征在于：所述缓冲隔板(17)的数量为八个，且八个所述缓冲隔板(17)分为两组间隔分布在卧式脱硫塔(11)的内顶壁和内底壁，所述净化水喷淋头(21)的数量为五个，且五个所述净化水喷淋头(21)均分布在位于卧式脱硫塔(11)内顶壁的四个缓冲隔板(17)的两侧。
  8. 根据权利要求3所述的一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，其特征在于：所述脱硫剂添加仓(20)为漏斗状结构，所述脱硫剂添加仓(20)的下端固定安装有脱硫剂调节阀(26)，所述卧式脱硫塔(11)的右侧固定安装有控制面板(27)，所述控制面板(27)与抽水泵(19)之间电性连接。
  9. 根据权利要求1所述的一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环装置，其特征在于：所述净化入水管(13)、净化出水管(14)和连通管道(18)的材料均为不锈钢管，所述卧式脱硫塔(11)和缓冲隔板(17)的材料均为不锈钢，所述柴油机支撑座(7)和脱硫塔支撑架(12)的材料为球墨铸铁，且所述柴油机支撑座(7)和脱硫塔支撑架(12)的外表面均涂抹有耐腐蚀涂层。
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