一种内燃机技术领域的船用重型柴油机EGR系统颗粒物去除装置，包括锥形涡轮出气管、梭形容积腔、螺旋叶片、EGR管道、EGR阀，锥形涡轮出气管、梭形容积腔、后端排气管依次连接在一起，螺旋叶片通过螺旋叶片固定支架布置在锥形涡轮出气管内形成螺旋气道，EGR管道的进气口布置在梭形容积腔内，EGR管道的出气口布置在前端进气管内。本发明专利技术可获得较为清洁的尾气作为EGR系统的气源，降低了颗粒物对压气机及发动机进气系统的污染。本发明专利技术设计合理，结构简单，适合于EGR的低压回路连接法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种船用重型柴油机的EGR系统颗粒物去除装置，特别一种适用于含有进气涡轮增压和进气中冷的重型柴油机EGR系统颗粒物去除装置。
技术介绍
废气再循环(EGR)技术长期以来一直被认为是一种降低NOx排放的有效措施。但在将EGR技术应用于柴油机的时候，会带来一些问题。柴油机由于采用缸内直喷压缩着火的方式，混合气燃烧存在扩散燃烧区，这会导致颗粒物的生成，尤其在以重质燃油为主要燃料的船用柴油机上问题更为突出。较高的颗粒物排放不仅会对大气造成污染，而且会引起EGR系统阻塞以及进气门、气门座圈的磨损，严重的会导致气门密封不严等问题。增压中冷柴油机根据EGR回路的不同，EGR系统可分为低压回路连接法和高压回路连接法。在低压回路连接法中，用外管将废气涡轮增压器的涡轮出口和压气机入口连接起来，并在回路上加装EGR阀来控制EGR的流量。这种方法很容易获得一个适当的压力差，在柴油机较大的转速范围内均易实现。但是，由于废气流经增压器的压气机及增压中冷器，废气中的颗粒物成份易造成增压器的腐蚀和中冷器的污损，使柴油机的可靠性和寿命降低。在高压回路连接法中，将涡轮的入口和压气机的出口连接起来。由于排出的废气不经过压气机和中冷器，故避免了对压气机和中冷器的损害，但不可避免的会导致进气门及气门座圈的磨损。目前降低颗粒物的方法主要是提高直喷压力、采用均质压燃等新型燃烧模式、采用DPF等。提高喷射压力在一定程度上可以改善油气混合、降低颗粒物排放，但在大负荷时改善作用有限；均质压燃技术由于存在着火时刻难以有效控制、循环变动大等自身缺陷，其实验认证还需一定时间；DPF技术是较为成熟的颗粒物去除技术，但在重型船用柴油机上，现有的DPF会迅速堵塞，造成排气背压增大，DPF需要频繁再生，实用性不强。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述技术的不足，针对低压回路连接法的EGR系统提供了一种可有效降低EGR回路颗粒物含量的简易方法。基本原理是，利用排气组分质量的不均匀性，在废气流经排气涡轮后，在排气管中布置螺旋气道。气流通过之后使之高速旋转而使颗粒物产生离心作用，EGR系统管道只回收中间颗粒物含量较少的部分排气。本专利技术是通过以下技术方案来实现的，本专利技术中冷器、柴油机、压气机、涡轮、锥形涡轮出气管、梭形容积腔、后端排气管、螺旋叶片、EGR管道、EGR阀、前端进气管、螺旋叶片固定支架，柴油机通过进排气管路与压气机、涡轮相连接，中冷器布置在柴油机、压气机之间的进气管路上，前端进气管的出气口通过进气管路与压气机的进气口相连接，锥形涡轮出气管、梭形容积腔、后端排气管依次连接在一起，涡轮的出气口通过排气管路与锥形涡轮出气管的进气口相连接，螺旋叶片通过螺旋叶片固定支架布置在锥形涡轮出气管内形成螺旋气道，EGR管道的进气口布置在梭形容积腔内，EGR管道的进气口中心线与梭形容积腔内排气流向平行，EGR管道的出气口布置在前端进气管内，EGR阀布置在EGR管道上。进一步地，在本专利技术中锥形涡轮出气管、梭形容积腔、后端排气管的横截面均为圆形，EGR管道的进气口中心线与梭形容积腔的轴线重合，锥形涡轮出气管为渐缩喷管，EGR阀为电磁阀。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果为:可获得较为清洁的尾气作为EGR系统的气源，降低了颗粒物对压气机及发动机进气系统的污染；设计合理，结构简单，开发成本低。【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图；其中:1、锥形涡轮出气管，2、梭形容积腔，3、后端排气管，4、螺旋叶片，5、EGR管道，6、EGR阀，7、前端进气管，8、螺旋叶片固定支架，9、中冷器，10、柴油机，11、压气机，12、涡轮。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例以本专利技术技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1所示，本专利技术包括锥形涡轮出气管1、梭形容积腔2、后端排气管3、螺旋叶片4、EGR管道5、EGR阀6、前端进气管7、螺旋叶片固定支架8、中冷器9、柴油机10、压气机11、涡轮12，柴油机10通过进排气管路与压气机11、涡轮12相连接，中冷器9布置在柴油机10、压气机11之间的进气管路上，前端进气管7的出气口通过进气管路与压气机11的进气口相连接，锥形涡轮出气管1、梭形容积腔2、后端排气管3依次连接在一起，涡轮12的出气口通过排气管路与锥形涡轮出气管I的进气口相连接，螺旋叶片4通过螺旋叶片固定支架8布置在锥形涡轮出气管I内形成螺旋气道，EGR管道5的进气口布置在梭形容积腔2内，EGR管道5的进气口中心线与梭形容积腔2内排气流向平行，EGR管道5的出气口布置在前端进气管7内，EGR阀6布置在EGR管道5上；锥形涡轮出气管1、梭形容积腔2、后端排气管3的横截面均为圆形，EGR管道5的进气口中心线与梭形容积腔2的轴线重合，锥形涡轮出气管I为渐缩喷管，EGR阀6为电磁阀。本专利技术的工作流程是:(I)排气从排气门出来流经涡轮12后，即进入锥形涡轮出气管I内，管内固定有螺旋叶片4，排气在螺旋叶片4的引导下产生旋转，并向前继续流动；管道设计成锥形，相当于一个渐缩喷管，亚声速的排气得到加速。(2)高速旋转的排气进入梭形容积腔2内，在这里，排气中较大的炭烟颗粒将在离心力作用下向外围运动；当气流运动到容积腔后半部分的时候，较大的炭烟颗粒主要分布在外环区域，而中间的气体是相对清洁的，这时伸入到容积腔内的横向EGR管道5会适时的收集中间部分的干净气体，剩余的排气随排气管道排出。(3)进入EGR管道5的相对清洁的排气在EGR阀6的控制下与前端进气管7内新鲜空气混合，最后通过压气机11增压及中冷器9中冷后流入气缸内。【主权项】1.一种船用重型柴油机EGR系统颗粒物去除装置，包括中冷器(9)、柴油机(10)、压气机(11)、涡轮(12)，柴油机(10)通过进排气管路与压气机(11)、涡轮(12)相连接，中冷器(9)布置在柴油机(10)、压气机(11)之间的进气管路上，其特征在于还包括，锥形涡轮出气管(I)、梭形容积腔(2)、后端排气管(3)、螺旋叶片(4)、EGR管道(5)、EGR阀(6)、前端进气管(7)、螺旋叶片固定支架(8)，前端进气管(7)的出气口通过进气管路与压气机(11)的进气口相连接，锥形涡轮出气管(I)、梭形容积腔(2)、后端排气管(3)依次连接在一起，涡轮(12)的出气口通过排气管路与锥形涡轮出气管(I)的进气口相连接，螺旋叶片(4)通过螺旋叶片固定支架(8)布置在锥形涡轮出气管(I)内形成螺旋气道，EGR管道(5)的进气口布置在梭形容积腔(2)内，EGR管道(5)的进气口中心线与梭形容积腔(2)内排气流向平行，EGR管道(5)的出气口布置在前端进气管(7)内，EGR阀(6)布置在EGR管道(5)上。2.根据权利要求1所述的船用重型柴油机EGR系统颗粒物去除装置，其特征在于锥形涡轮出气管(I)、梭形容积腔(2)、后端排气管(3)的横截面均为圆形，EGR管道(5)的进气口中心线与梭形容积腔(2)的轴线重合，锥形涡轮出气管(I)为渐缩喷管，EGR阀(6)为电磁阀。【专利摘要】一种内燃机
的船用重型柴油机EGR系统颗粒物去除装置，包括锥形涡轮出气管、梭形容积腔、螺旋叶片、EGR管道本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种船用重型柴油机EGR系统颗粒物去除装置，包括中冷器(9)、柴油机(10)、压气机(11)、涡轮(12)，柴油机(10)通过进排气管路与压气机(11)、涡轮(12)相连接，中冷器(9)布置在柴油机(10)、压气机(11)之间的进气管路上，其特征在于还包括，锥形涡轮出气管(1)、梭形容积腔(2)、后端排气管(3)、螺旋叶片(4)、EGR管道(5)、EGR阀(6)、前端进气管(7)、螺旋叶片固定支架(8)，前端进气管(7)的出气口通过进气管路与压气机(11)的进气口相连接，锥形涡轮出气管(1)、梭形容积腔(2)、后端排气管(3)依次连接在一起，涡轮(12)的出气口通过排气管路与锥形涡轮出气管(1)的进气口相连接，螺旋叶片(4)通过螺旋叶片固定支架(8)布置在锥形涡轮出气管(1)内形成螺旋气道，EGR管道(5)的进气口布置在梭形容积腔(2)内，EGR管道(5)的进气口中心线与梭形容积腔(2)内排气流向平行，EGR管道(5)的出气口布置在前端进气管(7)内，EGR阀(6)布置在EGR管道(5)上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钱勇，吕兴才，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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