洗涤冷却装置、EGR单元以及发动机系统制造方法及图纸

技术编号:12196205 阅读:67 留言:0更新日期:2015-10-14 03:49
洗涤冷却装置(31)是构成EGR单元(30)的一部分的装置,具备:使用洗涤液洗涤排气的洗涤部(33);和与洗涤部(33)相邻,将通过洗涤部(33)洗涤的排气进行冷却的冷却部(34);洗涤部(33)具有积留用于洗涤的洗涤液的液体区域(37);冷却部(34)具有接收因排气的冷却而产生的冷凝水的液体区域(41);洗涤部(33)的液体区域(37)和冷却部(34)的液体区域(41)直接连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及洗涤排气后进行冷却的洗涤冷却装置。
技术介绍
作为减少从发动机排出的氮氧化物(NOx)的量的方法已知的是排气的一部分回流至发动机的排气再循环(EGR:exhaust gas recirculat1n)。通过将排气的一部分回流至发动机,以此在氧浓度较低的状态下进行燃烧,其结果是燃烧温度降低而抑制NOx的生成。然而,根据所使用的燃料的不同而存在排气中大量含有颗粒状物质(PM:particulatematter)和硫氧化物(SOx)的情况,在该情况下需要从再循环的排气中去除PM和SOx等。从排气中去除PM和SOx等的有效方法是通过洗涤液去除它们的湿式气体洗涤装置(洗涤器)(参照专利文献I的图2的符号15)。又,在EGR单元内设置上述洗涤器的情况下,存在在洗涤器的下游设置气体冷却器的情况。通过洗涤器洗涤的排气处于饱和状态含有大量水分。因此,如果将洗涤过的排气通过气体冷却器进行冷却,则排气中的大量的水分变成冷凝水并排出,可以去除排气中含有的水分。因此,像这样通过设置气体冷却器,以此可以防止在位于与气体冷却器相比靠近下游的位置的设备上附着排气的水分,可以抑制这些设备的腐蚀等。在上述洗涤器中使用过的洗涤液、以及在气体冷却器中产生的冷凝水通常被排出至另设的缓冲罐中并暂时储存。将使用过的洗涤液和冷凝水等储存在该缓冲罐中的原因是为了将它们作为洗涤液在洗涤器中进行再利用。然而,为了将它们作为洗涤液进行再利用,而需要将中和剂投入至缓冲罐或配管中。这是因为,当洗涤液和冷凝水等吸收SOx时pH值会降低而变成酸性,如果将这样的PH值较低的液体作为洗涤液使用,则脱硫反应无法进行,无法高效地进行SOx的去除。另一方面,如果储存在缓冲罐内的液体的pH值过高,则发生盐的附着,或者又溶解为CO2而需要进一步投入中和剂。另外,排气中的SOx的浓度根据发动机的负荷和EGR率(向EGR管路的旁通率)等而变化,伴随于此,储存在缓冲罐内液体的PH值也变化。因此,为了高效地进行排气的洗涤,而不得不经常观测储存在缓冲罐中的液体的PH值,并且根据该pH值投入适合的量的中和剂。现有技术文献: 专利文献: 专利文献1:日本特开2011-157959号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题: 如上所述,缓冲罐内的液体的PH值通过投入中和剂来进行调节,但是实际上在EGR单元内循环的洗涤液的量非常多,因此pH值的响应反应较慢,使pH值稳定在理想的范围内是件并不容易的事情。又,在将缓冲罐设置于离洗涤器或气体冷却器等较远的位置上的情况下,将缓冲罐内部保持与EGR管路的内压相同程度的较高的压力是实质上不可能,并且缓冲罐内的液体在大气压下贮藏。在该情况下,为了将缓冲罐内的液体作为洗涤液供给至洗涤器,而不得不将下降至大气压的洗涤液的压力升压至洗涤器的内压程度。因此,所使用的泵大型化,且泵的消耗电力也增大。此外,流入缓冲罐中的洗涤液和冷凝水等是酸性,因此对于流入其中的配管类不得不使用耐腐蚀性的配管,导致EGR系统的制造成本增大。又,为了将洗涤液稳定地供给至洗涤器,而需要增大缓冲罐的容量,当EGR单元具备缓冲罐时,EGR单元必然具备安装于缓冲罐的配管类。S卩,在期望EGR单元的小型化时,缓冲罐的设置会阻碍对EGR单元的小型化。本专利技术是鉴于以上的情况而形成,其目的是构成无缓冲罐的EGR单元。解决问题的手段: 根据本专利技术的一种形态的洗涤冷却装置是构成EGR单元的一部分的装置,具备:使用洗涤液洗涤排气的洗涤部;和与所述洗涤部相邻,将通过所述洗涤部洗涤的排气进行冷却的冷却部;所述洗涤部具有积留用于洗涤的洗涤液的液体区域;所述冷却部具有接收因排气的冷却而产生的冷凝水的液体区域;所述洗涤部的液体区域和所述冷却部的液体区域直接连接。在这里,“直接连接”表示不通过罐连接,而排除通过罐“间接地连接”那样的情况。例如,洗涤部的液体区域和冷却部的液体区域一体地形成为共同的贮水部的情况、洗涤部的液体区域和冷却部的液体区域通过配管相连接的情况、以及洗涤部的液体区域和冷却部的液体区域形成为能够使容纳于各自的液体通过泵等直接进行交换的结构的情况属于洗涤部的液体区域和冷却部的液体区域“直接连接”。根据上述结构,由于洗涤部的液体区域和冷却部的液体区域直接连接,因此在冷却部中产生的冷凝水不会被搬运至其他设备,而直接作为洗涤液使用。因此,具备上述洗涤冷却装置的EGR单元无需配备贮藏洗涤液的缓冲罐。又,也可以是在上述洗涤冷却装置中,所述洗涤部具有洗涤过的排气流过的气体区域;所述冷却部具有即将冷却的排气流过的气体区域;所述洗涤部的气体区域和所述冷却部的气体区域直接连接。根据该结构,洗涤部和冷却部直接连接,因此可以使EGR单元进一步小型化。又,也可以是在上述洗涤冷却装置中,所述洗涤部以及所述冷却部由外框壳体的内壁、和分隔该外框壳体的内部空间的分隔构件划定。根据该结构,可以使洗涤冷却装置形成为非常简单的结构。又,也可以是在上述洗涤冷却装置中,所述洗涤部的气体区域和所述冷却部的气体区域在所述分隔构件的上端附近直接连接,所述洗涤部的液体区域和所述冷却部的液体区域在所述分隔构件的下端附近直接连接。根据该结构,可以有效地使用外框壳体内的空间。又,也可以是在上述洗涤冷却装置中,所述分隔构件形成为板状。根据该结构,可以使洗涤冷却装置形成为更简单的结构。又,也可以是在上述洗涤冷却装置中,所述洗涤部形成为抽汲液体区域的洗涤液后向排气喷射的结构。又,也可以是在上述洗涤冷却装置中,所述洗涤部形成为将排气向液体区域的洗涤液中排放的结构。根据该结构,可以有效利用洗涤部的液体区域,可以进行积留水方式的洗涤。此外,根据本专利技术的一种形态的EGR单元具备上述洗涤冷却装置,使由所述洗涤冷却装置洗涤以及冷却的排气向发动机再循环。此外,根据本专利技术的一种形态的发动机系统具有上述EGR单元。专利技术效果: 如上所述,EGR单元具备上述洗涤冷却装置,因此可以构成无缓冲罐的EGR单元。【附图说明】图1是根据第一实施形态的发动机系统的框图; 图2是上述发动机系统的洗涤冷却装置的概略图; 图3是根据第二实施形态的发动机系统的洗涤冷却装置的概略图。【具体实施方式】以下,参照【附图说明】本专利技术的实施形态。以下,在所有附图中对于相同或相当的要素标以相同的符号,省略重复说明。(第一实施形态) 首先,参照图1以及图2说明第一实施形态。<发动机系统> 首先,说明根据本实施形态的发动机系统100。图1是发动机系统100的框图。如图1所示,发动机系统100具备发动机10、增压器20和EGR单元30。本实施形态中的发动机10是船舶推进用主机,是二冲程柴油发动机。增压器20通过扫气通路11向发动10机供给扫气(在四冲程发动机的情况下“进气”)。又,从发动机10排出的排气通过排气通路12供给至增压器20。另外,发动机10可以是四冲程发动机,也可以是气体发动机或汽油发动机。又,发动机10不限于使用在船舶中,也可以使用于发电设备。增压器20是将空气升压并向发动机10供给的装置。增压器20具有涡轮部21、和压缩部22。在涡轮部21中供给有从发动机10排出的排气,通过排气的能量使涡轮部21旋转。涡轮部21和压缩部22通过连接轴23连接,随着涡轮本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种洗涤冷却装置,是构成EGR单元的一部分的装置,具备:使用洗涤液洗涤排气的洗涤部;和与所述洗涤部相邻,将通过所述洗涤部洗涤的排气进行冷却的冷却部;所述洗涤部具有积留用于洗涤的洗涤液的液体区域;所述冷却部具有接收因排气的冷却而产生的冷凝水的液体区域;所述洗涤部的液体区域和所述冷却部的液体区域直接连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:细野隆道吉泽克浩岩崎英和西村元彦东田正宪野上哲男
申请(专利权)人:川崎重工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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