除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机技术方案

本发明专利技术提供一种除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机。本发明专利技术所涉及的除雾器(19A)连接于通过液滴(L)对于在发动机中再循环的再循环排气(G)中所包含的粒状物质进行清洗集尘的洗涤器(18)的下游侧，对再循环排气(G)中呈雾状残留的液滴(L)进行分离。该除雾器(19A)是具备如下部分而成的旋风分离器的结构：圆筒状壳体(23)，轴向沿铅垂方向；再循环排气导入口(233)，设置于该壳体(23)的上部外周面，并使再循环排气(G)从切线方向导入到壳体(23)的内部；再循环排气排出口(234)，设置在壳体(23)的上部且与轴中心对齐的位置上排出再循环排气(G)；及液滴排出部(232)，设置于壳体(23)的下部，排出从再循环排气(G)分离的液滴(L)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机
本专利技术涉及一种除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机。
技术介绍
如专利文献1、2等中所公开，多数柴油机中具备将一部分排气混合于吸入空气中而减少氧气量，并通过降低燃烧温度而减少排气中所包含的NOx(氮氧化物)的排出量的排气再循环系统(EGR：ExhaustGasRecirculation)。在将重油作为燃料的船用柴油机中，排气中包含有粒子状物质，若使该粒子状物质直接向吸气侧再循环，则对发动机造成不良影响。因此，设置对再循环的排气喷射水滴以对粒子状物质进行清洗集尘(分离)的洗涤器(清洗集尘装置)，在其下游侧设置分离水分的除雾器(气液分离装置)。如专利文献1的图2等所示，除雾器的结构为，在将呈波形折弯的多个壁体接近排列的元件中使包含水分的排气通过，由此使排气中所包含的水分撞击到波形壁体而进行气液分离。在该除雾器中被去除水分的排气由专用鼓风机供给到发动机的吸气侧，并与吸入空气混合而供给到燃烧室。以往技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2002-332919号公报专利文献2：日本专利公开2012-237242号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题如上所述，以往的除雾器的结构为，使排气在包括呈波形折弯的多个壁体的元件中通过，以使排气中所包含的液滴撞击到波形壁体而进行气液分离。因此，存在压损阻力较大且降低发动机效率的课题。为了减小压损阻力而加大波形壁体的间隔，则水分的去除性能降低，将导致包含水分的排气向发动机的吸气侧流动。尤其，在具备增压器的发动机中，因该水分撞击到高速转动的压缩机叶轮而有可能产生腐蚀(侵蚀)。本专利技术是为了解决这种课题而完成的，其目的在于提供一种能够不提高压损阻力便能够去除向发动机侧再循环的再循环排气中所包含的水分等液滴的除雾器、排气再循环系统及具备该系统的船用发动机。用于解决技术课题的手段为了解决上述课题，本专利技术采用以下方式。即，本专利技术的第1方式所涉及的除雾器具备：圆筒状壳体，轴向沿铅垂方向；再循环排气导入口，设置在所述壳体的上部外周面，并使包含液滴的再循环排气从切线方向导入到所述壳体的内部；再循环排气排出口，设置在所述壳体的上部且与所述壳体的轴中心对齐的位置上，并排出所述再循环排气；及液滴排出部，设置在所述壳体的下部，并排出从所述再循环排气分离出的所述液滴。根据上述结构的除雾器，在洗涤器等中，通过水等液滴而对粒状物质进行清洗集尘，包含大量的液滴的再循环排气从再循环排气导入口向切线方向流入到除雾器的壳体内部，从而在壳体内部形成涡流，通过其离心分离作用而分离液滴。即，再循环排气在壳体内部进行回转，由此再循环排气中所包含的液滴通过离心力而附着于壳体的内周壁面，因沿壳体的内周面产生的下降流和重力而朝壳体的下方流动，并从液滴排出部排出。另一方面，在壳体内部的中心部产生上升流，因此只有被去除液滴的再循环排气上升，并从形成于壳体上部的再循环排气排出口排出。从而，可以抑制包含水分等液滴的排气向发动机的吸气侧流动，能够防止在增压器的压缩机叶轮上产生腐蚀。与使再循环排气撞击到壁体等进行分离的除雾器不同，该除雾器在再循环排气的流路中未设置有压损阻力增大的元件部件等，因此不会降低发动机效率。在上述结构的除雾器中，所述壳体具备：圆筒部，构成铅垂方向上部侧；及圆锥部，与所述圆筒部的下部相连，并从上部至下部沿轴向正交的剖面的直径减小。在壳体的内部，由包含液滴的再循环排气形成的涡流的回转速度，若壳体的直径越小则越被加速，且作用于液滴的离心力增加。壳体呈随着朝向下方沿轴向正交的剖面的直径减小的圆锥形状，因此作用于一边回转，一边因重力而下降的再循环排气的离心力增大，再循环排气与液滴的气液分离作用增大。因此，能够从再循环排气G中有效地分离液滴L。在上述结构的除雾器中，在所述再循环排气排出口也可以设置静电集粒装置，该静电集粒装置使所述液滴带电，由此将该液滴抽吸到电极而从所述再循环排气进行分离。根据上述结构，在除雾器的内部，通过离心力而未被分离的液滴在设置于再循环排气排出口的静电集粒装置中通过时带电，并被抽吸到静电集粒装置的电极而从再循环排气分离。即，在除雾器的壳体内未能够被捕集的液滴通过静电集粒装置而被捕集。因此，能够可靠地分离残留在再循环排气中的液滴。在上述结构的除雾器中，也可以在所述再循环排气排出口设置多孔状液滴分离部件。根据上述结构，在除雾器的壳体内未能够捕集的液滴通过液滴分离部件而被捕集。即，以除雾器的壳体和液滴分离部件这两个阶段，再循环排气中所包含的液滴被分离，因此能够进一步提高再循环排气的液滴分离作用。在上述结构的除雾器中，所述壳体串联连接有多组，与其上游侧壳体的圆筒部的直径相比，可以将下游侧壳体的圆筒部的直径设为更小。根据上述结构，下游侧壳体的直径小于上游侧壳体的直径，因此从上游侧壳体流出并流入到下游侧壳体的再循环排气涡流的回转速度被加速。从而，将下游侧壳体中的涡流的回转速度保持得较高，能够维持离心力以提高液滴的分离作用。本专利技术的第2方式所涉及的排气再循环系统具备：排气再循环通路，抽出从发动机排出的排气的一部分，作为再循环排气而输送到所述发动机的吸气侧；洗涤器，连接于所述排气再循环通路，通过液滴而对所述再循环排气中所包含的粒状物质进行清洗集尘；及所述任一个所述的除雾器，连接于所述洗涤器的下游侧。根据上述结构的排气再循环系统，在排气再循环通路中流动的再循环排气首先在洗涤器中通过水等液滴而对粒状物质进行清洗集尘。被清洗集尘的再循环排气中包含大量的液滴，包含该液滴的再循环排气紧接着向切线方向流入到除雾器内部而形成涡流，通过其离心分离作用而分离液滴。即，再循环排气在除雾器的壳体内部进行回转，通过此时的离心力，再循环排气中所包含的液滴附着于壳体的内周壁面朝下方流动，只有再循环排气从形成于除雾器上部的再循环排气排出口排出。从而，可以抑制包含水分等液滴的排气向发动机的吸气侧流动，能够防止在增压器的压缩机叶轮上产生腐蚀。该除雾器与使再循环排气撞击到壁体等的除雾器不同，在再循环排气的流路中未设置压损阻力增大的元件部件等，因此不会降低发动机效率。在上述结构的排气再循环系统中，在所述洗涤器与所述除雾器之间连接将所述再循环排气输送到所述除雾器的离心鼓风机，也可以将所述离心鼓风机连接成使从该离心鼓风机向切线方向吐出的所述再循环排气从切线方向流入到所述除雾器。根据上述结构的排气再循环系统，在洗涤器中，通过水等液滴而对粒状物质进行清洗集尘，包含大量的液滴的再循环排气紧接着通过离心鼓风机而被输送到除雾器，在除雾器中分离出所残留的液滴。在离心鼓风机内部，通过伴随着鼓风机风扇转动的离心力，再循环排气中所包含的液滴附着于鼓风机壳体的内周壁面，一边形成液膜(液脉)层，一边向出口侧流动。该液膜层的流动与再循环排气一同从离心鼓风机向切线方向吐出，并从切线方向流入到除雾器内部。因此，在除雾器内部产生从再循环排气流入的一开始液滴沿除雾器的内周壁面流动的倾向，与除雾器内部中的涡流的离心分离作用相结合，可发挥优异的气液分离作用。从而，可以抑制包含水分等液滴的排气向发动机的吸气侧流动，能够防止在增压器的压缩机叶轮上产生腐蚀。在上述结构的排气再循环系统中，可以在所述洗涤器与所述离心鼓风机之间设置气液分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除雾器，其具备：圆筒状壳体，轴向沿铅垂方向；再循环排气导入口，设置在所述壳体的上部外周面，并使包含液滴的再循环排气从切线方向导入到所述壳体的内部；再循环排气排出口，设置在所述壳体的上部且与所述壳体的轴中心对齐的位置上，并排出所述再循环排气；及液滴排出部，设置在所述壳体的下部，并排出从所述再循环排气分离出的所述液滴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.16 JP 2015-0278841.一种除雾器，其具备：圆筒状壳体，轴向沿铅垂方向；再循环排气导入口，设置在所述壳体的上部外周面，并使包含液滴的再循环排气从切线方向导入到所述壳体的内部；再循环排气排出口，设置在所述壳体的上部且与所述壳体的轴中心对齐的位置上，并排出所述再循环排气；及液滴排出部，设置在所述壳体的下部，并排出从所述再循环排气分离出的所述液滴。2.根据权利要求1所述的除雾器，其中，所述壳体具备：圆筒部，构成铅垂方向上部侧；及圆锥部，与所述圆筒部的下部相连，并从上部至下部沿轴向正交的剖面的直径减小。3.根据权利要求1或2所述的除雾器，其中，在所述再循环排气排出口具备静电集粒装置，该静电集粒装置使所述液滴带电，由此将该液滴抽吸到电极而从所述再循环排气进行分离。4.根据权利要求1或2所述的除雾器，其中，在所述再循环排气排出口具备多孔状液滴分离部件。5.根据权利要求1至3中任一项所述的除雾器，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高田亮，村田聪，野中刚，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP