一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置，该装置包括可移动支架、设置在可移动支架上的放电管、与放电管电连接的高压电源柜、示波器及功率表，所述的放电管的进气口通过金属软管与柴油机的排气口相连通，所述的放电管的出气口通过放电排气管与外界连通；所述的放电管包括外电极壳体、沿外电极壳体长度方向布设在外电极壳体中的内电极、垂直于内电极并均匀布设在内电极上的多个放电钢针。与现有技术相比，本实用新型专利技术整个装置结构简单、紧凑，安全可靠，可随时观测放电能耗及电压，氮氧化物去除效率高，能耗低，操作更加便捷，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置
本技术属于柴油机尾气后处理
，涉及一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置。
技术介绍
低温等离子体技术已逐步在处理废气、废水上得到广泛应用。然而，由于柴油机尾气排放流量较大，气体在排气管逗留时间较短以及温度不规律变化等原因，如何在柴油机后处理上运用等离子体技术脱除NOX，还没有一套具体可行的装置。因此，如何实现在柴油机后处理上，运用放电产生等离子体的方法脱除尾气中的NOX，一直是一个困难而富有挑战性的课题。低温等离子体是指一种通过气体放电产生活性基体，使低温常压下难以发生或化学反应较慢的物质得以快速反应的技术。其净化作用机理包含两个方面：一是在产生等离子体的过程中，高频放电所产生的瞬间高能，足以打开一些有害气体分子的化学能，使之分解为单质原子或无害分子；二是等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子相互碰撞结合生成无害气体分子。目前，关于等离子体技术脱除NOX的研究，主要集中在配气研究上，如何在发动机上，特别是在单缸柴油机上，直接安装等离子体NOX脱除装置一直未能解决。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、紧凑，经济实用，安全可靠，可随时观测放电能耗及电压，氮氧化物去除效率高的用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置，该装置包括可移动支架、设置在可移动支架上的放电管、与放电管电连接的高压电源柜、示波器及功率表，所述的放电管的进气口通过金属软管与柴油机的排气口相连通，所述的放电管的出气口通过放电排气管与外界连通。所述的放电管包括外电极壳体、沿外电极壳体长度方向布设在外电极壳体中的内电极、垂直于内电极并均匀布设在内电极上的多个放电钢针。所述的内电极为不锈钢管电极，该不锈钢管电极一端开口，另一端通过焊接螺钉密封。所述的放电钢针为实心钢针，该实心钢针的尖端距离外电极壳体内表面的距离为15-20mm。所述的外电极壳体的左、右两端分别设有第一锥形密封塞、第二锥形密封塞，所述的第一锥形密封塞、第二锥形密封塞的中心处分别设有盲孔、通孔，所述的内电极一端插设在盲孔中，另一端穿过通孔与高压电源柜电连接。所述的盲孔、通孔中均设有密封垫圈。作为优选的技术方案，所述的外电极壳体的外表面上包设有保温层。作为优选的技术方案，所述的外电极壳体采用Φ140×3.5不锈钢管，内电极采用Φ10×1.5不锈钢管，并在内电极管道上焊接了两端磨尖、互相垂直的放电钢针，放电间隙合适，放电强度较好。所述的第一锥形密封塞、第二锥形密封塞伸入外电极壳体的长度为30-40mm。作为优选的技术方案，所述的第一锥形密封塞、第二锥形密封塞均为聚四氟乙烯密封塞，此密封塞不导电，耐高温，能同时起到密封、固定、内外电极不导通等功能。所述的柴油机的排气口处设有柴油机排气管，该柴油机排气管通过第一三通管与金属软管相连通。所述的第一三通管的自由端接头处设有气流调节阀。所述的金属软管与放电管的进气口之间设有第二三通管，该第二三通管的自由端接头作为第一采样点，所述的放电排气管上还设有第二采样点。本技术装置在实际使用时，柴油机尾气经柴油机排气管由气流调节阀控制流量直接进入放电管，放电管外表面包裹有保温层用以防止热量散失，使放电管两端温差较小，便于NOX气体的脱除。放电管内电极与高压电源柜接通，并将功率表、示波器并联其中，外电极接地。在实际设计时，放电管的进气口、出气口与外电极壳体相切焊接，排气螺旋进入放电管，延长气体在放电管内的逗留时间，使化学反应充分进行。采用功率表，可用于随时观测气体脱除的能耗。在放电管前后分别设计了测试口，可同时测试处理前后NOX浓度变化，计算NOX脱除效果。与现有技术相比，本技术具有以下特点：1)柴油机尾气经调节阀控制流入放电管，可防止排气流速过快，未经处理直接排入大气；2)柴油机尾气经过管道直接进入放电管，可充分利用尾气温度，根据不同的要求，在排气管不同位置安装脱除装置，且放电管外表面包裹有保温材料，可防止热量损失，导致放电管两端气体温差过大；3)放电管采用螺旋进气的方式，延长了气体在放电管的逗留时间，有利于NOX脱除；4)在电路中并联功率表、示波器，可随时观测放电能耗及电压；5)整个装置结构简单、紧凑，安全可靠，可随时观测放电能耗及电压，氮氧化物去除效率高，能耗低，操作更加便捷，具有很好的应用前景。附图说明图1为本技术整体结构示意图；图2为本技术中放电管整体结构示意图；图3为图2中B-B视图；图4为本技术中放电管右视结构示意图；图5为本技术中放电管俯视结构示意图；图中标记说明：1—柴油机、2—柴油机排气管、3—第一三通管、4—气流调节阀、5—金属软管、6—第二三通管、7—进气口、8—放电管、81—外电极壳体、82—内电极、83—放电钢针、84—第一锥形密封塞、85—第二锥形密封塞、86—密封垫圈、9—保温层、10—可移动支架、11—出气口、12—高压电源柜、13—示波器、14—功率表、15—第一采样点、16—第二采样点、17—放电排气管。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例：如图1所示，一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置，包括可移动支架10、设置在可移动支架10上的放电管8、与放电管8电连接的高压电源柜12、示波器13及功率表14，放电管8的进气口7通过金属软管5与柴油机1的排气口相连通，放电管8的出气口11通过放电排气管17与外界连通。柴油机1的排气口处设有柴油机排气管2，该柴油机排气管2通过第一三通管3与金属软管5相连通。第一三通管3的自由端接头处设有气流调节阀4。金属软管5与放电管8的进气口7之间设有第二三通管6，该第二三通管6的自由端接头作为第一采样点15，放电排气管17上还设有第二采样点16。如图2-5所示，放电管8包括外电极壳体81、沿外电极壳体81长度方向布设在外电极壳体81中的内电极82、垂直于内电极82并均匀布设在内电极82上的多个放电钢针83。内电极82为不锈钢管电极，该不锈钢管电极一端开口，另一端通过焊接螺钉密封。放电钢针83为实心钢针，该实心钢针的尖端距离外电极壳体81内表面的距离为15-20mm。外电极壳体81的左、右两端分别设有第一锥形密封塞84、第二锥形密封塞85，第一锥形密封塞84、第二锥形密封塞85的中心处分别设有盲孔、通孔，内电极82一端插设在盲孔中，另一端穿过通孔与高压电源柜12电连接。盲孔、通孔中均设有密封垫圈86。外电极壳体81采用Φ140×3.5不锈钢管，长度为1m，距放电管8两端50cm处焊接和不锈钢管外表面相切且具有外螺纹的进气口7、出气口11，此种结构不仅能使气体螺旋进入，延长气体停留时间，还能与排气管道螺纹连接，起到很好的管道密封作用，其中，进气口7、出气口11的直径为60mm；内电极82可选用Φ10×1.5不锈钢管，一端开口，另一端通过焊接螺钉密封，内电极82上安装有16根Φ3大小穿透钢管的放电钢针83，放电钢针83之间相互垂直、两端磨尖；放电管8两端采用Φ150锥形聚四氟乙烯密封塞，具有密封和支撑内电极的作用。本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置，其特征在于，该装置包括可移动支架、设置在可移动支架上的放电管、与放电管电连接的高压电源柜、示波器及功率表，所述的放电管的进气口通过金属软管与柴油机的排气口相连通，所述的放电管的出气口通过放电排气管与外界连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置，其特征在于，该装置包括可移动支架、设置在可移动支架上的放电管、与放电管电连接的高压电源柜、示波器及功率表，所述的放电管的进气口通过金属软管与柴油机的排气口相连通，所述的放电管的出气口通过放电排气管与外界连通。2.根据权利要求1所述的一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置，其特征在于，所述的放电管包括外电极壳体、沿外电极壳体长度方向布设在外电极壳体中的内电极、垂直于内电极并均匀布设在内电极上的多个放电钢针。3.根据权利要求2所述的一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置，其特征在于，所述的内电极为不锈钢管电极，该不锈钢管电极一端开口，另一端通过焊接螺钉密封。4.根据权利要求3所述的一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置，其特征在于，所述的放电钢针为实心钢针，该实心钢针的尖端距离外电极壳体内表面的距离为15-20mm。5.根据权利要求3所述的一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置，其特征在于，所述的外电极壳体的左、右两端分别设有第一锥形密封塞、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳，雷菊阳，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海,31