用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统，包括废气进口管、排气主管道、开孔型喷水管和高压水泵，其中，所述废气进口管连接到所述排气主管道的入口，所述排气主管道的出口布置在消音塔中，所述开孔型喷水管的一端连接到所述高压水泵，另一端穿过所述排气主管道并在末端封闭，所述开孔型喷水管位于所述排气主管道中的部分设有喷水孔。

【技术实现步骤摘要】
用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统
本技术涉及一种用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统，特别用于在地面试验室模拟航空发动机引气进行环控系统功能和性能测试验证试验，将过程中产生的高温高压大流量气体进行降温降压降噪，使排放气体满足环评和安评要求。
技术介绍
飞机在飞行时，环控系统需从发动机引气，供空调、防冰等用气单元正常工作。而发动机高中压引气温度约在100～600℃范围内随发动机的推力变化而变化，同时发动机推力的变化还造成引气口压力在0.1～4Mpa范围内变化，伴随着引气流量也跟着不断改变。因此，在地面试验室进行环控系统试验时，试验台需能模拟航空发动机引气产生的高温高压气体，最大供气流量可以达到20000kg/h(某一飞机型号试验对应参数)。根据试验目的的不同，试验台产生的高温高压气体，可能在未进入试验件前作为准备气或余气需及时排出，也可能进入试验件由其降温降压后排出。但是，除了试验对象中含制冷包的相关试验外，其它试验过程中都可能存在高温高压废气的排放需求。试验台产生的高温气体如果得不到充分的降温直接排出，将对地面试验室人员、设备及周边环境带来巨大的安全隐患；高压力大流量气体的排放还会带来严重的噪声污染，不符合GB12345-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》的要求，导致试验室项目不能通过环境影响评价工作。因此，必须对试验台产生的高温高压气体进行处理后排放，将过程中产生的高温高压大流量气体进行降温降压降噪，使排放气体满足环评和安评要求的废气处理系统。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供一种用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统，该系统对试验台模拟航空发动机引气时产生的高温高压大流量气体进行降温、降压和降噪处理，使其满足环境和安全性要求。具体地，根据本技术的用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统包括废气进口管、排气主管道、开孔型喷水管和高压水泵，其中，所述废气进口管连接到所述排气主管道的入口，所述排气主管道的出口布置在消音塔中，所述开孔型喷水管的一端连接到高压水泵，另一端穿过所述排气主管道并在末端封闭，所述开孔型喷水管位于所述排气主管道中的部分设有喷水孔。其中，所述废气进口管包括排气管和管节，所述排气管的一端具有排气管接口，另一端通过所述管节连接到所述排气主管道的入口。其中，所述排气主管道的出口设有开孔扩压器。其中，所述管节的流通截面积为所述排气管的流通截面积的至少2倍。其中，所述废气进口管包括连接到所述管节的多个排气管，所述管节的流通截面积沿着气流方向逐渐变大，所述管节的最小流通截面积为连接到所述管节的第一个排气管的流通截面积的至少2倍。其中，所述开孔型喷水管与所述排气主管道所在水平面的夹角为30～60°。其中，所述开孔型喷水管与所述排气主管道所在水平面的夹角为45°。其中，所述开孔型喷水管通过金属波纹管连接到所述高压水泵。其中，所述开孔型喷水管采用不锈钢管制成。其中，所述排气主管道包括多根管道，相邻的管道之间通过管道附件连接。其中，所述开孔扩压器为管状，其一端开口，连接到所述排气主管道，另一端附近设有等距离布置的多个排气孔并在末端封闭。其中，所述消音塔内设有多个消音器。根据本技术的废气处理系统的技术效果在于：1.直接在不锈钢管上开孔进行喷水降温解决了高温情况下喷嘴选型困难的问题，并且结构上简单，维护频率低；2.采用开孔扩压器加消音塔的形式可以实现降噪之前先进行一轮降压，这样降噪效果会更好；3.采用本技术的废气处理系统可以同时实现废气的降温、降噪，不需要单独降温降噪，并且能够满足各种流量的废气排放要求，大大减小了设备投资。附图说明本技术的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，其中：图1示出了根据本技术的废气处理系统的结构示意图。图2示出了根据本技术的废气处理系统的开孔型喷水管的结构示意图。图3示出了根据本技术的废气处理系统的开孔型喷水管的安装示意图。具体实施方式在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本技术一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本技术的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本技术的所有实施例。可以理解，在不偏离本技术的范围的前提下，可以利用其它实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。如图1中所示，示出了根据本技术的用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统。该废气处理系统包括废气进口管、排气主管道3、开孔型喷水管4和高压水泵5。其中，废气进口管包括排气管1和管节2，排气管1的一端具有连接到试验台排气出口的排气管接口11，用于将废气处理系统与试验台排气出口相连，另一端通过管节2连接到排气主管道3的入口，排气主管道3的出口布置在消音塔7中。开孔型喷水管4的一端连接到高压水泵5，另一端穿过排气主管道3并在末端封闭，开孔型喷水管4位于排气主管道3中的部分设有喷水孔41。优选地，排气主管道3的出口设有开孔扩压器6。在图1的实施例中，废气处理系统包括1个排气管1，其中管节2的流通截面积为排气管1的流通截面积的至少2倍。在另一优选实施例中，废气处理系统包括连接到管节2的多个排气管1，多个排气管1可以具有相同大小，也可以具有不同大小，与管节2连接的第一个排气管作为主管，其它排气管作为次管。管节2的流通截面积沿着气流方向逐渐变大，管节2的最小流通截面积为第一个排气管1即主管的流通截面积的至少2倍。这里，管道的流通截面积实际上是管道的内圆截面积。如图2中所示，开孔型喷水管4直接采用可耐受高温的不锈钢管加工制成，开孔型喷水管4上开孔数量及大小可根据喷水量确定。如图3所示，为了方便喷水管与高压水泵的连接，喷水管在管路中安装时与水平面夹角为30～60°，优选为45°，然后通过金属波纹管42与高压水泵5的水管连接，这种开孔型喷水管结构简单、维护与维修频率低。优选地，开孔扩压器6为管状，其一端开口，连接到排气主管道3，另一端附近设有等距离布置的多个排气孔61并在末端封闭。开孔扩压器6位于消音塔7内，消音塔7内设有多个消音器。开孔扩压器6通过小孔的局部阻力，达到节流降压的功效，同时由于增大的排气面积起到降噪功效；消音塔7的主要功能是消除排气噪声。优选地，排气主管道3包括多根管道，相邻的管道之间通过管道附件8连接。管节2和管道附件8可以根据排气接口的位置进行设计与优化。首先将试验系统的各个排气端口通过排气管接口11接入整个废气处理系统中，由于试验系统排气管与废气处理系统排气管即管节2的截面积之差使进入废气处理系统的气体第一次降压；在废气汇总的排气主管道3入口，高压水泵5将液态水通过开孔型喷水管4上的阵列式喷水孔41喷洒入高温高压气体中，液态水汽化吸热将气体降温；在排气主管道3的末端通过开孔扩压器6将气体进行第二次降压后直接与外界大气相通；利用与大气相通的消音塔7对废气进行消声处理。根据本技术的废气处理系统的技术效果在于：1.直接在不锈钢管上开孔进行喷水降温解决了高温情况下喷嘴选型困难的问题，并且结构上简单，维护频率低；2.采用开孔扩压器加消音塔的形式可以实现降噪之前先进行一轮降压，这样降噪效果会更好；3.采用本技术的废气处理系统可以同时实现废气的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统，其特征在于，包括废气进口管、排气主管道(3)、开孔型喷水管(4)和高压水泵(5)，其中，所述废气进口管连接到所述排气主管道(3)的入口，所述排气主管道(3)的出口布置在消音塔(7)中，所述开孔型喷水管(4)的一端连接到所述高压水泵(5)，另一端穿过所述排气主管道(3)并在末端封闭，所述开孔型喷水管(4)位于所述排气主管道(3)中的部分设有喷水孔(41)。

【技术特征摘要】
1.一种用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统，其特征在于，包括废气进口管、排气主管道(3)、开孔型喷水管(4)和高压水泵(5)，其中，所述废气进口管连接到所述排气主管道(3)的入口，所述排气主管道(3)的出口布置在消音塔(7)中，所述开孔型喷水管(4)的一端连接到所述高压水泵(5)，另一端穿过所述排气主管道(3)并在末端封闭，所述开孔型喷水管(4)位于所述排气主管道(3)中的部分设有喷水孔(41)。2.根据权利要求1所述的用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统，其特征在于，所述废气进口管包括排气管(1)和管节(2)，所述排气管(1)的一端具有排气管接口(11)，另一端通过所述管节(2)连接到所述排气主管道(3)的入口。3.根据权利要求1或2所述的用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统，其特征在于，所述排气主管道(3)的出口设有开孔扩压器(6)。4.根据权利要求2所述的用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统，其特征在于，所述管节(2)的流通截面积为所述排气管(1)的流通截面积的至少2倍。5.根据权利要求2所述的用于高温高压大流量气体排放的废气处理系统，其特征在于，所述废气进口管包括连接到所述管节(2)的多个排气管(1)，所述管节(2)的流通截面积沿着气流方向逐渐变大，所述管节(2)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔燚，刘鑫鑫，孙江平，戴铮，李德庆，张新太，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：新型
国别省市：上海,31