一种船用柴油发动机废气处理系统技术方案

本申请涉及船舶动力相关技术领域，公开了一种船用柴油发动机废气处理系统，通过将船舶柴油发动机产生的废气经过废气流量计进入反应器中，尿素泵将尿素输送至反应器，废气与尿素在反应器内部进行反应后，风机单元将气体排至大气，废气经过反应器后可以有效减少NOX排放，最终达到较少氮氧化物排放的目的。最终达到较少氮氧化物排放的目的。最终达到较少氮氧化物排放的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种船用柴油发动机废气处理系统


[0001]本申请涉及船舶动力相关
，尤其涉及一种船用柴油发动机废气处理系统。

技术介绍

[0002]随着国际航运业及远洋船舶运输的发展，以柴油为燃料的船舶发动机所产生的废气排放已成为海洋(尤其是港口地区)的主要污染源。船舶柴油机废气排放中的硫氧化物和氮氧化物对大气环境造成的污染已引起国际社会广泛的关注。TierIII排放限制在TierI的限制的基础上减少了约80％，目前能达到TierIII排放标准的相对成熟单一技术有SCR技术、废气再循环(简称EGR)技术及低压喷射LNG发动机。
[0003]SCR技术由于使用范围广，对发动机的安全影响较小，获得了业业界的广泛关注。
[0004]采用废气再循环(简称EGR)技术，是将柴油机或汽油机产生的废气的一小部分再送回气缸，再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，从而氮氧化合物减少。尽管提高废气再循环率对减少氮氧化物的排放有积极的影响，但同时这也会对颗粒物和其他污染成分的增加产生消极的影响。
[0005]采用低压喷射LNG发动机技术，需要对发动机进行改装，并且增加LNG的储存装置，汽化和加热装置，同时还需要增加很多的防爆设备。增加很多的设备与成本。
[0006]与目前常规柴油机废气处理方式的比较，需求一种能够对废气处理的选择性催化还原技术。

技术实现思路

[0007]本申请提出了一种船用柴油发动机废气处理系统，具备稳定可靠、装置简单和成本低廉的优点，用以解决上述
技术介绍
中提出的柴油发动机尾气处理设备成本高以及处理效率低的问题。
[0008]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种船用柴油发动机废气处理系统，包括：柴油发动机，用于将船舶的推进，燃烧柴油后会排出大量高温废气；废气流量计，装置在柴油发动机的废气排出口上，用于对废气量进行计量；废气直排开关阀，用于废气的旁通；反应器，用于废气和尿素溶液的混合；废气处理开关阀，用于将废气接入到反应器中；尿素罐，用于将尿素储存；尿素调节阀，根据设定的压力调节尿素溶液的排出速率；尿素泵，将尿素罐中的溶液加压输送至尿素调节阀中；备用泵，与尿素泵互为冷备用；风机单元，用于将反应后的废气排出；尿素开关阀，用于尿素溶液释放与阻断；尿素流量计，用于对尿素的排出量进行检测；净化的过程包括：
[0009]S1、柴油发动机工作，打开废气直排开关阀；
[0010]S2、延时十秒后，打开尿素开关阀；
[0011]S3、等待三十秒；
[0012]S4、待尿素泵、尿素调节阀和风机单元均平稳后，打开废气处理开关阀并关闭废气
直排开关阀；
[0013]S5、废气与尿素在反应器中反应；
[0014]S6、净化后的废气从风机单元排出。
[0015]一种用于船用柴油发动机废气处理系统中尿素和废气混合的反应器，所述反应器中包括有：缓存腔，开设在反应器中；混合管，固定在反应器的中部并与反应器同轴，所述混合管中开设有与缓存腔相通的混合腔，混合腔为尿素和废气的混合提供条件，所述混合管的外侧处在缓存腔中；尿素喷嘴，用于将尿素溶液雾化喷出至混合腔中，固定安装在反应器的端部；排放口，开设在反应器的端部，用于废气的输出；废气管，用于废气输入至缓存腔中，废气管固定在反应器的外侧。
[0016]进一步，所述反应器的内侧固定安装有均流头，且均流头呈圆台状。
[0017]进一步，所述反应器内侧设置有支撑轴，且支撑轴的外侧活动套装有分散盘，所述分散盘表面开设有分散孔，所述分散盘穿过混合管的中部，且分散盘与混合管之间滑动连接，所述分散盘的外侧固定安装有扇叶。
[0018]进一步，所述分散盘中的分散孔呈中部窄两端宽的形状布置。
[0019]进一步，所述混合管的侧壁固定安装有检测管，所述检测管的内腔活动安装有检测头，且检测头端部与混合腔相通，所述检测管的内腔活动套接有位于检测头一侧的施压座，所述施压座端部固定安装有换位杆，所述换位杆与支撑轴活动连接，所述施压座的另一端固定安装有回位推簧，且回位推簧的一端与检测管的内侧固定连接，所述检测管的内腔、检测头的一端和施压座的一端构成装有传动介质油的密封腔室，所述检测管的内侧开设有位于单向阀上方的阻尼孔。
[0020]进一步，所述施压座的一端设有斜角，所述检测管的内侧活动安装有锁球，且锁球的顶部固定连接有位于检测管内侧的限位弹簧，所述施压座的外侧开设有用于卡住锁球的环形弧槽。
[0021]进一步，所述混合管的端部开设有活动腔，且活动腔中活动安装有刮渣板，所述刮渣板的端部与分散盘滑动连接，所述混合管的外侧固定有将两个活动腔连通的连通管，所述混合管的内侧开设有与活动腔相通的输液腔，所述反应器的内侧活动安装有泄压座，且泄压座的端部位于输液腔中，所述活动腔、连通管和输液腔中放入有足量的传动油，所述泄压座的一端固定安装有复位弹簧。
[0022]进一步，所述刮渣板的端部设有环形尖角。
[0023]进一步，所述泄压座的表面开设有泄压口，所述反应器的内侧开设有与泄压口相通的放气支道。
[0024]本专利技术具备如下有益效果：
[0025]本申请提供的一种船用柴油发动机废气处理系统，通过将船舶柴油发动机产生的废气经过废气流量计进入反应器中，尿素泵将尿素输送至反应器，废气与尿素在反应器内部进行反应后，风机单元将气体排至大气，废气经过反应器后可以有效减少NOX排放，最终达到较少氮氧化物排放的目的。
[0026]本专利技术具有稳定可靠、装置简单、成本低廉的优点，适用于装备柴油发动机的远洋或者内河船舶。
附图说明
[0027]构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。
[0028]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：
[0029]图1为本专利技术实施流程示意图；
[0030]图2为反应器外形图；
[0031]图3为反应器内部立体图；
[0032]图4为反应器内部剖视结构图；
[0033]图5为反应器中部剖视结构图；
[0034]图6为图5中A处放大示意图；
[0035]图7为刮渣板结构图；
[0036]图8为分散盘中分散孔剖视结构图。
[0037]图中：1、反应器；100、排放口；101、废气管；102、缓存腔；103、放气支道；2、尿素喷嘴；3、均流头；4、扇叶；5、分散盘；6、支撑轴；8、混合管；800、混合腔；801、活动腔；802、输液腔；9、检测管；900、阻尼孔；901、单向阀；10、连通管；11、刮渣板；12、泄压座；120、泄压口；13、复位弹簧；14、换位杆；15、检测头；16、回位推簧；17、施压座；18、锁球；180、限位弹簧；19、柴油发动机；20、废气流量计；21、废气直排开关阀；22、废气处理开关阀；23、尿素罐；24、尿素泵；240、备用泵；25、尿素调节阀；26、尿素流量计；27、尿素开关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用柴油发动机废气处理系统，其特征在于，包括：柴油发动机(19)，用于将船舶的推进，燃烧柴油后会排出大量高温废气；废气流量计(20)，装置在柴油发动机(19)的废气排出口上，用于对废气量进行计量；废气直排开关阀(21)，用于废气的旁通；反应器(1)，用于废气和尿素溶液的混合；废气处理开关阀(22)，用于将废气接入到反应器(1)中；尿素罐(23)，用于将尿素储存；尿素调节阀(25)，根据设定的压力调节尿素溶液的排出速率；尿素泵(24)，将尿素罐(23)中的溶液加压输送至尿素调节阀(25)中；备用泵(240)，与尿素泵(24)互为冷备用；风机单元(28)，用于将反应后的废气排出；尿素开关阀(27)，用于尿素溶液释放与阻断；尿素流量计(26)，用于对尿素的排出量进行检测；净化的过程包括：S1、柴油发动机(19)工作，打开废气直排开关阀(21)；S2、延时十秒后，打开尿素开关阀(27)；S3、等待三十秒；S4、待尿素泵(24)、尿素调节阀(25)和风机单元(28)均平稳后，打开废气处理开关阀(22)并关闭废气直排开关阀(21)；S5、废气与尿素在反应器(1)中反应；S6、净化后的废气从风机单元(28)排出。2.一种用于船用柴油发动机废气处理系统中尿素和废气混合的反应器，其特征在于，所述反应器(1)中包括有：缓存腔(102)，开设在反应器(1)中；混合管(8)，固定在反应器(1)的中部并与反应器(1)同轴，所述混合管(8)中开设有与缓存腔(102)相通的混合腔(800)，混合腔(800)为尿素和废气的混合提供条件，所述混合管(8)的外侧处在缓存腔(102)中；尿素喷嘴(2)，用于将尿素溶液雾化喷出至混合腔(800)中，固定安装在反应器(1)的端部；排放口(100)，开设在反应器(1)的端部，用于废气的输出；废气管(101)，用于废气输入至缓存腔(102)中，废气管(101)固定在反应器(1)的外侧。3.根据权利要求2所述的用于船用柴油发动机废气处理系统中尿素和废气混合的反应器，其特征在于，所述反应器(1)的内侧固定安装有均流头(3)，且均流头(3)呈圆台状。4.根据权利要求2所述的用于船用柴油发动机废气处理系统中尿素和废气混合的反应器，其特征在于，所述反应器(1)内侧设置有支撑轴(6)，且支撑轴(6)的外侧活动套装有分散盘(5)，所述分散盘(5)表面开设有分散孔，所述分散盘(5)穿过混合管(8)的中部，且分散盘(5)与混合管(8)之间滑动连接，所述分散盘(5)的外侧固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洋龙，魏亮，赵倩，安思洋，
申请(专利权)人：沪东重机有限公司，
类型：发明
国别省市：