[发明专利]用于防爆柴油机的废气处理装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种废气处理装置，具体涉及一种用于防爆柴油机的废气处理装置。

背景技术

   防爆柴油机，主要是针对易燃易爆性气体或固体粉尘颗粒环境下使用的柴油机。《MT 990-2006矿用防爆柴油机通用技术条件》中规定：防爆柴油机未经稀释的排气中，其有害气体成分一氧化碳(CO)与氮氧化物(NOx)的体积浓度分别不应超过0.1%与0.08%；防爆柴油机排气温度不应超过70℃；防爆柴油机表面温度不应超过150℃。法规中虽然只针对CO及NOx给出量化标准，但目前用户对固体颗粒(PM)的排放也有要求，所以在废气后处理的前期设计中应当兼顾这个问题。

目前，防爆柴油机废气后处理的方法可分为两种，即化学方法与物理方法。其中，化学方法主要是氧化催化(DOC)、选择性催化还原(SCR)及吸附还原(LNT)。氧化催化(DOC)多为陶瓷载体的通流式催化器，该装置主要是降低排气中的可燃性气体和可溶性有机成分，但氧化催化(DOC)的主要问题是高温老化和催化器中毒的问题，另外燃油中的硫含量过高也会导致氧化催化(DOC)失效；选择性催化还原(SCR)是以氨气(NH3)作为还原剂，在催化剂的作用下将柴油机排气中的氮氧化物(NOx)转化为无害的氨气与水蒸气，但氨的泄漏、运输及供应问题一直是选择性催化还原(SCR)推广的限制因素；吸附还原(LNT)是基于发动机周期性进行稀燃与富燃工作的氮氧化物(NOx)净化方法，其缺点是抗硫老化性能较弱，需要低硫含量燃油，同时吸附还原(LNT)催化器需要周期性脱硫处理。物理方法包括加装颗粒过滤器(DPF)、水洗箱及射流式烟雾稀释器。颗粒过滤器(DPF)是借助惯性碰撞、截留、扩散及重力沉降等机理将微细颗粒（PM）从气流中分离出来，但过滤下来的颗粒因积存而逐渐堵塞过滤孔，增加排气阻力，导致柴油机动力性与经济性的恶化；水洗箱是目前防爆柴油机的主流使用形式，其优点包括有效沉积炭粒，溶解和稀释碳氢化合物、醛类、碳化物等有刺激性气味的气体，有效减低废气温度，但其结构复杂，空间占用大，冷却液补给周期短，限制了其在防爆柴油机中的普及使用；射流式烟雾稀释器用于矿用铲运机在国内文献中有涉及，但没有论述具体的实施细则。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种结构简单的用于防爆柴油机的废气处理装置，减少废气的氮氧化物的含量同时，降低废气温度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

用于防爆柴油机的废气处理装置，它包括有依次连接的废气固体颗粒处理管、有害气体处理管,废气固体颗粒处理管的内腔设有依次串接的氧化型催化器和颗粒过滤器，有害气体处理管的内腔设有选择性催化还原器；其特征在于它还包括有废气冷却管，废气固体颗粒处理管、有害气体处理管和废气冷却管依次连接，所述的废气冷却管主要包括集气管、空气导流管、气体混合管，集气管的出气口与气体混合管的头端连接形成一个具有迂回狭缝的环形喷嘴，迂回狭缝的出口朝向气体混合管远端设置，环形喷嘴的背面与空气导流管连接，空气导流管连通外界大气。

所述环形喷嘴由凸形翼面和凹形导流板构成，凸形翼面设置在气体混合管进气端，凹形导流板设置在集气管的出气端，凸形翼面和凹形导流板间设有间隙形成一个出口朝向气体混合管远端设置的迂回狭缝。

所述气体混合管由依次连接的混合气直管和混合气弯管构成。

所述空气导流管的进气口设有空气导流扇。

所述废气固体颗粒处理管、有害气体处理管和废气冷却管的管外壁均喷涂隔热层。

所述混合气直管为波纹管。

所述混合气弯管为波纹管。

所述集气管的进气口设有用于测定废气冷却前温度的废气温度传感器，所述集气管出气口设有用于测定增压后的废气压力的压力传感器；所述气体混合管的排气口设有用于测定最终排出的混合气温度的温度传感器，传感器均电连接控制器，控制器电连接报警装置。