專利名稱：柴油機車尾氣液氣二相凈化器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及柴油機車尾氣機外處理技術，具體涉及一種柴油機車尾氣 液氣二相凈化器。
背景技術：
當前，柴油發(fā)動機廢氣排放的措施主要有以下三種途徑:一是發(fā)動機機內 控制，這包括渦輪增壓及增壓中冷技術、廢氣再循環(huán)技術、燃燒室優(yōu)化、燃油 噴射系統(tǒng)和多氣門技術和可變渦流比控制等五項技術；二是提高燃油品質及使 用代用燃料；三是發(fā)動機機外控制，即尾氣凈化。
柴油發(fā)動機機外控制多采用氧化催化與顆粒捕集器相結合的方法來進行 尾氣凈化。由于柴油發(fā)動機的燃燒一直在富氧下進行，因此CG， C/f的排放較
少，采用氧化催化劑可使該排放進一步減少。使用氧化催化器主要目的是使 CG， Cif高效氧化而使S^氧化受到抑制。目前柴油發(fā)動機降低碳煙微粒的主
要措施是推遲供油提前角，降低最高燃燒溫度，使機內^^降低，然后采用陶 瓷蜂窩過濾器等在機外降低柴油發(fā)動機的碳煙和微粒。顆粒物捕集器主要捕集 排氣中的碳煙顆粒物，其中絕大部分為固態(tài)碳粒和可溶性有機成分的碳煙。陶 瓷蜂窩捕集器是主要產品之一。陶瓷蜂窩捕集器使用一定時間后背壓升高，當 排氣背壓達到16-20千帕時會使發(fā)動機性能變差，因此，其再生成為這一技術 能否實用的關鍵。目前主要采用電加熱再生法、微波再生法、噴油再生法、節(jié) 流再生法、靜電再生法等方法對顆粒物捕集器進行再生。盡管柴油機外尾氣處 理及研究取得了成效，但是機外處理方式都還是集中在氧化催化與顆粒捕集器 相結合的方式，處理技術和方式較為復雜，生產和使用成本不低廉，離推廣使 用還有一定的距離。
綜上所述，盡管柴油機外尾氣處理及研究取得了顯著成效，但是機外處理 方式都還是集中在氧化催化與顆粒捕集器相結合的方式，處理技術和方式較為復雜，生產和使用成本不低廉，離推廣使用還有一定的距離。柴油機車的尾氣 污染物以固態(tài)及液態(tài)顆粒為主要成分，應用氣、液二相處理方法相結合的方式 對其尾氣進行催化還原和凈化，在理論和技術上都是完全可行的。實用新型內容本實用新型專利旨在利用液態(tài)和氣態(tài)二相催化反應處理，克服現(xiàn)有技術產 品結構復雜、生產和使用價格昂貴的缺點，制造一種安裝于柴油機汽車排氣管 道，結構簡單、生產和使用成本均比較低的柴油機車尾氣液氣二相凈化器。本實用新型的原理由流體力學知，凡流體(氣體或液體)在管內流動 時，若管道截面不同，則流體流經(jīng)各處時的流速和靜壓不同。借鑒簡單化油 器結構和原理，尾氣流經(jīng)喉管，流速升高、壓力降低，則喉部氣壓小于箱體 內氣壓。箱體內液體在壓力差的作用下，噴入排氣管。被高速氣流沖散，并 在渦流室充分反應。由于尾氣具有一定的溫度，部分液態(tài)催化劑高溫汽化， 生產氣液兩相混合物，該處理機構可以使尾氣與液相、氣相催化劑反應，箱體 中的催化劑來源于裝有液態(tài)催化劑自動補給裝置。本實用新型采用如下技術方案實現(xiàn)-一種柴油機車尾氣液氣二相凈化器，包括排氣管、液態(tài)催化劑箱體；所述 排氣管由進氣喉管、渦流室、廢液收集孔和排氣口組成，所述的進氣喉管為有 喉管結構的一段排氣管，進氣喉管與排氣口分別位于所述排氣管的兩端，渦 流室處于進氣喉管與排氣口之間，渦流室下方設有廢液收集孔；所述液態(tài)催化 劑箱體中有液態(tài)催化劑自動補給裝置，液態(tài)催化劑自動補給裝置由補給浮子與 液態(tài)催化劑自動補給口構成，液態(tài)催化劑箱體上設有通氣孔；液態(tài)催化劑箱體 固定于排氣t側面，液態(tài)催化劑箱體設有噴液管，噴液管一端與液態(tài)催化劑箱 體連接，另一端為噴液口，噴液口處于進氣喉管中，噴液口所處水平位置高于 液態(tài)催化劑箱體的底部。上述柴油機車尾氣液氣二相凈化器的排氣管的進、排氣兩種結構， 一種為 進、排氣垂直結構，如圖1:排氣管的進氣喉管的外形走向與排氣口的外形走 向相互垂直，且排氣管的進氣口的口徑大于排氣口口徑。另一種為進、排氣平行結構，如圖2:排氣管的進氣喉管的外形走向與排氣口的外形走向一致，且 排氣管的進氣口的口徑大于排氣口 口徑。本實用新型專利與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果(1) 本實用新型裝置采用的是一種結構新穎、獨特、簡單的柴油機車尾 氣凈化裝置；成本較低，便于應用推廣。(2) 本裝置不但能夠對柴油機尾氣污染物進行液相催化反應，還可以對 柴油機尾氣污染物再進行一次氣相催化處理，使柴油機尾氣得到充分凈化， 這種兩相處理有機結合在一個處理裝置中是目前其它機外凈化技術裝置所不 具備的顯著特點和優(yōu)點。(3)本裝置抗振動性能好，安裝、使用和維護起來簡單方便，只需定期 添加液體催化劑，清洗喉管和渦流室內積炭，便可繼續(xù)長久使用，沒有傳統(tǒng) 顆粒物捕集器那樣復雜的再生過程；另外，它還可以和現(xiàn)有的其它凈化裝置復 合在一起同時使用。

圖1是本實用新型的柴油機車尾氣液氣二相凈化器結構示意圖，其中排氣 管為進、排氣垂直結構。圖2是本實用新型的柴油機車尾氣液氣二相凈化器結構示意圖，其中排氣 管為進、排氣平行結構。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。 如圖1所示，柴油機車尾氣液氣二相凈化器包括排氣管、液態(tài)催化劑箱體； 所述排氣管由進氣喉管3、渦流室l、廢液收集孔9和排氣口 2組成，進氣喉 管3為有喉管結構的一段排氣管，進氣喉管3與排氣口 2分別位于所述排氣 管的兩端，渦流室1處于進氣喉管3與排氣口 2之間，渦流室1下方設有廢液 收集孔9;所述液態(tài)催化劑箱體6中有液態(tài)催化劑自動補給裝置，液態(tài)催化劑 自動補給裝置由補給浮子8與液態(tài)催化劑自動補給口 4構成，液態(tài)催化劑箱體 6上設有通氣孔5，使箱體內催化劑上方的氣壓為大氣壓；液態(tài)催化劑箱體6固定于排氣管側面，液態(tài)催化劑箱體設有噴液管10，噴液管10—端與液態(tài)催 化劑箱體連接，另一端為噴液口，噴液口處于進氣喉管3中，噴液口所處水平 位置高于液態(tài)催化劑箱體的底部。
本實用新型裝置的工作過程箱體通過通氣孔5大氣相連，使液面保持大
氣壓。箱體固定于排氣管的側面，噴液口伸入進氣喉管3中，排氣氣流流經(jīng)喉 管產生壓差，液態(tài)催化劑7由噴液口進入排氣管中，被氣流打散成小液滴，由 于尾氣具有一定的溫度，部分液態(tài)催化劑高溫汽化，生產氣液兩相混合物，混 合物在渦流室1中充分混合、反應，廢液收集孔9回收，最后尾氣由排氣口2 排出。排氣管中(特別是進氣喉管3)易結炭，需定期清洗。
液態(tài)催化劑7的工作液面可以通過液態(tài)催化劑自動補給裝置來控制，當液 面低于一定水平，浮子下降使聯(lián)通孔4打開，與聯(lián)通孔4相連的外部新鮮的液 態(tài)催化劑進入箱體。
本實用新型各部件型號及工作參數(shù)箱體可選用厚度為2 3mm的SUS304 不銹鋼板，大小視排氣管和排氣量而定；液態(tài)催化劑為含有一種氨類的有機 溶液；氣體催化劑為一定濃度的一種氨類化合物。
本實用新型的液氣二相凈化器的接入方式本裝置既可以單獨接入排氣管 道，也可以與其它凈化裝置串接或并接。
安裝檢查順序(l)首先，有喉管結構的一段排氣管即進氣喉管3接入 汽車排氣管；(2)其次，將液態(tài)催化劑箱體6的噴液口伸入進氣喉管3中， 固定液態(tài)催化劑箱體6; (3)再次，安裝液態(tài)催化劑自動補給裝置和廢液收 集孔9; (4)最后，檢査尾氣排氣管、液態(tài)催化劑自動補給裝置以及液態(tài)催 化劑箱體其他聯(lián)接部位的密封性。
權利要求1、 一種柴油機車尾氣液氣二相凈化器，其特征在于包括排氣管、液態(tài)催化劑箱體；所述排氣管由進氣喉管(3)、渦流室(1)、廢液收集孔(9)和排 氣口 (2)組成，所述的進氣喉管(3)為有喉管結構的一段排氣管，進氣喉 管(3)與排氣口 (2)分別位于所述排氣管的兩端，渦流室(1)處于進氣喉 管(3)與排氣口 (2)之間；所述液態(tài)催化劑箱體(6)上設有通氣孔(5); 液態(tài)催化劑箱體(6)固定于排氣管側面，液態(tài)催化劑箱體(6)還設有噴液管 (10)，噴液管(10) —端與液態(tài)催化劑箱體(6)連接，另 -端為噴液口，噴 液口處于進氣喉管(3)中，噴液口所處水平位置高于液態(tài)催化劑箱體(6)的 底部。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種柴油機車尾氣液氣二相凈化器，其特征在 于所述渦流室(1)下方設有廢液收集孔(9)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種柴油機車尾氣液氣二相凈化器，其特征在 于所述液態(tài)催化劑箱體中有液態(tài)催化劑自動補給裝置，液態(tài)催化劑自動補給裝 置由補給浮子與液態(tài)催化劑自動補給口構成。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種柴油機車尾氣液氣二相凈化器，其特征在 于所述的排氣管的進氣喉管的外形走向與排氣口的外形走向一致，且排氣管的 進氣口的口徑大于排氣口 口徑。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種柴油機車尾氣液氣二相凈化器，其特征在 于所述的排氣管的進氣喉管的外形走向與排氣口的外形走向相互垂直，且排氣 管的進氣口的口徑大于排氣口 口徑。
專利摘要本實用新型提供一種柴油機車尾氣液氣二相凈化器，包括排氣管、液態(tài)催化劑箱體；所述排氣管由進氣喉管、渦流室、廢液收集孔和排氣口組成，進氣喉管與排氣口分別位于所述排氣管的兩端，渦流室處于進氣喉管與排氣口之間，渦流室下方設有廢液收集孔；液態(tài)催化劑箱體中有液態(tài)催化劑自動補給裝置，液態(tài)催化劑自動補給裝置由補給浮子與液態(tài)催化劑自動補給口構成，液態(tài)催化劑箱體上設有通氣孔；液態(tài)催化劑箱體固定于排氣管側面，液態(tài)催化劑箱體設有噴液管，噴液管一端與液態(tài)催化劑箱體連接，另一端處于進氣喉管中。本設計結構簡潔，成本較低，能夠對柴油機尾氣污染物進行液相催化反應和氣相催化處理，使尾氣得到充分凈化。
文檔編號F01N3/28GK201155353SQ20072006005
公開日2008年11月26日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權日2007年11月23日
發(fā)明者廖錢生, 張興旺, 張永棟, 謝小鵬 申請人:華南理工大學