专利名称：柴油机车尾气液气二相净化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柴油机车尾气机外处理技术，具体涉及一种柴油机车尾气 液气二相净化器。
背景技术：
当前，柴油发动机废气排放的措施主要有以下三种途径:一是发动机机内 控制，这包括涡轮增压及增压中冷技术、废气再循环技术、燃烧室优化、燃油 喷射系统和多气门技术和可变涡流比控制等五项技术；二是提高燃油品质及使 用代用燃料；三是发动机机外控制，即尾气净化。
柴油发动机机外控制多采用氧化催化与颗粒捕集器相结合的方法来进行 尾气净化。由于柴油发动机的燃烧一直在富氧下进行，因此CG， C/f的排放较
少，采用氧化催化剂可使该排放进一步减少。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。目前柴油发动机降低碳烟微粒的主
要措施是推迟供油提前角，降低最高燃烧温度，使机内^^降低，然后采用陶 瓷蜂窝过滤器等在机外降低柴油发动机的碳烟和微粒。颗粒物捕集器主要捕集 排气中的碳烟颗粒物，其中绝大部分为固态碳粒和可溶性有机成分的碳烟。陶 瓷蜂窝捕集器是主要产品之一。陶瓷蜂窝捕集器使用一定时间后背压升高，当 排气背压达到16-20千帕时会使发动机性能变差，因此，其再生成为这一技术 能否实用的关键。目前主要采用电加热再生法、微波再生法、喷油再生法、节 流再生法、静电再生法等方法对颗粒物捕集器进行再生。尽管柴油机外尾气处 理及研究取得了成效，但是机外处理方式都还是集中在氧化催化与颗粒捕集器 相结合的方式，处理技术和方式较为复杂，生产和使用成本不低廉，离推广使 用还有一定的距离。
综上所述，尽管柴油机外尾气处理及研究取得了显著成效，但是机外处理 方式都还是集中在氧化催化与颗粒捕集器相结合的方式，处理技术和方式较为复杂，生产和使用成本不低廉，离推广使用还有一定的距离。柴油机车的尾气 污染物以固态及液态颗粒为主要成分，应用气、液二相处理方法相结合的方式 对其尾气进行催化还原和净化，在理论和技术上都是完全可行的。实用新型内容本实用新型专利旨在利用液态和气态二相催化反应处理，克服现有技术产 品结构复杂、生产和使用价格昂贵的缺点，制造一种安装于柴油机汽车排气管 道，结构简单、生产和使用成本均比较低的柴油机车尾气液气二相净化器。本实用新型的原理由流体力学知，凡流体(气体或液体)在管内流动 时，若管道截面不同，则流体流经各处时的流速和静压不同。借鉴简单化油 器结构和原理，尾气流经喉管，流速升高、压力降低，则喉部气压小于箱体 内气压。箱体内液体在压力差的作用下，喷入排气管。被高速气流冲散，并 在涡流室充分反应。由于尾气具有一定的温度，部分液态催化剂高温汽化， 生产气液两相混合物，该处理机构可以使尾气与液相、气相催化剂反应，箱体 中的催化剂来源于装有液态催化剂自动补给装置。本实用新型采用如下技术方案实现-一种柴油机车尾气液气二相净化器，包括排气管、液态催化剂箱体；所述 排气管由进气喉管、涡流室、废液收集孔和排气口组成，所述的进气喉管为有 喉管结构的一段排气管，进气喉管与排气口分别位于所述排气管的两端，涡 流室处于进气喉管与排气口之间，涡流室下方设有废液收集孔；所述液态催化 剂箱体中有液态催化剂自动补给装置，液态催化剂自动补给装置由补给浮子与 液态催化剂自动补给口构成，液态催化剂箱体上设有通气孔；液态催化剂箱体 固定于排气t侧面，液态催化剂箱体设有喷液管，喷液管一端与液态催化剂箱 体连接，另一端为喷液口，喷液口处于进气喉管中，喷液口所处水平位置高于 液态催化剂箱体的底部。上述柴油机车尾气液气二相净化器的排气管的进、排气两种结构， 一种为 进、排气垂直结构，如图1:排气管的进气喉管的外形走向与排气口的外形走 向相互垂直，且排气管的进气口的口径大于排气口口径。另一种为进、排气平行结构，如图2:排气管的进气喉管的外形走向与排气口的外形走向一致，且 排气管的进气口的口径大于排气口 口径。本实用新型专利与现有技术相比，具有如下优点和有益效果(1) 本实用新型装置采用的是一种结构新颖、独特、简单的柴油机车尾 气净化装置；成本较低，便于应用推广。(2) 本装置不但能够对柴油机尾气污染物进行液相催化反应，还可以对 柴油机尾气污染物再进行一次气相催化处理，使柴油机尾气得到充分净化， 这种两相处理有机结合在一个处理装置中是目前其它机外净化技术装置所不 具备的显著特点和优点。(3)本装置抗振动性能好，安装、使用和维护起来简单方便，只需定期 添加液体催化剂，清洗喉管和涡流室内积炭，便可继续长久使用，没有传统 颗粒物捕集器那样复杂的再生过程；另外，它还可以和现有的其它净化装置复 合在一起同时使用。
图1是本实用新型的柴油机车尾气液气二相净化器结构示意图，其中排气 管为进、排气垂直结构。图2是本实用新型的柴油机车尾气液气二相净化器结构示意图，其中排气 管为进、排气平行结构。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明。 如图1所示，柴油机车尾气液气二相净化器包括排气管、液态催化剂箱体； 所述排气管由进气喉管3、涡流室l、废液收集孔9和排气口 2组成，进气喉 管3为有喉管结构的一段排气管，进气喉管3与排气口 2分别位于所述排气 管的两端，涡流室1处于进气喉管3与排气口 2之间，涡流室1下方设有废液 收集孔9;所述液态催化剂箱体6中有液态催化剂自动补给装置，液态催化剂 自动补给装置由补给浮子8与液态催化剂自动补给口 4构成，液态催化剂箱体 6上设有通气孔5，使箱体内催化剂上方的气压为大气压；液态催化剂箱体6固定于排气管侧面，液态催化剂箱体设有喷液管10，喷液管10—端与液态催 化剂箱体连接，另一端为喷液口，喷液口处于进气喉管3中，喷液口所处水平 位置高于液态催化剂箱体的底部。
本实用新型装置的工作过程箱体通过通气孔5大气相连，使液面保持大
气压。箱体固定于排气管的侧面，喷液口伸入进气喉管3中，排气气流流经喉 管产生压差，液态催化剂7由喷液口进入排气管中，被气流打散成小液滴，由 于尾气具有一定的温度，部分液态催化剂高温汽化，生产气液两相混合物，混 合物在涡流室1中充分混合、反应，废液收集孔9回收，最后尾气由排气口2 排出。排气管中(特别是进气喉管3)易结炭，需定期清洗。
液态催化剂7的工作液面可以通过液态催化剂自动补给装置来控制，当液 面低于一定水平，浮子下降使联通孔4打开，与联通孔4相连的外部新鲜的液 态催化剂进入箱体。
本实用新型各部件型号及工作参数箱体可选用厚度为2 3mm的SUS304 不锈钢板，大小视排气管和排气量而定；液态催化剂为含有一种氨类的有机 溶液；气体催化剂为一定浓度的一种氨类化合物。
本实用新型的液气二相净化器的接入方式本装置既可以单独接入排气管 道，也可以与其它净化装置串接或并接。
安装检查顺序(l)首先，有喉管结构的一段排气管即进气喉管3接入 汽车排气管；(2)其次，将液态催化剂箱体6的喷液口伸入进气喉管3中， 固定液态催化剂箱体6; (3)再次，安装液态催化剂自动补给装置和废液收 集孔9; (4)最后，检査尾气排气管、液态催化剂自动补给装置以及液态催 化剂箱体其他联接部位的密封性。
权利要求1、 一种柴油机车尾气液气二相净化器，其特征在于包括排气管、液态催化剂箱体；所述排气管由进气喉管(3)、涡流室(1)、废液收集孔(9)和排 气口 (2)组成，所述的进气喉管(3)为有喉管结构的一段排气管，进气喉 管(3)与排气口 (2)分别位于所述排气管的两端，涡流室(1)处于进气喉 管(3)与排气口 (2)之间；所述液态催化剂箱体(6)上设有通气孔(5); 液态催化剂箱体(6)固定于排气管侧面，液态催化剂箱体(6)还设有喷液管 (10)，喷液管(10) —端与液态催化剂箱体(6)连接，另 -端为喷液口，喷 液口处于进气喉管(3)中，喷液口所处水平位置高于液态催化剂箱体(6)的 底部。
2、 根据权利要求1所述的一种柴油机车尾气液气二相净化器，其特征在 于所述涡流室(1)下方设有废液收集孔(9)。
3、 根据权利要求1所述的一种柴油机车尾气液气二相净化器，其特征在 于所述液态催化剂箱体中有液态催化剂自动补给装置，液态催化剂自动补给装 置由补给浮子与液态催化剂自动补给口构成。
4、 根据权利要求1所述的一种柴油机车尾气液气二相净化器，其特征在 于所述的排气管的进气喉管的外形走向与排气口的外形走向一致，且排气管的 进气口的口径大于排气口 口径。
5、 根据权利要求1所述的一种柴油机车尾气液气二相净化器，其特征在 于所述的排气管的进气喉管的外形走向与排气口的外形走向相互垂直，且排气 管的进气口的口径大于排气口 口径。
专利摘要本实用新型提供一种柴油机车尾气液气二相净化器，包括排气管、液态催化剂箱体；所述排气管由进气喉管、涡流室、废液收集孔和排气口组成，进气喉管与排气口分别位于所述排气管的两端，涡流室处于进气喉管与排气口之间，涡流室下方设有废液收集孔；液态催化剂箱体中有液态催化剂自动补给装置，液态催化剂自动补给装置由补给浮子与液态催化剂自动补给口构成，液态催化剂箱体上设有通气孔；液态催化剂箱体固定于排气管侧面，液态催化剂箱体设有喷液管，喷液管一端与液态催化剂箱体连接，另一端处于进气喉管中。本设计结构简洁，成本较低，能够对柴油机尾气污染物进行液相催化反应和气相催化处理，使尾气得到充分净化。
文档编号F01N3/28GK201155353SQ20072006005
公开日2008年11月26日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月23日
发明者廖钱生, 张兴旺, 张永栋, 谢小鹏 申请人:华南理工大学