柴油機排放脫硝前處理系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開并提供一種在線產生穩定乳化油、提高燃油設備節油率、有效降低氮氧化物排放從而保護環境的柴油機排放脫硝前處理系統。所述柴油機排放脫硝前處理系統包括控制裝置、加水裝置、燃油均質機及供油裝置，所述加水裝置、所述燃油均質機和所述供油裝置均與所述控制裝置電連接，所述加水裝置的出水口和所述供油裝置的出油口均與所述燃油均質機的進油端口相連通。通過控制裝置分別控制加水裝置和供油裝置，讓水和油按設定比例混合后進入燃油均質機中進行均質，從而為柴油機等燃油設備在線提供穩定的油包水乳化油。
【專利說明】柴油機排放脫硝前處理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種柴油機排放脫硝系統。
【背景技術】
[0002]能源和環境保護是人類面臨的兩大問題。研究開發新型代用燃料，已成為解決能源短缺和環境污染等問題的主要方法之一。
[0003]柴油機燃燒后生成HC、C0、N0、和碳煙/顆粒物等有害排放物。據北京環保局的測試，北京大氣中68%的NOx, 76%的CO和88%的HC來自內燃機的尾氣排放。可見柴油機燃燒后尾氣排放對大氣污染的嚴重性。
[0004]傳統技術上采用后置處理裝置，即在內燃機排氣管處安裝氧化還原裝置來減少氮氧化物NOx的排放；使用乳化燃油也能達到目的，乳化燃油能改善燃燒狀況并減少氣缸內的混合其中的02濃度，降低燃燒溫度和縮短高溫滯留時間，從而達到降低NOx排放的目的。但傳統技術存在以下不足，由于后置處理裝置體積龐大價格昂貴，從而造成使用安裝不便和運行成本高等缺點；而目前乳化油生產時使用油泵將油和水混合，由于沒有均質，混合后不是油包水狀態，油水在短時間內即分離，從而對機器部件造成腐蝕。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的問題是克服現有技術的不足，提供一種在線產生穩定乳化油、提高燃油設備節油率、有效降低氮氧化物排放從而保護環境的柴油機排放脫硝前處理系統。
[0006]本發明所采用的技術方案是:本發明包括控制裝置、加水裝置、燃油均質機以及供油裝置，所述加水裝置、所述燃油均質機和所述供油裝置均與所述控制裝置電連接，所述加水裝置的出水口和所述供油裝置的出油口均與所述燃油均質機的進油端口相連通。
[0007]所述加水裝置包括從前到后依次連通的水箱、高壓柱塞泵和單向噴射管，所述高壓柱塞泵與所述單向噴射管的連接管道上設有水流量傳感器，所述單向噴射管與所述燃油均質機相連通，所述供油裝置的出油口設有油流量傳感器，所述高壓柱塞泵、所述水流量傳感器和所述油流量傳感器均與所述控制裝置電連接。
[0008]所述水箱的進水口依次接有過濾器和電磁閥，所述水箱上裝有液位指示計和液位變送器，所述電磁閥、所述液位指示計和所述液位變送器均與所述控制裝置電連接。
[0009]所述單向噴射管包括止回閥、在所述止回閥出水口分出的兩條管道以及分別設在兩條管道上的電磁閥，所述單向噴射管的兩條管道分別與所述供油裝置的輸油管相連通，所述電磁閥與所述控制裝置電連接。
[0010]所述燃油均質機包括底座和設置在所述底座上的電機、通過磁性聯軸器與所述電機相連接的燃油均質裝置，所述燃油均質裝置包括前端蓋、轉子、定子、后端蓋、保護罩、階梯軸、進油口以及出油口，所述前端蓋、所述后端蓋分別與所述定子的兩端固定連接，所述進油口設置在所述前端蓋上，所述出油口設置在所述定子的側壁上，所述定子為帶有圓柱形內腔的殼體，所述定子固定連接于所述底座上，所述保護罩的兩端分別與所述電機和所述定子相連接且包罩于所述磁性聯軸器的外部，所述轉子固定連接于所述階梯軸上。
[0011]所述轉子位于所述定子的內腔的中部并將所述內腔分為前腔、后腔，所述進油口、所述出油口分別與所述前腔、所述后腔相連通，所述轉子的前端設置有凹槽，所述轉子前端的側壁上設置有與所述凹槽相連通的離心通孔，所述轉子的外周設有若干螺旋槽A和若干直槽A，所述定子的內腔設有若干螺旋槽B和若干直槽B，所述若干螺旋槽A、所述若干直槽A、所述若干螺旋槽B以及若干直槽B的走向均與所述轉子的軸向一致、深度由所述前腔側向所述后腔側逐漸變小，所述轉子的外徑由所述前腔側向所述后腔側逐漸變大，所述定子與所述螺旋槽B部分對應的內腔的內徑由所述前腔側向所述后腔側逐漸變小，所述前端蓋、所述后端蓋上均設有油孔，所述油孔分別與所述前腔、所述后腔相連通。
[0012]所述燃油均質裝置還包括摩擦環A、摩擦環B、滑動軸承，所述摩擦環A、所述摩擦環B均套設在所述階梯軸上且端面相滑動配合，所述滑動軸承套設在所述階梯軸上與其滑動配合且與所述后端蓋固定連接。
[0013]所述磁性聯軸器包括若干塊永磁體、隔離套、外磁轉子、內磁轉子，所述隔離套與所述后端蓋相密封固定連接，所述外磁轉子與所述電機的輸出軸相固定連接，所述內磁轉子與所述階梯軸的尾部相固定連接，若干塊所述永磁體成兩圈對應設置于所述隔離套的內、外側且分別與所述外磁轉子的內壁、所述內磁轉子的外壁相固定連接。
[0014]所述燃油均質機的進油端口設有溫度傳感器，所述燃油均質機的出油端口設有壓力傳感器，所述溫度傳感器和所述壓力傳感器均與所述控制裝置電連接。
[0015]本發明的有益效果是:由于所述柴油機排放脫硝前處理系統包括控制裝置、加水裝置、燃油均質機和供油裝置，所述加水裝置、所述燃油均質機和所述供油裝置均與所述控制裝置電連接，所述加水裝置的出水口和所述供油裝置的出油口均與所述燃油均質機的進油端口相連通，所述燃油均質機的出油端口管道連接于后續的燃油設備，用所述控制裝置操作，讓燃油通過所述供油裝置輸送到所述燃油均質機的進油端口，在所述供油裝置的輸油管道上連接了所述單向噴射管，所加淡水通過所述電磁閥噴射以高脈沖噴出形式進入輸油管，與燃油混合后進入所述燃油均質機內所述前腔，在離心力的作用下通過所述離心通孔噴射到所述轉子及所述定子的間隙中，在所述離心通孔的離心力作用下、所述若干螺旋槽A、所述若干直槽A、所述若干螺旋槽B以及所述若干直槽B的剪切力的作用下以及所述轉子的外徑與所述定子的內徑之間擠壓力的共同作用下，同時產生機械超聲波，在累積的高頻震動超聲波作用下，在線將燃油與水的混合液體均質化成平均直徑3-5微米的油包水結構，形成性能穩定的乳化燃料通過輸油管輸出，以供燃油設備使用，本發明能通過控制裝置進行加水比例0-30%的在線實時調節，可在線生產3-25m3 /小時的乳化燃油，故能為柴油機或鍋爐等燃油設備在線提供更加穩定的乳化油，有效降低達到30%的NOx排放。
[0016]由于本發明所述燃油均質機的聯軸器包括若干塊永磁體、隔離套、外磁轉子、內磁轉子，所述隔離套與所述后端蓋相密封固定連接，所述外磁轉子與所述電機的輸出軸相固定連接，所述內磁轉子與所述階梯軸的尾部相固定連接，若干塊所述永磁體成兩圈對應設置于所述隔離套的內、外側且分別與所述外磁轉子的內壁、所述內磁轉子的外壁相固定連接，即采用非接觸的磁性聯軸器，所述外磁轉子、所述內磁轉子之間形成磁場，所述內磁轉子在所述外磁轉子的磁場力帶動下旋轉，避免了因采用機械密封不牢靠產生的泄漏問題及 檢修的問題，故本發明燃油無泄漏、提高設備節油率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的工作原理示意圖；
圖2是本發明中燃油均質機的結構示意圖；
圖3是本發明中燃油均質機的俯視結構示意圖；
圖4是本發明中燃油均質機定子的局部剖視圖；
圖5是本發明中燃油均質機轉子的結構示意圖；
圖6是本發明中燃油均質機轉子的剖視圖；
圖7是本發明中燃油均質機轉子的外周面的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本發明包括控制裝置1、加水裝置2、燃油均質機3和供油裝置4，所述加水裝置2、所述燃油均質機3和所述供油裝置4均與所述控制裝置I電連接，所述加水裝置2的出水口與所述供油裝置4的出油口均與所述燃油均質機3的進油端口管道相連通。所述加水裝置2包括水箱22、高壓柱塞泵23、單向噴射管25，管道I連接于所述水箱22的頂部，管道I上接有電磁閥21，為了確保加入水為淡水，管道I上還接有過濾器27，為保證所述水箱22的水位并進行實時調整，所述水箱22上裝有液位指示計28、液位變送器29，所述液位變送器29安裝在所述水箱22的下方1/3的部位，所述水箱22通過管道II連接于所述高壓柱塞泵23，所述高壓柱塞泵23上裝有安全閥，所述高壓柱塞泵23通過管道III與所述單向噴射管25連接，為實時了解和調控水流量，在管道III上設有所述水流量傳感器24。所述單向噴射管25包括止回閥26、在所述止回閥26出水口分出的兩條管道以及分別設在兩條管道上的電磁閥21，所述單向噴射管25的兩條管道分別連通于所述供油裝置4的輸油管IV中，為了對輸油量進行實時調控，在所述供油裝置4的輸油管IV上設有油流量傳感器5。
[0019]燃油通過所述供油裝置4的輸油管IV往燃油均質機3輸送時，在所述輸油管IV上連接的所述單向噴射管25可有效防止輸入的燃油進入輸水管道，對加水裝置進行腐蝕，提高所述系統的使用壽命，而淡水由所述高壓柱塞泵23從所述水箱22中抽出，并通過單向噴射管25中的電磁閥21噴出，以高脈沖噴出的形式加入輸油管IV中與油混合后進入所述燃油均質機3內。所述燃油均質機3的進油端口與溫度傳感器6連接，保證對燃油均質機3進油端口溫度的實時監控，所述燃油均質機3的出油端口與壓力傳感器7連接，保證對燃油均質機3出油端口壓力的實時監控。
[0020]如圖2和圖3所示，所述燃油均質機包括底座31和設置在所述底座31上的電機
32、通過磁性聯軸器與所述電機32相連接的燃油均質裝置，所述燃油均質裝置包括前端蓋
33、轉子34、定子35、后端蓋36、保護罩37、階梯軸38、進油口39、出油口 30，所述前端蓋33、所述后端蓋36分別與所述定子35的兩端固定連接，所述進油口 39設置在所述前端蓋33上，所述出油口 30設置在所述定子35的側壁上，所述定子35為帶有圓柱形內腔的殼體，所述定子35的固定連接于所述底座31上，所述保護罩37的兩端分別與所述電機32和所述定子35相連接且包罩于所述磁性聯軸器的外部，用于保護所述磁性聯軸器并增加操作的安全性，所述轉子34固定連接于所述階梯軸38上。[0021]如圖2、圖4、圖5、圖6和圖7所示，所述轉子34位于所述定子35的內腔的中部并將所述內腔分為前腔35a、后腔35b，所述進油口 39、所述出油口 30分別與所述前腔35a、所述后腔35b相連通，所述轉子34的前端設置有凹槽42，所述轉子34前端的側壁上設置有與所述凹槽42相連通的離心通孔43，所述轉子34的外周設有若干螺旋槽A40和若干直槽A41，所述定子35的內腔設有若干螺旋槽B50和若干直槽B51，所述若干螺旋槽A40、所述若干直槽A41、所述若干螺旋槽B50以及若干直槽B51的走向均與所述轉子34的軸向一致、深度由所述前腔35a側向所述后腔35b側逐漸變小，所述轉子34的外徑由所述前腔35a側向所述后腔35b側逐漸變大，所述定子35與所述螺旋槽B50部分對應的內腔的內徑由所述前腔35a側向所述后腔35b側逐漸變小，所述摩擦環All、所述摩擦環B12均套設置在所述階梯軸38上且端面相滑動配合，所述滑動軸承13套設在所述階梯軸38上與其滑動配合且與所述后端蓋36固定連接，所述前端蓋33、所述后端蓋36上均設有油孔18，所述油孔18分別與所述前腔35a、所述后腔35b相連通，所述磁性聯軸器包括若干塊永磁體14、隔離套15、外磁轉子16、內磁轉子17，所述隔離套15與所述后端蓋36相密封固定連接，所述外磁轉子16與所述電機32的輸出軸相固定連接，所述內磁轉子17與所述階梯軸38的尾部相固定連接，若干塊所述永磁體14成兩圈對應設置于所述隔離套15的內、外側且分別與所述外磁轉子16的內壁、所述內磁轉子17的外壁相固定連接。
[0022]所述輸水管1、I1、III均為1/2不銹鋼管，所述輸油管IV、V為D45/d34鍍鋅管，所述電磁閥21、液位指示計28、液位變送器29、高壓柱塞泵23、水流量傳感器24、油流量傳感器5、溫度傳感器6和壓力傳感器7均與所述控制裝置I電連接，并可通過所述控制裝置I進行實時監控。
[0023]本發明可廣泛使用于柴油機、鍋爐等燃油設備，為其在線提供穩定的乳化油，提高設備節油率，有效降低氮氧化物的排放。
【權利要求】
1.一種柴油機排放脫硝前處理系統，其特征在于:所述柴油機排放脫硝前處理系統包括控制裝置(I)、加水裝置(2)、燃油均質機(3)和供油裝置(4)，所述加水裝置(2)、所述燃油均質機(3 )和所述供油裝置(4 )均與所述控制裝置(I)電連接，所述加水裝置(2 )的出水口和所述供油裝置(4)的出油口均與所述燃油均質機(4)的進油端口相連通。
2.如權利要求1所述的柴油機排放脫硝前處理系統，其特征在于:所述加水裝置(2)包括從前到后依次連通的水箱(22)、高壓柱塞泵(23)和單向噴射管(25)，所述高壓柱塞泵(23)與所述單向噴射管(25)的連接管道上設有水流量傳感器(24)，所述單向噴射管(25)與所述燃油均質機(3)的進油端口相連通，所述供油裝置(4)的出油口設有油流量傳感器(5),所述高壓柱塞泵(23)、所述水流量傳感器(24)和所述油流量傳感器(5)均與所述控制裝置(I)電連接。
3.如權利要求2所述的柴油機排放脫硝前處理系統，其特征在于:所述水箱(22)的進水口依次接有過濾器(27 )和電磁閥(21)，所述水箱(22 )上裝有液位指示計(28 )和液位變送器(29)，所述電磁閥(21)、所述液位指示計(28)和所述液位變送器(29)均與所述控制裝置(I)電連接。
4.如權利要求2所述的柴油機排放脫硝前處理系統，其特征在于:所述單向噴射管(25)包括止回閥(26)、在所述止回閥(26)出水口處分出的兩條管道以及分別設在兩條管道上的電磁閥(21)，所述單向噴射管(25)的兩條管道分別與所述供油裝置(4)的輸油管相連通，所述電磁閥(21)與所述控制裝置(I)電連接。
5.如權利要求1所述的柴油機排放脫硝前處理系統，其特征在于:所述燃油均質機(3)包括底座(31)和設置在所述底座(31)上的電機(32)、通過磁性聯軸器與所述電機(32)相連接的燃油均質裝置，所述燃油均質裝置包括前端蓋(33)、轉子(34)、定子(35)、后端蓋(36)、保護罩(37)、階梯軸(38)、進油口(39)以及出油口(30)，所述前端蓋(33)、所述后端蓋(36)分別與所述定子(35)的兩端固定連接，所述進油口(39)設置在所述前端蓋(33)上，所述出油口(30)設置在所述定子(35)的側壁上，所述定子(35)為帶有圓柱形內腔的殼體，所述定子(35)固定連接于所述底座(31)上，所述保護罩(37)的兩端分別與所述電機(32)和所述定子(35)相連接且包罩于所述磁性聯軸器的外部，所述轉子(34)固定連接于所述階梯軸(38)上。
6.如權利要求5所述的柴油機排放脫硝前處理系統，其特征在于:所述轉子(34)位于所述定子(35)的內腔的中部并將所述內腔分為前腔(35a)和后腔(35b)，所述進油口(39)、所述出油口(30)分別與所述前腔(35a)和所述后腔(35b)相連通，所述轉子(34)的前端設置有凹槽(42)，所述轉子(34)前端的側壁上設置有與所述凹槽(42)相連通的離心通孔(43)，所述轉子(34)的外周設有若干螺旋槽A (40)和若干直槽A (41)，所述定子(35)的內腔設有若干螺旋槽B (50)和若干直槽B (51)，所述若干螺旋槽A (40)、所述若干直槽A(41)、所述若干螺旋槽B (50)以及若干直槽B (51)的走向均與所述轉子(34)的軸向一致、深度由所述前腔(35a)側向所述后腔(35b)側逐漸變小，所述轉子(34)的外徑由所述前腔(35a)側向所述后腔(35b)側逐漸變大，所述定子(35)與所述螺旋槽B (50)部分對應的內腔的內徑由所述前腔(35a)側向所述后腔(35b)側逐漸變小，所述前端蓋(33)、所述后端蓋(36)上均設有油孔(18)，所述油孔(18)分別與所述前腔(35a)、所述后腔(35b)相連通。
7.如權利要求5所述的柴油機排放脫硝前處理系統，其特征在于:所述燃油均質裝置還包括摩擦環I (11)、摩擦環II (12)、滑動軸承(13)，所述摩擦環I (11)、所述摩擦環II(12)均套設在所述階梯軸(38)上且端面相滑動配合，所述滑動軸承(13)套設在所述階梯軸(38)上與其滑動配合且與所述后端蓋(36)固定連接。
8.如權利要求5所述的柴油機排放脫硝前處理系統，其特征在于:所述磁性聯軸器包括若干塊永磁體(14)、隔離套(15)、外磁轉子(16)、內磁轉子(17)，所述隔離套(15)與所述后端蓋(36)相密封固定連接，所述外磁轉子(16)與所述電機(32)的輸出軸相固定連接，所述內磁轉子(17)與所述階梯軸(38)的尾部相固定連接，若干塊所述永磁體(14)成兩圈對應設置于所述隔離套(15)的內、外側且分別與所述外磁轉子(16)的內壁、所述內磁轉子(17)的外壁相固定連接。
9.如權利要求1或5所述的柴油機排放脫硝前處理系統，其特征在于:所述燃油均質機(3)的進油端口設有溫度傳感器(6)，所述燃油均質機(3)的出油端口設有壓力傳感器(7),所述溫度傳感器 (6)和所述壓力傳感器(7)均與所述控制裝置(I)電連接。
【文檔編號】F02M25/028GK103883432SQ201410113404
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】宋鳳杰 申請人:宋鳳杰