防爆柴油機補水箱控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于防爆柴油機領域，特別涉及一種防爆柴油機補水箱控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，以柴油機為動力的礦用運輸車輛需要進行尾氣處理，為了使柴油機的溫度低于70°C，要將柴油機的尾氣通入水洗箱中。另一方面，在柴油機運行過程中，由于水洗箱中的水不斷被帶出，因此，水洗箱中的水位會越來越低，而當水洗箱中的水位過低時，柴油機的溫度就會超過70°C這時，則需要再增設一個補水箱，將補水箱中的水補入水洗箱即可。現(xiàn)在礦用車輛防爆柴油機中，從補水箱到水洗箱大部分是通過人工操作，采用機械式浮球閥進行補水控制，不能及時進行補水。防爆柴油機未經(jīng)稀釋的排氣中，其有害氣體成分一氧化碳(C0)與氮氧化物(NOx)的體積濃度很高，這對于礦井作業(yè)而言是不允許的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明提供了一種防爆柴油機尾氣處理系統(tǒng)。
[0004]一種防爆柴油機補水箱控制系統(tǒng)，包括:排氣總管1、水洗箱2、補水箱5和E⑶4 ；
[0005]所述排氣總管1與水洗箱2相連，補水箱5通過管道向水洗箱2內(nèi)補水；所述水洗箱2內(nèi)設置有電子液位傳感器3，ECU4與液位傳感器3和電磁閥6相連，電子液位傳感器3用于獲取水洗箱2的水位信息，ECU4用于根據(jù)水位信息和預定的水位閾值控制電磁閥6的開啟或關閉；所述電磁閥6設置于補水箱5與水洗箱2之間的水管管路上；
[0006]所述排氣總管1包括有依次連接的廢氣固體顆粒處理管1.1、有害氣體處理管1.2和廢氣冷卻管1.3 ;所述廢氣固體顆粒處理管1.1的內(nèi)腔設有氧化型催化轉(zhuǎn)化器(D0C)和顆粒過濾器(DPF);所述有害氣體處理管1.2內(nèi)設有選擇性催化還原器(SCR)；
[0007]所述水洗箱2包括裝有水的箱體2.8，箱體2.8上設有尾氣進氣口 2.2、和連接氣水分離機構的排氣口 2.1，箱體2.8內(nèi)依尾氣運動路徑至少設有一個氣水混合板2.3，所述的氣水混合板2.3包括骨架2.6，骨架2.6內(nèi)填充有填料2.7，所述排氣口 2.1下部設有導流板2.10，所述箱體2.8的底部設置有排污口 2.5。
[0008]可選的，所述氣水混合板2.3上設有波形過濾板2.9。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:水洗箱補水裝置增加了控制器，在液位傳感器獲取水洗箱的水位信息后，由控制器根據(jù)該水位信息確定補水用閥門的開啟或關閉，進而實現(xiàn)在需要的時候為水洗箱補水，從而使水洗箱中的水位得到控制；通過利用顆粒過濾器(DPF)處理防爆柴油機排放廢氣的固體顆粒物(PM)，并利用氧化型催化器(D0C)輔助顆粒過濾器(DPF)的再生然后利用選擇性催化還原器(SCR)減少廢氣中的有害氣體成分氮氧化物(NOx)含量；水洗箱結構簡單，由于使尾氣與水得到充分混合接觸，對顆粒物的捕捉和有害氣體的吸收效果明顯優(yōu)于其它型式的水洗凈化箱，氣水分離裝置有效減少了水的消耗，且運行成本低且可靠。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明防爆柴油機補水箱控制系統(tǒng)的結構示意圖；
[0011]圖2是排氣總管的結構示意圖；
[0012]圖3是水洗箱的結構示意圖；
[0013]圖4是氣水混合板的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明，使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
[0015]下面結合圖1，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明。防爆柴油機尾氣處理系統(tǒng)，包括與水洗箱2相連的排氣總管1，補水箱5用于向水洗箱2內(nèi)補水。水洗箱2內(nèi)設置有電子液位傳感器3，柴油機的ECU4與液位傳感器3和電磁閥6相連。其中，電子液位傳感器3用于獲取水洗箱2的水位信息；ECU4與液位傳感器3相連接，用于根據(jù)水位信息和預定的水位閾值確定電磁閥6的開啟或關閉；并且，電磁閥6設置于補水箱5與水洗箱2之間的水管管路上。
[0016]電子液位傳感器3通過信號線與E⑶4的信號輸入端相連接，E⑶4的信號輸出端通過控制線與電磁閥3的控制線圈相連接。ECU4通過電子液位傳感器2采集水位信息，并將該水位信息反饋給電控箱中的ECU4，ECU4根據(jù)水位信息對加裝的電磁閥6的通斷進行控制，從而可以根據(jù)水洗箱2的水位實際高度以及預先設定的水位閾值判斷電磁閥的電磁閥6通斷，實現(xiàn)是否從補水箱5到水洗箱2的補水。具體而言，當水洗箱2中水位低于設定水位值時，電子液位傳感器3可以將電信號傳給ECU4, ECU4控制電磁閥6,使電磁閥6打開，補水箱5中的水可以通過電磁閥6補入水洗箱1中，當水洗箱1中的水位值高于設定水位值時，電磁閥6關閉，從而可以控制水洗箱1中的水位。
[0017]為了實現(xiàn)對尾氣的有效處理，排氣總管1包括有依次連接的廢氣固體顆粒處理管
1.1、有害氣體處理管1.2和廢氣冷卻管1.3(圖2)。廢氣排放前經(jīng)過廢氣固體顆粒處理管
1.1減少微細顆粒(PM)，經(jīng)過有害氣體處理管1.2減少氮氧化物(NOx)的濃度，經(jīng)過廢氣冷卻管1.3降低溫度，并稀釋一氧化碳濃度。廢氣固體顆粒處理管1.1的內(nèi)腔設有氧化型催化轉(zhuǎn)化器(D0C)和顆粒過濾器(DPF)處理廢氣中的微細顆粒(PM)，顆粒過濾器(DPF)微粒捕集技術是目前公認的最為有效的微粒凈化技術，也是目前商用前景最好的技術之一。為了處理廢氣中氮氧化物NOx采用的是選擇性催化還原器(SCR)處理技術，即利用尿素溶液(水溶液濃度為32.5% ±0.5% )，在排氣中噴入尿素、氨水等還原性物質(zhì)，將氮氧化物N0x(90%左右是N0)還原為氮氣(N2)和水(H20)。它無毒、潔凈、無氣味、不易著火、無爆炸危險。由于防爆柴油機使用工況的特殊性，如作為煤礦運輸車輛中的動力源，防爆柴油機安全標準要求其表面溫度不能超過150°C、尾氣溫度不能超過70°C等特殊要求。本發(fā)明的實施例中還設置了廢氣冷卻管3，通過廢氣冷卻管使得排氣總管內(nèi)的廢氣溫度降低。
[0018]排氣總管1與水洗箱2相連，排氣總管1排出的廢氣只有經(jīng)過水洗箱2進一步水洗處理后才能通過水洗箱上的尾氣排放管排出，請參閱圖3、4。
[0019]具體而言，水洗箱2包括裝有水的箱體2.8，箱體2.8上設有尾氣進氣口 2.2、連接有氣水分離機構的排氣口 2.1，箱體2.8內(nèi)依尾氣運動路徑至少設有一個氣水混合板2.3，所述的氣水混合板2.3包括骨架2.6，骨架2.6內(nèi)填充有由耐溫、耐腐蝕材料制備的填料
2.7，所述填料2.7由長條狀材料無規(guī)則轉(zhuǎn)曲纏繞而成，長條狀材料的截面為非流線型截面；尾氣經(jīng)氣水混合板2.3將大氣泡破解為微小泡沫，充分與水結合凈化，再經(jīng)氣水分離機構實現(xiàn)氣水分離后從排氣口 2.1排出。本實施例長條狀材料的截面為矩形，材料為不銹鋼，長條狀材料的厚度(短邊)為0.05_，寬度(長邊)為2_。為使氣水有效分離，本發(fā)明所述氣水分離機構包括安裝在箱體2.8內(nèi)、排氣口 2.1下部的導流板2.10，在導流板2.10作用下，含水尾氣做螺旋上升運動，水分在離心力的作用下拋向排氣口 2.1的筒體內(nèi)壁，實現(xiàn)氣水分離，尾氣在排氣口 2.1內(nèi)做螺旋上升運動排出。為進一步促進汽水混合接觸并捕獲顆粒物，本發(fā)明的氣水混合板2.3上還可以設有波形過濾板2.9，以進一步促進氣水混合。發(fā)動機尾氣從進氣口 2.2進入箱體2.8底部與水接觸，當尾氣通過氣水混合板2.3的填料
2.7時，大氣泡被填料2.7切割成很多被液體包圍的小氣泡，形成泡沫。由于填料2.7是無規(guī)則隨意纏繞的，使小氣泡在箱體2.8內(nèi)作總體向上的無規(guī)則運動，無規(guī)則運動時又與其它氣泡或液體發(fā)生沖擊、碰撞，進一步促進氣體與液體的充分混合，使尾氣中的碳塵等顆粒物和有害氣體被液體捕獲、吸收，留在箱體2.8內(nèi)，波形過濾板2.9進一步促進汽水混合接觸并捕獲顆粒物；排污時，捕獲的顆粒物隨污水由排污口 2.5排出。
[0020]在以上的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是以上描述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受上面公開的具體實施的限制。同時任何熟悉本領域技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種防爆柴油機補水箱控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:排氣總管(1)、水洗箱(2)、補水箱(5)和 ECU (4)； 所述排氣總管(1)與水洗箱(2)相連，補水箱(5)通過水管管路向水洗箱(2)內(nèi)補水；所述水洗箱(2)內(nèi)設置有電子液位傳感器(3)，ECU(4)與電子液位傳感器(3)和電磁閥(6)相連，所述電磁閥(6)設置于補水箱(5)與水洗箱(2)之間的水管管路上；電子液位傳感器(3)用于獲取水洗箱(2)的水位信息，ECU(4)用于根據(jù)水位信息和預定的水位閾值控制電磁閥(6)的開啟或關閉； 所述排氣總管(1)包括有依次連接的廢氣固體顆粒處理管(1.1)、有害氣體處理管(1.2)和廢氣冷卻管(1.3);所述廢氣固體顆粒處理管(1.1)的內(nèi)腔設有氧化型催化轉(zhuǎn)化器(DOC)和顆粒過濾器(DPF);所述有害氣體處理管(1.2)內(nèi)設有選擇性催化還原器(SCR)；所述水洗箱(2)包括裝有水的箱體(2.8)，箱體(2.8)上設有尾氣進氣口(2.2)、和連接氣水分離機構的排氣口(2.1)，箱體(2.8)內(nèi)依尾氣運動路徑至少設有一個氣水混合板(2.3)，所述的氣水混合板(2.3)包括骨架(2.6)，骨架(2.6)內(nèi)填充有填料(2.7)，所述排氣口(2.1)下部設有導流板(2.10)，所述箱體(2.8)的底部設置有排污口(2.5)。2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣水混合板(2.3)上設有波形過濾板(2.9)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防爆柴油機補水箱控制系統(tǒng)，包括：排氣總管(1)、水洗箱(2)、補水箱(5)和ECU(4)所述排氣總管(1)與水洗箱(2)相連，補水箱(5)通過管道向水洗箱(2)內(nèi)補水；所述水洗箱(2)內(nèi)設置有電子液位傳感器(3)，ECU(4)與液位傳感器(3)和電磁閥(6)相連，電子液位傳感器(3)用于獲取水洗箱(2)的水位信息，ECU(4)用于根據(jù)水位信息和預定的水位閾值控制電磁閥(6)的開啟或關閉。本發(fā)明大幅提高了防爆柴油機尾氣處理的效果。
【IPC分類】F01N3/035, F01N3/28, F01N3/04, F01N9/00, F01N3/023
【公開號】CN105275556
【申請?zhí)枴緾N201410326850
【發(fā)明人】沈鑒偉
【申請人】無錫國煤重工機械有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年7月10日