[發明專利]洗滌除塵裝置、發動機系統以及船舶

有效

• 申請號: 201380040721.9
• 申請日: 2013-09-19
• 公開（公告）號: CN104508264B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 吉澤克浩;細野隆道;高田廣崇;巖崎英和;西村元彥;東田正憲;野上哲男
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: F01N3/04
• 分類號: F01N3/04;F01N3/02;F01N3/033;F01N3/037
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙)31261
• 代理人: 曹芳玲

技術領域

本發明涉及去除柴油發動機的排氣中含有的SOx以及煙塵的洗滌除塵裝置。又，涉及包括該洗滌除塵裝置的發動機系統以及船舶。

背景技術

搭載在船舶上的柴油發動機與汽車用的發動機等的其他發動機一樣存在著NOx的排出限制在國際上變得嚴格的傾向。作為抑制NOx的生成的方法，具有使排氣的一部分返回至燃燒室而減少汽缸內的氧濃度的排氣再循環（EGR）。在使排氣進行再循環的情況下，需要去除該排氣中含有的SOx以及懸浮顆粒狀的煙塵。作為從排氣中去除SOx以及煙塵的裝置，具有洗滌除塵裝置（洗滌器）。

洗滌除塵裝置可以分類為貯水式和加壓水式。在貯水式的洗滌除塵裝置中，使排氣通過貯留在容器等中的洗滌水（貯留水），從而從排氣中去除SOx以及煙塵（例如參照專利文獻1以及專利文獻2）。在該貯水式的洗滌除塵裝置中，貯留水的水位對性能產生影響，因此在搭載于船舶時貯留水的水面搖晃而無法將性能保持一定。此外，在貯水式的洗滌除塵裝置中，排氣使水面附近的洗滌水向上噴，因此需要大型的氣液分離器（mist?separator）。

另一方面，加壓水式的洗滌除塵裝置對洗滌水加壓而形成微細水滴，該微細水滴接觸到SOx以及煙塵，以此從排氣中去除SOx以及煙塵。作為加壓式的洗滌除塵裝置的代表性的裝置是使用文氏管的洗滌除塵裝置。在使排氣和霧狀的洗滌水通過文氏管時，在喉管部上排氣加速，加速的排氣對洗滌水加壓而使其微細化。加壓水式的洗滌除塵裝置因船舶搖晃所受的影響較少，又，也不需要大型的氣液分離器。

現有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1：日本特開平11-90170號公報；

專利文獻2：日本特開2010-203431號公報。

發明內容

發明要解決的問題：

在這里，在使用文氏管的洗滌除塵裝置中，如果洗滌水發揮作為冷卻排氣的冷卻水的功能則會是有效的。然而，通過文氏管的洗滌水是霧狀，因此能夠通過文氏管的洗滌水的量有限。因此，使用文氏管的洗滌除塵裝置無法噴射大量的洗滌水，其結果是導致通過洗滌水無法充分冷卻排氣。

本發明鑒于這樣的情況而形成，其目的在于提供通過噴射大量的洗滌水從而可以有效地冷卻排氣，并且使該洗滌水的一部分微細化，使微細化的洗滌水能夠捕集排氣中含有的SOx以及煙塵的洗滌除塵裝置。

解決問題的手段：

根據本發明的一種形態的洗滌除塵裝置是去除柴油發動機的排氣中含有的SOx以及煙塵的洗滌除塵裝置；具備：導入高溫的排氣的排氣流入通路；向由所述排氣流入通路導入的排氣噴射洗滌水的噴射部；將從所述噴射部噴射的洗滌水通過底面接收的上層室；位于所述上層室的下方的下層室；將通過所述上層室的底面接收的洗滌水向所述下層室排出，并且將所述上層室內的排氣導入至所述下層室的連通管；和吸引并排出導入至所述下層室的排氣的排氣流出通路。

根據上述結構，即使噴射大量的洗滌水，該洗滌水的大部分也會變成液狀而從上層室沿著連通管的內側面排出至下層室。另一方面，霧狀的洗滌水與排氣一起通過液狀的洗滌水的內側。借助于此，霧狀的洗滌水被微細化，而能夠高效地捕集排氣中的SOx以及煙塵。

又，在上述洗滌除塵裝置中，也可以是所述連通管從所述上層室的底面向下方延伸，并且設置于下方部分的開口部在所述下層室內開口。

又，在上述洗滌除塵裝置中，也可以是具備多個所述連通管；所述各連通管的開口部形成為在以所述下層室的中央附近為中心的假想圓的大致切線方向（沒有必要是嚴格意義上的切線方向）上開口的結構。根據上述結構，捕集了SOx以及煙塵的洗滌水一旦從開口部排放，就會在下層室內旋轉。于是，通過離心力使捕集了SOx以及煙塵的洗滌水被下層室的內壁捕集。因此，可以更加確實地捕集排氣中含有的SOx以及煙塵。

又，在上述洗滌除塵裝置中，也可以是所述排氣流出通路形成為從所述下層室的上方部分中央吸引所述下層室的排氣的結構。根據上述結構，從開口部排出的霧狀的洗滌水向上方以螺旋狀旋轉，因此洗滌水變成更加平穩的旋轉流，從而可以提高SOx以及煙塵的捕集效率。

又，在上述洗滌除塵裝置中，也可以形成為在所述洗滌除塵裝置的排氣流量降低時，使從所述噴射部噴射的洗滌水的量增加的結構。根據上述結構，即使因柴油發動機的負荷降低而排氣的流量減少，也可以通過增加洗滌水的噴射量以此減小連通管內的有效面積，從而可以將連通管內的排氣的流速維持在適當的范圍內。