[發明專利]一種防爆柴油機自冷卻排氣系統

有效

• 申請號: 201510367775.7
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105041429B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 朱建軍;白宏峰;王鐵;王東飛;王偉林;韓衛
• 申請（專利權）人: 山西潞安礦業（集團）有限責任公司;太原理工大學
• 主分類號: F01N3/02
• 分類號: F01N3/02;F01N5/04;F01N13/08;F01N11/00;F01P7/16;F02D43/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種防爆柴油機自冷卻排氣系統，包括無葉片式渦輪機及其排氣系統與水冷卻系統，其特征在于：

所述無葉片式渦輪機[6]是位于防爆柴油機的水夾套排氣管[3]與排氣柵欄[15]之間連通于一體；

所述排氣系統是防爆柴油機[1]的排氣管經水夾套排氣管[3]由兩路水夾套排氣軟管[4]分設為兩路，兩路水夾套排氣軟管[4]端頭分別設置有排氣入口插頭[5]，并將兩個排氣入口插頭[5]分別對稱、切向切入于無葉片式渦輪機[6]的殼體外圓周面并向內延伸，將高溫氣體排入無葉片式渦輪機[6]的殼體內進行冷卻降塵，再經無葉片式渦輪機出口[17]設置的水夾套出口管[7]依次通過濾網水回收器[14]、排氣柵欄[15]、排氣尾管[16]及其排氣溫度傳感器[24]排出；

所述水冷卻系統是包括水夾套冷卻系統和自冷卻系統，其水夾套冷卻系統是防爆柴油機[1]的冷卻水進出口通過管道連通有水夾套排氣管[3]、無葉片式渦輪機冷卻水套[31]和無葉片式渦輪機水夾套出口管[7]進行循環冷卻；其自冷卻系統是在無葉片式渦輪機輸出軸[32]的端頭連接并驅動水泵[11]工作，水泵[11]的進口由泵水管[10]連通有儲水箱[12]；水泵[11]的出口處連通有兩條噴水軟管[9]及其端頭安設的水噴嘴插頭[8]，并將兩個水噴嘴插頭[8]分別對稱、切向切入于無葉片式渦輪機[6]的殼體外圓周面上，并切向噴入無葉片式渦輪機[6]內，防爆柴油機[1]排出的高溫氣體與冷卻水進行混合，后將氣水混合物通過無葉片式渦輪機出口[17]設置的無葉片式渦輪機水夾套出口管[7]由濾網水回收器[14]冷凝，再由回流管[13]回流至儲水箱[12]。

2.如權利要求1所述的防爆柴油機自冷卻排氣系統，其特征在于：所述無葉片式渦輪機[6]的轉子轉速是≥10000rpm，并與防爆柴油機[1]的轉速成正比關系。

3.如權利要求1所述的防爆柴油機自冷卻排氣系統，其特征在于：所述排氣系統的水夾套排氣軟管[4]是由至少兩路水夾套排氣軟管[4]構成，各水夾套排氣軟管[4]連接有排氣入口插頭[5]，各排氣入口插頭[5]圍繞葉片式渦輪機[6]的幾何中心呈等角度陣列分布于葉片式渦輪機[6]的殼體外圓周面，排氣入口插頭[5]呈切向安裝在葉片式渦輪機[6]的殼體外圓周面上。

4.如權利要求1所述的防爆柴油機自冷卻排氣系統，其特征在于：所述水冷卻系統的噴水軟管[9]是由至少兩路相應的噴水軟管[9]構成，各水夾套排氣軟管[4]連接有排氣入口插頭[5]，各排氣入口插頭[5]圍繞葉片式渦輪機[6]的幾何中心呈等角度陣列分布于葉片式渦輪機[6]的殼體外圓周面，排氣入口插頭[5]呈切向安裝在葉片式渦輪機[6]的殼體外圓周面上。

5.如權利要求1所述的防爆柴油機自冷卻排氣系統，其特征在于：所述無葉片式渦輪機[6]、水夾套排氣管[3]、水夾套排氣軟管[4]、無葉片式渦輪機水夾套出口管[7]、濾網水回收器[14]、排氣柵欄[15]和排氣尾管[16]的外表面工作溫度為≤150℃。

6.如權利要求1所述的防爆柴油機自冷卻排氣系統，其特征在于：所述排氣尾管[16]的排出環境溫度為≤70℃。

7.如權利要求1所述的防爆柴油機自冷卻排氣系統，其特征在于：所述排氣柵欄[8]、濾網水回收器[14] 與儲水箱[12]是水平設置。

8.一種如權利要求1所述的防爆柴油機自冷卻排氣系統，其特征在于：所述防爆柴油機自冷卻排氣系統的排氣方法是啟動防爆柴油機[1]時，監測排氣溫度傳感器[24]的排氣溫度，若低于上限值，防爆柴油機[1]正常工作，無葉片式渦輪機內部轉子在排氣剪切力作用下進行排氣，水蒸氣和液態水經無葉片式渦輪機[6]進入回流管[13]內，液態水及其水蒸氣在金屬絲濾網[20]的作用下回流至儲水箱[12]；若接近上限值，ECU控制水泵[11]加大供水量進行冷卻；若超出上限值，ECU控制防爆柴油機[1]停止工作。