本實(shí)用新型涉及一種尾氣處理水箱。
背景技術(shù):
尾氣是一種廢氣,例如機(jī)動車發(fā)動機(jī)的尾氣,其有害成分主要是一氧化碳、氮氧化物,以及一些固體顆粒,其中除一氧化碳等水溶性比較差的成分外,其他有害成分一般都可以通過水進(jìn)行脫除,例如,氮氧化物易于與水化合,固體顆粒則可以直接為水所濾除。
當(dāng)然,機(jī)動車尾氣很難用處理水箱進(jìn)行處理,一般能夠用尾氣處理水箱進(jìn)行處理的主要是固定設(shè)置的設(shè)備。目前對工業(yè)尾氣進(jìn)行處理的設(shè)備主要是燃燒式廢氣處理設(shè)備(可燃物或者具有還原性的成分脫除)、電漿式廢氣處理設(shè)備、尾氣處理水箱,以及燃燒式或電漿式與水脫除相結(jié)合的處理方式,后者處理效果最好,但成本也最高。
對尾氣的初級處理適合于水脫除處理,成本相對比較低,危險性比較小。中國專利文獻(xiàn)CN201381889Y公開了一種發(fā)動機(jī)廢氣過濾消音水箱,其基本原理是將水箱通過橫向隔板分隔成左右兩部分,橫向隔板設(shè)置有通孔,水箱兩邊一邊進(jìn)氣,一邊出氣,從而直接通過水與尾氣的接觸,脫除尾氣中的雜質(zhì)和灰塵。該種方式,尾氣與水的接觸面積小,脫除效果有限。
在中國專利文獻(xiàn)CN205570086U中則在純粹的水脫除設(shè)備中加裝生物濾床,誠然該種結(jié)構(gòu)的處理廢氣的效率和效果比較好,但生物濾床成本比較高。此外,其還提供了噴淋管,噴淋主要提高廢氣與水的接觸面積,從而提高處理效果。不過其設(shè)置位置尤為重要,如果位置設(shè)置不佳,則對處理效果改善作用不大。
盡管尾氣處理水箱的處理效果不如燃燒式和電漿式,但由于其對設(shè)置的要求不高,成本也比較低,因此應(yīng)用范圍比較廣。再如中國專利文獻(xiàn)CN205308118U,廢氣通過擋水板與擋水環(huán)的作用經(jīng)清洗孔法蘭進(jìn)入箱體中,主要通過洗滌實(shí)現(xiàn)除碳塵、易溶于水的成分。其主要通過擋水板和擋水環(huán)延長廢氣在水中的路徑,結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,并且延長路徑并沒有實(shí)質(zhì)的增加水與廢氣的接觸面積,實(shí)質(zhì)的處理效果增加有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊,但處理效果比較好的尾氣處理水箱。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
一種尾氣處理水箱,包括水箱箱體,還包括:
進(jìn)氣管,設(shè)置在水箱箱體的底部,該進(jìn)氣管的出口水平;
分散裝置,為連接于進(jìn)氣管出口的管狀部件,該分散裝置內(nèi)從其入口到出口依次構(gòu)造為直管、相對于直管橫截面面積收小的喉管和位于尾端的分散部;其中直管的側(cè)面開有吸水孔,而喉管偏置于直管軸線的一側(cè);分散部則包括一開有噴口的端板,噴口則偏置于喉管的一側(cè),且端板內(nèi)側(cè)的分散部橫截面面積與直管相同;
多孔板,設(shè)置在分散裝置上方,以使氣泡通過多孔板上的孔上浮;
其中,水箱箱體的上端板開有進(jìn)水口和出氣口。
上述尾氣處理水箱,可選地,所述分散部內(nèi)設(shè)有一圓錐臺,而喉管位于圓錐臺的一側(cè);
圓錐臺的軸線與直管的軸線相同。
可選地,圓錐臺的上底直徑比噴口的直徑大,且圓錐臺的上底與端板的間距為1.2~1.7mm。
可選地,所述多孔板配置有多塊,相互平行地一次在水箱箱體的高度方向上排列。
可選地,相鄰多孔板上的孔在水平方向上的位置相互錯開。
可選地,所述多孔板有五塊。
可選地,水箱箱體的上端板與水箱箱體間可拆連接而形成蓋板;
其中,所述進(jìn)水口垂直向下地安裝在蓋板上;
配置有該進(jìn)水口的進(jìn)水管的下端設(shè)有噴灑頭。
可選地,蓋板的連接接合面設(shè)有密封圈。
可選地,所述進(jìn)氣管通過止回閥連接氣源;
設(shè)有止回閥的管段豎直設(shè)置。
可選地,所述水箱箱體的底部設(shè)有排污管,排污管設(shè)有閥門;
水箱箱體的側(cè)面設(shè)有連通于水箱內(nèi)的液位觀察管。
依據(jù)本實(shí)用新型,通過例如泵輸送過來的尾氣,通常具有一定的壓強(qiáng),例如漩渦風(fēng)泵送風(fēng)壓強(qiáng)是幾百毫巴(1毫巴是100Pa),真空泵送出的壓強(qiáng)在幾個巴(近似計算中,一個巴等同為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓),在直管內(nèi)形成比較大的軸向流,吸水孔處產(chǎn)生負(fù)壓,吸入一定量的水,水在喉管處隨流速比較高的氣流一同被吹送入分散部,在分散部發(fā)散進(jìn)入噴口,噴口將水氣噴入水箱內(nèi)的水中,使廢氣在水中分散成微氣泡,大幅增加廢氣與水的接觸面積。進(jìn)而通過多孔板,以減少微氣泡的聚集,使相對分散的氣泡在水中滯留相對較長的時間,從而起到比較好的凈化效果。上述結(jié)構(gòu)相對于現(xiàn)有的具有同等凈化能力的尾氣處理水箱,結(jié)構(gòu)要緊湊許多,尤其是多孔板,其可維護(hù)性比較強(qiáng)。
附圖說明
圖1為依據(jù)本實(shí)用新型的一種尾氣處理水箱的主剖結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為一種分散裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中:1.球閥,2.排污閥,3.進(jìn)氣管,4.止回閥,5.進(jìn)氣口,6.水箱箱體,7.密封圈,8.蓋板,9.噴灑頭,10.進(jìn)水口,11.出氣口,12.液面,13.多孔板,14.液位觀察管,15.直管,16.吸水孔,17.喉管,18.圓錐臺,19.噴口,20端板。
具體實(shí)施方式
參照說明附圖1所示的一種尾氣處理水箱,是一種立式結(jié)構(gòu)的水箱,基于水的流體特征,常態(tài)下,無論是臥式水箱還是立式水箱,如果沒有提水設(shè)備,出水口通常位于水箱的中下部。
圖中所示的水箱箱體6是一個柱狀箱體結(jié)構(gòu),顯然相對于現(xiàn)有的尾氣處理水箱,在整體的結(jié)構(gòu)上要簡化很多。在本實(shí)用新型中,采用將導(dǎo)入的尾氣分散成相對較小的氣泡的第一方式,使氣泡聚合度降低的第二種方式,噴淋以進(jìn)一步凈化的第三種方式,以起到良好的凈化作用,而整體結(jié)構(gòu)在水箱箱體6的高度方向上依序設(shè)置,整體結(jié)構(gòu)相對于現(xiàn)有的尾氣處理水箱要緊湊的多。
下面對上述三種方式依序說明如下:
首先是第一種方式,即關(guān)于將導(dǎo)入的尾氣分散成較小的氣泡的方式,如圖1和2所示,配置一進(jìn)氣管3,用于導(dǎo)入尾氣。將進(jìn)氣管3設(shè)置在水箱箱體6的底部,并使進(jìn)氣管3的出口水平。
應(yīng)知,即使水箱箱體6比較大(水壓與水箱內(nèi)水的深度有關(guān),而與寬度無關(guān)),但相對于所導(dǎo)入氣體的壓強(qiáng)也要相對小的多,一個大氣壓的壓強(qiáng)相當(dāng)于于10.1米水柱(高度)產(chǎn)生的水壓,即便是旋渦風(fēng)泵這樣的風(fēng)機(jī)類泵,出口壓強(qiáng)也有就幾百毫巴(相當(dāng)于零點(diǎn)幾個大氣壓),相當(dāng)于幾米的水柱產(chǎn)生的水壓,具有比較強(qiáng)大的吹掃能力。
再看分散裝置本身,其承接于進(jìn)氣管3的出口,整體上表現(xiàn)為一個管狀部件,用于水平的導(dǎo)入氣體。
關(guān)于分散裝置,圖中從左至右依次為直管15、相對于直管15橫截面面積收小以產(chǎn)生聚集效應(yīng)的喉管17和位于尾端的分散部。
關(guān)于直管15,其側(cè)面開有吸水孔16,由于氣流為流速比較高的軸向流,會在吸水孔16處產(chǎn)生負(fù)壓(此原理與真空發(fā)生器使用壓縮氣體產(chǎn)生負(fù)壓的原理相同),而能夠基于吸水孔16吸入一定量的水,并被流動的氣體帶走。
圖中所示的喉管17位于直管15軸線的下側(cè),或者說偏置于直管15軸線的下側(cè),從直管15過渡到分散部產(chǎn)生兩個彎管效應(yīng),使流體產(chǎn)生壓縮和擴(kuò)散,形成水霧。
分散部則包括一開有噴口19的端板20,噴口19則偏置于喉管17的一側(cè),具體而言,噴口19的軸線與直管15相同。在分散部處,如圖2所示,橫截面面積增大,流體失壓,產(chǎn)生快速的分散,而產(chǎn)生水霧,再經(jīng)由噴口19沖入水箱里的液體中,產(chǎn)生體積相對較小的氣泡,并成一個大致錐形的形式噴出,產(chǎn)生氣泡的范圍相對較大。
圖2中是分散裝置的原理圖,圖中的端板20與分散裝置的本體并不是一體的,端板是圓片狀結(jié)構(gòu),通過擋圈或者壓緊螺母裝配在分散裝置上。
此外,不考慮其中的圓錐臺18,端板20內(nèi)側(cè)的分散部橫截面面積與直管15相同,圓錐臺18容置在分散部的腔體內(nèi)。
第二種方式則由多孔板13實(shí)現(xiàn),多孔板自身也能夠分散氣泡,將多孔板13設(shè)置在分散裝置上方,以使氣泡通過多孔板上的孔上浮,一方面起到引導(dǎo)作用,另一方面多孔板本身也能夠起到分散作用。
多孔板13本身可以采用例如網(wǎng)狀的織物形成,織物本身可以分散氣泡,進(jìn)一步提高凈化作用。
此外,將水箱箱體6的進(jìn)水口10設(shè)置在其上端板,通過進(jìn)水口的直接噴淋,形成第三種方式。
出氣口11也設(shè)置在水箱箱體6的上端板上。
關(guān)于前述的在分散部內(nèi)腔設(shè)置的圓錐臺18,主要利用圓錐臺18上端面與端板20之間形成的狹隙,產(chǎn)生激流,且方向既不是徑向,也不是軸向,產(chǎn)生比較大的發(fā)散能力,從而向水中噴射,范圍大致一個以噴口19為頂?shù)腻F形。
產(chǎn)生既不是徑向也不是軸向流的結(jié)構(gòu)配置為,喉管17位于圓錐臺18的一側(cè),喉管17的激射受到壁面的阻擋,產(chǎn)生反射流,同時受噴口19位置處壓力減小的引導(dǎo),產(chǎn)生期望方向的激射流。
優(yōu)選地,圓錐臺18的軸線與直管15的軸線相同。
氣體不同于液體,氣體的壓縮比非常大,可以再相對較小的通徑內(nèi)產(chǎn)生比較大的流量,因此,喉管17和噴口19的存在,對尾氣輸送流量的影響可以忽略。
進(jìn)而,圓錐臺18的上底直徑比噴口19的直徑大,且圓錐臺18的上底與端板20的間距為1.2~1.7mm,形成的狹隙用于產(chǎn)生相對較大的斜度,產(chǎn)生比較好的分散作用。
進(jìn)一步地,受浮力和水自身波動的影響,氣泡大致是一種晃動的狀態(tài)下上升,在受到撞擊后,可能會產(chǎn)生破裂,在水中表現(xiàn)為被分裂為多個更小的氣泡,氣泡在上升過程中會與多孔板13進(jìn)行撞擊,產(chǎn)生更小的氣泡。
將多孔板13配置為多塊,氣泡在上升過程會受到多次碰撞,能夠產(chǎn)生更細(xì)小的氣泡。
此外,受浮力所產(chǎn)生的對流的影響,造成氣泡周邊受到的壓力并不相同,氣泡會向多孔板的孔處移動,孔間的碰撞則可能會產(chǎn)生聚合,形成大氣泡,但由于多孔板13分散面積大于原始的氣泡在水平方向上的分散面積,多孔板13的存在使位于邊緣的孔也能夠有部分氣泡溢出。
將多孔板13配置有多塊,相互平行地一次在水箱箱體6的高度方向上排列,以獲得更好的凈化效果。
進(jìn)一步的,為了提高微細(xì)氣泡的比例,相鄰多孔板13上的孔在水平方向上的位置相互錯開,可以產(chǎn)生氣泡與多孔板13的多次碰撞,被分散的氣泡在板面的方向上覆蓋更大的面積。
優(yōu)選地,所述多孔板13有五塊。
為了提高可維護(hù)性,水箱箱體6的上端板與水箱箱體6間可拆連接而形成蓋板8,從而,在用過一段時間后,打開蓋板8對水箱內(nèi)進(jìn)行清理。
關(guān)于可拆連接,有效螺栓連接。
進(jìn)而,關(guān)于上述的第三種方式則表現(xiàn)在:所述進(jìn)水口10垂直向下地安裝在蓋板8上。
進(jìn)而,配置有該進(jìn)水口10的進(jìn)水管的下端設(shè)有噴灑頭9,即第三種方式是噴淋式凈化方式,該方式直接承接進(jìn)水管,自然形成,而不像現(xiàn)有的噴淋結(jié)構(gòu)需要構(gòu)造專門的噴淋裝置,結(jié)構(gòu)相對緊湊。
優(yōu)選地,蓋板8的連接接合面設(shè)有密封圈7。
在一些實(shí)施例中,所述進(jìn)氣管3通過止回閥4連接氣源,止回閥4即常說的單向閥,藉此,當(dāng)氣源壓強(qiáng)低于止回閥4的開啟壓強(qiáng)時,止回閥4截止,避免水倒流如進(jìn)水管3。
進(jìn)一步地,設(shè)有止回閥4的管段豎直設(shè)置,用于避免自然流入的水影響氣源側(cè)設(shè)備。
此外,考慮到清理的便捷性,所述水箱箱體6的底部設(shè)有排污管2,排污管2設(shè)有閥門,如圖1中所示的球閥1。
考慮到防腐性,水箱箱體6的材質(zhì)主要采用防腐性材料制作,這類材料大多是不透明材質(zhì),為了便于觀察水箱箱體6的液面12高度,在水箱箱體6的側(cè)面設(shè)有連通于水箱內(nèi)的液位觀察管14。