本實(shí)用新型涉及船舶動(dòng)力系統(tǒng)排氣設(shè)備,具體指適用于船舶排氣系統(tǒng)的一種環(huán)保型船舶濕式排氣消音器。
背景技術(shù):
現(xiàn)代船舶的排氣系統(tǒng)一般分為水下排氣、舷側(cè)排氣、煙囪排氣和尾部排氣,國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的大型游艇及公務(wù)船較為普遍采用的排氣方式是水下排氣和舷側(cè)排氣,煙囪排氣在大型船舶如商船上采用較多;尾部排氣方式大多用在噴水推進(jìn)的小型船舶中,也有少數(shù)螺旋槳推進(jìn)的船舶采用尾部排氣方式,但付出的代價(jià)是排氣系統(tǒng)的總重量增加,致使船舶的航速有一定的降低。上述各種排氣方式普遍存在排氣噪聲,同時(shí)船舶柴油機(jī)排氣中的存在大量的SOx,對(duì)空氣造成污染另外,上述各種傳統(tǒng)排氣方式也無(wú)法滿足大型游艇所需求的舒適性及高性能要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的就是要減少船舶排氣系統(tǒng)的排氣噪聲及柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的煙霧,降低船舶柴油機(jī)排氣中的SOx的含量提供一種環(huán)保型船舶濕式排氣消音器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的環(huán)保型船舶濕式排氣消音器,其特殊之處在于:包括消音器本體,所述消音器本體內(nèi)腔通過(guò)布水裝置分為上下布置的海水腔和氣液混合腔,所述海水腔與柴油機(jī)冷卻水出水管連通,所述氣液混合腔與排氣旁通管連通;所述消音器本體內(nèi)插入設(shè)置有柴油機(jī)排氣管,所述柴油機(jī)排氣管一端穿過(guò)海水腔與氣液混合腔直接連通,所述柴油機(jī)排氣管另一端伸出消音器本體并通過(guò)法蘭接口與柴油機(jī)排氣口連接。
進(jìn)一步地,所述布水裝置呈環(huán)狀結(jié)構(gòu),所述柴油機(jī)排氣管一端穿過(guò)該環(huán)狀結(jié)構(gòu)的中心孔,所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)沿周向均勻分布有若干噴口。這樣,可以使海水腔內(nèi)的海水,均勻的噴入氣液混合腔與柴油機(jī)排氣管的煙氣充分混合反應(yīng)。
進(jìn)一步地,所述若干噴口設(shè)置有三圈,相鄰圈上的噴口沿周向錯(cuò)位布置。
本實(shí)用新型的原理是:船舶在運(yùn)行過(guò)程中,海水經(jīng)冷卻水泵,冷卻主機(jī)后,注入本實(shí)用新型的海水腔內(nèi);柴油機(jī)排氣管與氣液混合腔連接,將煙氣排入氣液混合腔;海水腔內(nèi)的海水經(jīng)布水裝置噴入氣液混合腔內(nèi),海水通常呈堿性,其主要成分是氯化物和硫酸鹽,也含有大量的可溶鹽和一定量的可溶性碳酸鹽,柴油機(jī)排氣管的煙氣與海水發(fā)生化學(xué)脫硫反應(yīng),主要化學(xué)反應(yīng)如下:
SO2+H2O→H2SO3
H2SO3→H++HSO3-,HSO3-→H++SO32-
SO32-+1/2O2→SO42-
對(duì)煙氣進(jìn)行了脫硫處理后的海水排出船體時(shí)即與新鮮海水混合,船舶行駛的海域就是一個(gè)天然大型曝氣池,海水中富含的溶解氧迅速使易分解的亞硫酸鹽氧化成穩(wěn)定的硫酸鹽。另一方面,氣液混合腔經(jīng)布水裝置噴水后介質(zhì)密度和聲速發(fā)生了變化,即引起聲阻抗的變化,而使聲波發(fā)生反射;兩相介質(zhì)相混合時(shí),發(fā)生摩擦,使能量損失,消除一部分噪聲。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:利用船舶在海洋上航行的天然環(huán)境,使用海水來(lái)脫硫,省去了濕法洗滌所需的原料,且洗滌產(chǎn)物經(jīng)處理后可以排入海洋,其投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低,并且以海水作為吸收劑,脫硫效率高,節(jié)能環(huán)保;同時(shí)利用布水裝置噴水使介質(zhì)密度和聲速發(fā)生變化,進(jìn)而消除一部分噪聲,達(dá)到消音的效果。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型環(huán)保型船舶濕式排氣消音器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖1中布水裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
如圖1~3所示,本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的環(huán)保型船舶濕式排氣消音器,包括消音器本體1,消音器本體1內(nèi)腔通過(guò)布水裝置2分為上下布置的海水腔3和氣液混合腔4,布水裝置2呈環(huán)狀結(jié)構(gòu),柴油機(jī)排氣管7一端穿過(guò)該環(huán)狀結(jié)構(gòu)的中心孔,環(huán)狀結(jié)構(gòu)沿周向均勻分布有若干噴口,若干噴口設(shè)置有三圈,相鄰圈上的噴口沿周向錯(cuò)位布置。海水腔3與柴油機(jī)冷卻水出水管5連通,氣液混合腔4與排氣旁通管6連通;消音器本體1內(nèi)插入設(shè)置有柴油機(jī)排氣管7,柴油機(jī)排氣管7一端穿過(guò)海水腔3與氣液混合腔4直接連通,柴油機(jī)排氣管7另一端伸出消音器本體1并通過(guò)法蘭接口與柴油機(jī)排氣口連接。
船舶在運(yùn)行過(guò)程中,海水經(jīng)冷卻水泵,冷卻主機(jī)后,注入本實(shí)用新型的海水腔3內(nèi);柴油機(jī)排氣管7與氣液混合腔4連接,將煙氣排入氣液混合腔4;海水腔3內(nèi)的海水經(jīng)布水裝置2噴入氣液混合腔4內(nèi);海水通常呈堿性,其主要成分是氯化物和硫酸鹽,也含有大量的可溶鹽和一定量的可溶性碳酸鹽,柴油機(jī)排氣管7的煙氣與海水發(fā)生化學(xué)脫硫反應(yīng),主要化學(xué)反應(yīng)如下:
SO2+H2O→H2SO3
H2SO3→H++HSO3-,HSO3-→H++SO32-
SO32-+1/2O2→SO42-
對(duì)煙氣進(jìn)行了脫硫處理后的海水排出船體時(shí)即與新鮮海水混合,船舶行駛的海域就是一個(gè)天然大型曝氣池,海水中富含的溶解氧迅速使易分解的亞硫酸鹽氧化成穩(wěn)定的硫酸鹽。另一方面,氣液混合腔經(jīng)布水裝置噴水后介質(zhì)密度和聲速發(fā)生了變化,即引起聲阻抗的變化,而使聲波發(fā)生反射;兩相介質(zhì)相混合時(shí),發(fā)生摩擦,使能量損失,消除一部分噪聲,降低排氣溫度。