濕式廢氣凈化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了能夠從除霧器容易地去除沉積的顆粒物并使用具有高效地捕集顆粒物的開孔率的除霧器的濕式廢氣凈化裝置。該裝置使用用于將除霧器50（51）加熱至沉積的油質(zhì)顆粒物表現(xiàn)出低粘度的溫度（60℃）或顆粒物自燃的溫度（600℃或更高）的加熱裝置。這導(dǎo)致油質(zhì)顆粒物因通過清洗水（常溫或加熱）軟化且液化至可在自身重量下滴落的程度而容易地從除霧器中洗掉，或者燃燒后的顆粒物的殘留物被完全洗掉，其確保在短期內(nèi)利用最少量的清洗水去除顆粒物。已經(jīng)洗掉顆粒物的除霧器50（51）可恢復(fù)如新。
【專利說明】濕式廢氣凈化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濕式廢氣凈化裝置。特別地，本發(fā)明涉及能夠去除從柴油機(jī)排放的廢氣中的未燃燒的碳或油成分等塵埃的濕式廢氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機(jī)采用將輕油或A重油等液體燃料直接噴射至燃燒室內(nèi)，在那里燃料蒸發(fā)然后擴(kuò)散至周圍的空氣中并燃燒的燃燒方法。這可引起燃料與空氣(具體地，氧氣)的不充分混合，進(jìn)而生成稱作顆粒物(PM)的塵埃。一般地，柴油機(jī)容易造成NOx (氮氧化物)。降低燃燒溫度的確減少NOx的產(chǎn)生，但是，作為交換，增加了顆粒物的排放量。
[0003]顆粒物包含由燃料中的硫分與氧氣的反應(yīng)生成的硫氧化物，由燃料與助燃空氣的不充分接觸造成的碳黑，和由停留在燃燒室的壁上的未燃燒的燃料或潤(rùn)滑油造成的SOF(可溶性有機(jī)成分)。這些物質(zhì)可引起人類呼吸系統(tǒng)的嚴(yán)重功能障礙，因此是在柴油機(jī)廢氣凈化中最應(yīng)考慮的物質(zhì)。
[0004]常規(guī)地，已經(jīng)提出了多種用于從被處理的廢氣中去除顆粒物的廢氣凈化裝置。這些廢氣凈化裝置中的一種在煙道中設(shè)置陶瓷多孔過濾器(柴油機(jī)微粒過濾器DPE)用于過濾顆粒物，其中將過濾器加熱以便燒掉過濾出的未燃燒的碳和/或油的顆粒物(例如，參見專利文獻(xiàn)I)。
[0005]另一種裝置是濕式廢氣凈化裝置，其中通過使引入裝置的廢氣與從噴嘴噴出的水霧接觸而捕集廢氣中的顆粒物，然后使氣霧混合物通過除霧器以便去除水，并利用真空風(fēng)機(jī)將凈化后的氣體排放到大氣中(例如，參見專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-162626號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-231170號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本實(shí)開平7-013420號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]專利文獻(xiàn)I中公開的廢氣凈化裝置具有以下缺陷，從柴油機(jī)排放的廢氣中的粒徑小于數(shù)微米的細(xì)顆粒物不能獲得捕集，并且流入裝置中的大量顆粒物可阻塞過濾器。
[0012]專利文獻(xiàn)2中公開的濕式廢氣凈化裝置具有除霧器和用于捕集從廚房排出的煙中的油霧的過濾器。利用由加熱器加熱的洗滌液洗掉附著在除霧器和過濾器上的油。
[0013]專利文獻(xiàn)3中公開的濕式廢氣凈化裝置利用洗滌器。利用從水泵供應(yīng)的清洗水洗掉附著在洗滌器上的顆粒物。根據(jù)該裝置，在裝置中蓄積水，因此無(wú)需從裝置外部供水。
[0014]根據(jù)常規(guī)的濕式廢氣凈化裝置，對(duì)柴油機(jī)廢氣進(jìn)行處理可引起以下問題。例如，當(dāng)氣體液體混合物通過除霧器時(shí)可捕集液滴。然而，部分顆粒物與液滴分離且殘留在除霧器上。而且，通常柴油機(jī)廢氣中包含的顆粒物具有數(shù)微米或更小的非常小的粒徑，使得部分顆粒物可隨氣流流動(dòng)而沒有被噴出的水霧捕獲，卻被除霧器捕獲。
[0015]由除霧器捕獲的顆粒物的增加使除霧器中空氣經(jīng)過的網(wǎng)目開口減小，進(jìn)而使空氣通過除霧器的速度減小。這種速度減小加速顆粒物的沉積且增加除霧器的上游側(cè)與下游側(cè)之間的氣體的壓力損失或壓力差，其需要更強(qiáng)大的真空風(fēng)機(jī)。
[0016]另外，除霧器中顆粒物的沉積的增加引起網(wǎng)目的開口區(qū)域的堵塞，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)提供的真空不足。在具有高捕集效率(即，具有較小開口區(qū)域)的除霧器中提早發(fā)生堵塞問題。
[0017]因此，常規(guī)的濕式廢氣凈化裝置需要在除霧器的上方和下方設(shè)置噴嘴，用于對(duì)除霧器的網(wǎng)目噴出水霧，以便洗掉除霧器中沉積的顆粒物。顆粒物的沉積物包含燃料和潤(rùn)滑油的未燃燒物質(zhì)，其具有非常高的粘性和對(duì)清洗水的低潤(rùn)濕性。
[0018]常規(guī)的噴水清洗方法不能從除霧器中完全清洗掉沉積的顆粒物。而且，該方法可消耗相當(dāng)大量的時(shí)間和清洗水。
[0019]例如不能從除霧器中完全清洗沉積的顆粒物的上述困難，阻止具有低開孔率或高捕集效率的除霧器用于常規(guī)的濕式廢氣凈化裝置，這進(jìn)而意味著難以提供具有高廢氣清潔效率的廢氣凈化裝置。
[0020]另外，在濕式廢氣凈化裝置的操作中，對(duì)除霧器的整個(gè)區(qū)域噴射的水可引起水膜堵塞除霧器的開孔，增加除霧器的上游側(cè)與下游側(cè)之間的壓力損失或壓力差，進(jìn)而要求在操作期間應(yīng)改變除霧器的噴淋區(qū)。然而，這需要更多的水和時(shí)間用于清洗，不利地增加了除霧器的堵塞區(qū)域，以及清洗中除霧器的上游側(cè)與下游側(cè)之間的壓力損失或壓力差。
[0021]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠從除霧器容易地清洗掉沉積的顆粒物，利用具有確保高顆粒物捕集效率的開孔率的除霧器，和高效地清洗廢氣的濕式廢氣凈化裝置。
[0022]而且，本發(fā)明的目的還在于提供能夠消除除霧器的上游側(cè)與下游側(cè)之間的顯著壓力損失的濕式廢氣凈化裝置。
[0023]用于解決問題的手段
[0024]本發(fā)明的濕式廢氣凈化裝置包括:
[0025]用于容納處理液的液體容納裝置；
[0026]用于使液體容納裝置中容納的處理液與從燃燒裝置排出的廢氣進(jìn)行氣液接觸，以便使處理液捕集廢氣中含有的塵埃的氣液接觸裝置；以及
[0027]設(shè)置在氣液接觸裝置的下游側(cè)用于從包含捕集有顆粒物的處理液的處理后的廢氣中分離液體的氣液分離裝置。
[0028]濕式廢氣凈化裝置的特征在于，濕式廢氣凈化裝置包括用于加熱氣液分離裝置的加熱裝置。
[0029]發(fā)明的效果
[0030]根據(jù)本發(fā)明，可容易地洗掉和去除除霧器上沉積的顆粒物。這允許使用具有能夠高效地捕集顆粒物的開孔率的除霧器，從而提供具有提高的凈化效率的濕式廢氣凈化裝置。
[0031]還提供了能夠避免在濕式廢氣凈化裝置的操作中在清洗除霧器時(shí)可引起的除霧器的上游側(cè)與下游側(cè)之間增加的壓力差的濕式廢氣凈化裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】[0032]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的廢氣凈化系統(tǒng)的示意圖；
[0033]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的濕式廢氣凈化裝置的示意圖；
[0034]圖3是圖2中所示的加熱裝置或A部分的局部放大截面圖；并且
[0035]圖4是示出加熱裝置的變形例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下將參照附圖，說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的濕式廢氣凈化裝置(以下稱為“洗滌器”)。盡管以下將對(duì)優(yōu)選地用于從主要由船舶和車輛安裝的柴油機(jī)及路基柴油機(jī)的燃燒裝置排出的氣體中去除顆粒物的洗滌器進(jìn)行說明，然而本發(fā)明也可應(yīng)用于從例如由工業(yè)鍋爐和氣化爐的燃燒裝置排出的氣體中去除顆粒物的洗滌器。
[0037]在以下說明中，方向術(shù)語(yǔ)(如“上部”、“下部”等)用于表示被說明的圖的方向，其用于更好地理解本發(fā)明的目的，而并不限制本發(fā)明的技術(shù)范圍。應(yīng)該理解的是，以下說明涉及本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，然而并不意圖限制本發(fā)明的范圍或應(yīng)用。
[0038]還應(yīng)理解的是，在氣液分離中提到的“液體”不僅包括液體而且包括含有顆粒物的液體。而且，在以下說明中，使用除霧器進(jìn)行氣液分離。應(yīng)該注意的是，在本領(lǐng)域中“除霧器”可被稱為“濕氣分離器”。
[0039]參照?qǐng)D1，附圖標(biāo)記I表示柴油機(jī)，例如，在本發(fā)明的實(shí)施例中，表示船舶用兩沖程柴油機(jī)。柴油機(jī)I包括安裝在氣缸蓋或外周壁上的水冷套，其中輸送冷卻水，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻至預(yù)定溫度。
[0040]發(fā)動(dòng)機(jī)I具有分別連接至第一通道100和第二通道110的一端的排氣管10和進(jìn)氣管11。如所示出的，柴油機(jī)I包括增壓器2。增壓器2包括渦輪轉(zhuǎn)子20、壓縮機(jī)葉輪21和延伸于兩者之間的軸22。渦輪轉(zhuǎn)子20連接至第一通道100的另一端(發(fā)動(dòng)機(jī)的出口)，并且壓縮機(jī)葉輪21連接至第二通道110的另一端(發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)口)。
[0041]在運(yùn)行中，來(lái)自柴油機(jī)I的廢氣被供應(yīng)至渦輪轉(zhuǎn)子20，其中廢氣的熱能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)能，從渦輪轉(zhuǎn)子20傳送至與其連接的壓縮機(jī)葉輪21。壓縮機(jī)葉輪21的旋轉(zhuǎn)抽吸大氣(SP，含氧氣的流體)并壓縮空氣。然后被壓縮空氣由空氣冷卻器3冷卻并供應(yīng)至柴油機(jī)I的燃燒室。如上所述，增壓器2提高燃燒室的空氣填充率，從而增加柴油機(jī)I的輸出功率。
[0042]為了減少柴油機(jī)的NOx生成，系統(tǒng)還包括廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)，其設(shè)計(jì)成將一部分廢氣引入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)口。如圖中所示，裝備EGR的柴油機(jī)I包括在第一通道100與第二通道110之間旁路的第三通道120。第三通道120包括用于通過使柴油機(jī)I的廢氣中的顆粒物與處理液接觸而捕集顆粒物由此凈化廢氣的洗滌器4，用于抽吸由洗滌器4凈化的氣體的真空風(fēng)機(jī)7，和用于冷卻被凈化氣體的氣體冷卻器8，使得柴油機(jī)I的廢氣的一部分(例如，30%)通過第二通道110返回柴油機(jī)I中。而且，在洗滌器4中可通過廢氣與處理液之間的接觸捕集SOx (硫氧化物)。
[0043]接下來(lái)將參照?qǐng)D2和圖3，對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的洗滌器4進(jìn)行說明。洗滌器4包括由下殼體4a和上殼體4b組成的立式筒體。
[0044]下殼體4a形成有用于容納處理液40的貯液器41。在貯液器41中設(shè)置有用于以一定溫度加熱處理液40的加熱器42,并且在下殼體4a周圍設(shè)置玻璃棉絕熱材料，以便將處理液40保持在一定溫度，例如，60°C。[0045]在貯液器41的上方，進(jìn)氣管43貫穿下殼體4a的壁，用于將柴油機(jī)I的廢氣引入洗滌器4的內(nèi)部。
[0046]在洗滌器4的內(nèi)部貯液器41的上方，設(shè)置用于向引入洗滌器4內(nèi)部的廢氣向下噴灑處理液40的氣液接觸裝置或噴嘴44。在貯液器41與噴嘴44之間連接有具有循環(huán)泵45的循環(huán)通道451，用于將處理液40從貯液器41運(yùn)送至噴嘴44，從而形成其中在貯液器41中回收從噴嘴44噴出的處理液40，然后通過循環(huán)通道451將其輸送至噴嘴44以便隨后進(jìn)行噴灑的循環(huán)通道。如圖中所示，可設(shè)置過濾器452用于從朝向噴嘴44輸送的處理液40中捕集雜質(zhì)。而且，可在通道中設(shè)置閥453，用以通過控制閥453的開度來(lái)調(diào)節(jié)從噴嘴44噴灑的處理液40的量。
[0047]盡管以霧滴的形式從噴嘴44噴灑處理液40以便與廢氣接觸，可通過在貯液器的處理液中使氣體鼓泡，使處理液與氣體混合，以便形成將與廢氣接觸的包含霧滴的氣液混合物。
[0048]在上殼體4b的上部連接有用于從洗滌器4排出凈化氣體的排氣管46。
[0049]上殼體4b在形成于上殼體內(nèi)部的氣流通道47中容納有兩個(gè)氣液分離裝置或除霧器。具體地，第一除霧器50和第二除霧器51關(guān)于向上的氣流位于上游側(cè)和下游側(cè)。上游除霧器50和下游除霧器51彼此隔開一定距離。除霧器的數(shù)目不受限制，可根據(jù)所要處理的氣體量和/或氣體的特性設(shè)置適當(dāng)數(shù)目的除霧器。
[0050]除霧器50和51各自由多個(gè)盤狀部件構(gòu)成。例如，使用各自通過編織柔性金屬絲形成的波板除霧器元件，其波形彼此交叉地相互堆疊。這確保隨著混合物通過除霧器，除霧器50和51中的每一個(gè)可從由下殼體4a輸送的氣液混合物中捕集霧滴。
[0051]第一除霧器50的開孔率可與第二除霧器51的開孔率相同?？紤]到上游除霧器50更易堵塞，優(yōu)選地，第一除霧器50具有大于第二除霧器51的開孔率。除霧器的開孔率對(duì)應(yīng)于布線的粗度，且開孔率隨粗度而增加。
[0052]如圖2中所示，各除霧器50和51包括內(nèi)部安裝的用于加熱除霧器的加熱裝置。加熱裝置可以是例如鎧裝加熱器的電阻加熱器。加熱裝置具有彼此分開用于分別加熱除霧器的中心部分和外周部分的內(nèi)部加熱器52和外部加熱器53。內(nèi)部加熱器52和外部加熱器53分別電連接至未示出的電源電路，以便響應(yīng)從熱電偶501和511輸出的溫度信號(hào)，由未示出的控制裝置控制各加熱器52和53的電源電路的輸出。控制裝置利用沉積在除霧器50、51中的油質(zhì)顆粒物具有低粘度的第一預(yù)設(shè)溫度，和油質(zhì)顆粒物自燃的第二預(yù)設(shè)溫度。例如，在本實(shí)施例中，第一預(yù)設(shè)溫度是60°C且第二預(yù)設(shè)溫度是600°C或更高。有選擇地使用第一預(yù)設(shè)溫度或第二預(yù)設(shè)溫度。
[0053]例如，如圖3A中所示，可通過在除霧器50和51的鄰近的圓形部件500和510之間布置加熱器線525，在除霧器50和51中設(shè)置內(nèi)部加熱器52和外部加熱器53?？商鎿Q地，如圖3B中所示，可將加熱器線525編織到除霧器50和51的圓形部件500和510內(nèi)。
[0054]盡管在本實(shí)施例中，將除霧器50和51中內(nèi)裝的加熱裝置劃分成用于分別加熱除霧器50和51的中心區(qū)域和外周區(qū)域的內(nèi)部加熱器52和外部加熱器53，然而這對(duì)本發(fā)明沒有限制。例如，各除霧器可劃分成兩個(gè)以上加熱器或設(shè)置單個(gè)加熱器。
[0055]盡管在本實(shí)施例中，加熱裝置由除霧器中內(nèi)裝的電阻加熱器形成，然而這對(duì)本發(fā)明沒有限制。作為替代，可利用燃?xì)馊紵骰蛴腿紵骷訜岢F器。例如，如圖4中所示，可在上殼體4b的外周壁部分鄰近除霧器通過燃燒器安裝凸緣400安裝燃?xì)馊紵骰蛴腿紵?26，以便從側(cè)面加熱除霧器。在該實(shí)施例中，優(yōu)選地設(shè)置未示出的燃燒控制裝置，以便控制燃燒器526的燃燒能力。根據(jù)加熱裝置的設(shè)置，當(dāng)選擇第一預(yù)設(shè)溫度時(shí)，將減小除霧器中沉積的油質(zhì)顆粒物的粘度，并且當(dāng)選擇第二預(yù)設(shè)溫度時(shí)，將燒掉油質(zhì)顆粒物。
[0056]回到圖2，上殼體4b的外周壁支持壓力表540和541，用于分別測(cè)量各除霧器的上游側(cè)與下游側(cè)之間的壓力損失，以便檢測(cè)除霧器50和51的堵塞。
[0057]鄰近除霧器50和51布置有用于清洗的噴嘴(清洗裝置)。具體地，在除霧器50的上游側(cè)設(shè)置兩個(gè)清洗液噴嘴55aa，用于對(duì)除霧器50的中心區(qū)域向上噴灑清洗液，并且在除霧器50的上游側(cè)設(shè)置兩個(gè)清洗液噴嘴55ab，用于對(duì)除霧器50的外周區(qū)域向上噴灑清洗液。而且，在除霧器50的下游側(cè)設(shè)置兩個(gè)清洗液噴嘴55ba，用于對(duì)除霧器的中心區(qū)域向下噴灑清洗液，并且在除霧器50的下游側(cè)設(shè)置兩個(gè)清洗液噴嘴55bb，用于對(duì)除霧器的外周區(qū)域向下噴灑清洗液。
[0058]此外，在除霧器51的下游側(cè)設(shè)置兩個(gè)清洗液噴嘴55ca，用于對(duì)除霧器的中心區(qū)域向下噴灑清洗液，并且在除霧器51的下游側(cè)設(shè)置兩個(gè)清洗液噴嘴55cb，用于對(duì)除霧器的外周區(qū)域向下噴灑清洗液。
[0059]清洗液噴嘴55aa和55ab連接至各自具有閥門Vl和V2的分支通道LI?？瑟?dú)立地控制閥門Vl和V2的開度，以便噴嘴55aa和55ab兩者可同時(shí)噴灑清洗液，或者兩個(gè)噴嘴55aa和55ab中的任一者可有選擇地噴灑清洗液。在連接至清洗液噴嘴55ba和55bb的分支通道LI上設(shè)置閥門V3和V4，以便兩個(gè)噴嘴55ba和55bb中的兩者或任一者可同時(shí)或有選擇地噴灑清洗液。
[0060]同樣，在連接至清洗液噴嘴55ca和55cb的分支通道LI上設(shè)置閥門V5和V6，以便兩個(gè)噴嘴55ca和55cb中的兩者或任一者可同時(shí)或有選擇地噴灑清洗液。
[0061]用于第一和第二除霧器的分支通道LI分別通過具有閥門V7和V8的另一分支通道L2和加熱水供應(yīng)通道56連接至清洗液加熱裝置或熱水器60。熱水器60設(shè)計(jì)成供應(yīng)例如60°C溫度的加熱水，從而使清洗液噴嘴55aa、55ab、55ba、55bb、55ca和55cb噴灑加熱后的清洗液。
[0062]根據(jù)本實(shí)施例，沉積在除霧器中的油質(zhì)顆粒物由加熱器52和53分別以第一或第二設(shè)定溫度加熱以便軟化或燃燒，然后被軟化或燃燒的顆粒物(殘留物)由加熱后的清洗液從除霧器中完全洗掉。應(yīng)該理解，上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明沒有限制性，可利用常溫的水洗掉殘留物。
[0063]可根據(jù)由洗滌器4處理的氣體量、洗滌器4及除霧器50和51的大小、和期望的清洗面積或范圍來(lái)確定噴嘴的數(shù)目。
[0064]盡管在之前的實(shí)施例中，通過熱水器60加熱供應(yīng)至清洗液噴嘴55aa、55ab、55ba、55bb、55ca和55cb的清洗液，然而可通過與其他熱媒交換熱量來(lái)加熱清洗液。例如，如圖2中所示，設(shè)置換熱器65用于從柴油機(jī)I排放的廢氣回收顯熱。根據(jù)該實(shí)施例，從清洗液供應(yīng)源70輸送的常溫清洗液通過換熱器65，其中利用回收的熱量將清洗液加熱至約60°C。然后，將加熱后的水供應(yīng)給清洗液噴嘴55aa、55ab、55ba、55bb、55ca和55cb。在這種情況下，可取代回收柴油機(jī)廢氣的顯熱的換熱器65，使用回收約80-90°C溫度的柴油機(jī)冷卻水的顯熱的另一換熱器。[0065]如圖2中所示，可在循環(huán)通道451與加熱水供應(yīng)通道56之間連接具有閥門671的通道67，以便將貯液器41中的約60°C溫度的處理液40供應(yīng)給清洗液噴嘴55aa、55ab、55ba、55bb、55ca和 55cb。
[0066]將參照?qǐng)D1和圖2說明如此構(gòu)造的洗滌器4的操作?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，運(yùn)轉(zhuǎn)中的驅(qū)動(dòng)柴油機(jī)I排出燃燒廢氣。廢氣從排氣管10通過第一通道100輸送至增壓器2。
[0067]在增壓器2中，廢氣的熱能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)能，引起渦輪轉(zhuǎn)子20和連接至渦輪轉(zhuǎn)子20的壓縮機(jī)葉輪21的旋轉(zhuǎn)，以便抽吸大氣(含有氧氣)。由壓縮機(jī)葉輪21壓縮的空氣隨后被空氣冷卻器3冷卻，然后供應(yīng)給柴油機(jī)I的燃燒室。從增壓器2排出的廢氣通過未示出的消音器排放到大氣中。
[0068]柴油機(jī)I的廢氣的一部分(例如，總廢氣量的30%)通過第三通道120供應(yīng)到洗滌器4中。洗滌器4通過使清洗液與廢氣接觸而去除廢氣中含有的顆粒物。稍后將參照?qǐng)D2說明在洗滌器4中的廢氣的處理。已去除顆粒物的廢氣由真空風(fēng)機(jī)7產(chǎn)生的真空排出，然后由氣體冷卻器8冷卻至一定溫度，并通過第二通道110返回到柴油機(jī)I中。
[0069]如圖2中所示，引入洗滌器4內(nèi)部的廢氣向上移動(dòng)，同時(shí)與從噴嘴44向下噴灑的處理液40的霧滴(約60°C的溫度)接觸，從而使處理液40捕捉廢氣中含有的顆粒物。然后，氣體與處理液40的霧滴的混合物通過氣流通道47供應(yīng)到上殼體4b中的氣液分離裝置或除霧器50和51中。氣體和霧滴隨著通過除霧器50和51而彼此分離，然后回收的液滴返回至下殼體4a中的貯液器41。通過除霧器50和51時(shí)被處理的氣體隨后由未示出的真空風(fēng)機(jī)排出。
[0070]如“【背景技術(shù)】”中所述，當(dāng)氣體與霧狀的液體的混合物通過除霧器50和51時(shí)，由除霧器50和51捕捉和分離液體。由除霧器50和51捕捉的大部分液體從除霧器滴落，然而，小部分連同其中包含的顆粒物一起殘留在除霧器50和51上。柴油機(jī)的廢氣中包含的顆粒物由粒徑小于數(shù)微米的微小顆粒組成，導(dǎo)致一部分顆粒物乘氣流經(jīng)過噴灑的霧到達(dá)除霧器，在那里可被除霧器捕獲。
[0071]由除霧器捕獲的顆粒物隨時(shí)間逐漸減小開孔，降低通過除霧器的氣流的速度，近而加速顆粒物在除霧器上的沉積，從而增加除霧器的上游側(cè)與下游側(cè)之間的壓力損失或壓力差，并且導(dǎo)致的真空風(fēng)機(jī)的負(fù)荷增加降低洗滌器4的氣體凈化效率。
[0072]為了防止由于除霧器的阻塞造成洗滌器不能操作，優(yōu)選地，在洗滌器4的運(yùn)行期間利用壓力傳感器540和541的輸出，連續(xù)地或以規(guī)則的時(shí)間間隔監(jiān)視各除霧器的上游側(cè)與下游側(cè)之間的壓力差。
[0073]在此操作中，超過預(yù)定值的輸出表現(xiàn)出相應(yīng)的除霧器中阻塞的可能性高。如果在除霧器50中發(fā)生阻塞，則起動(dòng)熱水器60。接下來(lái)，對(duì)內(nèi)部加熱器52通電，以便加熱除霧器50的中心區(qū)域。如果為內(nèi)部加熱器52選擇第一預(yù)設(shè)溫度，則除霧器50的中心區(qū)域沉積的顆粒物隨著內(nèi)部加熱器的溫度升高而被加熱，從而軟化以便降低粘度，并從除霧器滴落。如果為內(nèi)部加熱器52選擇第二預(yù)設(shè)溫度，則除霧器50的中心區(qū)域沉積的顆粒物被燒掉。燃燒后的殘留物殘留在除霧器的中心區(qū)域。
[0074]然后，分支通道L2上的閥門V7打開，并且連接至噴嘴55aa和55ba的分支通道LI上的閥門V2和V3也打開，從而允許從除霧器50的上游側(cè)和下游側(cè)對(duì)除霧器50的中心區(qū)域噴灑約60°C溫度的加熱的清洗液。如果為內(nèi)部加熱器52選擇第一預(yù)設(shè)溫度，則油質(zhì)顆粒物因軟化和液化至可在自身重量下滴落的程度而容易地從除霧器中洗掉。如果為內(nèi)部加熱器52選擇第二預(yù)設(shè)溫度，則油質(zhì)顆粒物被燒掉。除霧器50的中心區(qū)域的燃燒后的殘留物可即時(shí)且用最少量的清洗液容易地洗掉。
[0075]如上所述，在以第一預(yù)設(shè)溫度或第二預(yù)設(shè)溫度加熱除霧器50的中心區(qū)域的情況下，可利用最少量的清洗液去除沉積的顆粒物，從而防止產(chǎn)生否則將阻塞除霧器的開孔的水膜，進(jìn)而減小除霧器的上游區(qū)域與下游區(qū)域之間的壓力差(壓力損失)。
[0076]當(dāng)除霧器50的中心區(qū)域沉積的油質(zhì)顆粒物被完全去除時(shí)，將內(nèi)部加熱器52與電源斷開，然后將分支通道L2中的閥門V7和分支通道LI中的閥門V2和V3關(guān)閉，以切斷向噴嘴55aa和55ba的清洗液供應(yīng)。
[0077]然后，接通外周加熱器53，用于加熱除霧器50的外周區(qū)域。如果為外周加熱器53選擇第一預(yù)設(shè)溫度，則除霧器的外周區(qū)域中的油質(zhì)顆粒物因軟化和液化至可在自身重量下滴落的程度而容易地從除霧器中洗掉。如果為外部加熱器53選擇第二預(yù)設(shè)溫度，則油質(zhì)顆粒物被燒掉，并且燃燒后的殘留物殘留在除霧器50的外周區(qū)域。
[0078]然后，分支通道L2上的閥門V7打開，并且連接至噴嘴55ab和55bb的分支通道LI上的閥門Vl和V4也打開，從而允許從除霧器50的上游側(cè)和下游側(cè)對(duì)除霧器50的外周區(qū)域噴灑約60°C溫度的加熱的清洗液。如在內(nèi)部區(qū)域的清洗中所述，如果為外部加熱器53選擇第一預(yù)設(shè)溫度，則油質(zhì)顆粒物因軟化和液化至可在自身重量下滴落的程度而容易地從除霧器中洗掉。如果為外部加熱器53選擇第二預(yù)設(shè)溫度，則油質(zhì)顆粒物被燒掉。除霧器50的外周區(qū)域的燃燒后的殘留物可即時(shí)且用最少量的清洗液容易地洗掉。
[0079]如上所述，在以第一預(yù)設(shè)溫度或第二預(yù)設(shè)溫度加熱除霧器50的外周區(qū)域的情況下，可利用最少量的清洗液去除沉積的顆粒物，從而防止產(chǎn)生否則將阻塞除霧器的開孔的水膜，進(jìn)而減小除霧器的上游區(qū)域與下游區(qū)域之間的壓力差(壓力損失)。當(dāng)除霧器50的外周區(qū)域沉積的油質(zhì)顆粒物被完全去除時(shí)，將外部加熱器53與電源斷開，然后將分支通道L2中的閥門V7和分支通道LI中的閥門Vl和V4關(guān)閉，以切斷向噴嘴55ab和55bb的清洗液供應(yīng)。
[0080]因?yàn)槌练e在除霧器51上的油質(zhì)顆粒物也以與上述同樣的方式洗掉或去除，所以將不對(duì)其進(jìn)行說明。
[0081]各除霧器的上游側(cè)與下游側(cè)之間的壓力差的測(cè)量，除霧器是否阻塞的確定，或者加熱后的清洗液的噴灑，可由操作者手動(dòng)進(jìn)行。而且，可在控制器利用壓力測(cè)量確定阻塞之后，進(jìn)行加熱器的接通操作和加熱的清洗液的噴灑操作。
[0082]從噴嘴55aa、55ab、55ba、55bb、55ca和55cb對(duì)除霧器進(jìn)行的清洗液的向上和向下噴灑，可同時(shí)或不同時(shí)進(jìn)行或者可在時(shí)間上重疊或不重疊進(jìn)行。而且，可連續(xù)地或間歇地噴灑清洗液。
[0083]如上所述，根據(jù)示例性的洗滌器4，通過加熱裝置將除霧器中沉積的油質(zhì)顆粒物加熱至其自燃溫度(600°C或更高)從而將其燒掉，從而允許對(duì)殘留物高效地噴灑加熱的或未加熱的清洗液，使清洗時(shí)間和清洗液量最小化。最小化的清洗液量防止產(chǎn)生阻塞除霧器開孔的水膜，進(jìn)而減小除霧器的上游側(cè)與下游側(cè)之間的壓力差。已經(jīng)洗掉顆粒物的除霧器可恢復(fù)如新。
[0084]恢復(fù)的除霧器可如新的一樣使用，這確保避免不期望地增加上游側(cè)與下游側(cè)之間的壓力差，不期望地增加真空風(fēng)機(jī)的結(jié)果負(fù)荷，和不期望地減小真空風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的真空。而且，即使柴油機(jī)的一部分廢氣返回到柴油機(jī)中，仍可獲得必要的廢氣循環(huán)量。
[0085]盡管具有較小開孔率(S卩，具有增加的捕集效率)的常規(guī)除霧器易于因阻塞而在短時(shí)間內(nèi)變得不可操作，然而可從根據(jù)本發(fā)明的示例性除霧器中容易地清洗和去除油質(zhì)顆粒物，從而確保使用具有較小開孔率(即，具有增加的捕集效率)的除霧器，提高捕集顆粒物的能力。這種能力的提高進(jìn)而顯著地減少輸送到洗滌器4的下游側(cè)設(shè)置的真空風(fēng)機(jī)7、氣體冷卻器8和柴油機(jī)I中的顆粒物。結(jié)果，這些設(shè)備的維護(hù)操作變得更少費(fèi)時(shí)并且其使用壽命得到延長(zhǎng)。
[0086]上述實(shí)施例是示例性的而不意圖限制本發(fā)明。本發(fā)明不僅包含所公開的實(shí)施例，而且包含屬于權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的任何變形和改進(jìn)。
[0087]附圖標(biāo)記說明
[0088]I柴油機(jī)
[0089]2增壓器
[0090]3空氣冷卻器
[0091]4洗滌器
[0092]4a下殼體
[0093]4b上殼體
[0094]7真空風(fēng)機(jī)
[0095]8氣體冷卻器
[0096]40處理液
[0097]41貯液器
[0098]44 噴嘴
[0099]47氣流通道
[0100]50、51 除霧器
[0101]52內(nèi)部加熱器
[0102]53外部加熱器
[0103]55aa、55ab、55ba、55bb 清洗噴嘴
[0104]55ca、55cb 清洗噴嘴
[0105]526燃燒器
【權(quán)利要求】
1.一種濕式廢氣凈化裝置，包括: 用于容納處理液的液體容納裝置； 用于使所述液體容納裝置中容納的處理液與從燃燒裝置排出的廢氣進(jìn)行氣液接觸，以便使所述處理液捕集所述廢氣中包含的塵埃的氣液接觸裝置；以及 設(shè)置在所述氣液接觸裝置的下游側(cè)、用于從包含捕集有顆粒物的處理液的處理后的廢氣中分離液體的氣液分離裝置， 其特征在于， 所述濕式廢氣凈化裝置包括 用于加熱所述氣液分離裝置的加熱裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括用于對(duì)所述氣液分離裝置噴射清洗液，以便清洗沉積在所述氣液分離裝置上的所述顆粒物的清洗裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置， 其中所述加熱裝置布置成獨(dú)立地加熱所述氣液分離裝置的至少兩個(gè)預(yù)定的區(qū)域，并且其中在由所述加熱裝置加熱所述氣液分離裝置的所述區(qū)域之后，所述清洗裝置對(duì)所述區(qū)域噴射清洗液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述加熱裝置是電阻加熱器或用于燃燒燃料和空氣的混合物的燃燒器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的裝置，其中 所述燃燒裝置是柴油機(jī)，并且 從所述柴油機(jī)排出的廢氣中含有的所述塵埃是顆粒物。
【文檔編號(hào)】B01D53/34GK103702739SQ201280022851
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月11日
【發(fā)明者】細(xì)野隆道, 吉澤克浩, 高田廣崇, 巖崎英和, 西村元彥, 東田正憲 申請(qǐng)人:川崎重工業(yè)株式會(huì)社