大型柴油机节能降噪安全系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种大型柴油机节能降噪安全系统，包括热能调节、消音和静电消除机构三部分；热能调节部分包括闭合的导热管，导热管的一部分环绕在废气排出管道外表面、导热管的一部分环绕在油水管线及水箱的外表面；在导热管中安装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接；在柴油机缸体口沿设置有温度传感器，温度传感器输出端与控制器通过信号线连接，在废气排出管道中连通有凹凸式消音器，在单个气路管道及油水管道的连接法兰处，均设置有连接两端法兰的短接线。本发明的装置，提高热效率，最大限度的保护人身与设备的安全。
【专利说明】大型柴油机节能降噪安全系统【技术领域】[0001]本发明属于机械设备【技术领域】，具体涉及一种大型柴油机节能降噪安全系统。【背景技术】[0002]工业领域使用的柴油机，尤其是功率在600KW以上的大型柴油机，在使用过程中 都存在以下三方面问题:[0003]I)热能利用率低，且供求不均衡:一般柴油机产生热能的30%_35%是作为废气排 走，导致这部分热量没有充分利用白白浪费掉；另一方面，进入柴油机缸体的冷却水温度多 要求稳定在60°C以上，需要大量的热能加热水温。冷天低负荷作业，尤其是柴油机无防护受 风吹时，机体工作温度会较低，长时间在此温度下工作，不做任何防护会损坏柴油机内部的 动力设备。[0004]2)工作噪音大:柴油机由于排烟管设计上的不足，导致局部位置容易产生气体漩 涡，阻碍气体的排出，空气流动和排烟管腔壁摩擦进而产生很大的噪声，让人难以忍受。[0005]3)静电问题比较突出:柴油机管线在工作时会因液体流动和管壁摩擦产生静电， 进而在电阻最低的地方可能会产生打火，造成一定的安全隐患。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种大型柴油机节能降噪安全系统，解决了现有技术中存在 的热能利用率低、排气噪声大、局部位置积聚静电的问题。[0007]本发明所采用的技术方案是，一种大型柴油机节能降噪安全系统，包括热能调节、 消音和静电消除机构三部分，[0008]热能调节部分是，包括闭合的导热管，导热管的一部分环绕在与柴油机缸体连通 的废气排出管道外表面、导热管的一部分环绕在油水管线及水箱的外表面；在导热管中安 装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接；在柴油机缸体口沿设置有温度传感器的探头， 温度传感器输出端与控制器通过信号线连接。[0009]本发明的大型柴油机节能降噪安全系统，其特点还在于:[0010]消音部分是，在废气排出管道中连通有凹凸式消音器，凹凸式消音器采用变截面 凹凸型外形。[0011]静电消除机构是，在单个气路管道及油水管道的连接法兰处，均设置有连接两端 法兰的短接线，所有的短接线依次采用环形连接方式或放射型连接方式最终接地。[0012]本发明的有益效果是，确保在提高使用效率的同时，最大限度的保护人身与设备 的安全，创新点主要基于以下三点:[0013]I)导热平衡机构的弓丨入将废气中的热能应用到冷却(加热)系统中，通过对导热管 内介质流速的控制来稳定柴油机缸体温度。[0014]2)考虑空气流动特点对排气管道外形重新设置，确保降低排气阻力、稳定空气流 速、降低噪音的目的。[0015]3)依据管道走向特点，通过环形连接和放射性连接相结合的等电位接地网方式， 将静电导走，降低安全隐患。【专利附图】
【附图说明】[0016]图1是本发明装置的热能调节和降噪部分的结构示意图；[0017]图2是本发明装置中的静电消除机构局部位置短接示意图；[0018]图3是本发明装置中的静电消除机构在系统管路的短接示意图。[0019]图中，1.凹凸式消音器，2.导热管，3.导热平衡机构，4.静电消除机构，5.温度传 感器，6.废气排出管道，7.柴油机缸体，8.油水管线，9.水箱，10.短接线。【具体实施方式】[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。[0021]本发明装置的结构是，包括热能调节部分、降噪部分和静电消除机构4三部分，[0022]参照图1，热能调节部分是，包括闭合的导热管2，导热管2的一部分环绕在与柴油 机缸体7连通的废气排出管道6外表面、导热管2的一部分环绕在油水管线8及水箱9的 外表面；[0023]在导热管2中安装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接，流量控制阀与控制 器一起组成导热平衡机构3 ;在柴油机缸体7 口沿设置有温度传感器5的探头，温度传感器 5输出端与导热平衡机构3中的控制器通过信号线连接。[0024]导热平衡机构3 (含温度传感器5)，主要通过流量控制阀来控制导热管2中的介 质流速的快慢，实现调节加热(冷却)的效果，在提高热能利用率的同时也起着温度调节的 作用。[0025]参照图1，消音部分是，在废气排出管道6(靠近出口位置)连通有凹凸式消音器I。 凹凸式消音器I采用变截面凹凸型外形，进气口 一端与柴油机缸体7的排气口连接，出气口 一端与废气排出管道6连接。凹凸式消音器I依据管道截面突变引起声阻抗变化，使部分 噪声反射，进而声波相互干涉，从而降低向外辐射噪音。[0026]参照图2、图3，静电消除机构4是，静电消除机构4在单根管线上将连接法兰对 接处(或接头的对接处)两侧短接，并在端头接地(PE);同时，静电消除机构4在整个管路系 统中采用环形连接和放射性连接相结合的方式，将等电位做成一个整体，同时将终点接地 (PE)。[0027]在柴油机的燃油管1、2号线端头的对接法兰之间连接有短接线10，在原油管1、2 号线端头的对接法兰之间连接有短接线10，在液化燃气管1、2号线端头的对接法兰之间连 接有短接线10，所有的短接线10依次采用环形连接方式或放射型连接方式最终接地，构成 本发明总的静电消除机构4。[0028]本发明装置的工作原理是:[0029]I)提高热能利用效率。以导热平衡机构3为主，一是通过温度传感器5，它内置到 缸体入水口检测水温，并将结果反馈回装置本体；二是导热平衡机构3的控制器，它依据温 度传感器的反馈控制内部液体介质的流速；三是导热管2，导热管2的一部分缠绕在废气排 出管道6外表面，通过热交换方式将废气中的热能循环应用到加热(冷却)系统中(吸收热量)，同时导热管2的另一部分缠绕在油水管线8及水箱9外表面，通过循环方式将得到的 热能应用到内部介质加热或冷却(释放热量)，用于加热(或冷却)其内部介质，保证正常工 作所需的温度。[0030]由于热交换是一个相对的动态过程(当导热管内介质温度高于被加热体时，是加 热的过程；当导热管内介质温度低于被加热体时，是冷却的过程)，所以在提高热能利用率 的同时也起着温度调节的作用:当导热管横截面积和废气排出管道的温度均为一定值时 (或变化幅度不大)，导热管内流动介质的温度高低就取决于流速的快慢:当温度过低时，该 装置就降低流速来提高加热(水箱和管线)的温度；当温度过高时，它就提高流速来降低(水 箱和管线)的温度。[0031]2)显著消除噪音。从图1中可见，凹凸式消音器I为凹凸依次相间的形状，人为增 加管道截面突变程度，采用“凹凸式消音器”的结构，利用声音传播特性，即管道截面突变引 起声阻抗变化，使部分噪声反射，进而声波相互干涉，从而降低向外辐射噪音。[0032]3)防止静电积聚。依据管路走向特点设置等电位接地网。在单根管线上采用短接 线10将法兰两侧短接，并在端头接地(PE)(详见图2);在管路系统中进行环形连接和放射 性连接相结合的方式，将等电位做成一个整体，通过一定的安全冗余来确保接地效果，同时 将终点接地(PE)，确保不会有静电聚集(详见图3)。确保因液体流动和管壁摩擦所产生的 静电被及时导走，降低不安全的风险。[0033]本发明装置的工作过程是，在启动柴油机之前，先在柴油机缸体排烟口与废气排 出管道6之间将凹凸式消音器I连接好，将导热管2与导热平衡机构3按照(图1)连接到 位，同时根据柴油机不同型号，将导热平衡机构3的工作参数设置在预定范围内；将静电消 除机构4按照管路系统走向特点进行环形连接和放射性连接相结合的方式，将等电位做成 一个整体，同时将终点接地(PE)，最后，再完成导热管2的绝缘检测和导热平衡机构3的接 地检测，就可以使用了。[0034]本发明装置的，对所有柴油机有效，对使用液化燃气的机器同样适用。
【权利要求】
1.一种大型柴油机节能降噪安全系统，其特点在于:包括热能调节部分、消音部分和 静电消除机构(4)三部分，热能调节部分是，包括闭合的导热管(2)，导热管(2)的一部分环绕在与柴油机缸体(7)连通的废气排出管道(6)外表面、导热管(2)的一部分环绕在油水管线(8)及水箱(9)的 外表面；在导热管(2)中安装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接；在柴油机缸体(7) 口沿设置有温度传感器(5)的探头，温度传感器(5)输出端与控制器通过信号线连接。
2.根据权利要求1所述的大型柴油机节能降噪安全系统，其特点在于:所述的消音部 分是，在废气排出管道(6)中连通有凹凸式消音器(1)，凹凸式消音器(I)采用变截面凹凸 型外形。
3.根据权利要求1所述的大型柴油机节能降噪安全系统，其特点在于:所述的静电消 除机构(4)是，在单个气路管道及油水管道的连接法兰处，均设置有连接两端法兰的短接线(10)，所有的短接线(10)依次采用环形连接方式或放射型连接方式最终接地。
【文档编号】F01N1/08GK103498713SQ201310459849
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】董兴华, 于兴军, 张鹏飞, 周建峰, 赵涛 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司