本发明涉及柴油机尾气净化装置，尤其涉及井下使用的柴油机尾气处理装置。
背景技术：
柴油机排放的废气指发动机排气管排出的废气和其它部位泄漏出的燃料蒸汽和窜出的气体，其中大部分是排气管排出的。废气中的有害成分取决于燃料在燃烧前与空气的混合程度、燃烧室的燃烧条件以及在排气系统中的反应条件。排放的主要污染物包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物及微粒等。废气中含有气态、液态、固态的污染物。气态污染物中含有CO、CO2、H2、NOx、SO2、氧化物、有机氮化物、含硫混合物等。液态污染物含有H2SO4、HC、氧化物等。固态污染物（PM2.5、PM5）含有碳、金属、氧化物等。上述污染物中最重要的是CO、CO2 、HC、NOx以及固体微粒物（PM2.5）。柴油机与汽油机相比排放的有害气体（CO、HC）含量很少只有汽油机的十分之一，而微粒物的排放量则是汽油机的30到50倍成分比较复杂，以碳烟的形式存在。可见柴油机的主要污染物是微粒物和NOx。研究表明微粒物主要成分包括碳烟颗粒物（30%）、可溶碳氢颗粒物（35%）、硫及水（35%）。由于排放的微粒物表面积大、吸附力强且微粒物直径小（0.01-0.05微米）、质量轻，故能长时间悬浮在大气中，易被人体吸入并沉积在肺泡中，对人的健康有极大的危害。
井下使用的柴油发动机在出厂时都已配备氧化催化器净化器（DOC）来满足其使用要求。但是由于井下条件的限制，通风不好空气含氧量低造成尾气的实际排放量与规定有出入。有冒黑烟现象，尾气中微粒物和氮氧化物增多经研究分析其成分大部分为烟尘颗粒物，严重影响身体健康再加上噪声太大危害井下的作业环境工人不愿意操作。
尾气中包含的有毒气体是由于不完全燃烧而产生的，原设备的净化方法是利用催化作用，氧气使不完全燃烧的部分发生接触氧化，实现无害化。
即一氧化碳发生氧化变成二氧化碳(碳酸气体)，此外各种含有乙醛的碳氢化物等同样发生氧化转变为水和二氧化碳。
净化器对清除发动机排气中所包含的上述以外的成分，譬如NO、(氮氧化物)SO、(硫磺氧化物)效果不显著。此外，关于黑烟(碳粉)，虽然催化剂可以燃烧清除部分黑烟（碳粉），但是不会有显著效果。
中国发明专利申请号CN201310005755.6公开了柴油机尾气水洗净化装置，它包括装有水的箱体(8)，箱体(8)上设有尾气进气口(2)、连接有气水分离机构的排气口(1)，其特征是箱体(8)内依尾气运动路径至少设有一个气水混合板(3)，所述的气水混合板(3)包括骨架(6)，骨架(6)内填充有由耐温、耐腐蚀材料制备的填料(7)，所述填料(7)由长条状材料无规则转曲缠绕而成，长条状材料的截面为非流线型截面；尾气经气水混合板(3)将大气泡破解为微小泡沫，充分与水结合净化，再经气水分离机构实现气水分离后从排气口(1)排出，本发明对颗粒物的捕捉和有害气体的吸收效果明显优于其它型式的水洗净化箱，气水分离装置有效减少了水的消耗，且运行成本低且可靠。但其在使用过程中会对气水混合板产生直接的冲击，这会产生较大的振动，带来较大的噪音，尤其当该装置在井下运行时噪音会产生放大效应，对操作人员的听力造成损害。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是现有的柴油机尾气水洗净化装置不能有效去除NOx和微粒物，或者虽然能够去除NOx和微粒物但运行噪音较大，不适合井下使用，为此提供一种井下柴油机尾气处理装置。
本发明的技术方案是：井下柴油机尾气处理装置，它包括箱体、进气管、排气管、排污口和进水管，所述进气管的末端为与箱体底部平行且间隔分布的水平管路，所述水平管路上均布有散气孔，所述水平管路的底部间隔分布有第一支座和第二支座，所述水平管路上方设有将水平管路包容在内的底部开口的梯形导流板，所述排气管上通过过渡管连通有缓冲箱。
上述方案的改进是所述底部开口的梯形导流板上方间隔设有倾斜的至少可将底部开口的梯形导流板的水平投影面包括在内的矩形导流板，所述矩形导流板的倾斜角度为5-30°且开设有供进气管穿过的通孔。
上述方案的进一步改进是所述底部开口的梯形导流板的上平面均匀布设有若干搅拌叶片。
上述方案中所述底部开口的梯形导流板与矩形导流板之间的距离为水平管路内径的1/2-4/5。
上述方案中所述箱体是不锈钢材质。
本发明的有益效果是围绕散气孔布设导流隔板使气体在隔板之间折返和迂回来增加尾气和水的接触时间还能有效的降低气体的压力，在箱体内降低了灰尘，易溶水的有害气体溶解在水中，最后净化后的尾气随着水从排气管排出，根本看不到任何烟尘。微粒物能降低95%以上，有害气体能降低80%以上，噪音分贝可以由90分贝降至70分贝，大大降低了对操作人员的健康影响。
附图说明
图1是本发明示意图；
图中，1、箱体，2、进气管，3、排气管，4、排污口，5、进水管，6、水平管路，7、第一支座，8、第二支座，9、底部开口的梯形导流板，10、过渡管，11、缓冲箱，12、矩形导流板，13、搅拌叶片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明的井下柴油机尾气处理装置，它包括箱体1、进气管2、排气管3、排污口4和进水管5，所述进气管的末端为与箱体底部平行且间隔分布的水平管路6，所述水平管路上均布有散气孔，所述水平管路的底部间隔分布有第一支座7和第二支座8，所述水平管路上方设有将水平管路包容在内的底部开口的梯形导流板9，所述排气管上通过过渡管10连通有缓冲箱11。
箱体内储存有由进水管注入的水，其液位高度至少可将排气管位于箱体内的末端淹没，第一支座和第二支座的作用是给水平管路提供稳定的支撑，当输入的柴油机尾气由水平管路的散气孔排入箱体内时会产生大量的气泡，进而产生紊流，第一支座和第二支座可以将水平管路稳定的固定，避免其由于紊流产生径向晃动，从而提高进气管工作的稳定性，并从一定程度降低产生的噪音。
本发明中的底部开口的梯形导流板是指由上平面、左侧面和右侧面构成的开放式的梯形导流板，从三个方向上将水平管路包容在内，和箱体的底部一起配合对水平管路形成阻隔空间，水平管路上的散气孔最好是呈蜂窝式分布，这样可以增加散气面积使柴油废气充分均匀的与水混合便于稀释溶解反应，使柴油废气在底部开口的梯形导流板之间折返和迂回来增加柴油废气和水的接触时间，还能有效的降低气体的压力。缓冲箱的作用是防止排出的净化后的气体压强较大，气流速度过快，排出的净化后的气体一部分上升进入缓冲箱内，另一部分由排气管排出。
为了进一步提高柴油废气和水的接触时间，最好在底部开口的梯形导流板上方间隔设有倾斜的至少可将底部开口的梯形导流板的水平投影面包括在内的矩形导流板12，所述矩形导流板的倾斜角度为5-30°且开设有供进气管穿过的通孔。研究发现，当矩形导流板的倾斜角度为5-30°之间时可以做到降噪和导引上升气流之间的平衡，由于具有的特定的倾斜角度，上升气流被较温和的引导，故不会产生较大的冲击，在降噪的同时保证对上升气流的有效引导，在气流的上升过程中其中夹杂的微粒会由于重力较大而滞留在矩形导流板表面，从而实现对微粒的有效分离。如果矩形导流板的倾斜角度过小则上升气流的上升速率过小，不能起到分离微粒的效果，如果矩形导流板的倾斜角度过大则上升气流的上升速率过大，会产生较大的噪音。
矩形导流板只要能够在其周边与箱体的内壁之间留有一定的间隙以供上升的气流通过即可。比如在矩形导流板的某一个周边留有一定的间隙或者某两个周边留有一定的间隙，某三个周边留有一定的间隙，甚至四个周边都留有一定的间隙。
本发明的优选实施例之一是底部开口的梯形导流板的上平面均匀布设有若干搅拌叶片13，当散气孔排出的柴油废气冲击搅拌叶片时会带动搅拌叶片转动，产生的上升气流被搅拌叶片搅动成细小的气泡，当气泡继续上述至矩形导流板时气泡破裂将其中的微粒滞留在矩形导流板表面，气流会在底部开口的梯形导流板与矩形导流板之间形成循环的回流，将柴油废气中的有害可溶性气体如NOx、HC化合物以及油烟碳粒溶解在水中，起到较好的气体净化作用。
本发明的另外一个优选例是底部开口的梯形导流板与矩形导流板之间的距离为水平管路内径的1/2、3/5或是4/5，这样的距离可以确保上升的气流在底部开口的梯形导流板与矩形导流板之间形成循环的回流具有足够的冲击力，使得一部分气流会沿着矩形导流板上升，经由排气管排出。这样排出的气体不会含有较多箱体内的水分，气体的干燥度较好，避免水中溶解的微粒及有害气体随之排出，造成净化效果的降低。
在使用时只需用耐温波纹管把原排气管的出口与进气管连接把尾气直接导入箱体内进行净化，保持原来的净化机构DOC，在设备上找寻合适的空间增设净化箱对排放的尾气进行二次净化来弥补原来净化的不足创造更好的作业环境。为了防腐箱体采用不锈钢材料制作而成。
该项目的投入非常的少，所起的作用非常的大，尤其是在井下环保方面发挥了重要作用，迎合了现在企业发展的趋势。通过技术研究为燃油机的尾气排放的净化提供了有利条件，且有利于职业安全健康。