一种降背压排放装置及降背压排放方法与流程

本发明涉及尾气净化治理技术领域，尤其涉及一种降背压排放装置及降背压排放方法。

背景技术：

船舶尾气中含有大量的硫氧化物，硫氧化物排放在大气中容易产生酸雨，危害生态环境，因此有必要对尾气做净化处理。为了满足日益严格的尾气排放要求，通常在洗涤塔中增加具有过滤功能的填料来提高船舶尾气的净化率。然而增加填料会使背压增大，影响主机的性能发挥。

为了减小背压，较常见的做法是在洗涤塔排气端增加一台鼓风机。然而，船舶尾气经过净化后多多少少会含有一些未被完全处理的硫氧化物、氮氧化物、粉尘以及水蒸气，这些混合化合物对风机有一定的腐蚀作用，降低了风机的使用寿命。为了提高风机的耐腐蚀性，不得不选用更好的风机制作材料，但随之带来成本的上升。

因此，亟待需要一种新型的降背压排放装置以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种降背压排放方法，不仅能够有效降低系统背压，而且还能延长风机的使用寿命，降低成本。

本发明的另一个目的在于提供一种降背压排放装置，通过应用上述降背压排放方法，不仅能够有效降低系统背压，而且还能延长风机的使用寿命，降低成本。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种降背压排放装置，包括：

主管道，包括第一连接口、第二连接口和排气口；

拉瓦尔喷管，其一端与所述第一连接口相连通，其另一端被配置为用于安装风机，以在所述第二连接口处产生负压；

支管道，与所述第二连接口相连通。

进一步地，还包括：

安装套筒，套设在所述拉瓦尔喷管上，且与所述第一连接口相连接。

进一步地，所述拉瓦尔喷管的一端设置在所述主管道内。

进一步地，所述安装套筒的一端设置在所述主管道内。

进一步地，所述主管道的外壁上设置有第一安装台，所述安装套筒的外壁上设置有第二安装台，所述第二安装台能够与所述第一安装台相连接。

进一步地，还包括：

密封垫，设置在所述第一安装台和所述第二安装台之间。

进一步地，所述支管道包括第一管，所述第一管的一端与所述第二连接口相连通，所述第一管的另一端朝向远离所述排气口的一端设置。

进一步地，所述支管道还包括与所述第一管相连通的第二管，所述第二管与所述拉瓦尔喷管平行设置，且位于远离所述排气口的一端。

一种降背压排放方法，用于降低排放装置的背压，所述排放装置包括主管道，所述降背压排放方法包括：

在所述主管道开设第一连接口、第二连接口和排气口；

增设拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管的一端与所述第一连接口相连通，其另一端被配置为用于安装风机，以在所述第二连接口处产生负压；

增设支管道，所述支管道与所述第二连接口相连通。

进一步地，所述降背压排放方法还包括：

增设安装套筒，将所述安装套筒套设在所述拉瓦尔喷管上，并将所述安装套筒与所述主管道相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的降背压排放方法，通过增设支管道和拉瓦尔喷管，其中支管道用于与尾气管直接连接，拉瓦尔喷管与风机连接用于在主管道内产生负压，一方面避免尾气直接与风机接触，防止对风机的腐蚀和破坏，延长了风机的使用寿命；另一方面能够在主管道内产生负压，降低主管道内的背压，便于尾气排出。

基于上述方法，本发明提供的降背压排放装置，通过在主管道上设置支管道，其中支管道用于与尾气管直接连接，拉瓦尔喷管与风机连接用于在主管道内产生负压，一方面避免尾气直接与风机接触，防止对风机的腐蚀和破坏，延长了风机的使用寿命；另一方面能够在主管道内产生负压，降低主管道内的背压，便于尾气排出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的降背压排放装置的结构示意图；

图2为本发明提供的降背压排放装置的剖视图；

图3为本发明提供的主管道和支管道连接的结构示意图；

图4为本发明提供的拉瓦尔喷管的结构示意图；

图5为本发明提供的安装套筒的结构示意图；

图6为图1中a处的局部放大图。

附图标记：

1-主管道；11-第一连接口；12-第二连接口；13-排气口；14-第一安装台；

2-拉瓦尔喷管；21-入口端；22-出口端；

3-支管道；31-第一管；32-第二管；321-尾气进口；

4-安装套筒；41-第二安装台；

5-密封垫。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是本产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本实施例提供了一种降背压排放方法，用于降低排放装置的背压，排放装置包括主管道1，该方法包括：

在主管道1开设第一连接口11、第二连接口12和排气口13；

增设拉瓦尔喷管2，拉瓦尔喷管2的一端与第一连接口11相连通，其另一端被配置为用于安装风机，以在第二连接口12处产生负压；

增设支管道3，支管道3与第二连接口12相连通。

本实施例提供的降背压排放方法，通过增设支管道3和拉瓦尔喷管2，其中支管道3用于与尾气管直接连接，拉瓦尔喷管2与风机连接用于在主管道1内产生负压，一方面避免尾气直接与风机接触，防止对风机的腐蚀和破坏，延长了风机的使用寿命；另一方面能够在主管道1内产生负压，降低主管道1内的背压，便于尾气排出。

优选地，将支管道3与主管道1呈夹角设置，且支管道3朝向背离主管道1排气口13的一端，从而使气体呈一定倾角从支管道3进入主管道1，以便于气体排出。

需要说明的是，该方法主要利用了拉瓦尔喷管2的特性，高压空气拉瓦尔喷管2的大口径端进入，进入收缩段压缩增速后从小口径一端高速喷出。其原理为：

a1v1＝a2v2

其中，a为截面面积；v为气体流速；ρ为气体密度。

假设空气是理想流体，不可压缩，由上述公式可知，在拉瓦尔喷管2末端气流速度大于前端气流速度，这就导致末端气压下降，当首末两端流速差达到一定程度时，末端气压将低于尾气管中的压力，导致从尾气管中吸入尾气然后被拉瓦尔喷管2高速喷出的空气强力排出。

优选地，该方法还包括增设安装套筒4，将安装套筒4套设在拉瓦尔喷管2上，并将安装套筒4与主管道1相连接，一方面便于连接拉瓦尔喷管2，另一方面便于对连接部位进行密封，提高风机降背压效果。

基于上述方法，如图1-3所示，本实施例提供了一种降背压排放装置，包括主管道1、拉瓦尔喷管2和支管道3。主管道1包括第一连接口11、第二连接口12和排气口13。支管道3与第二连接口12相连通，，以便于气体排出。拉瓦尔喷管2的一端与第一连接口11相连通，其另一端被配置为用于安装风机，以在第二连接口12处产生负压。将风机安装在拉瓦尔喷管2上，避免从支管道3进入的气体腐蚀损坏风机，延长风机的使用寿命。本实施例提供的降背压排放装置，通过在主管道1上设置支管道3，其中支管道3用于与尾气管直接连接，拉瓦尔喷管2与风机连接用于在主管道1内产生负压，一方面避免尾气直接与风机接触，防止对风机的腐蚀和破坏，延长了风机的使用寿命；另一方面能够在主管道1内产生负压，降低主管道1内的背压，便于尾气排出。

本实施例提供的降背压排放装置可以应用到船舶尾气排放系统中，能够避免风机与船舶尾气直接接触，延长风机的使用寿命；另外采用该装置能够在主管道1内产生较大的负压，从而达到降低整个系统的背压，使船舶排放的尾气能顺利排出，提高主机性能的目的；最后尾气在拉瓦尔喷管2高速喷出气体的推动下排放到更远的位置，减轻了尾气对船体的污染和腐蚀。

优选地，支管道3与主管道1呈夹角设置，且朝向背离排气口13的一端，以便于气体呈一定倾角从支管道3进入主管道1，使气体朝向排气口13方向流动，从而便于气体排出。

优选地，拉瓦尔喷管2的出口端22与主管道1的排气口13同轴设置，以便于从拉瓦尔喷管2的出口端22喷出的高速空气将从支管道3进入主管道1内的气体冲出排气口13。

示例性地，拉瓦尔喷管2的前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉。窄喉之后又由小变大向外扩张。气体受高压流入拉瓦尔喷管2的前半部，穿过窄喉后由后半部逸出，以使气流的速度因拉瓦尔喷管2的横截面积的变化而变化，使气流的速度增加。

进一步地，在本实施例中，拉瓦尔喷管2的前半部为大口径筒状和截面逐渐缩小的锥状，中间窄喉部为小口径筒状，后半部为截面逐渐增加的锥状，且后半部的出口端22的口径小于前半部的入口端的口径。

进一步地，如图2所示，拉瓦尔喷管2的一端设置在主管道1内，以便于从拉瓦尔喷管2内喷出的高速空气能够快速带走从支管道3进入主管道1内的气体。具体地，拉瓦尔喷管2的小口径出口端22略微低于支管道3的出口端22，即拉瓦尔喷管2的小口径出口端22略微低于第二连接口12，以便于从拉瓦尔喷管2内喷出的高速空气能够快速带走从支管道3进入主管道1内的气体。

优选地，为了便于该降背压排放装置的安装，并保证其降背压效果，支管道3包括第一管31，第一管31的一端与第二连接口12相连通且与主管道1呈夹角设置，第一管31的另一端朝向远离排气口13的一端设置，从而使气体从第一管31进入主管道1后，存在向排气口13方向流动的动力，从而便于气体排出。

优选地，支管道3与第一管31相连通的包括第二管32，第二管32与主管道1平行设置且设置于远离排气口13的一端。具体地，第二管32的尾气进口321与尾气管相连接，第二管32与主管道1平行设置，以便于对第二管32与主管道1进行安装固定。

可选地，如图4所示，拉瓦尔喷管2的大口径入口端21的外壁设置有安装法兰，以便于将风机安装固定在拉瓦尔喷管2的入口端21。

进一步地，还可以在拉瓦尔喷管2的外壁上设置加强筋，以提高其结构强度。具体地，加强筋的一端与拉瓦尔喷管2的外壁相连接，其另一端与安装法兰相连接。

为了提高拉瓦尔喷管2与主管道1连接的密封性，该降背压排放装置还包括安装套筒4，安装套筒4套设在拉瓦尔喷管2上，且与第一连接口11相连接。

示例性地，如图5结合图2所示，安装套筒4包括筒状回转体和锥状回转体，筒状回转体与拉瓦尔喷管2的入口端21的外壁相连接，锥状回转体的端部与拉瓦尔喷管2的出口端22相连接。

可选地，为了提高拉瓦尔喷管2与主管道1之间的密封性，安装套筒4的一端设置在主管道1内，以固定位于主管道1内的拉瓦尔喷管2。

示例性地，拉瓦尔喷管2设置在主管道1内的一端与安装套筒4设置在主管道1内的一端通过焊接相连接。具体而言，在本实施例中，拉瓦尔喷管2的小口径出口端22与安装套筒4的端口平齐，且口径大小相同，以便于对两者进行焊接。即安装套筒4的一端的口径与拉瓦尔喷管2的出口端22的口径相同，其另一端的口径与拉瓦尔喷管2的入口端21的口径相同。

优选地，如图6所示，主管道1的外壁上设置有第一安装台14，安装套筒4的外壁上设置有第二安装台41，第二安装台41能够与第一安装台14相连接。示例性地，第一安装台14和第二安装台41均为安装法兰，且第一安装台14和第二安装台41之间通过紧固件连接。

进一步地，为了提高第一安装台14和第二安装台41连接处的密封效果，该装置还包括密封垫5，设置在第一安装台14和第二安装台41之间。示例性地，密封垫5可以是橡胶密封圈。

此外，还可以在第一安装台14和第二安装台41之间设置弹垫和平垫，以提高连接部位的连接强度以及密封性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。