使用重油的船舶用柴油发动机的排放气体处理装置的制造方法_5

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4、21-1A-5、21-1B-4、21-1B-5、21-1C-4、21-1D_4 是电极筒。
[0114]通过这样地连续地配置多组捕集管模块和放电电极,使排放气流整流化,对全部气流内的PM颗粒进行许多次带电/块状化,重复附着/分离,获得浓缩被促进的效果。另夕卜,在本实施例中,在各捕集部的利用电晕放电、附着/堆积、剥离和汇合进行的PM颗粒的块的浓缩状况与上述各实施例相同。
[0115]图8所示的本发明的第7实施例装置在使用与上述图1、图2所示的第I实施例装置同样的电极棒的构成中,将管状捕集模块设为4组,使捕集管(主捕集管)的外径依次扩径化地配置构成,具体地说,由小直径捕集部31-1A、中直径捕集部31-1B、第3级的第I扩径捕集部31-2A和第4级的第2扩径捕集部31-3A构成,小直径捕集部31-1A由设置于同一直径的捕集管部31-1的第I级的小直径捕集管31-1A-1构成,中直径捕集部31-1B由同样地设置于同一直径的捕集管部31-1的第2级的中直径捕集管31-1B-1构成,第3级的第I扩径捕集部31-2A由设置于第I扩径捕集管部31-2的第I扩径捕集管31-2A-1构成,第4级的第2扩径捕集部31-3A由由设置于第2扩径捕集管部31-3的第2扩径捕集管31-3A-1构成。通过这样地使配设多个管状捕集模块的管状捕集部的直径随着往排放气体的流动方向下游去而与其它的部分相比扩径化来构成,使排放气体的流速依次降低,对在PM颗粒(块状)进行的电晕放电和在集尘电极的附着赋予时间的余量,由此使附着更确实,谋求浓缩的促进,可经分支流路导出到切线式旋风分离器2-la(或冲撞式惯性力颗粒分离器)。另夕卜,在本实施例中,在各捕集部的利用电晕放电、附着/堆积、剥离和汇合进行的PM颗粒的块的浓缩状况与上述各实施例相同。
[0116]图9所示的本发明的第8实施例装置在采用上述图3、图4、图5、图6、图7所示的在轴向上具有直径渐增部的电极棒的装置中,设管状捕集模块为3组,使捕集管的上游侧进行部分扩径,在该部分将小直径捕集部和大直径捕集部配置在同心圆上,具体地说,在小直径捕集部41-1A的小直径捕集管41-1A-1与扩径的捕集管41-1之间配置大直径捕集管41-1B-1和放电电极41-1Α-2、41-1Β-2,做成大直径捕集部41-1B,在此小直径捕集部41-1A及大直径捕集部41-1B的下游侧的普通捕集管部依次配置构成由中直径捕集管41-1C-1构成的中直径捕集部41-1C和普通捕集部41-1D。图中,附图标记41-1Α-3、41-1Β-3是电极筒。
[0117]在这样的构成的排放气体处理装置的场合,在小直径捕集管41-1A-1内流动的排放气流内的PM颗粒利用由小直径捕集部41-1A的放电电极产生的电晕放电进行带电,附着在该小直径捕集部41-1A的集尘电极上,其后一面重复附着和剥离,一面在集尘电极附近的气流中使PM颗粒的块浓度变浓,向下游侧流动,流出中直径捕集部41-1C。另外,通过在上游侧的扩径捕集管部将小直径捕集部41-1A和大直径捕集部41-1B配置在同心圆上,排放气体内的PM颗粒的全部颗粒被确实地进行I次带电,与其后的中直径捕集部41-1C和普通捕集部41-1D的存在相结合,可获得高的捕集率。另外,在小直径捕集管41-1A-1的外面流动的排放气流及在中直径捕集管41-1C-1部和大直径捕集部41-1B的电晕放电和PM颗粒的块的浓缩状况与上述第3实施例装置相同。
[0118]图10所示的本发明的第9实施例装置是特别指定上述各实施例装置中的捕集管的截面形状及重叠量的装置,在重叠配置多个捕集管的构成中,在各捕集管61-1、61-2、61-3的前端设置喇叭口 61-1A、61-2A、61-3A,在后端设置锥形扩径部61-1B、61_2B、61_3B。在这里,锥形扩径部61-1B、61-2B、61-3B的各中心半角Θ最好是5?10度。
[0119]在这样地在前端设置喇叭口、在后端设置锥形扩径部的捕集管61-1、61-2、61_3的场合,由各捕集管的前端的喇叭口 61-1A、61-2A、61-3A使排放气流确实地流入到捕集管间,使排放气体量增加并且增速,接着,由后端的锥形扩径部61-1B、61-2B、61-3B使沿内侧捕集管的外周流动的增速了的气流沿该锥形扩径部外表面流动,成为朝径向外方的流动地流出,该流动对向捕集管轴心方向(从捕集壁面远离的方向)的流动进行抑制,另外,沿内侧捕集管的内周流动的被增速了的气流也与沿上述内侧捕集管的外周流动的气流同样地因为康达效应(流体沿物体的表面流动的现象)而成为朝径向外方的流动地流出,对向捕集管轴心方向的流动进行抑制。利用向此捕集管轴心方向的流动的抑制效果,从捕集管流出的排放气流因为向捕集管轴心方向的流动被抑制,所以,沿外侧的内周的流动增加,获得尚的捕集率。
[0120]图11所示的本发明的捕集管是在由普通的圆筒管或波状管构成的管主体70的内周壁经导电性撑条70-2以与管主体70电气性导通的状态安装副捕集管70-1的捕集管,gij捕集管70-1通过将多孔金属板、穿孔金属板、平纹组织/斜纹组织金属丝网、铁丝网等具有径向的许多通孔的构件成形为筒状来构成。图中,附图标记70-3是电极棒,附图标记70-4是放电电极。
[0121]在这样的构成的捕集管的场合,利用电晕放电进行带电而搭乘离子风的PM颗粒到达副捕集管70-1的许多通孔70-1-A,堆积在呈三维形状、表面积大的副捕集管70-1表面,其后一面成长,一面重复在捕集管内壁和捕集管表面的堆积/剥离,成为块状,向下游侧流动,最终堆积在最终级的管状捕集部,剥离后向高浓度排出部分流,流出到通往切线式旋风分离器或冲撞式惯性颗粒分离器的导入部。另外,在使用将多孔金属板、穿孔金属板、平纹组织/斜纹组织金属丝网、铁丝网等具有许多通孔70-A的构件成形为筒状构成的管作为管主体70的的场合,虽然利用电晕放电进行带电而搭乘离子风的PM颗粒贯通许多通孔70-A到达管主体70,但通过在该管主体的壁面设置许多通孔70-A,搭乘离子风的PM颗粒的一部分从该通孔70-A贯通,与在其外侧流动的气流汇合,由管主体的内壁面弹回而折回那样的向管主体的轴心方向返回进行逆流的现象可被防止或几乎不发生,所以,在最终级的管状捕集部以外的捕集部,可组合使用此筒体和上述副捕集管。
[0122]接下来,图12?图22所示的本发明的第10?第13实施例装置是特别指定上述第I?第9实施例装置中的放电电极的构造和将小、中、大直径的各捕集管固定于主捕集管的撑条的构造的装置,以适用于上述图3所示的第2实施例装置的场合为例进行说明。
[0123]因为上述第I?第9实施例装置的放电电极1-2由电极棒(主电极)l_2a和在该电极棒的轴心方向上以所期望的间隔配设的突设成放射状的电极针l_2b的群构成,特别是在电极针l_2b使用细的针状的电极针,所以,难以充分确保电极针l_2b对于振动等的抗变形强度,因为电极针l_2b从根部开始是细的针状,截面积为一定,所以,难以应对大电流的放电电流,因为不能充分获得通过电极针l_2b之间的气体的回旋流与电极针l_2b的接触,所以,不能期望颗粒的捕集率的进一步的提高。因为具有这些课题,所以,为了解决此课题,本发明的第10?第13实施例装置是特别指定放电电极和撑条的构造的装置。
[0124]图12?图14所示的本发明的第10实施例装置是由呈大致等腰三角形的锯齿状的放电板l_2c构成上述图3所示的第2实施例装置的放电电极的电极针的装置。
[0125]S卩,本发明的第10实施例装置为了提高电极棒的刚性,使耐震性提高,将I根共用的电极棒l_2a的电极棒直径做成小直径捕集部11-1A〈中直径捕集部11-1B〈大直径捕集部11-1C,而且在小直径捕集部I1-1A与中直径捕集部I1-1B之间、中直径捕集部I1-1B与大直径捕集部11-1C之间分别设置直径渐增部l-2a-l、l-2a-2,另外,在那时候,通过使小直径捕集管11-1A-1和中直径捕集管11-1B-1的排放气流方向长度位置在其端部进行部分重叠,可使在重叠位置的小直径捕集管11-1A-1与中直径捕集管11-1B-1的固定用撑条11-1A-S和11-1B-S处于同一位置进行共用化,在采用该构成的排放气体处理装置中,采用顶角是20°左右、形状呈大致等腰三角形的、锯齿状的放电板l_2c,代替在上述电极棒l-2a的轴心方向以所期望的间隔配设的突设成放射状的电极针l_2b来构成放电电极。本实施例装置这样地在电极棒l_2a的轴心方向上以所期望的间隔配设上述锯齿状的放电板
1-2c形成锯齿状放电电极群1-2C-1,在电极棒l-2a的周向上隔开所期望的间隔呈放射状配设多个锯齿状放电电极群l-2c-l,构成放电电极。另外,锯齿状的放电板l_2c的径向突出长度H对应于放电电压、放电电流、排放气流的流量范围、与捕集壁的间隔、小直径捕集部11-1A、中直径捕集部11-1B、大直径捕集部11-1C的各自的捕集部直径等适宜设定,另外,放电板l_2c的根部的轴向宽度T及间隔t也对应于放电电压、放电电流、小直径捕集部
I1-1A、中直径捕集部11-1B、大直径捕集部11-1C的轴向长度等适宜设定。
[0126]在采用如上述那样由锯齿状的放电板l_2c构成电极针的放电电极的第10实施例装置的场合,通过特别是放电板l_2c的根部的宽度在电极棒l_2a的轴向上成为大宽度,放电板l_2c的刚性显著变高,对于振动等的变形强度变大,确保耐久性,而且放电电流的大电流化成为可能,有效电场强度变大,使颗粒确实带电,可获得库仑力,被捕集壁确实地捕集。另外,在锯齿状的放电板l_2c的场合,高速流动的排放气流冲击接触的面积增大,并且,可使排放气流通过的放电板间的空间减少,所以,高速的排放气流与放电板l_2c冲击接触,而且随着绕到该放电板背面侧,气流方向向轴向偏向,并且,能量被衰减,气流被减速,颗粒被更确实地带电,获得库仑力而被捕集。
[0127]图15?图17所示的本发明的第11实施例装置采用锯齿状的放电板部(峰部)l_2e与在电极棒l_2a的轴向上延伸的基板部l_2f —体地设置的锯齿状放电电极板l-2d,代替上述第10实施例装置中的放电板l_2c,采用经上述基板部l_2f突设于电极棒l-2a来构成的放电电极。S卩,本实施例装置将在电极棒l_2a的轴心方向上以所期望的间隔配设上述锯齿状的放电板部l_2e形成的锯齿状放电电极群l-2d-l,在电极棒l-2a的周向上隔开所期望的间隔呈放射状配设多个来构成放电电极。另外,具有基板部l_2f的锯齿状放电电极板l-2d的径向突出长度W和锯齿状的放电板部l_2e的径向突出长度h对应于放电电压、放电电流、排放气流的流量范围、与捕集壁的间隔、小直径捕集部11-1A、中直径捕集部11-1B、大直径捕集部11-1C的各自的捕集部直径等适宜设定,锯齿状的放电板部l_2e的根部的轴向宽度T'及间隔t'对应于放电电压、放电电流、小直径捕集部11-1A、中直径捕集部11-1B、大直径捕集部I1-1C的轴向长度等适宜设定,锯齿状放电电极板l-2d的个数对应于电极棒l_2a的长度、外径等适宜设定。
[0128]在上述构成的第11实施例装置的场合,通过放电电极由将锯齿状的放电板部
l-2e与在电极棒l_2a的轴向上延伸的基板部l_2f —体地设置的锯齿状放电电极板l_2d构成,而且做成经上述基板部l_2f突设于电极棒l_2a的构成,特别是放电板部l_2e的根部的宽度在电极棒l_2a的轴向上成为大宽度,放电板部l_2e的刚性显著变高(在与基板部l_2f成一体的场合特别显著),对于振动等的变形强度变大,确保耐久性,而且放电电流的大电流化成为可能,有效电场强度变大,使颗粒确实带电,可获得库仑力,被捕集壁确实地捕集,高速流动的排放气流与放电电极冲击接触的面积进一步增大,并且,可使排放气流在锯齿状放电电极板l-2d之间通过的面积进一步减少,所以,高速的排放气流与锯齿状放电电极板l-2d更多地冲击接触,而且随着绕到该锯齿状放电电极板背面侧,流动方向向轴向偏向,并且,能量被进一步衰减,流动被减速,颗粒的带电更确实,获得大的库仑力而被捕集。
[0129]图18?图20所示的本发明的第12实施例装置是在上述第11实施例装置的放电电极中为了使排放气体中的颗粒的捕集率进一步提高而在锯齿状放电电极板l-2d之间附设带状整流板l_2g的装置,其构造是采用如以下那样构成的放电电极的构造,即,与第11实施例装置同样地将锯齿状的放电板部(峰部)l_2e与在电极棒l_2a的轴向上延伸的基板部l_2f—体地设置的锯齿状放电电极板l-2d,经上述基板部l-2f突设于电极棒l_2a,并且,在此锯齿状放电电极板l-2d的各自的周向之间,将比锯齿状放电电极板的外径小的直径的带状整流板l_2g沿电极棒l_2a的轴向配设成放射状。即,本实施例装置是采用如以下那样构成的放电电极的装置,即,将上述锯齿状的放电板部l_2e在电极棒l_2a的轴心方向上以所期望的间隔配设形成的锯齿状放电电极群l-2d-l,在电极棒l-2a的周向上隔开所期望的间隔呈放射状配设多个,在此锯齿状放电电极板l-2d之间,将突出长度比该锯齿状放电电极板l-2d的外径(电极棒l_2a的径向突出长度)小的带状整流板l_2g沿电极棒l_2a的轴向配设成放射状。另外,上述带状整流板l_2g的电极棒l_2a的径向长度(突出长度)L及轴向长度、附设片数、与锯齿状放电电极板l-2d的间隔等对应于放电电压、放电电流、排放气流的流量范围、锯齿状的放电板部l_2e前端的周向间隔、小直径捕集部11-1A、中直径捕集部11-1B、大直径捕集部I1-1C的各自的捕集部直径、电极棒l_2a的外径等适宜设定。
[0130]在上述构成的第12实施例装置的场合,通过在锯齿状放电电极板l-2d的各自的周向之间,沿电极棒l_2a的轴向呈放射状配设比上述锯齿状放电电极板l-2d的外径小的直径的带状整流板l_2g,除了与上述第11实施例装置同样的作用效果,S卩,锯齿状放电电极板l-2d的耐久性的确保、利用有效电场强度的增大获得的颗粒的带电的确实性的提高和捕集率确保等的作用效果外,使通过了锯齿状放电电极板l-2d之间来到的排放气流积极地冲击接触,可使该排放气流具有的能量进一步衰减,使流动进一步减速,所以,与第11实施例装置相比,可使排放气体中的颗粒更确实地带电,获得大的库仑力,使捕集率进一步提尚。
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