专利名称：井场柴油机尾气排放后处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于油田钻井用柴油机尾气的后处理作业时，降低尾气污染物排放的钻井用柴油机尾气排放后处理装置。
背景技术：
油田钻井施工作业中，柴油机是必不可少的动力设备，它不仅提供照明、办公等电力，而且提供足够的能量以实现钻井作业。但柴油机排放的尾气会污染环境并对人员造成一定伤害，如果柴油机尾气超标排放，对环境的污染会相当严重，造成酸雨等恶劣的环境变化。因而，在现有技术中，中国专利号“96121908. 4”公开了一种用于在电控下的收集柴油机中排气中颗粒的柴油机排气颗粒收集装置，其
公开日为1997年8月20日，该装置具有一针形电极，一收集电极及一高压电源。该针形电极具有一个针尖，该针尖借助于在其周围形成的电晕放电而使粒子荷电，该收集电极用于由静电力收集该些荷电粒子；该高压电源用于将规定的高压施加在该针形电极和收集电极之间，并与该针形电极和该收集电极电连接。但该技术存在的主要问题在于只能将柴油机排气中的碳粒排除，净化尾气并不彻底， 并且结构过于复杂，并不适用。因此，在柴油机后加装一种能有效地、简单地尾气后处理装置以达到净化尾气的目的，是十分必要的。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有油田钻井施工作业中柴油机排放的尾气处理存在的上述问题，提供一种井场柴油机尾气排放后处理装置，本实用新型既能降低柴油机尾气排放中的颗粒物和氮氧化物，还能不影响柴油机的正常运行。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种井场柴油机尾气排放后处理装置，其特征在于包括旋风分离器壳体、内部排气管、电晕极框和电晕极芒刺，所述旋风分离器壳体包括上部的圆筒壳体和与圆筒壳体成一体的下部锥筒壳体，圆筒壳体上开有进气口，内部排气管一端与外部排气筒连通，另一端伸入电晕极框内，电晕极框设置在旋风分离器壳体内且与绝缘端子连接，电晕极芒刺分布在电晕极框的壁和外壁上。所述锥筒壳体的出口连接有用于收集分离物的灰筒。所述进气口为矩形进气口，沿圆筒壳体的轴向或切向设置在圆筒壳体上。所述电晕极框通过绝缘端子与圆筒壳体固定连接。采用本实用新型的优点在于一、本实用新型是将电分离与常规旋风分离相结合，利用离心力及静电力分离，在较低入口风速条件下达到较高的分离效率，特别适用于粒径较大的粉尘粒子，其静电场提高了荷电粉尘向收尘壁面运动的速度，静电凝并作用使收尘空间粉尘粗化，提高了细粉尘分离效率。[0012]二、本实用新型提高了电旋风分离器粉尘的荷电水平、提高了电旋风分离器电场强度和电晕电流密度、优化了电旋风分离器的结构，在保持离心力作用条件下，尽量发挥高压静电场和电流凝并作用。三、本实用新型采用高场强直流式电旋风分离器能大幅度提高直流旋风器的分离效率，集尘极能自动清灰，简化了电分离结构；捕集柴油机排放的亚微米粒子颗粒物效果较好，结构简单、阻力损失低、除尘效率高，在保证足够的停留时间的条件下，分离效率显著提高，且不增加系统的阻力，风速越低，分离效率越高，在气体负荷变动的情况下仍能保持较高的分离效率。四、本实用新型中，电晕极芒刺分布在电晕极框的壁和外壁上，沿壁面布置电晕线优于中心悬挂电晕线，能保证电强化的顺利实现，且在同等电压下，更能充分发挥其静电力作用。五、本实用新型安装电晕极后，切向速度分布变得平缓，内漩涡不再是强制涡流动，出现了 “双峰”现象，内外涡流交界面半径外移，下行流区的切向速度有所增大，提高了分离效率，粉尘在旋风分离器壳体中的有效分离空间的增加，有利于离心力和电场力分离粒子，与常规则旋风分离器相比，静电旋风分离器轴对称性有所改善，但径向速度分布仍然较紊乱。六、本实用新型中，旋风分离器壳体包括上部的圆筒壳体和与圆筒壳体成一体的下部锥筒壳体，随着半径的减小，静压和全压都逐渐降低，下行流区静压值比常规旋风器低，在排气管底部附近，上行流区静压值大大高于常规旋风器，对微米和亚微米灰粒的分离效率较高，弥补了旋风除尘器不能效捕集细微颗粒的不足。七、与现有技术相比，本实用新型结构简单，使用方便，降低了柴油机尾气排放中的颗粒物和氮氧化物，减少了对井场周边环境的污染。
图1为本实用新型结构示意图图中标记为1、外部排气筒，2、内部排气管，3、旋风分离器壳体，4、进气口，5、电晕极框，6、高压绝缘端子，7、电晕极芒刺，8、灰筒。
具体实施方式
一种井场柴油机尾气排放后处理装置，包括旋风分离器壳体、内部排气管、电晕极框和电晕极芒刺，所述旋风分离器壳体包括上部的圆筒壳体和与圆筒壳体成一体的下部锥筒壳体，圆筒壳体上开有进气口，内部排气管一端与外部排气筒连通，另一端伸入电晕极框内，电晕极框设置在旋风分离器壳体内且与绝缘端子连接，电晕极框与圆筒壳体之间通过高压绝缘端子绝缘，电晕极芒刺分布在电晕极框的壁和外壁上。本实用新型中，所述锥筒壳体的出口连接有用于收集分离物的灰筒。所述电晕极框通过绝缘端子与圆筒壳体固定连接。所述进气口为矩形进气口，沿圆筒壳体的轴向或切向设置在圆筒壳体上。切向进入式既缩短了尘粒向筒壁的沉降距离，又可减少入口气流与内旋流间的相互干扰，对提高除尘效率有利，但却使除尘器体积增大。[0024]轴向进入式与切向进入式相比，在相同压力损失下，能处理约3倍的气体量，其气流分配均勻。因此，主要用其组成多管旋风除尘器，并用于处理大气量的场合。以下对本实用新型作具体说明采用本实用新型后，当尾气静电旋风分离器矩形入口进入时，在旋风分离器内形成轴向向下的旋流运动，电晕极芒刺通电产生电晕放电，在离心力和静电力的共同作用下去除尾气中的颗粒物及部分氮氧化物，净化后的尾气通过排气管排出。本实用新型的工作原理为柴油机尾气由旋风分离器矩形进气口进入时，在圆筒壳体内形成轴向向下的外旋流运动，在锥筒壳体内形成向上的内旋涡运动。电晕极芒刺通电产生电晕放电，在旋风离心力的作用下，粒径较大的颗粒被筒体壁吸附；在高压强电场静电力作用下，细颗粒被粗化同时被柱形筒体壁吸附。圆筒壳体上的粗颗粒及碳灰在外力作用下落入灰筒。净化后的尾气通过锥筒壳体形成的向上内涡流，由排气管排放。
权利要求1.一种井场柴油机尾气排放后处理装置，其特征在于包括旋风分离器壳体、内部排气管、电晕极框和电晕极芒刺，所述旋风分离器壳体包括上部的圆筒壳体和与圆筒壳体成一体的下部锥筒壳体，圆筒壳体上开有进气口，内部排气管一端与外部排气筒连通，另一端伸入电晕极框内，电晕极框设置在旋风分离器壳体内且与绝缘端子连接，电晕极芒刺分布在电晕极框的壁和外壁上。
2.根据权利要求1所述的井场柴油机尾气排放后处理装置，其特征在于所述锥筒壳体的出口连接有用于收集分离物的灰筒。
3.根据权利要求1或2所述的井场柴油机尾气排放后处理装置，其特征在于所述进气口为矩形进气口，沿圆筒壳体的轴向或切向设置在圆筒壳体上。
4.根据权利要求1或2所述的井场柴油机尾气排放后处理装置，其特征在于所述电晕极框通过绝缘端子与圆筒壳体固定连接。
专利摘要本实用新型公开了一种井场柴油机尾气排放后处理装置，包括旋风分离器壳体、内部排气管、电晕极框和电晕极芒刺，所述旋风分离器壳体包括上部的圆筒壳体和与圆筒壳体成一体的下部锥筒壳体，圆筒壳体上开有进气口，内部排气管一端与外部排气筒连通，另一端伸入电晕极框内，电晕极框设置在旋风分离器壳体内且与绝缘端子连接，电晕极芒刺分布在电晕极框的壁和外壁上。本实用新型既能降低柴油机尾气排放中的颗粒物和氮氧化物，还能不影响柴油机的正常运行。
文档编号F01N3/01GK202194700SQ20112029749
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者吕瑞典, 沈凡儿, 王汝华, 王豫, 谭刚强, 龙涛 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司