本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器及內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù):
防爆柴油機(jī)是一種安全性能優(yōu)異的發(fā)動(dòng)機(jī),現(xiàn)已大量應(yīng)用在彈藥庫(kù)、燃油燃?xì)鈳?kù)區(qū)、石化、煤礦等各種易燃易爆場(chǎng)合。其中,防爆柴油機(jī)有一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)是其排氣溫度不能超過(guò)135℃(T4)或200℃(T3)。所以必須對(duì)柴油機(jī)的尾氣進(jìn)行降溫處理:即將尾氣500~600℃的高溫降到T3或T4要求溫度下的排放標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)有的技術(shù)最常用的是濕式尾氣處理技術(shù),即通過(guò)水洗、淋浴的方法來(lái)對(duì)尾氣進(jìn)行降溫,但是采用濕式尾氣處理技術(shù),會(huì)由于排氣的背壓增大而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率大幅度下降,這樣會(huì)使得防爆柴油機(jī)的工作效率不高從而使得其使用范圍受到限制,并且采用濕式尾氣處理技術(shù)需要大量消耗冷卻用水,因此補(bǔ)水的難題會(huì)使防爆柴油機(jī)的移動(dòng)性與持續(xù)運(yùn)行也受到了極大的限制。
為了克服濕式尾氣處理技術(shù)的降低功率與頻繁補(bǔ)水的缺陷,出現(xiàn)了應(yīng)用于防爆柴油機(jī)尾氣排放系統(tǒng)中的干式尾氣處理技術(shù),其通過(guò)將防爆柴油機(jī)產(chǎn)生的尾氣排放進(jìn)防爆柴油機(jī)的熱交換器(包括冷卻水箱以及放置于冷卻水箱中的由多個(gè)冷卻管道組成的冷卻管道網(wǎng)絡(luò)等)中,這樣尾氣通過(guò)熱交換器中的冷卻管道網(wǎng)絡(luò)與冷卻水箱中的冷卻水進(jìn)行熱交換,經(jīng)過(guò)熱交換后的尾氣的溫度會(huì)降低,而且由于尾氣的排放不會(huì)受到水的阻力,因此防爆柴油機(jī)的輸出功率不會(huì)大幅度降低;此外冷卻水箱中的經(jīng)過(guò)熱交換后的水還會(huì)通過(guò)一個(gè)循環(huán)水泵抽進(jìn)到一個(gè)散熱器中進(jìn)行散熱,并通過(guò)該循環(huán)水泵將經(jīng)過(guò)散熱器散熱冷卻后的水抽進(jìn)冷卻水箱中,以使得冷卻水箱的水的溫度不會(huì)升高,這樣可以將水循環(huán)利用,因此防爆柴油機(jī)在工作的過(guò)程當(dāng)中不需要頻繁補(bǔ)水。
但是現(xiàn)有的防爆柴油機(jī)的熱交換器中的冷卻管道網(wǎng)絡(luò)一般由多段水平放置的冷卻管道通過(guò)多個(gè)彎頭串聯(lián)組合而成,因此現(xiàn)有的防爆柴油機(jī)的熱交換器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,從而導(dǎo)致其生產(chǎn)成本較高。
此外在防爆柴油機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中,防爆柴油機(jī)的尾氣中會(huì)含有燃燒不徹底的燃油、潤(rùn)滑油及炭微粒等殘留物,這些殘留物在冷卻管道網(wǎng)絡(luò)的熱交換過(guò)程中會(huì)被冷凝,并以油污泥的形式粘附在熱交換器中的冷卻管道的內(nèi)表面上。隨著防爆柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)間的推移,粘附在冷卻管道的內(nèi)表面上的油污必然越來(lái)越多,從而影響熱交換器的熱交換效果,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致熱交換器的冷卻管道被堵塞而發(fā)生安全事故。為了保證防爆柴油機(jī)能夠正常運(yùn)行,需要定時(shí)對(duì)防爆柴油機(jī)的熱交換器中的冷卻管道進(jìn)行清洗。但是由于現(xiàn)有的防爆柴油機(jī)的熱交換器中的冷卻管道一般為水平放置且冷卻管道相互之間需要通過(guò)彎頭串聯(lián)連接,這樣用戶很難對(duì)防爆柴油機(jī)的熱交換器中的冷卻管道進(jìn)行有效清洗(特別是滯留有油污的彎頭部位)。
由上分析可知,由于現(xiàn)有的防爆柴油機(jī)的熱交換器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高且不便于用戶對(duì)其內(nèi)部的冷卻管道進(jìn)行清洗,因此影響了防爆柴油機(jī)的熱交換器的普及使用,進(jìn)而影響了防爆柴油機(jī)的普及使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低且便于清洗,因此本發(fā)明有利于所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的普及使用;本發(fā)明的目的還在于提供一種包括所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一方面提供了一種內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器,其包括冷卻箱、排放箱、至少一根冷卻管以及至少一塊第一隔離板;所述冷卻箱的頂部設(shè)有供與內(nèi)燃機(jī)的尾氣噴口連通的尾氣進(jìn)氣口,所述第一隔離板設(shè)于所述尾氣進(jìn)氣口與所述冷卻箱的底部之間,且所述第一隔離板的側(cè)邊均與所述冷卻箱的內(nèi)側(cè)壁密封連接;所述第一隔離板的板面上開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)第一開(kāi)口,所述冷卻箱的底部開(kāi)設(shè)有與所述第一開(kāi)口一一對(duì)應(yīng)的第二開(kāi)口,所述冷卻管的第一端一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置于所述第一開(kāi)口處,所述冷卻管的第二端設(shè)置于與所述第一開(kāi)口對(duì)應(yīng)的第二開(kāi)口處;
位于所述冷卻箱底部與所述第一隔離板之間的所述冷卻箱的側(cè)邊開(kāi)設(shè)有進(jìn)液口及出液口;
所述排放箱的頂部開(kāi)設(shè)有與所述第二開(kāi)口均連通的箱口,所述排放箱通過(guò)所述箱口與所述冷卻箱的底部連接,所述排放箱還開(kāi)設(shè)有尾氣排放口及排污口。
進(jìn)一步地,所述進(jìn)液口靠近所述冷卻箱的底部,所述出液口靠近所述第一隔離板。
進(jìn)一步地,所述排污口設(shè)于所述排放箱的底部、或設(shè)于所述排放箱的側(cè)邊并靠近所述排放箱的底部。
優(yōu)選地,所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器還包括供與所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣噴口連接的金屬軟接頭,所述金屬軟接頭的一端與所述尾氣進(jìn)氣口連接。
進(jìn)一步地,所述金屬軟接頭的外管壁套設(shè)有冷卻水套管。
優(yōu)選地,所述冷卻箱的頂部為罩狀結(jié)構(gòu),所述尾氣進(jìn)氣口設(shè)于所述冷卻箱的頂部的中心。
進(jìn)一步地,所述冷卻箱的頂部的外表面設(shè)有冷卻水套。
進(jìn)一步地,所述冷卻管為螺旋狀結(jié)構(gòu)。
對(duì)上述技術(shù)方案做進(jìn)一步改進(jìn),所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器還包括至少一塊設(shè)置于所述第一隔離板與所述冷卻箱的底部之間的第二隔離板,所述第二隔離板相互之間呈上下設(shè)置且相鄰的兩塊所述第二隔離板相互之間具有一定間隙,所述第二隔離板的板面上開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)供所述冷卻管一一對(duì)應(yīng)通過(guò)的第三開(kāi)口;
所述第二隔離板具有與所述冷卻箱的內(nèi)側(cè)壁連接的第一端以及與所述第一端相對(duì)的第二端,所述第二隔離板的第二端與所述冷卻箱的內(nèi)側(cè)壁形成通口,且相鄰的兩塊第二隔離板與所述冷卻箱的內(nèi)側(cè)壁形成的通口相互錯(cuò)開(kāi);所述第二隔離板位于其第一端與第二端之間的側(cè)邊均與所述冷卻箱的內(nèi)側(cè)壁連接;
所述進(jìn)液口設(shè)置于所述冷卻箱底部與最靠近所述冷卻箱底部的第二隔離板之間,所述出液口設(shè)置于所述第一隔離板與最靠近所述第一隔離板的第二隔離板之間。
本發(fā)明另外一方面還提供了一種內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng),其包括阻火器、第一排氣管、第二排氣管、第一管道、第二管道、第三管道、散熱器、冷卻液循環(huán)泵以及如上所述的內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器;其中,所述進(jìn)液口通過(guò)所述第一管道與所述冷卻液循環(huán)泵的出水管口連通,所述冷卻液循環(huán)泵的進(jìn)水管口通過(guò)所述第二管道與所述散熱器的冷水出水口連通,所述散熱器的熱水進(jìn)水口通過(guò)所述第三管道與所述出液口連通;所述尾氣排放口通過(guò)所述第一排氣管與所述阻火器的進(jìn)氣口連通,所述阻火器的出氣口與所述第二排氣管連通。
本發(fā)明提供的所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器以及包括所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng),通過(guò)將所述第一隔離板設(shè)于所述尾氣進(jìn)氣口與所述冷卻箱的底部之間,且將所述第一隔離板的側(cè)邊均與所述冷卻箱的內(nèi)側(cè)壁密封連接,這樣所述第一隔離板、所述冷卻箱底部以及所述冷卻箱的內(nèi)側(cè)壁三者形成為一個(gè)冷卻液容納空間,而且外部的冷卻液(例如水或者冷卻用油等)可以通過(guò)所述進(jìn)液口不斷進(jìn)入到所述冷卻液容納空間中,并且冷卻液流進(jìn)所述述冷卻液容納空間后還可以從所述出液口不斷流出,這樣可以使得所述冷卻液容納空間中的冷卻液不斷得到更新,從而使得所述冷卻液容納空間中的冷卻液具有良好的冷卻效果;而且將所述冷卻管的第一端設(shè)置在所述第一開(kāi)口處且其第二端設(shè)置在所述第二開(kāi)口處(即所述冷卻管豎直或者傾斜地放置于所述第一隔離板與所述冷卻箱的底部之間),即,所述尾氣進(jìn)氣口可以通過(guò)所述冷卻管與設(shè)置于所述冷卻箱底部的所述排放箱連通,這樣所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣可以通過(guò)所述尾氣進(jìn)氣口進(jìn)入到所述冷卻管中,并通過(guò)所述冷卻管與所述冷卻液容納空間中的冷卻液進(jìn)行熱交換,經(jīng)過(guò)熱交換后的尾氣的溫度降低并通過(guò)所述排放箱設(shè)有的所述尾氣排放口排出去,從而完成對(duì)內(nèi)燃機(jī)尾氣的降溫過(guò)程。此外,當(dāng)要對(duì)所述熱交換器的冷卻管道進(jìn)行清洗時(shí),可以從所述尾氣進(jìn)氣口撒入清洗液,清洗液會(huì)落入到所述冷卻管中從而對(duì)所述冷卻管進(jìn)行清洗,由于所述冷卻管沒(méi)有彎頭結(jié)構(gòu)且是豎直或傾斜放置的,因此清洗液可以沿著所述冷卻管落入到所述排放箱中,并通過(guò)所述排污口流出去,從而完成對(duì)所述冷卻管道的清洗過(guò)程。由上分析可知,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的所述熱交換器的冷卻管道無(wú)需彎頭等結(jié)構(gòu),因此其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并且可以降低生產(chǎn)成本,而且本發(fā)明的所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器便于清洗。因此本發(fā)明有利于所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的普及使用,從而也有利于包括所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng)的普及使用。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的剖視圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的俯視圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的側(cè)視圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的清洗示意圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種優(yōu)選的內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器中的冷卻液流動(dòng)示意圖;
圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種內(nèi)燃機(jī)尾氣熱冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1、圖2與圖3,本發(fā)明一方面提供了一種內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器,其包括冷卻箱1、排放箱2、至少一根冷卻管3以及至少一塊第一隔離板4;所述冷卻箱1的頂部設(shè)有供與內(nèi)燃機(jī)的尾氣噴口連通的尾氣進(jìn)氣口5,所述第一隔離板4設(shè)于所述尾氣進(jìn)氣口5與所述冷卻箱1的底部之間,且所述第一隔離板4的側(cè)邊均與所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁密封連接,這樣所述第一隔離板4、所述冷卻箱1的底部以及所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁三者之間形成為一個(gè)用于容納外部進(jìn)來(lái)的冷卻液(例如水或者冷卻用油等)的冷卻液容納空間;所述第一隔離板4的板面上開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)容納有所述冷卻管3的第一端的第一開(kāi)口,所述冷卻箱1的底部開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)容納有所述冷卻管3的第二端的第二開(kāi)口,而且所述第一開(kāi)口、所述第二開(kāi)口以及所述冷卻管3三者相互一一對(duì)應(yīng),這樣使得所述冷卻管3豎直地放置于(甚至傾斜地放置于)所述第一隔離板4與所述冷卻箱1的底部之間;并且所述排放箱2的頂部開(kāi)設(shè)有與所述第二開(kāi)口均連通的箱口6,所述排放箱2通過(guò)所述箱口6與所述冷卻箱1的底部連接,且所述排放箱2開(kāi)設(shè)有尾氣排放口7及排污口8,這樣內(nèi)燃機(jī)(例如防爆柴油機(jī))排放出來(lái)的尾氣可以通過(guò)所述尾氣進(jìn)氣口5進(jìn)入到所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器中,并在通過(guò)所述冷卻管3與所述冷卻液容納空間中的冷卻液進(jìn)行熱交換后通過(guò)所述箱口6進(jìn)入到所述排放箱2中,然后通過(guò)所述尾氣排放口7排放出去;此外,請(qǐng)參見(jiàn)圖4,外部的清洗液還可以通過(guò)所述尾氣進(jìn)氣口5灑落到所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器中的所述冷卻管3中,并通過(guò)所述冷卻管3流入到所述排放箱2中,然后通過(guò)所述排放箱2中的所述排污口8流出去;
位于所述冷卻箱1底部與所述第一隔離板4之間的所述冷卻箱1的側(cè)邊開(kāi)設(shè)有進(jìn)液口9及出液口10,這樣外部的冷卻液可以通過(guò)所述進(jìn)液口9流進(jìn)到所述冷卻液容納空間中,并且流進(jìn)到所述冷卻液容納空間中的冷卻液可以對(duì)豎直或者傾斜地設(shè)置于所述冷卻液容納空間中的所述冷卻管3進(jìn)行熱交換,而且熱交換后的冷卻液會(huì)通過(guò)所述出液口10流出,不斷循環(huán),從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)通過(guò)所述冷卻管3的尾氣的冷卻。
其中,所述第一隔離板4靠近所述尾氣進(jìn)氣口5,這樣所述第一隔離板4、所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁與所述冷卻箱1的底部三者相互形成的所述冷卻液容納空間會(huì)較大??梢岳斫獾氖?,所述第一隔離板4還可以設(shè)置在所述冷卻箱1底部與所述尾氣進(jìn)氣口5之間的其他地方,只要可以使得所述第一隔離板4、所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁與所述冷卻箱1的底部三者相互形成有所述冷卻液容納空間,那么就均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
優(yōu)選地,所述進(jìn)液口9靠近所述冷卻箱1的底部,所述出液口10靠近所述第一隔離板4。這樣,外部的冷卻液可以通過(guò)靠近所述冷卻箱1底部的所述進(jìn)液口9流進(jìn)所述冷卻箱1中,由于所述出液口10靠近位于所述進(jìn)液口9上方的所述第一隔離板4,因此所述冷卻液會(huì)從下到上地流動(dòng),從而使得冷卻液充滿整個(gè)所述冷卻液容納空間并有效且充分地與設(shè)置于所述冷卻液容納空間中的所述冷卻管3進(jìn)行熱交換,進(jìn)而能夠有效地降低所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣的溫度,并且經(jīng)過(guò)熱交換后的冷卻液從所述出液口10流出。需要說(shuō)明的是,所述進(jìn)液口9還可以設(shè)置在所述冷卻箱1的底部與所述第一隔離板4兩者的中間或者是靠近所述第一隔離板4等,所述出液口10還可以設(shè)置在所述冷卻箱1的底部與所述第一隔離板4兩者的中間或是靠近所述冷卻箱1的底部等,只要所述進(jìn)液口9與所述出液口10的設(shè)置位置能夠使得冷卻液有效地與所述冷卻管3進(jìn)行熱交換,那么就均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi),在此均不做具體限定。
優(yōu)選地,所述排污口8設(shè)于所述排放箱2的底部、或設(shè)于所述排放箱2的側(cè)邊并靠近所述排放箱2的底部。其中,將所述排污口8設(shè)置于所述排放箱2的底部或設(shè)于所述排放箱2的側(cè)邊并靠近所述排放箱2的底部,這樣在對(duì)所述冷卻管3的清洗過(guò)程中,使得流入到所述排放箱2的清洗液以及油污混合物能夠方便地通過(guò)所述排污口8排出,從而不會(huì)積聚在所述排放箱2中。需要說(shuō)明的是,所述排污口8還可以設(shè)置在所述排放箱2的側(cè)邊的中部或是設(shè)置在所述排放箱2的側(cè)邊并靠近所述箱口6等處(此時(shí)在清洗所述冷卻管3的過(guò)程中,可以將所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器拆卸下來(lái),并相應(yīng)傾倒所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器以使得所述排放箱2中的清洗液以及油污混合物通過(guò)所述排污口8排放出去),在此不做具體限定。
優(yōu)選地,所述冷卻管3為螺旋狀結(jié)構(gòu)。其中,螺旋狀結(jié)構(gòu)的所述冷卻管3(即螺旋管)由于其與所述冷卻液容納空間的冷卻液的接觸面積比較大,因此可以使得所述冷卻管3具有更好的熱交換效果,從而可以更好地對(duì)內(nèi)燃機(jī)的尾氣進(jìn)行冷卻。而且由于所述冷卻管3是豎直或者傾斜設(shè)置在所述冷卻箱中的,因此所述冷卻管3即使為螺旋狀結(jié)構(gòu)也不會(huì)影響到所述冷卻管的清洗效果。需要說(shuō)明的是,所述冷卻管3還可以為中空的柱狀結(jié)構(gòu)(即直通管)或者是波紋狀結(jié)構(gòu)(即波紋管)等,在此不做具體限定??梢岳斫獾氖?,所述冷卻管3由導(dǎo)熱性能良好且耐熱耐腐蝕的材料制成,例如銅或者不銹鋼等,在此不做具體限定。此外,所述冷卻管3的管壁為較薄,這樣有利于冷卻管3與所述冷卻箱1中的冷卻液進(jìn)行熱交換。為了增加所述冷卻管3的熱交換效果,還可以在所述冷卻管3的外管壁上設(shè)有螺旋狀或者塊狀的散熱片等。
在本發(fā)明實(shí)施例中,外部的冷卻液(例如水或者冷卻用油等)可以通過(guò)所述進(jìn)液口9不斷進(jìn)入到所述冷卻液容納空間中,并且當(dāng)冷卻液流進(jìn)所述述冷卻液容納空間后還可以從所述出液口10不斷流出,這樣可以使得所述冷卻液容納空間中的冷卻液不斷得到更新,從而使得所述冷卻液容納空間中的冷卻液具有良好的冷卻效果;而且所述尾氣進(jìn)氣口5可以通過(guò)設(shè)于所述冷卻液容納空間中的所述冷卻管3與設(shè)置于所述冷卻箱1底部的所述排放箱2連通,這樣所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣可以通過(guò)所述尾氣進(jìn)氣口5進(jìn)入到所述冷卻管3中,并通過(guò)所述冷卻管3與所述冷卻液容納空間中的冷卻液進(jìn)行熱交換,經(jīng)過(guò)熱交換后的尾氣溫度降低并通過(guò)所述排放箱2設(shè)有的所述尾氣排放口7排出去,從而完成對(duì)內(nèi)燃機(jī)尾氣的降溫過(guò)程。此外,當(dāng)要對(duì)所述熱交換器的冷卻管3道進(jìn)行清洗時(shí),可以從所述尾氣進(jìn)氣口5撒入清洗液,清洗液會(huì)落入到所述冷卻管3中從而對(duì)所述冷卻管3進(jìn)行清洗,由于所述冷卻管3沒(méi)有彎頭結(jié)構(gòu)且是豎直(或者傾斜)放置的,因此清洗液可以從所述冷卻管3落入到所述排放箱中,并通過(guò)所述排污口8流出去,從而完成對(duì)所述冷卻管3道的清洗過(guò)程。由上分析可知,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例的所述熱交換器的冷卻管3道無(wú)需彎頭等結(jié)構(gòu),因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并且可以降低生產(chǎn)成本,而且本發(fā)明實(shí)施例的所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器便于清洗。因此本發(fā)明實(shí)施例有利于所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的普及使用,從而也有利于包括所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng)的普及使用。
在上述實(shí)施例中,請(qǐng)參見(jiàn)圖1與圖3,優(yōu)選地,所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器還包括供與所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣噴口連接的金屬軟接頭11,所述金屬軟接頭11的一端與所述尾氣進(jìn)氣口5連接。其中,連接在所述尾氣進(jìn)氣口5與所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣噴口之間的所述金屬軟接頭11用以補(bǔ)償所述冷卻箱1與所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣噴口兩者之間的由于熱膨脹(甚至是外力)而引起的機(jī)械位移,并且還可以有效避免所述內(nèi)燃機(jī)傳遞給所述冷卻箱1的機(jī)械震動(dòng),而且所述金屬軟接頭11也便于拆裝。需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施例中,所述金屬軟接頭11優(yōu)選的連接方式具體為:所述金屬軟接頭11的一端通過(guò)法蘭連接的方式與所述尾氣進(jìn)氣口5連接,所述金屬軟接頭11的另一端通過(guò)法蘭連接的方式與所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣噴口連接,即所述金屬軟接頭11為可拆卸的。當(dāng)需要對(duì)所述冷卻箱1中的所述冷卻管3進(jìn)行清洗時(shí),可以拆卸下所述金屬軟接頭11,然后可以將清洗液通過(guò)所述尾氣進(jìn)氣口5噴灑進(jìn)到所述冷卻箱1中。
進(jìn)一步地,所述金屬軟接頭11的外管壁套設(shè)有冷卻水套管。這樣可以通過(guò)所述冷卻水套管對(duì)所述金屬軟接頭11進(jìn)行冷卻,從而可以避免因?yàn)槲蠢鋮s的尾氣通過(guò)所述金屬軟接頭11時(shí)而使得所述金屬軟接頭11的溫度過(guò)高。此外,所述冷卻水套管中的冷卻液還可以與從所述金屬軟接頭11通過(guò)的所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣進(jìn)行熱交換,從而可以進(jìn)一步提高對(duì)內(nèi)燃機(jī)的尾氣的冷卻效果。需要說(shuō)明的是,所述冷卻水套管為一種環(huán)繞套設(shè)在待冷卻的管的外側(cè)壁周圍并與待冷卻的管的外側(cè)壁密封連接以形成有供冷卻液流動(dòng)的密封腔體的管狀結(jié)構(gòu)(冷卻水套管可以為矩形管結(jié)構(gòu)、橢圓形管結(jié)構(gòu)或者圓形管結(jié)構(gòu)等)。為了更好地進(jìn)行描述,在此,提供套設(shè)在所述金屬軟接頭11的外管壁上的所述冷卻水套管的一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu):所述冷卻水套管為所述金屬軟接頭11的外管壁環(huán)繞套設(shè)有的一具有柔軟性的金屬套筒(具有柔軟性的金屬套筒,例如內(nèi)管徑比所述金屬軟接頭11的外管徑大的波紋管,可以補(bǔ)償所述冷卻箱1與所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣噴口兩者之間的機(jī)械位移),所述金屬套筒與所述金屬軟接頭11的外管壁具有一定間隙并相互形成為一個(gè)密閉的冷卻液容納空間(例如套在所述金屬軟接頭11中的所述金屬套筒的兩端各具有向所述金屬軟接頭11的外管壁延伸的連接部,所述金屬套筒的兩端各通過(guò)對(duì)應(yīng)的連接部與所述金屬軟接頭11的外管壁密封連接),所述金屬套筒開(kāi)設(shè)有供冷卻液進(jìn)入的第一冷卻液進(jìn)入口以及供冷卻液流出的第一冷卻液流出口。
在上述實(shí)施例中,優(yōu)選地,所述冷卻箱1的頂部為罩狀結(jié)構(gòu),所述尾氣進(jìn)氣口5設(shè)于所述冷卻箱1的頂部的中心。即,所述冷卻箱1的頂部可以形成為整流罩結(jié)構(gòu),這樣方便對(duì)從位于所述冷卻箱1的頂部的中心的所述尾氣進(jìn)氣口5進(jìn)入的內(nèi)燃機(jī)尾氣進(jìn)行整流,從而使得內(nèi)燃機(jī)尾氣能夠更加有效且集中的進(jìn)入到所述冷卻管3中。
進(jìn)一步地,所述冷卻箱1的頂部的外表面設(shè)有冷卻水套。其中,設(shè)置在所述冷卻箱1頂部的外表面上的所述冷卻水套可以對(duì)所述冷卻箱1的頂部進(jìn)行冷卻,降低所述冷卻箱1的頂部的溫度,并可以與從所述冷卻箱1的頂部通過(guò)的所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣進(jìn)行熱交換,從而可以進(jìn)一步提高對(duì)內(nèi)燃機(jī)的尾氣的冷卻效果。需要說(shuō)明的是,所述冷卻水套為一種設(shè)置在待冷卻物體(例如所述冷卻箱1的頂部)的外表面上并與待冷卻物體的外表面密封連接以形成有供冷卻液流動(dòng)的密封腔體的冷卻結(jié)構(gòu)。為了更好地進(jìn)行描述,在此,提供設(shè)置在所述冷卻箱1頂部的外表面上的冷卻水套的其中一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu):所述冷卻水套為所述冷卻箱1的頂部的外側(cè)壁上方罩設(shè)有的罩狀體,所述罩狀體與所述冷卻箱1的頂部的外側(cè)壁具有一定間隙且相互之間形成為一密閉的冷卻液容納空間,所述罩狀體開(kāi)設(shè)有供冷卻液進(jìn)入的第二冷卻液進(jìn)入口以及供冷卻液流出的第二冷卻液流出口。
對(duì)上述技術(shù)方案做進(jìn)一步改進(jìn),請(qǐng)參見(jiàn)圖1與圖5,所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器還包括至少一塊設(shè)置于所述第一隔離板4與所述冷卻箱1的底部之間的第二隔離板12,所述第二隔離板相互之間呈上下設(shè)置且相鄰的兩塊所述第二隔離板12相互之間具有一定間隙,這樣相鄰的兩塊所述第二隔離板12相互之間形成有供冷卻液流通的冷卻液通道,所述第二隔離板12相互之間形成的所述冷卻液通道在所述冷卻液容納空間中呈上下設(shè)置;所述第二隔離板12的板面上設(shè)置有至少一個(gè)第三開(kāi)口,其中,所述冷卻管3一一對(duì)應(yīng)地穿過(guò)每一塊所述第二隔離板12上的所述第三開(kāi)口,即所述冷卻管3穿過(guò)位于所述冷卻箱1底部與所述第一隔離板4之間的每一個(gè)由相鄰的兩塊所述第二隔離板12形成的冷卻液通道;可以理解的是,相鄰的兩根所述冷卻管3相互之間具有一定的供冷卻液流通的間隙。
所述第二隔離板12具有與所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁連接的第一端以及與所述第一端相對(duì)的第二端,所述第二隔離板12的第二端與所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁形成通口13;相鄰的兩塊所述第二隔離板12分別與所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁形成的兩個(gè)所述通口13相互錯(cuò)開(kāi),即,相鄰的兩塊所述第二隔離板12的第二端相對(duì)且相互遠(yuǎn)離,且與所述第二隔離板12的第二端形成有所述通口13的所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁與該第二隔離板12的第一端相對(duì);所述第二隔離板12位于其第一端與第二端之間的側(cè)邊均與所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁連接,這樣,每一塊所述第二隔離板12除了其第二端與所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁形成通口13外,其第一端以及其余側(cè)邊均與所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁連接,即所述第二隔離板12將所述冷卻液容納空間分隔成體積大小相等或體積大小不等的多個(gè)所述冷卻液通道,從而使得相鄰的兩個(gè)冷卻液通道中的冷卻液只能通過(guò)對(duì)應(yīng)的通口13來(lái)從下到上流通。需要說(shuō)明的是,所述第二隔離板12相互之間可以為平行關(guān)系,或所述第二隔離板12相互之間具有一定或不定的傾斜角度,只要相鄰的兩塊所述第二隔離板12能夠形成有所述冷卻液通道,那么就均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。同理,所述第二隔離板12與所述第一隔離板4相互之間可以為平行關(guān)系或者是兩者相互之間具有一定的傾斜角度,所述第一隔離板4與所述冷卻箱1的底部相互之間平行或者具有一定的傾斜角度,在此均不做具體限定。
所述進(jìn)液口9設(shè)置于所述冷卻箱1底部與最靠近所述冷卻箱1底部的第二隔離板12之間,即,最靠近所述冷卻箱1底部的第二隔離板12與所述冷卻箱1底部形成一個(gè)冷卻液通道,從所述進(jìn)液口9流進(jìn)的冷卻液可以流入到該冷卻液通道中;所述出液口10設(shè)置于所述第一隔離板4與最靠近所述第一隔離板4的第二隔離板12之間,即,最靠近所述第一隔離板4的第二隔離板12與所述第一隔離板4形成一個(gè)冷卻液通道,流進(jìn)到該冷卻液通道中的冷卻液可以通過(guò)所述出液口10流出。
在此,優(yōu)選地,所述進(jìn)液口9遠(yuǎn)離最靠近所述冷卻箱1底部的第二隔離板12的第二端,即所述進(jìn)液口9遠(yuǎn)離最靠近所述冷卻箱1底部的第二隔離板12與所述冷卻箱的內(nèi)側(cè)壁形成的通口13;這樣,從所述進(jìn)液口9流進(jìn)的冷卻液,可以沿水平方向流過(guò)最靠近所述冷卻箱1底部的第二隔離板12與所述冷卻箱1的底部形成的冷卻液通道,并通過(guò)與該冷卻液通道對(duì)應(yīng)的通口13流到上一層冷卻液通道中,從而可以更好地對(duì)所述冷卻管3進(jìn)行冷卻。相應(yīng)地,所述出液口10遠(yuǎn)離最靠近所述第一隔離板4的第二隔離板12的第二端,即所述出液口10遠(yuǎn)離最靠近所述第一隔離板4的第二隔離板12與所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁形成的通口13;這樣,從下一層冷卻液通道通過(guò)對(duì)應(yīng)的通口13流進(jìn)的冷卻液,可以沿水平方向流過(guò)最靠近所述第一隔離板4的第二隔離板12與所述第一隔離板4形成的冷卻液通道,并從所述出液口10流出,從而可以更好地對(duì)所述冷卻管3進(jìn)行冷卻。
在本發(fā)明實(shí)施例中,請(qǐng)參見(jiàn)圖5,冷卻液通過(guò)所述進(jìn)液口9進(jìn)入到由最靠近所述冷卻箱1底部的第二隔離板12與所述冷卻箱1底部相互形成的冷卻液通道中,并通過(guò)由最靠近所述冷卻箱1底部的第二隔離板12與所述冷卻箱1的內(nèi)側(cè)壁形成的通口13,而流進(jìn)到上一層的冷卻液通道中(該冷卻液通道由最靠近所述冷卻箱1底部的第二隔離板12以及與該第二隔離板12相鄰的另一個(gè)第二隔離板12相互形成),冷卻液沿水平方向流過(guò)該上一層冷卻液通道,然后通過(guò)與該通口13相互遠(yuǎn)離的另一通口13流進(jìn)到更上一層的冷卻液通道中,以此類推,冷卻液會(huì)依次流過(guò)每一層冷卻液通道,并最終流進(jìn)到由最靠近所述第一隔離板4的第二隔離板12與所述第一隔離板4形成的冷卻液通道中,然后通過(guò)所述出液口10流出。由此可見(jiàn),冷卻液從下到上依次沿水平方向通過(guò)每一個(gè)冷卻液通道,從而可以有效地對(duì)穿過(guò)每一個(gè)所述冷卻液通道的每一根所述冷卻管3進(jìn)行冷卻。
需要說(shuō)明的是,所述進(jìn)液口9還可以設(shè)置在所述第一隔離板4與最靠近所述第一隔離板4的第二隔離板12之間;相應(yīng)地,所述出液口10還可以設(shè)置在所述冷卻箱1底部與最靠近所述冷卻箱1底部的第二隔離板12之間;這樣從所述進(jìn)液口9流進(jìn)的冷卻液在所述冷卻液容納空間中為從上往下流動(dòng),從而可以對(duì)所述冷卻管3進(jìn)行冷卻,并通過(guò)所述出液口10流出。
請(qǐng)參見(jiàn)圖6,本發(fā)明另外一方面還提供了一種內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng),其包括阻火器20、第一排氣管21、第二排氣管22、第一管道23、第二管道24、第三管道25、散熱器26、冷卻液循環(huán)泵27以及上述的內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器;其中,所述進(jìn)液口9通過(guò)所述第一管道23與所述冷卻液循環(huán)泵27的出水管口連通,所述冷卻液循環(huán)泵27的進(jìn)水管口通過(guò)所述第二管道24與所述散熱器26的冷水出水口連通,所述散熱器26的熱水進(jìn)水口通過(guò)所述第三管道25與所述出液口10連通;
所述尾氣排放口7通過(guò)所述第一排氣管21與所述阻火器20的進(jìn)氣口連通,所述阻火器20的出氣口與所述第二排氣管22連通。
本發(fā)明實(shí)施例的工作原理為:所述冷卻液循環(huán)泵27通過(guò)所述第二管道24從所述散熱器26抽進(jìn)經(jīng)過(guò)散熱降溫后的冷卻液,并依次通過(guò)所述第一管道23、所述進(jìn)液口9將冷卻液噴進(jìn)所述冷卻箱1中,然后依次通過(guò)所述出液口10、所述第三管道25將所述冷卻箱1中的經(jīng)過(guò)熱交換后的冷卻液噴到所述散熱器26中進(jìn)行散熱降溫,不斷反復(fù),從而實(shí)現(xiàn)冷卻液的循環(huán)。而且所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣可以通過(guò)所述尾氣進(jìn)氣口5排放進(jìn)所述冷卻箱1,并通過(guò)所述冷卻箱1中的所述冷卻管3與所述冷卻箱1中的不斷循環(huán)的冷卻液進(jìn)行熱交換,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣的降溫,降溫后的所述內(nèi)燃機(jī)的尾氣通過(guò)所述冷卻管3排放進(jìn)所述排放箱2中,然后依次通過(guò)所述第一排氣管21、所述阻火器20以及第二排氣管22排放出去。
需要說(shuō)明的是,所述第一排氣管21、所述第二排氣管22、所述第一管道23、所述第二管道24以及所述第三管道25的數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定為一根或一根以上,在此不做具體限定。此外,在本實(shí)施例中,優(yōu)選地,所述冷卻液循環(huán)泵27的轉(zhuǎn)軸30可以通過(guò)皮帶31被所述散熱器26中的散熱風(fēng)扇32的電機(jī)主軸33帶動(dòng),這樣可以無(wú)需設(shè)置其他動(dòng)力機(jī)構(gòu)(例如電機(jī)、柴油機(jī)等)來(lái)帶動(dòng)所述冷卻液循環(huán)泵27的轉(zhuǎn)軸30,從而可以使得所述內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加緊湊并且可以降低生產(chǎn)成本??梢岳斫獾氖?,所述冷卻液循環(huán)泵27還可以由其他動(dòng)力機(jī)構(gòu)(例如電機(jī)、柴油機(jī)等)來(lái)帶動(dòng),在此不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例的所述內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng)因?yàn)閼?yīng)用有上述的內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器,因此可以使得所述內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且可以降低生產(chǎn)成本,而且所述內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng)中的所述熱交換器也便于清洗。因此本發(fā)明實(shí)施例有利于所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的普及使用,從而也有利于包括所述內(nèi)燃機(jī)尾氣熱交換器的內(nèi)燃機(jī)尾氣冷卻系統(tǒng)的普及使用。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員在本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。