一种船舶尾气检测取样装置及尾气处理装置的制作方法

1.本实用新型属于船舶尾气检测领域，更具体的说涉及一种船舶尾气检测取样装置及尾气处理装置。


背景技术：

2.近年来，在经济全球化和贸易全球化的趋势下，世界各国贸易和旅游越来越密切。而在世界贸易货物运输中，海洋运输占了很大的比例。随着船舶数量的巨增，其发动机排放物对环境造成的污染和危害也日益严重。近年来，各级对环保问题可持续发展十分关注，一系列的相关政策大力支持鼓励企业积极去解决船舶尾气问题。
3.目前，选择性还原催化法(scr)作为船舶发动机尾气后处理的关键技术之一，有选择性的将船舶尾气中的no
x
还原为n2和h2o。船舶尾气处理前后，有时需要对处理结果进行分析检测。而船舶尾气监测主要通过船舶烟囱排气口，通过伸入采样管进行监测采样。但是船舶烟气浓度高、温度高，在烟囱排气口附近采集时烟气与空气中颗粒混合，采样准确率低，阻碍采集和测量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种船舶尾气检测取样装置，提高采样精准度、精确度，确保对采样位置、采样管内各个高度层位置的尾气进行采样。
5.本实用新型的目的在于提供一种尾气处理装置，一方面通过多个位置采样，确保尾气采样准确，特别是尾气混合后进行采样，能够有效的确保获得尾气中待处理尾气含量的精确量；同时通过对出气位置进行采样，获得经过尾气处理后的气体中残余待处理尾气量，实现对尾气处理过程进行监控和实时调整，确保尾气处理完全。
6.本实用新型技术方案一种船舶尾气检测取样装置，包括插入取样位置内的取样管，所述取样管为空心圆柱管，所述空心圆柱管一端封闭并插入取样位置，另一端延伸出取样位置并连接有气体传感器，所述空心圆柱管的侧壁上均布设置有取样进气孔，所述空心圆柱管上设置有取样进气孔的有效取样长度与取样位置气流通过的横截面最大宽度相适应。
7.优选地，所述空心圆柱管延伸出取样位置端焊接有传感器座，所述气体传感器可拆卸安装于所述传感器座内。
8.优选地，所述空心圆柱管上连接有密封套，密封套设置在取样位置外部，且通过螺纹与空心圆柱管连接，所述密封套外表面呈梯形，实现空心圆柱管穿出取样位置的密封。
9.一种尾气处理装置，包括混合管和连接在所述混合管后端的气体反应室，所述混合管包括依次连接的进气管、混流管和均流管，所述均流管与所述气体反应室连通，所述气体反应室上设置有出气导管，所述进气管、均流管和出气导管上沿其径向方向均分别插入有前述的船舶尾气检测取样装置，所述船舶尾气检测取样装置包括取样管，所述取样管为空心圆柱管且一端连接有气体传感器，所述空心圆柱管的侧壁上均布设置有取样进气孔。
10.优选地，所述进气管靠近所述混流管端插入第一取样管，所述均流管靠近气体反应室端插入第二取样管，所述出气导管靠近气体反应室端插第三取样管。
11.优选地，所述混流管为圆锥管，且内部设置有混流机构，所述混流机构包括沿混流管轴线方向依次设置的第一导流圆台和第二导流圆台，所述第一导流圆台靠近所述进气管设置，所述第一导流圆台外侧面上设置有若干实现将第一导流圆台与混流管内壁固接的第一导流叶片，所述第二导流圆台外侧面上设置有若干实现将第二导流圆台与混流管内壁固接的第二导流叶片，所述第一导流片和所述第二导流片交错设置。
12.优选地，所述第二导流圆台上设置有若干导气孔。
13.本实用新型技术方案的一种船舶尾气检测取样装置的有益效果是：
14.船舶尾气检测取样装置用于对船舶尾气中的no
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气体进行取样和检测。取样管为空心圆柱管，空心圆柱管一端封闭并插入取样位置，另一端延伸出取样位置并连接有气体传感器，空心圆柱管的侧壁上均布设置有取样进气孔。即取样管上多个孔位均匀有序排列，有利于采集不同位置的气流，避免检测的尾气气流中不同位置no
x
含量不一至问题，确保检测到尾气中真实的no
x
含量，确保后续对scr 气体反应室内对尾气中no
x
废气的完全处理。
15.本实用新型技术方案的一种尾气处理装置的有益效果是：
16.1、通过在检测装置的不同位置对尾气中no
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废气进行取样检测，确保尾气中no
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废气检测准确性。
17.2、在scr气体反应室的出气位置对尾气进行再次检测，确保尾气中no
x
废气被处理完全，若scr气体反应室的出气位置检测出了no
x
废气或均流管中检测出尾气中no
x
含量过高，则可以通过改变scr气体反应室中反应条件、参数等，确保尾气中no
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被完全反应，实现对尾气处理装置的处理过程进行伺服控制。
附图说明
18.图1为本实用新型技术方案的一种船舶尾气检测取样装置结构示意图，
19.图2为本实用新型技术方案的一种尾气处理装置结构示意图，
20.图3为本实用新型技术方案中第一导流圆台和第一导流叶片结构示意图。
具体实施方式
21.为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。
22.如图1所示，本实用新型技术方案一种船舶尾气检测取样装置，包括插入取样位置内的取样管10。取样管10为空心圆柱管，空心圆柱管一端封闭并插入取样位置，另一端延伸出取样位置并连接有气体传感器。空心圆柱管的侧壁上均布设置有取样进气孔30，空心圆柱管上设置有取样进气孔的有效取样长度与取样位置气流通过的横截面最大宽度相适应。空心圆柱管延伸出取样位置端焊接有传感器座20，气体传感器可拆卸安装于传感器座20内。
23.基于上述技术方案，取样管10插入取样位置，这里取样位置即采样管，也即后文所说的进气管、均流管等。取样管10插入取样位置端封闭，避免大量气流由取样管10端部进入，确保气流由取样管上均布设置的进气孔30位置进入，确保对采集不同位置的气流，避免
检测的尾气气流中不同位置no
x
含量不一至问题，确保检测到尾气中真实的no
x
含量，确保后续对scr气体反应室内对尾气中 nox废气的完全处理。
24.基于上述技术方案，传感器座20与取样管10焊接固定，连接可靠，将气体传感器固定在传感器座20内，气体传感器被封闭，与外界隔离，检测效用好，安全性高，检测准确度好。
25.基于上述技术方案，取样管10长度和直径根据不同船舶发动机的大小选用，适应性强，以适用不同发动机不同功率的尾气排放问题。且尾气检测取样装置结构简单，成本低，不易出现故障，可靠性好。
26.如图1所示，空心圆柱管上连接有密封套，密封套设置在取样位置外部，且通过螺纹与空心圆柱管连接，密封套外表面呈梯形，实现空心圆柱管穿出取样位置的密封。密封套实现对取样管10与采样管位置的密封，避免外部空气进入采用管，确保检测到尾气中真实的no
x
含量。
27.如图2所示，本实用新型技术方案的一种尾气处理装置，包括混合管1和连接在混合管1后端的气体反应室2。混合管1包括依次连接的进气管11、混流管 12和均流管13。均流管13与气体反应室2连通。气体反应室2上设置有出气导管21。
28.进气管11、均流管13和出气导管21上沿其径向方向均分别插入有前述的船舶尾气检测取样装置。船舶尾气检测取样装置包括取样管10，取样管为空心圆柱管且一端连接有气体传感器，空心圆柱管的侧壁上均布设置有取样进气孔。
29.如图2所示，进气管11靠近混流管12端插入第一取样管111。均流管13 靠近气体反应室2端插入第二取样管131。出气导管21靠近气体反应室2端插第三取样管22。
30.第一取样管111对刚刚进入进气管的的尾气中no
x
含量的进行检测，获得no
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含量值一。第二取样管131对经过混流管12混流和均流管13均流后的尾气进行检测，获得no
x
含量值二。第三取样管22对经过气体反应室2处理后的气体中的no
x
进行检测，获得no
x
含量值三。
31.依据no
x
含量值三可知气体反应室内对no
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处理是否完全，若不完全，可以通过对气体反应室内处理气体参数和条件进行调节，或对进入气体反应室内气流流量和速度进行调节，确保气体反应室内对no
x
处理完全。
32.依据no
x
含量值二能够知道待处理的尾气中no
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含量高低，依据no
x
含量高低可以通过对气体反应室内处理气体参数和条件进行调节，或对进入气体反应室内气流流量和速度进行调节，确保气体反应室内对no
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处理完全，同时也避免气体反应室内待反应气体量小于额定量，降低气体反应室内尾气处理效率。
33.依据no
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含量值一和no
x
含量值二，可以知道混流管12和均流管13内是否对待处理尾气进行了有效的混流和均匀，避免出现不同位置的气流中no
x
含量不一至问题。
34.如图2和图3所示，混流管12为圆锥管，且内部设置有混流机构。混流机构包括沿混流管12轴线方向依次设置的第一导流圆台121和第二导流圆台122。第一导流圆台121靠近进气管11设置，第一导流圆台121外侧面上设置有若干实现将第一导流圆台121与混流管12内壁固接的第一导流叶片123。第二导流圆台122外侧面上设置有若干实现将第二导流圆台122与混流管12内壁固接的第二导流叶片124。第一导流片123和第二导流片124交错设置。第二导流圆台 122上设置有若干导气孔125。
35.现有的船舶发动机尾气处理装置中，尾气多集中于气体反应室中央的一块圆形区
域，越往边上，气流越小，上述技术方案中，尾气经过呈喇叭状的第一导流圆台121时被第一导流圆台121向外导气，改变进气管中中心位置的气流，同时经过呈倾斜状且与混流管径向相较的第一导流片123被扰流，改变原气流方向，实现混流。同理，第二导流圆台122和第二导流圆台122起到相同的作用，使得进一步实现混流，同时导气孔125的设置，增加一个轴向方向的气流，提高混流效果。
36.基于上述技术方案，待处理气体经过混流管12进行混流，获得各个位置或各段气体含量相同或近似的混合气，避免进入气体反应室内的待处理气均匀，不会出现局部no
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含量不均的问题，确保气体反应室内对no
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处理彻底。
37.本实用新型技术方案在上面结合附图对实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种船舶尾气检测取样装置，其特征在于，包括插入取样位置内的取样管，所述取样管为空心圆柱管，所述空心圆柱管一端封闭并插入取样位置，另一端延伸出取样位置并连接有气体传感器，所述空心圆柱管的侧壁上均布设置有取样进气孔，所述空心圆柱管上设置有取样进气孔的有效取样长度与取样位置气流通过的横截面最大宽度相适应。2.根据权利要求1所述的一种船舶尾气检测取样装置，其特征在于，所述空心圆柱管延伸出取样位置端焊接有传感器座，所述气体传感器可拆卸安装于所述传感器座内。3.根据权利要求1所述的一种船舶尾气检测取样装置，其特征在于，所述空心圆柱管上连接有密封套，密封套设置在取样位置外部，且通过螺纹与空心圆柱管连接，所述密封套外表面呈梯形，实现空心圆柱管穿出取样位置的密封。4.一种尾气处理装置，其特征在于，包括混合管和连接在所述混合管后端的气体反应室，所述混合管包括依次连接的进气管、混流管和均流管，所述均流管与所述气体反应室连通，所述气体反应室上设置有出气导管，所述进气管、均流管和出气导管上沿其径向方向均分别插入有权利要求1至3任一所述的船舶尾气检测取样装置，所述船舶尾气检测取样装置包括取样管，所述取样管为空心圆柱管且一端连接有气体传感器，所述空心圆柱管的侧壁上均布设置有取样进气孔。5.根据权利要求4所述的一种尾气处理装置，其特征在于，所述进气管靠近所述混流管端插入第一取样管，所述均流管靠近气体反应室端插入第二取样管，所述出气导管靠近气体反应室端插第三取样管。6.根据权利要求4所述的一种尾气处理装置，其特征在于，所述混流管为圆锥管，且内部设置有混流机构，所述混流机构包括沿混流管轴线方向依次设置的第一导流圆台和第二导流圆台，所述第一导流圆台靠近所述进气管设置，所述第一导流圆台外侧面上设置有若干实现将第一导流圆台与混流管内壁固接的第一导流叶片，所述第二导流圆台外侧面上设置有若干实现将第二导流圆台与混流管内壁固接的第二导流叶片，所述第一导流片和所述第二导流片交错设置。7.根据权利要求6所述的一种尾气处理装置，其特征在于，所述第二导流圆台上设置有若干导气孔。

技术总结
本实用新型公开了一种船舶尾气检测取样装置及尾气处理装置，包括插入取样位置内的取样管，取样管为空心圆柱管，空心圆柱管一端封闭并插入取样位置，另一端延伸出取样位置并连接有气体传感器，空心圆柱管的侧壁上均布设置有取样进气孔，空心圆柱管上设置有取样进气孔的有效取样长度与取样位置气流通过的横截面最大宽度相适应；本实用新型的船舶尾气检测取样装置，提高采样精准度、精确度，确保对采样位置、采样管内各个高度层位置的尾气进行采样。采样管内各个高度层位置的尾气进行采样。采样管内各个高度层位置的尾气进行采样。


技术研发人员：刘屹 朱庆 李世龙 王春勇 杨强强
受保护的技术使用者：合肥中海蓝航科技有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/5/25