[发明专利]防爆型发动机排气系统

说明书

技术领域

本发明涉及发动机排气系统技术领域，具体涉及一种用于易燃易爆场所发动机排气系统，是一种新型防爆型发动机排气系统。

背景技术

随着我国社会经济建设的快速发展，大型化工、炼油、煤矿、天然气运输、天然气开采、煤层气开采、页岩气开采、石油开采和储备基地的不断涌现，这些都对相关车辆发动机防爆技术有了更高的要求。

国内外在发动机防爆技术方面还不成熟，面临众多技术难题，尤其是排气系统做防爆处理后功率损失大(水基型损失达20%，隔爆栅型损失15%)，使用不经济，同时排气系统经常被废气中的烟尘阻塞，造成更大功率损失，直至失效。所以目前防爆型发动机排气系统需经常清洗 (中等工作强度需10天清洗一次)。在发动机排气系统满足防爆要求的基础上，兼顾工作效率，需要一种全新结构来实现两者的平衡，对防爆型发动机排气系统研究就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种新型防爆型发动机排气系统，在满足防爆的基础上，尽量减少排气系统阻力对发动机输出功率的影响，真正实现兼顾防爆、功率损失小、免维护。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该防爆型发动机排气系统，其特征在于：具有直接连接发动机排气管的水套型三通结构，所述水套型三通的一个排气口上设有隔爆栅，另一个排气口设有主动抽气系统。

所述主动抽气系统具有抽气机、水箱、水、发动机转速传感器和控制系统，抽气机的入口与水套型三通的一个排气口连接，抽气机的出口为斗篷型排气口，所述斗篷型排气口伸入至水箱中，水浸没斗篷型排气口，发动机转速传感器连接控制系统。

所述水箱上设有水位显示器。

采用上述技术方案的有益效果：该防爆型发动机排气系统的工作原理：根据理想气体状态方程PV/T=C，燃烧前后气体状态均可测，可知发动机的实际排气总量与发动机转速成正比。利用转速传感器检测发动机的转速，并通过控制系统运算，把发动机排气量转化为相应的抽气机的转速信号，从而达到及时抽出废气。水套起到降低、冷却排气管表面的温度，使排气管表面达到Ⅰ类防爆要求。

当发动机短时间内转速变化，会造成排气系统压力存在一定的不平衡：当发动机转速增加时，由于抽气机响应延迟和排气温升，造成排气阻力，这时隔爆栅端成为排气口，减小对排气系统影响；当发动机转速降低时，由于抽气机响应延迟和排气温度降低，会造成抽气机抽气量大于排气量，造成排气系统有一定负压，影响发动机功率输出，这时隔爆栅端起到进气作用，减小对排气系统的影响。采用三通结构的主动抽气排气系统，降低了对原排气系统的影响，减少功率损失。当发动机处于稳定工作状态时，抽气机能及时抽出废气，排气系统不影响发动机功率。

经过抽气机主动抽气系统，既能起到废气降温、隔爆的双重作用，同时保证发动机功率基本不受影响，经计算，抽气机消耗的功率约为发动机功率的2%。与现有技术相比，本发明防爆型发动机排气系统与现有技术相比，发动机功率损失小，油耗更省；达到更高的防爆等级要求，满足更苛刻的工作条件；排气系统免清洗，减少停机损失；噪音更低、排放更好。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明。

图１为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图１所示的防爆型发动机排气系统，由水套型三通排气管4、抽气机７、水箱９、水、发动机转速传感器２和控制系统６构成。所述水套型三通排气管4的进气口与发动机废气出口连接，其中一个排气口上设有隔爆栅１，另一个排气口设有主动抽气系统。水套型三通排气管4的水套具有冷却水进口３和冷却水出口５，冷却水在水套中流过对三通排气管进行冷却，起到降低、冷却排气管表面的温度，使排气管表面达到Ⅰ类防爆要求。所述主动抽气系统具有抽气机７、水箱９、水、发动机转速传感器２和控制系统６，抽气机７的入口与水套型三通排气管4连接，抽气机的出口为斗篷型排气口８，所述斗篷型排气口８伸入至水箱中，水浸没斗篷型排气口，所述水箱上设有水位显示器10，方便观察水箱内水位情况。发动机转速传感器２连接控制系统６，利用转速传感器检测发动机的转速，并通过控制系统运算，把发动机排气量转化为相应的抽气机的转速信号，从而达到及时抽出废气。