申请/专利权人：厦门大学嘉庚学院

申请日：2019-05-27

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN110043348B

主分类号：F01N3/04

分类号：F01N3/04;F01N3/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.08.16#实质审查的生效;2019.07.23#公开

摘要：本发明涉及一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统及其工作方法，该系统包括储水箱、电动泵、喷雾管、喷雾挡板、集液管和集液箱，所述储水箱和电动泵安装在车架上，所述储水箱经低压管道与电动泵连接，所述喷雾管为中空的圆环形结构，所述喷雾管的圆环部均布有分配管，各分配管前端汇集，后端分别设有喷嘴，所述电动泵经高压管道与喷雾管的汇集部连通，所述喷雾管通过中空部套设在汽车的排气管上，所述喷雾挡板安装在喷雾管的后侧部，所述集液管一端与喷雾挡板连接，另一端与集液箱连接。该系统及其工作方法不仅有利于防止汽车尾气的扩散，净化尾气并降低排放温度，而且结构简单，易于安装实现。

主权项：1.一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统，其特征在于，包括储水箱、电动泵、喷雾管、喷雾挡板、集液管和集液箱，所述储水箱和电动泵安装在车架上，所述储水箱经低压管道与电动泵连接，所述喷雾管为中空的圆环形结构，所述喷雾管的圆环部均布有分配管，各分配管前端汇集，后端分别设有喷嘴，所述电动泵经高压管道与喷雾管的汇集部连通，所述喷雾管通过中空部套设在汽车的排气管上，所述喷雾挡板安装在喷雾管的后侧部，所述集液管一端与喷雾挡板连接，另一端与集液箱连接；所述喷雾管包括内、外两个圆形金属管，所述内、外两个圆形金属管之间的圆环部均布有若干分配管，所述各分配管前端与环形汇集部连通，所述环形汇集部与高压管道连通，所述各分配管后端分别安装有喷嘴，以喷出水雾，吸收汽车尾气；所述各喷嘴的安装角度向喷雾管中心倾斜，以当所有喷嘴同时喷出水雾时，形成收缩状水雾墙，挡住并吸收汽车尾气；所述喷雾挡板包括圆弧形挡盖和竖向挡板，所述集液管为圆弧形集液管，所述圆弧形挡盖前端安装在喷雾管的后侧上部，后端与竖向挡板上端连接，所述竖向挡板下端与圆弧形集液管连接，以挡住喷洒出的水雾，汇集后回流至集液箱。

全文数据：一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统及其工作方法技术领域本发明涉及汽车尾气净化装置技术领域，具体涉及一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统及其工作方法。背景技术目前，几乎所有燃油车辆的发动机废气均由其排气尾气管道直接排放到空气中，这些尾气含有大量的硫化物、氮氧化物、碳、铅等有害气体和可吸入颗粒物，这些尾气排放物分布性的在空气中弥漫，不断增加着空气中有害气体、浮尘、雾霾的程度，严重地污染着人类的生存环境，威胁着人类的健康。汽车制造行业对废气的净化主要采取机内净化和机外净化（排气后处理）措施，机内是采用闭环燃油喷射电子控制系统，也就是靠氧传感器反馈控制，还有废气再循环（EGR阀）系统来抑制氮氧化物的生成。机外净化是靠三元催化净化器（排气后处理），可使排放废气中的有害成分CO、HC、NOx有一定的下降。由于诸多因素，汽车在行驶一段里程后，会造成氧传感器和三元催化器中毒失效、三元催化器堵塞以及EGR阀被沉积物阻塞卡滞等故障，从而造成发动机机内净化不正常、尾气超标等问题。很多时候出现这样的问题也没有被察觉，汽车保养也并不更换相关零件，导致带着病依然行驶排放没有得到净化。即使三元催化器没有失效，依然会有部分有害气体排出并扩散在空气中，甚至造成滚滚浓烟毫无遮拦。这是因为一般排气再循环系统暖机期间和怠速时为保持怠速稳定性不进行排气再循环，全负荷和高速时为使发动机有足够的动力性也不进行排气再循环，这样不可避免地还是有较多NOx的排放无法限制。为了抑制NOx的排放，有人研制了SCR系统，即车用选择性催化还原排气后处理SCR系统，其通过尿素反应产生的氨再与汽车尾气进行反应的一种技术，但是SCR是一个复杂的系统，除了结构复杂之外还存在如下不足：1、SCR安装复杂、成本高、必须在汽车出厂前安装。2、生产尿素也会引起二次污染。3、SCR对尾气中的CO、CH、微粒等污染物没有效果必须加装其他设备。4、SCR对汽车智能要求高，容易导致汽车无法点火。5、装配了SCR后处理系统后大多数车辆都引发车辆新的故障点，从而导致现在SCR普及率不高。柴油车中使用碳烟微粒净化，也只是用微孔过滤器。过滤器工作一段时间还要及时清除积存在滤芯上的微粒，否则会增加排气阻力。还有的在排气口处安装有风扇来防止过滤器内堵塞，也有的用再喷汽油再点火把堵在过滤器口的物质烧掉。但这些办法存在产生新的有害成分释放，不能净化废气，特别是不能防止有害尾气在城市环境中扩散造成污染，又使得环境温度升高。发明内容本发明的目的在于提供一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统及其工作方法，该系统及其工作方法不仅有利于防止汽车尾气的扩散、净化尾气和降低排放温度，而且结构简单，易于安装实现。为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统，包括储水箱、电动泵、喷雾管、喷雾挡板、集液管和集液箱，所述储水箱和电动泵安装在车架上，所述储水箱经低压管道与电动泵连接，所述喷雾管为中空的圆环形结构，所述喷雾管的圆环部均布有分配管，各分配管前端汇集，后端分别设有喷嘴，所述电动泵经高压管道与喷雾管的汇集部连通，所述喷雾管通过中空部套设在汽车的排气管上，所述喷雾挡板安装在喷雾管的后侧部，所述集液管一端与喷雾挡板连接，另一端与集液箱连接。进一步地，所述喷雾管包括内、外两个圆形金属管，所述内、外两个圆形金属管之间的圆环部均布有若干分配管，所述各分配管前端与环形汇集部连通，所述环形汇集部与高压管道连通，所述各分配管后端分别安装有喷嘴，以喷出水雾，吸收汽车尾气。进一步地，所述各喷嘴的安装角度向喷雾管中心倾斜，以当所有喷嘴同时喷出水雾时，形成收缩状水雾墙，挡住并吸收汽车尾气。进一步地，所述喷雾挡板包括圆弧形挡盖和竖向挡板，所述集液管为圆弧形集液管，所述圆弧形挡盖前端安装在喷雾管的后侧上部，后端与竖向挡板上端连接，所述竖向挡板下端与圆弧形集液管连接，以挡住喷洒出的水雾，汇集后回流至集液箱。进一步地，所述储水箱设有加水口，所述集液箱设有排液口。本发明还提供一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统的工作方法，包括以下步骤：1）汽车发动机工作时，启动系统，电动泵开始工作；2）电动泵从储水箱中抽出水液，加压后通过高压管道输送到喷雾管；3）喷雾管通过其上的分配管和喷嘴喷射出水雾，挡住汽车尾气，并与汽车尾气中的粉尘、废气充分碰撞凝聚、反应；4）吸收了汽车尾气的水雾经过喷雾挡板的阻挡，汇流至集液管，而后回流至集液箱。进一步地，其特征在于，设于喷雾管后端的各喷嘴的安装角度向喷雾管中心倾斜设定角度，以当所有喷嘴同时喷出水雾时，形成收缩状水雾墙，充分挡住汽车尾气。进一步地，所述储水箱的水中添加有硝酸黄烟处理剂。相较于现有技术，本发明的有益效果是：提供了一种尾气净化系统及其工作方法，该系统及其工作方法通过在汽车的排气管后端设置喷雾系统，通过喷洒水雾对汽车尾气进行凝聚、反应、吸收，防止了汽车尾气的扩散，不仅净化了尾气，还降低了排放温度，且不会产生二次污染。收集的废液还可进一步转化成液体工业原料再利用，不会产生二次污染。此外，该系统结构简单，制造成本低，易于制造、安装、实施，具有很强的实用性和广阔的应用前景。附图说明图1是本发明实施例的尾气净化系统的结构示意图。图中，1、储水箱，2、电动泵，3、喷雾管，4、喷雾挡板，5、集液管，6、集液箱，7、低压管道，8、分配管，9、喷嘴，10、高压管道，11、环形汇集部，12、中空部，13、内圆形金属管，14、外圆形金属管，15、圆弧形挡盖，16、竖向挡板，17、加水口，18、排液口。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明首先去掉SCR系统，在现有排气后处理的机外净化装置三元催化器基础上，在汽车排气管上再加装一个防汽车尾气扩散的尾气净化系统，利用清洁的水液（可以添加能消除氮氧化物的黄烟处理剂）产生高压水雾阻挡汽车尾气的扩散，同时排放的有害气体有害成分CO、HC、SO、NO等被水雾吸收后有的转化成无害气体，有的生成酸性液体回收，从而净化了尾气。本发明提出的防汽车尾气扩散的尾气净化系统，如图1所示，包括储水箱1、电动泵2、喷雾管3、喷雾挡板4、集液管5和集液箱6，储水箱1和电动泵2安装在车架上，储水箱1经低压管道7与电动泵2连接，喷雾管3为中空的圆环形结构，喷雾管3的圆环部均布有分配管8，各分配管8前端汇集，后端分别设有喷嘴9，电动泵2经高压管道10与喷雾管3的汇集部11连通，喷雾管3通过中空部12套设在汽车的排气尾管上，喷雾挡板4安装在喷雾管3的后侧部，集液管5一端与喷雾挡板4连接，另一端与集液箱6连接。储水箱1设有加水口17，集液箱6设有排液口18。具体的，喷雾管3包括内、外两个圆形金属管13、14，内、外两个圆形金属管13、14之间的圆环部均布有若干分配管8，各分配管8前端与环形汇集部11连通，环形汇集部11与高压管道10连通，各分配管8后端分别安装有喷嘴9，以喷出水雾，吸收汽车尾气。各喷嘴9的安装角度向喷雾管中心倾斜约20°，以当所有喷嘴同时喷出水雾时，形成收缩状水雾墙，挡住并吸收汽车尾气，防止尾气烟尘的扩散。为了充分挡住并汇集喷洒出的水雾，喷雾挡板4（包括圆弧形挡盖15和竖向挡板16），集液管5为圆弧形集液管，圆弧形挡盖15前端安装在喷雾管3的后侧上部，后端与竖向挡板16上端连接，竖向挡板16下端与圆弧形集液管5连接，以挡住喷洒出的水雾，汇集后回流至集液箱6。本发明还提供了上述尾气净化系统的工作方法，包括以下步骤：1）汽车发动机工作时，启动系统，电动泵2开始工作。2）电动泵2从储水箱1中抽出水液，加压后通过高压管道10输送到喷雾管3。3）喷雾管3通过其上的分配管8和高性能喷嘴9喷射出1-100μm超细水雾，挡住汽车尾气，并与汽车尾气中的粉尘、废气充分碰撞凝聚、反应。在本实施例中，设于喷雾管3后端的各喷嘴9的安装角度向喷雾管中心倾斜约20°，以当所有喷嘴同时喷出水雾时，形成收缩状水雾墙，充分挡住汽车尾气。4）吸收了汽车尾气的水雾经过喷雾挡板4的阻挡，汇流至集液管5，而后回流至集液箱6。本发明中，对汽车尾气气、氮氧化物的净化有如下两种方法：1、储水箱中只添加水。储水箱中的水经过低压管道进入电动泵加压，再经高压管道进入喷雾管3，再经喷嘴9连续喷出，由于喷嘴向喷管的园心倾斜20°，形成一道捕捉、团聚烟尘的收缩状高效能防尘水雾墙，阻挡尾气的扩散，并且尾气中的氮氧化物与水雾可以发生如下的反应：2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO3如此，一氧化氮、二氧化氮、五氧化二氮等等都能够溶于水。烟气中氮氧化物经水喷淋能减少，产生的液体4HNO3由集液箱收集作为工业原料可再利用，可以变废为宝。2、储水箱内除了水，再适当添加ICN-04（硝酸黄烟处理剂）。ICN-04是一种容易购买到的环保用处理剂，ICN-04的特点是：1）ICN-04本身无毒，无二次污染，适合于各种环境。2）ICN-04能把氮氧化物全部还原为氮气，彻底消除废气中氮氧化物的污染，无毒无二次污染。3）操作简单，直接在加水口向储水箱中加入一定量的ICN-04。4）添加ICN-04的成本及运行费用比其他方法费用低。以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统，其特征在于，包括储水箱、电动泵、喷雾管、喷雾挡板、集液管和集液箱，所述储水箱和电动泵安装在车架上，所述储水箱经低压管道与电动泵连接，所述喷雾管为中空的圆环形结构，所述喷雾管的圆环部均布有分配管，各分配管前端汇集，后端分别设有喷嘴，所述电动泵经高压管道与喷雾管的汇集部连通，所述喷雾管通过中空部套设在汽车的排气管上，所述喷雾挡板安装在喷雾管的后侧部，所述集液管一端与喷雾挡板连接，另一端与集液箱连接。2.根据权利要求1所述的一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统，其特征在于，所述喷雾管包括内、外两个圆形金属管，所述内、外两个圆形金属管之间的圆环部均布有若干分配管，所述各分配管前端与环形汇集部连通，所述环形汇集部与高压管道连通，所述各分配管后端分别安装有喷嘴，以喷出水雾，吸收汽车尾气。3.根据权利要求2所述的一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统，其特征在于，所述各喷嘴的安装角度向喷雾管中心倾斜，以当所有喷嘴同时喷出水雾时，形成收缩状水雾墙，挡住并吸收汽车尾气。4.根据权利要求1所述的一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统，其特征在于，所述喷雾挡板包括圆弧形挡盖和竖向挡板，所述集液管为圆弧形集液管，所述圆弧形挡盖前端安装在喷雾管的后侧上部，后端与竖向挡板上端连接，所述竖向挡板下端与圆弧形集液管连接，以挡住喷洒出的水雾，汇集后回流至集液箱。5.根据权利要求1所述的一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统，其特征在于，所述储水箱设有加水口，所述集液箱设有排液口。6.一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：1）汽车发动机工作时，启动系统，电动泵开始工作；2）电动泵从储水箱中抽出水液，加压后通过高压管道输送到喷雾管；3）喷雾管通过其上的分配管和喷嘴喷射出水雾，挡住汽车尾气，并与汽车尾气中的粉尘、废气充分碰撞凝聚、反应；4）吸收了汽车尾气的水雾经过喷雾挡板的阻挡，汇流至集液管，而后回流至集液箱。7.根据权利要求6所述的一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统的工作方法，其特征在于，设于喷雾管后端的各喷嘴的安装角度向喷雾管中心倾斜设定角度，以当所有喷嘴同时喷出水雾时，形成收缩状水雾墙，充分挡住汽车尾气。8.根据权利要求6所述的一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统的工作方法，其特征在于，所述储水箱的水中添加有硝酸黄烟处理剂。

百度查询： 厦门大学嘉庚学院 一种防汽车尾气扩散的尾气净化系统及其工作方法

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