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一种 船舶 发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置

阅读：817发布：2024-01-08

专利汇可以提供一种船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，包括稀释空气过滤器、流量测量装置、稀释通道、微粒取样系统、压差传感器和等动态取样探头，所述稀释空气过滤器的进气口通大气，稀释空气过滤器的出气口通过输送管与第一压力风机相连接，第一压力风机通过流量测量装置与稀释通道的进气端连接，稀释通道的出气端与第二压力风机相连接，尾气排放管通过输送管与第二压力风机的进气口相连接，微粒取样系统通过输送管与稀释通道连通，所述装置结构简单，使用方便，具有检测度高的优越性能。，下面是一种船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，包括稀释空气过滤器(1)、流量测量装置(3)、稀释通道(4)、微粒取样系统(5)、压差传感器(9)和等动态取样探头(10)，其特征在于，所述稀释空气过滤器(1)的进气口通大气，稀释空气过滤器(1)的出气口通过输送管(8)与第一压力风机(2)相连接，第一压力风机(2)通过流量测量装置(3)与稀释通道(4)的进气端连接，稀释通道(4)的出气端与第二压力风机(6)相连接，尾气排放管(11)通过输送管(8)与第二压力风机(6)的进气口相连接，微粒取样系统(5)通过输送管(8)与稀释通道(4)连通。
2.根据权利要求1所述的船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，其特征在于，所述稀释通道(4)具有足够长的长度，以使排气和稀释空气在紊流条件下充分混合，且由不锈钢制造，对内径超过75mm的稀释通道(4)，其厚度和在直径之比应小于或等于0.025，对内径小于或等75mm的稀释通道4，其壁厚不低于1.5mm; 对部分流取样型，内径至少为
75mm, 对于全流取样型，推荐内径至少为75mm。
3.根据权利要求1所述的船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，其特征在于，所述稀释通道(4)内部设有能够使样气预热的加热内丝。
4.根据权利要求1所述的船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，其特征在于，所述尾气排放管(11)与第二压力风机(6)之间设有流量控制器(7)和压差传感器(9)。
5.根据权利要求1所述的船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，其特征在于，所述尾气排放管(11)的内壁上设有等动态取样探头(10)，等动态取样探头(10)的一端通过输送管(8)与压差传感器(9)相连，等动态取样探头(10)的别一端与稀释通道(4)的内壁连通。
6.根据权利要求1所述的船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，其特征在于，所述输送管(8)不超过5m; 直径等于或大于探头直径，但不超过25mm; 在稀释通道的中心线上排出，面向下游。
7.根据权利要求1所述的船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，其特征在于，所述稀释空气过滤器(1)中含有能够消除碳氢化合物的活性炭。

说明书全文

一种船舶 发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及尾气处理领域，尤其是涉及一种船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置。

背景技术

[0002] 船舶运输工业发展迅速,成为物流的主力，2015年全国港口完成货物吞吐量107.8亿吨，其中外贸吞吐量达30.6亿吨，分别是1978年的38和51倍，港口吞吐量连续多年保持世界第一。

[0003] 但是船用柴油机尾气排放：排放物危害大、排放量大、污染严重。船机排气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、颗粒物等排气污染物。美国国家环保局将柴油机排放的40 多种化合物列入了“危险空气污染物清单”（HAPs），如：甲醛、乙醛、1,3－丁二烯、苯、多环芳烃类和砷、铅、汞、锰等金属的化合物。

[0004] 在相关法规中，对于环保要求，国家法律、法规提高了颗粒物排放要求。例如大气污染防治法》等一系列相关法律法规正式实施，环境保护部正式发布《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法（中国第一、二阶段）》（GB15097-2016）。

[0005] 但是船舶尾气治理技术研究现状：国外垄断、国内空白。因国内船舶尾气治理的标准和技术落后，和发达国家相比， GB15097-2016的第一阶段和目前欧洲实施的标准相当，第二阶段和美国第三阶段实施的标准相当。

[0006] 柴油机所使用的柴油含有大量高燃点的油类物质，致使其在柴油机气缸内燃烧远远没有轻油彻底、这就造成尾气中含有大量有毒有害物质，包含一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物，甚至还有尚未燃烧的微液滴油类和类沥青的物质。颗粒物对人体健康的危害主要是对心脏和呼吸系统的影响，如：过早死亡、呼吸急促和心血管疾病；肺功能变化和呼吸系统病症增加；肺组织和结构改变；呼吸系统防御机能下降等。细微颗粒物是导致心血管和呼吸疾病的主要原因，会对人体健康产生严重危害。柴油机排出颗粒物（PM）非常小，能够穿透肺泡壁层，含有能够诱导有机体突变的物质和致癌物，根据美国国家毒物学项目报告，柴油发动机排放的颗粒物中，有98％直径小于10 微米（PM10），94％小于2.5微米（PM2.5），92％小于1 微米（PM1)。美国国家环保局的研究结果表明，在职业病研究中，有相当多的证据表明，以往经常使用柴油发动机的各种职业工人的肺癌发病率与和柴油机排放物的接触有显著的相关性。美国对柴油机所排放的细微颗粒的风险评估研究表明，环境空气中每增加10 微克/m3，由此所引发的癌症死亡率就可能增加1％。实用新型内容

[0007] 本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

[0008] 一种船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，包括稀释空气过滤器、流量测量装置、稀释通道、微粒取样系统、压差传感器和等动态取样探头，所述稀释空气过滤器的进气口通大气，稀释空气过滤器的出气口通过输送管与第一压力风机相连接，第一压力风机通过流量测量装置与稀释通道的进气端连接，稀释通道的出气端与第二压力风机相连接，尾气排放管通过输送管与第二压力风机的进气口相连接，微粒取样系统通过输送管与稀释通道连通。

[0009] 作为本实用新型进一步的方案：所述稀释通道具有足够长的长度，以使排气和稀释空气在紊流条件下充分混合，且由不锈钢制造，对内径超过75mm的稀释通道，其厚度和在直径之比应小于或等于0.025，对内径小于或等75mm的稀释通道，其壁厚不低于1.5mm; 对部分流取样型，内径至少为75mm, 对于全流取样型，推荐内径至少为75mm。

[0010] 作为本实用新型再进一步的方案：所述稀释通道内部设有能够使样气预热的加热内丝。

[0011] 作为本实用新型再进一步的方案：所述尾气排放管与第二压力风机之间设有流量控制器和压差传感器。

[0012] 作为本实用新型再进一步的方案：所述尾气排放管的内壁上设有等动态取样探头，等动态取样探头的一端通过输送管与压差传感器相连，等动态取样探头的别一端与稀释通道的内壁连通。

[0013] 作为本实用新型再进一步的方案：所述输送管不超过5m; 直径等于或大于探头直径，但不超过25mm; 在稀释通道的中心线上排出，面向下游。

[0014] 作为本实用新型再进一步的方案：所述稀释空气过滤器中含有能够消除碳氢化合物的活性炭。

[0015] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

[0016] 本发明的船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，通过尾气排放管将尾气进行相应的技术处理后，使得尾气进行充分混合满足测试条件后直接经管线输送至相应的尾气分析仪器中，从而通过尾气分析仪进行检测后得出相对应的颗粒物浓度，这对于大部分为移动污染源柴油机来言，本发明所提供的尾气在线测量装置的结构简单、体积小、重量轻，更具备实用性。

[0017] 本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0019] 图1是船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置的结构示意图。

[0020] 图中：稀释空气过滤器1、第一压力风机2、流量测量装置3、稀释通道4、微粒取样系统5、第二压力风机6、流量控制器7、输送管8、压差传感器9、等动态取样探头10和尾气排放管11。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0022] 请参阅图1，本实用新型实施例中，一种船舶发动机排气污染物中颗粒物的在线测量装置，包括稀释空气过滤器1、第一压力风机2、流量测量装置3、稀释通道4、微粒取样系统5、第二压力风机6、流量控制器7、输送管8、压差传感器9、等动态取样探头10和尾气排放管
11，所述稀释空气过滤器1的进气口通大气，稀释空气过滤器1的出气口通过输送管8与第一压力风机2相连接，第一压力风机2通过流量测量装置3与稀释通道4的进气端连接，稀释通道4的出气端与第二压力风机6相连接，尾气排放管11通过输送管8与第二压力风机6的进气口相连接，微粒取样系统5通过输送管8与稀释通道4连通，所述稀释通道4具有足够长的长度，以使排气和稀释空气在紊流条件下充分混合，且由不锈钢制造，对内径超过75mm的稀释通道4，其厚度和在直径之比应小于或等于0.025，对内径小于或等75mm的稀释通道4，其壁厚不低于1.5mm; 对部分流取样型，内径至少为75mm, 对于全流取样型，推荐内径至少为
75mm；所述稀释通道4内部设有能够使样气预热的加热内丝；所述尾气排放管11与第二压力风机6之间设有流量控制器7和压差传感器9；所述尾气排放管11的内壁上设有等动态取样探头10，等动态取样探头10的一端通过输送管8与压差传感器9相连，等动态取样探头10的别一端与稀释通道4的内壁连通；所述输送管8不超过5m; 直径等于或大于探头直径，但不超过25mm; 在稀释通道的中心线上排出，面向下游；所述稀释空气过滤器1中含有能够消除碳氢化合物的活性炭。

[0023] 本实用新型的工作原理是：

[0024] 所述测量装置，可用于对柴油机排放尾气颗粒物浓度进行在线的测量，反映实时检测数据。该颗粒物测量装置采用红外线后散射光方式，可以进行长期稳定的监测，对颗粒物浓度具有非常好的相关性、测定范围广，当红外光照射到颗粒物时，发生光散射现象，此散射光的强度根据颗粒物浓度的变化而变化。从传感器系统的先端射出的红外线光束照射在颗粒物上产生光散射，此散射光通过集光镜到达传感器上，传感器检测到的光强度信号转化成电信号，该信号通过放大器和模块转换电路，微机显示器上显示出颗粒物的浓度。

[0025] 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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