一种对开式大功率防爆发动机尾气冷却装置的制作方法

1.本发明属于装备制造领域，具体是一种对开式大功率防爆发动机尾气冷却装置。


背景技术：

2.防爆发动机是适用于矿场、油田等具有潜在危险性爆炸气体/粉尘环境的动力机械，根据相关规范的要求用于上述危险区的设备表面温度不能高于200℃，且不能有火星等点燃原，而大功率防爆发动机（额定功率400kw或以上）的尾气温度一般在380℃~450℃之间（湿式排气方式），所以防爆发动机要配备专门的尾气冷却装置。发动机的高温废气经常携带有积碳等废物颗粒，在高温作用下容易产生火星甚至火焰排至空气中，为此还要在防爆发动机的排气管路上设置阻火器，以及积碳排放干扰措施，防止积碳及火焰排至空气中。发动机运转还有降噪要求，尾气排放管路上还要配有消音器。为此，防爆发动机的尾气处理装置要集冷却、阻火、收集碳粒、消音降噪等功能为一体。现在已有的大功率防爆发动机尾气处理装置有分体式（单独设置消音器，其余功能集成在另外一个装置上）和一体式（将四个功能集成在一个装置上），由于分体式冷却水箱体积小，需要经常补冷却液，且结构复杂，在国内应用较少，一体式冷却水箱体积大，且结构简单，在国内应用较多。但当前的一体式冷却水箱为一焊死封装结构，内部消音器不易拆出维护，需要破损拆卸，不能满足在积碳沉积较多后，或内部消音器损坏时，方便更换或维修的要求；同时在内部消音器破裂泄露后也不能及时发现问题，直到问题严重后才能从排气和发动机运行异常上发现问题，不利于现场安全使用。
发明创造内容
3.申请人在长期从事机械设计与制造的工作中，经过不断探索和研究，目的在于提供一种对开式大功率防爆发动机尾气冷却装置，改进目前一体式冷却水箱需要破损拆卸和维修不方便的缺点，提高设备的可维保性和组装便利性，从而更好地市场化推广。
4.本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是，提供一种对开式大功率防爆发动机尾气冷却装置，通过将冷却装置设计为对开两瓣式封闭箱体，两瓣箱体以翼缘法兰形式对接安装，并按照立式消音器外形，在两瓣箱体法兰面上设计凹陷包罗面，将立式消音器封装在箱体内部，在立式消音器的出口处设计有阻火器安装法兰，阻火器安装法兰同时还起到连接两瓣箱体的作用。箱体包罗面可以和立式消音器良好接触，达到顺利传热的目的，如果由于制造误差原因，导致不能良好接触，箱体上面设计有传热填料口，可以通过填料口向立式消音器和箱体包罗面不能良好接触处填充传热散料，以达到立式消音器内的高温发动机废气与箱体内的传热介质进行高效换热，从而实现冷却废气的目的，达到防爆要求。当立式消音器出现由于长时间受高温废气侵蚀，出现裂纹，或废气碳粒附着集聚，影响传热效果时，可以通过拆开对开两瓣式的箱体法兰进行维护或更换，达到重复使用、方便维修的目的。
5.进一步地，所述对开两瓣式封闭箱体通过翼缘法兰和阻火器安装法兰连接在一
起，两瓣箱体可以分开为两个独立个体，每瓣箱体上分别设置有冷却液循环进液口和出液口。
6.进一步地，所述每瓣箱体外形为封闭长方体结构，在对开法兰面上有凹陷包罗面，凹陷包罗面可以与立式消音器良好接触。
7.进一步地，所述对开两瓣式箱体连接在一起时，可以将立式消音器封装于内部，两瓣式箱体从外表看仍为长方体结构。
8.进一步地，所述对开两瓣式箱体发动机侧一瓣箱体有与发动机排气口连接的接口，此接口通向内部的立式消音器，引导发动机废气通向立式消音器。
9.进一步地，所述对开两瓣式箱体发动机对侧一瓣箱体上部设计有填料口，此填料口既可当观察孔，观察内部立式消音器是否泄露，如果立式消音器有废气泄露，可通过此口及时发现；也可当传热散料填料口，向立式消音器和箱体包罗面不能良好接触处填充传热散料，达到立式消音器内的高温发动机废气与箱体内的传热介质进行高效换热的目的；还是立式消音器与箱体间的透气孔，避免立式消音器与箱体间的残余空气由于立式消音器的高温废气发生热胀冷缩，影响对开式箱体连接法兰的连接强度。
10.本发明的有益效果分析如下：（1）各构件功能：所述对开两瓣式箱体承装有冷却液，且各设置有冷却液的进液口和出液口供冷却液循环流动，所述立式消音器被封装至对开两瓣式箱体的包罗面内，并良好接触，使得发动机的废气在消音降噪的同时，与对开两瓣式箱体内的冷却液进行传热降温，在对开两瓣式箱体的上部立式消音器的出口处设置有阻火器安装法兰，此法兰既安装了阻火器，又连接了对开两瓣式箱体，当拆下对开两瓣式箱体翼缘法兰螺栓和阻火器安装法兰螺栓，即可拆开箱体，取出立式消音器，进行维保或更换。所述对开两瓣箱体发动机侧箱体侧部设置有与发动机排气口对接的接口，发动机对侧箱体上部设置有填料口，此口起到填料、观察、透气的作用。
11.（2）优点说明：
①
对开两瓣式箱体通过拆装法兰螺栓，实现无损简易拆装，从而轻松取出易损坏的立式消音器。
②
立式消音器包裹在对开两瓣式箱体的包罗面内，整体集成性好，减少占地空间，便于运输。箱体上设置的填料口，起到了一口三用的功能，既保障了传热效果，又增加了维保便利性和使用安全性。
12.综上所述，本发明的一种对开式大功率防爆发动机尾气冷却装置，与现有技术相比较，提高了拆装的便利性，实现了无损拆装，立式消音器可以方便拆出维保和更换，同时新的设计有利于现场及时发现问题，提高了运营安全性。
附图说明
13.图1为本发明一种对开式大功率防爆发动机尾气冷却装置示意图；图2为本发明阻火器安装法兰示意图；图3为本发明对开两瓣式箱体发动机侧箱体示意图；图4为本发明对开两瓣式箱体发动机对侧箱体示意图；图5为本发明立式消音器示意图。
具体实施方式
14.本发明的实施例1，参看图1，一种对开式大功率防爆发动机尾气冷却装置，其结构是：包括排出管1，阻火器2，阻火器安装法兰3，对开两瓣式箱体发动机对侧一瓣箱体4，对开两瓣式箱体发动机侧一瓣箱体5，立式消音器6。实施时，箱体4和箱体5通过各自的翼缘法兰、阻火器安装法兰3连接在一起，将立式消音器6封装在箱体内，反之，当需要拆卸时，拆掉上述连接，就可将箱体4和箱体5分开，取出立式消音器6。
15.本发明的实施例2，参看图2，阻火器安装法兰3，为一台阶结构，螺栓孔分上下两层分布，底层螺栓孔用于连接箱体4和箱体5上的半法兰4.7和半法兰5.7，上层螺栓孔用于安装阻火器2。
16.本发明的实施例3，参看图3，对开两瓣式箱体发动机侧一瓣箱体5，中间封板5.1周边分布有翼缘法兰螺栓孔，用于对开式箱体的连接，出液口5.2用于冷却液循环出液，呼吸帽5.3用于箱体透气并加注冷却液，凹陷包罗面5.4用于承装立式消音器6，与消音器外壁良好接触，便于传热，发动机连接口5.5，用于连接发动机的尾气排放管道，进液口5.6用于冷却液循环进液，半法兰5.7上开有螺栓孔用于安装阻火器安装法兰3。
17.本发明的实施例4，参看图4，对开两瓣式箱体发动机对侧一瓣箱体4，中间封板4.1周边分布有翼缘法兰螺栓孔，用于对开式箱体的连接，出液口4.2用于冷却液循环出液，呼吸帽4.3用于箱体透气并加注冷却液，凹陷包罗面4.4用于承装立式消音器6，与消音器外壁良好接触，便于传热，填料口4.5，有可拆卸盖帽，用于填传热散料、观察立式消音器6是否有废气泄露，以及内部热涨冷缩时透气，进液口4.6用于冷却液循环进液，半法兰4.7上开有螺栓孔用于安装阻火器安装法兰3。
18.本发明的实施例5，参看图5，立式消音器6，为一圆筒结构，上下皆为圆顶结构，便于发动机废气流动，进口6.1与箱体5配合，引导废气进入消音器内，出口6.2与阻火器2对接，引导废气排出，隔断6.3实现消音作用，整个结构使废气沿圆筒内壁流动，在消音的同时将热量经内壁传出。
19.以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明的保护范围。