大型柴油机节能降噪安全系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103498713 A (43)申请公布日 2014.01.08 CN 103498713 A (21)申请号 201310459849.0 (22)申请日 2013.09.29 F01N 1/08(2006.01) F01N 5/02(2006.01) F02M 37/00(2006.01) (71)申请人宝鸡石油机械有限责任公司地址 721002 陕西省宝鸡市东风路 2 号 (72)发明人董兴华于兴军张鹏飞周建峰赵涛 (74)专利代理机构西安弘理专利事务所 61214 代理人罗笛 (54) 发明名称大型柴油机节能降噪安全系统 (57) 摘要本。

2、发明公开了一种大型柴油机节能降噪安全系统，包括热能调节、消音和静电消除机构三部分；热能调节部分包括闭合的导热管，导热管的一部分环绕在废气排出管道外表面、导热管的一部分环绕在油水管线及水箱的外表面；在导热管中安装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接；在柴油机缸体口沿设置有温度传感器，温度传感器输出端与控制器通过信号线连接，在废气排出管道中连通有凹凸式消音器，在单个气路管道及油水管道的连接法兰处，均设置有连接两端法兰的短接线。本发明的装置，提高热效率，最大限度的保护人身与设备的安全。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 3 页。

3、附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页 (10)申请公布号 CN 103498713 A CN 103498713 A 1/1 页 2 1. 一种大型柴油机节能降噪安全系统，其特点在于：包括热能调节部分、消音部分和静电消除机构（4）三部分，热能调节部分是，包括闭合的导热管（2），导热管（2）的一部分环绕在与柴油机缸体（7）连通的废气排出管道（6）外表面、导热管（2）的一部分环绕在油水管线（8）及水箱（9）的外表面；在导热管（2）中安装有流量控制阀，流量控制阀与控。

4、制器连接；在柴油机缸体（7）口沿设置有温度传感器（5）的探头，温度传感器（5）输出端与控制器通过信号线连接。 2. 根据权利要求 1 所述的大型柴油机节能降噪安全系统，其特点在于：所述的消音部分是，在废气排出管道（6）中连通有凹凸式消音器（1），凹凸式消音器（1）采用变截面凹凸型外形。 3. 根据权利要求 1 所述的大型柴油机节能降噪安全系统，其特点在于：所述的静电消除机构（4）是，在单个气路管道及油水管道的连接法兰处，均设置有连接两端法兰的短接线（10），所有的短接线（10）依次采用环形连接方式或放射型连接方式最终接地。。

5、权利要求书 CN 103498713 A 2 1/3 页 3 大型柴油机节能降噪安全系统技术领域 0001 本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种大型柴油机节能降噪安全系统。背景技术 0002 工业领域使用的柴油机，尤其是功率在 600KW 以上的大型柴油机，在使用过程中都存在以下三方面问题： 0003 1）热能利用率低，且供求不均衡：一般柴油机产生热能的 30%-35% 是作为废气排走，导致这部分热量没有充分利用白白浪费掉；另一方面，进入柴油机缸体的冷却水温度多要求稳定在60以上，需要大量的热能加热水温。冷天低负荷作业，尤其是柴油机无防护受。

6、风吹时，机体工作温度会较低，长时间在此温度下工作，不做任何防护会损坏柴油机内部的动力设备。 0004 2）工作噪音大：柴油机由于排烟管设计上的不足，导致局部位置容易产生气体漩涡，阻碍气体的排出，空气流动和排烟管腔壁摩擦进而产生很大的噪声，让人难以忍受。 0005 3）静电问题比较突出：柴油机管线在工作时会因液体流动和管壁摩擦产生静电，进而在电阻最低的地方可能会产生打火，造成一定的安全隐患。发明内容 0006 本发明的目的是提供一种大型柴油机节能降噪安全系统，解决了现有技术中存在的热能利用率低、排气噪声大、局部位置积聚静电的问题。 0007 本发明所采。

7、用的技术方案是，一种大型柴油机节能降噪安全系统，包括热能调节、消音和静电消除机构三部分， 0008 热能调节部分是，包括闭合的导热管，导热管的一部分环绕在与柴油机缸体连通的废气排出管道外表面、导热管的一部分环绕在油水管线及水箱的外表面；在导热管中安装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接；在柴油机缸体口沿设置有温度传感器的探头，温度传感器输出端与控制器通过信号线连接。 0009 本发明的大型柴油机节能降噪安全系统，其特点还在于： 0010 消音部分是，在废气排出管道中连通有凹凸式消音器，凹凸式消音器采用变截面凹凸型外形。 0011 静电消除机构是，在单个气。

8、路管道及油水管道的连接法兰处，均设置有连接两端法兰的短接线，所有的短接线依次采用环形连接方式或放射型连接方式最终接地。 0012 本发明的有益效果是，确保在提高使用效率的同时，最大限度的保护人身与设备的安全，创新点主要基于以下三点： 0013 1）导热平衡机构的引入将废气中的热能应用到冷却（加热）系统中，通过对导热管内介质流速的控制来稳定柴油机缸体温度。 0014 2）考虑空气流动特点对排气管道外形重新设置，确保降低排气阻力、稳定空气流速、降低噪音的目的。说明书 CN 103498713 A 3 2/3 页 4 0015 3）依据管道走向特点，通过。

9、环形连接和放射性连接相结合的等电位接地网方式，将静电导走，降低安全隐患。附图说明 0016 图 1 是本发明装置的热能调节和降噪部分的结构示意图； 0017 图 2 是本发明装置中的静电消除机构局部位置短接示意图； 0018 图 3 是本发明装置中的静电消除机构在系统管路的短接示意图。 0019 图中， 1. 凹凸式消音器， 2. 导热管， 3. 导热平衡机构， 4. 静电消除机构， 5. 温度传感器， 6. 废气排出管道， 7. 柴油机缸体， 8. 油水管线， 9. 水箱， 10. 短接线。具体实施方式 0020 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 0021 本发。

10、明装置的结构是，包括热能调节部分、降噪部分和静电消除机构 4 三部分， 0022 参照图1，热能调节部分是，包括闭合的导热管2，导热管2的一部分环绕在与柴油机缸体 7 连通的废气排出管道 6 外表面、导热管 2 的一部分环绕在油水管线 8 及水箱 9 的外表面； 0023 在导热管 2 中安装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接，流量控制阀与控制器一起组成导热平衡机构 3 ；在柴油机缸体 7 口沿设置有温度传感器 5 的探头，温度传感器 5 输出端与导热平衡机构 3 中的控制器通过信号线连接。 0024 导热平衡机构 3（含温度传感器 5），主要通过流量控制阀来。

11、控制导热管 2 中的介质流速的快慢，实现调节加热（冷却）的效果，在提高热能利用率的同时也起着温度调节的作用。 0025 参照图 1，消音部分是，在废气排出管道 6 （靠近出口位置）连通有凹凸式消音器 1。凹凸式消音器1采用变截面凹凸型外形，进气口一端与柴油机缸体7的排气口连接，出气口一端与废气排出管道 6 连接。凹凸式消音器 1 依据管道截面突变引起声阻抗变化，使部分噪声反射，进而声波相互干涉，从而降低向外辐射噪音。 0026 参照图 2、图 3，静电消除机构 4 是，静电消除机构 4 在单根管线上将连接法兰对接处（或接头的对接处）两侧短接，并在。

12、端头接地（PE）；同时，静电消除机构 4 在整个管路系统中采用环形连接和放射性连接相结合的方式，将等电位做成一个整体，同时将终点接地（PE）。 0027 在柴油机的燃油管 1、 2 号线端头的对接法兰之间连接有短接线 10，在原油管 1、 2 号线端头的对接法兰之间连接有短接线 10，在液化燃气管 1、 2 号线端头的对接法兰之间连接有短接线 10，所有的短接线 10 依次采用环形连接方式或放射型连接方式最终接地，构成本发明总的静电消除机构 4。 0028 本发明装置的工作原理是： 0029 1）提高热能利用效率。以导热平衡机构 3 为主，一是通过温度传感器。

13、 5，它内置到缸体入水口检测水温，并将结果反馈回装置本体；二是导热平衡机构 3 的控制器，它依据温度传感器的反馈控制内部液体介质的流速；三是导热管 2，导热管 2 的一部分缠绕在废气排出管道 6 外表面，通过热交换方式将废气中的热能循环应用到加热（冷却）系统中（吸收热说明书 CN 103498713 A 4 3/3 页 5 量），同时导热管 2 的另一部分缠绕在油水管线 8 及水箱 9 外表面，通过循环方式将得到的热能应用到内部介质加热或冷却（释放热量），用于加热（或冷却）其内部介质，保证正常工作所需的温度。 0030 由于热交换是一个。

14、相对的动态过程（当导热管内介质温度高于被加热体时，是加热的过程；当导热管内介质温度低于被加热体时，是冷却的过程），所以在提高热能利用率的同时也起着温度调节的作用：当导热管横截面积和废气排出管道的温度均为一定值时（或变化幅度不大），导热管内流动介质的温度高低就取决于流速的快慢：当温度过低时，该装置就降低流速来提高加热（水箱和管线）的温度；当温度过高时，它就提高流速来降低（水箱和管线）的温度。 0031 2）显著消除噪音。从图 1 中可见，凹凸式消音器 1 为凹凸依次相间的形状，人为增加管道截面突变程度，采用 “凹凸式消音器” 的结构，。

15、利用声音传播特性，即管道截面突变引起声阻抗变化，使部分噪声反射，进而声波相互干涉，从而降低向外辐射噪音。 0032 3）防止静电积聚。依据管路走向特点设置等电位接地网。在单根管线上采用短接线 10 将法兰两侧短接，并在端头接地（PE）（详见图 2）；在管路系统中进行环形连接和放射性连接相结合的方式，将等电位做成一个整体，通过一定的安全冗余来确保接地效果，同时将终点接地（PE），确保不会有静电聚集（详见图 3）。确保因液体流动和管壁摩擦所产生的静电被及时导走，降低不安全的风险。 0033 本发明装置的工作过程是，在启动柴油机之前，先在柴油机缸。

16、体排烟口与废气排出管道 6 之间将凹凸式消音器 1 连接好，将导热管 2 与导热平衡机构 3 按照（图 1）连接到位，同时根据柴油机不同型号，将导热平衡机构 3 的工作参数设置在预定范围内；将静电消除机构 4 按照管路系统走向特点进行环形连接和放射性连接相结合的方式，将等电位做成一个整体，同时将终点接地（PE），最后，再完成导热管 2 的绝缘检测和导热平衡机构 3 的接地检测，就可以使用了。 0034 本发明装置的，对所有柴油机有效，对使用液化燃气的机器同样适用。说明书 CN 103498713 A 5 1/2 页 6 图 1 说明书附图 CN 103498713 A 6 2/2 页 7 图 2 图 3 说明书附图 CN 103498713 A 7 。

摘要
申请专利号：	CN201310459849.0	申请日：	2013.09.29
公开号：	CN103498713A	公开日：	2014.01.08
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	登录超时
IPC分类号：	F01N1/08; F01N5/02; F02M37/00	主分类号：	F01N1/08
申请人：	宝鸡石油机械有限责任公司
发明人：	董兴华; 于兴军; 张鹏飞; 周建峰; 赵涛
地址：	721002 陕西省宝鸡市东风路2号
优先权：
专利代理机构：	西安弘理专利事务所 61214	代理人：	罗笛
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内容摘要

本发明公开了一种大型柴油机节能降噪安全系统，包括热能调节、消音和静电消除机构三部分；热能调节部分包括闭合的导热管，导热管的一部分环绕在废气排出管道外表面、导热管的一部分环绕在油水管线及水箱的外表面；在导热管中安装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接；在柴油机缸体口沿设置有温度传感器，温度传感器输出端与控制器通过信号线连接，在废气排出管道中连通有凹凸式消音器，在单个气路管道及油水管道的连接法兰处，均设置有连接两端法兰的短接线。本发明的装置，提高热效率，最大限度的保护人身与设备的安全。

权利要求书

权利要求书
1.  一种大型柴油机节能降噪安全系统，其特点在于：包括热能调节部分、消音部分和静电消除机构（4）三部分，
热能调节部分是，包括闭合的导热管（2），导热管（2）的一部分环绕在与柴油机缸体（7）连通的废气排出管道（6）外表面、导热管（2）的一部分环绕在油水管线（8）及水箱（9）的外表面；在导热管（2）中安装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接；在柴油机缸体（7）口沿设置有温度传感器（5）的探头，温度传感器（5）输出端与控制器通过信号线连接。

2.  根据权利要求1所述的大型柴油机节能降噪安全系统，其特点在于：所述的消音部分是，在废气排出管道（6）中连通有凹凸式消音器（1），凹凸式消音器（1）采用变截面凹凸型外形。

3.  根据权利要求1所述的大型柴油机节能降噪安全系统，其特点在于：所述的静电消除机构（4）是，在单个气路管道及油水管道的连接法兰处，均设置有连接两端法兰的短接线（10），所有的短接线（10）依次采用环形连接方式或放射型连接方式最终接地。

说明书

说明书大型柴油机节能降噪安全系统
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种大型柴油机节能降噪安全系统。
背景技术
工业领域使用的柴油机，尤其是功率在600KW以上的大型柴油机，在使用过程中都存在以下三方面问题：
1）热能利用率低，且供求不均衡：一般柴油机产生热能的30%-35%是作为废气排走，导致这部分热量没有充分利用白白浪费掉；另一方面，进入柴油机缸体的冷却水温度多要求稳定在60℃以上，需要大量的热能加热水温。冷天低负荷作业，尤其是柴油机无防护受风吹时，机体工作温度会较低，长时间在此温度下工作，不做任何防护会损坏柴油机内部的动力设备。
2）工作噪音大：柴油机由于排烟管设计上的不足，导致局部位置容易产生气体漩涡，阻碍气体的排出，空气流动和排烟管腔壁摩擦进而产生很大的噪声，让人难以忍受。
3）静电问题比较突出：柴油机管线在工作时会因液体流动和管壁摩擦产生静电，进而在电阻最低的地方可能会产生打火，造成一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种大型柴油机节能降噪安全系统，解决了现有技术中存在的热能利用率低、排气噪声大、局部位置积聚静电的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种大型柴油机节能降噪安全系统，包括热能调节、消音和静电消除机构三部分，
热能调节部分是，包括闭合的导热管，导热管的一部分环绕在与柴油机缸体连通的废气排出管道外表面、导热管的一部分环绕在油水管线及水箱的外表面；在导热管中安装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接；在柴油机缸体口沿设置有温度传感器的探头，温度传感器输出端与控制器通过信号线连接。
本发明的大型柴油机节能降噪安全系统，其特点还在于：
消音部分是，在废气排出管道中连通有凹凸式消音器，凹凸式消音器采用变截面凹凸型外形。
静电消除机构是，在单个气路管道及油水管道的连接法兰处，均设置有连接两端法兰的短接线，所有的短接线依次采用环形连接方式或放射型连接方式最终接地。
本发明的有益效果是，确保在提高使用效率的同时，最大限度的保护人身与设备的安全，创新点主要基于以下三点：
1）导热平衡机构的引入将废气中的热能应用到冷却（加热）系统中，通过对导热管内介质流速的控制来稳定柴油机缸体温度。
2）考虑空气流动特点对排气管道外形重新设置，确保降低排气阻力、稳定空气流速、降低噪音的目的。
3）依据管道走向特点，通过环形连接和放射性连接相结合的等电位接地网方式，将静电导走，降低安全隐患。
附图说明
图1是本发明装置的热能调节和降噪部分的结构示意图；
图2是本发明装置中的静电消除机构局部位置短接示意图；
图3是本发明装置中的静电消除机构在系统管路的短接示意图。
图中，1.凹凸式消音器，2.导热管，3.导热平衡机构，4.静电消除机构，5.温度传感器，6.废气排出管道，7.柴油机缸体，8.油水管线，9.水箱，10.短接线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明装置的结构是，包括热能调节部分、降噪部分和静电消除机构4三部分，
参照图1，热能调节部分是，包括闭合的导热管2，导热管2的一部分环绕在与柴油机缸体7连通的废气排出管道6外表面、导热管2的一部分环绕在油水管线8及水箱9的外表面；
在导热管2中安装有流量控制阀，流量控制阀与控制器连接，流量控制阀与控制器一起组成导热平衡机构3；在柴油机缸体7口沿设置有温度传感器5的探头，温度传感器5输出端与导热平衡机构3中的控制器通过信号线连接。
导热平衡机构3（含温度传感器5），主要通过流量控制阀来控制导热管2中的介质流速的快慢，实现调节加热（冷却）的效果，在提高热能利用率的同时也起着温度调节的作用。
参照图1，消音部分是，在废气排出管道6（靠近出口位置）连通有凹凸式消音器1。凹凸式消音器1采用变截面凹凸型外形，进气口一端与柴油机缸体7的排气口连接，出气口一端与废气排出管道6连接。凹凸式消音器1依据管道截面突变引起声阻抗变化，使部分噪声反射，进而声波相互干涉，从而降低向外辐射噪音。
参照图2、图3，静电消除机构4是，静电消除机构4在单根管线上将连接法兰对接处（或接头的对接处）两侧短接，并在端头接地（PE）；同时，静电消除机构4在整个管路系统中采用环形连接和放射性连接相结合的方式，将等电位做成一个整体，同时将终点接地（PE）。
在柴油机的燃油管1、2号线端头的对接法兰之间连接有短接线10，在原油管1、2号线端头的对接法兰之间连接有短接线10，在液化燃气管1、2号线端头的对接法兰之间连接有短接线10，所有的短接线10依次采用环形连接方式或放射型连接方式最终接地，构成本发明总的静电消除机构4。
本发明装置的工作原理是：
1）提高热能利用效率。以导热平衡机构3为主，一是通过温度传感器5，它内置到缸体入水口检测水温，并将结果反馈回装置本体；二是导热平衡机构3的控制器，它依据温度传感器的反馈控制内部液体介质的流速；三是导热管2，导热管2的一部分缠绕在废气排出管道6外表面，通过热交换方式将废气中的热能循环应用到加热（冷却）系统中（吸收热量），同时导热管2的另一部分缠绕在油水管线8及水箱9外表面，通过循环方式将得到的热能应用到内部介质加热或冷却（释放热量），用于加热（或冷却）其内部介质，保证正常工作所需的温度。
由于热交换是一个相对的动态过程（当导热管内介质温度高于被加热体时，是加热的过程；当导热管内介质温度低于被加热体时，是冷却的过程），所以在提高热能利用率的同时也起着温度调节的作用：当导热管横截面积和废气排出管道的温度均为一定值时（或变化幅度不大），导热管内流动介质的温度高低就取决于流速的快慢：当温度过低时，该装置就降低流速来提高加热（水箱和管线）的温度；当温度过高时，它就提高流速来降低（水箱和管线）的温度。
2）显著消除噪音。从图1中可见，凹凸式消音器1为凹凸依次相间的形状，人为增加管道截面突变程度，采用“凹凸式消音器”的结构，利用声音传播特性，即管道截面突变引起声阻抗变化，使部分噪声反射，进而声波相互干涉，从而降低向外辐射噪音。
3）防止静电积聚。依据管路走向特点设置等电位接地网。在单根管线上采用短接线10将法兰两侧短接，并在端头接地（PE）（详见图2）；在管路系统中进行环形连接和放射性连接相结合的方式，将等电位做成一个整体，通过一定的安全冗余来确保接地效果，同时将终点接地（PE），确保不会有静电聚集（详见图3）。确保因液体流动和管壁摩擦所产生的静电被及时导走，降低不安全的风险。
本发明装置的工作过程是，在启动柴油机之前，先在柴油机缸体排烟口与废气排出管道6之间将凹凸式消音器1连接好，将导热管2与导热平衡机构3按照（图1）连接到位，同时根据柴油机不同型号，将导热平衡机构3的工作参数设置在预定范围内；将静电消除机构4按照管路系统走向特点进行环形连接和放射性连接相结合的方式，将等电位做成一个整体，同时将终点接地（PE），最后，再完成导热管2的绝缘检测和导热平衡机构3的接地检测，就可以使用了。
本发明装置的，对所有柴油机有效，对使用液化燃气的机器同样适用。