排气清理系统、联动阀的应用以及维修方法

摘要

一种排气清理系统，其包括排气处理系统以及旁通系统，其中所述排气处理系统包括排气处理单元、分别位于所述排气处理单元上、下游的第一、第二管道。所述旁通系统包括与所述第一管道相并联的第三管道以及与所述第二管道相并联的第四管道。所述排气清理系统包括联动阀。当第一管道被完全打开时，联动阀将第三管道关闭；而当第一管道被关闭时，联动阀将第三管道打开。所述排气清理系统还包括安装于第二管道内的屏蔽元件，以在所述旁通系统完全打开时，防止排气进入第二管道，保障维修安全。另外，本发明还揭示了一种联动阀在船机的排气清理系统中的应用以及在发动机运行状态下维修船机的排气清理系统的方法。

权利要求

1.一种排气清理系统，其特征在于，所述排气清理系统包括用以与发动机的排气相连的排气处理系统以及能够将所述排气处理系统进行旁通的旁通系统；其中所述排气处理系统包括排气处理单元、位于所述排气处理单元上游的第一管道以及位于所述排气处理单元下游的第二管道；所述旁通系统连接在所述第一、第二管道的两端，所述旁通系统包括与所述第一管道相并联的第三管道以及与所述第二管道相并联的第四管道；所述排气清理系统包括安装于所述第一管道以及所述第三管道内的联动阀，当所述第一管道被完全打开时，所述联动阀将所述第三管道关闭，而当所述第一管道被关闭时，所述联动阀将所述第三管道打开；所述排气清理系统还包括安装于所述第二管道内的屏蔽元件，以在所述旁通系统完全打开时，防止排气进入所述第二管道；

所述联动阀包括能够在所述第一管道内转动的第一屏蔽门、能够在所述第三管道内转动的第二屏蔽门以及连接所述第一、第二屏蔽门的连杆，所述第一、第二屏蔽门能够在所述连杆的带动下进行同步运动；

所述排气清理系统包括安装在所述第一管道上且位于所述第一屏蔽门下游的第一盲板法兰，所述第一盲板法兰包括第一实心板以及第一空心板；当所述第一屏蔽门打开时，所述第一空心板位于所述第一管道内以让排气通过；当所述第一屏蔽门关闭时，所述第一实心板位于所述第一管道内以截断排气；

所述屏蔽元件包括当所述第一屏蔽门关闭时，用以堵住所述第二管道的蝶阀；

所述屏蔽元件还包括位于所述蝶阀上游的第二盲板法兰，所述第二盲板法兰包括第二实心板以及第二空心板；当所述第一屏蔽门打开时，所述第二空心板位于所述第二管道内以让排气通过；当所述第一屏蔽门关闭时，所述第二实心板位于所述第二管道内以截断排气。

2.如权利要求1所述的排气清理系统，其特征在于：所述连杆包括与所述第一屏蔽门相固定的第一连杆、与所述第二屏蔽门相固定的第二连杆以及与所述第一、第二连杆相枢接的第三连杆。

3.如权利要求1所述的排气清理系统，其特征在于：所述联动阀还包括用以驱动所述第二屏蔽门转动的驱动元件。

4.一种联动阀在船机的排气清理系统中的应用，所述排气清理系统为权利要求1至3项中任意一项所述的排气清理系统。

5.一种在发动机运行状态下维修船机的排气清理系统的方法，其中所述排气清理系统包括与发动机的排气相连的排气处理系统以及能够将所述排气处理系统进行旁通的旁通系统；所述排气处理系统包括排气处理单元、位于所述排气处理单元上游的第一管道以及位于所述排气处理单元下游的第二管道；所述旁通系统连接在所述第一、第二管道的两端，所述旁通系统包括与所述第一管道相并联的第三管道以及与所述第二管道相并联的第四管道；所述排气清理系统包括安装于所述第一管道以及所述第三管道内的联动阀，所述联动阀包括能够在所述第一管道内转动的第一屏蔽门、能够在所述第三管道内转动的第二屏蔽门以及连接所述第一、第二屏蔽门的连杆，所述第一、第二屏蔽门能够在所述连杆的带动下进行同步运动；所述排气清理系统还包括安装在所述第一管道上且位于所述第一屏蔽门下游的第一盲板法兰、安装在所述第二管道上的第二盲板法兰以及安装于所述第二管道内且位于所述第二盲板法兰下游的屏蔽元件；所述第一盲板法兰包括第一实心板以及第一空心板；所述第二盲板法兰包括第二实心板以及第二空心板；所述方法包括如下步骤：S1：使所述联动阀的第一屏蔽门关闭所述第一管道以截断排气，同时所述第二屏蔽门将所述第三管道打开以让排气通过；

S2：关闭所述屏蔽元件，阻止排气进入所述第二管道；

S3：将所述第一盲板法兰的第一实心板安装于所述第一管道内以截断排气；将所述第二盲板法兰的第二实心板安装于所述第二管道内以截断排气；

S4：对所述排气处理单元进行维修。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述联动阀还包括用以驱动所述第二屏蔽门转动的驱动元件，所述屏蔽元件为蝶阀。

说明书

排气清理系统、联动阀的应用以及维修方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种排气清理系统、联动阀在船机的排气清理系统中的应用以及在发动机运行状态下维修船机的排气清理系统的方法。

背景技术

[0002] 近年来，随着各国排放法规的日趋严格，对发动机的排气处理提出了更高的要求。业界已经出现了氧化型催化转换器（DOC）、颗粒捕集器（DPF）以及选择性催化还原剂（SCR）相组合的排气处理系统解决方案。

[0003] 当这种排气处理系统应用于汽车上时，如果其需要维修，在维修时可以将发动机关闭，不会影响维修。但是，如果这种排气处理系统应用于船舶上，在维修时就会产生一定的问题。例如，船舶离岸之后，在其航线上需要保持航行，此时即使排气处理系统发生故障需要维修，也不能将发动机停机。由此带来的问题是，发动机保持运转就会产生有毒的排气，如果不能将这种排气隔离在维修区域之外，就会影响维修人员的健康。

[0004] 因此，需要提供一种新的方案以解决上述技术问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种排气清理系统、联动阀在船机的排气清理系统中的应用以及在发动机运行状态下维修船机的排气清理系统的方法。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种排气清理系统，其包括用以与发动机的排气相连的排气处理系统以及能够将所述排气处理系统进行旁通的旁通系统；其中所述排气处理系统包括排气处理单元、位于所述排气处理单元上游的第一管道以及位于所述排气处理单元下游的第二管道；所述旁通系统连接在所述第一、第二管道的两端，所述旁通系统包括与所述第一管道相并联的第三管道以及与所述第二管道相并联的第四管道；所述排气清理系统包括安装于所述第一管道以及所述第三管道内的联动阀，当所述第一管道被完全打开时，所述联动阀将所述第三管道关闭，而当所述第一管道被关闭时，所述联动阀将所述第三管道打开；所述排气清理系统还包括安装于所述第二管道内的屏蔽元件，以在所述旁通系统完全打开时，防止排气进入所述第二管道。

[0007] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述联动阀包括能够在所述第一管道内转动的第一屏蔽门、能够在所述第三管道内转动的第二屏蔽门以及连接所述第一、第二屏蔽门的连杆，所述第一、第二屏蔽门能够在所述连杆的带动下进行同步运动。

[0008] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述连杆包括与所述第一屏蔽门相固定的第一连杆、与所述第二屏蔽门相固定的第二连杆以及与所述第一、第二连杆相枢接的第三连杆。

[0009] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述联动阀还包括用以驱动所述第二屏蔽门转动的驱动元件。

[0010] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述排气清理系统包括安装在所述第一管道上且位于所述第一屏蔽门下游的第一盲板法兰，所述第一盲板法兰包括第一实心板以及第一空心板；当所述第一屏蔽门打开时，所述第一空心板位于所述第一管道内以让排气通过；当所述第一屏蔽门关闭时，所述第一实心板位于所述第一管道内以截断排气。

[0011] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述屏蔽元件包括当所述第一屏蔽门关闭时，用以堵住所述第二管道的蝶阀。

[0012] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述屏蔽元件还包括位于所述蝶阀上游的第二盲板法兰，所述第二盲板法兰包括第二实心板以及第二空心板；当所述第一屏蔽门打开时，所述第二空心板位于所述第二管道内以让排气通过；当所述第一屏蔽门关闭时，所述第二实心板位于所述第二管道内以截断排气。

[0013] 本发明还揭示了一种联动阀在船机的排气清理系统中的应用，所述排气清理系统为上述的排气清理系统。

[0014] 本发明还揭示了一种在发动机运行状态下维修船机的排气清理系统的方法，其中所述排气清理系统包括与发动机的排气相连的排气处理系统以及能够将所述排气处理系统进行旁通的旁通系统；所述排气处理系统包括排气处理单元、位于所述排气处理单元上游的第一管道以及位于所述排气处理单元下游的第二管道；所述旁通系统连接在所述第一、第二管道的两端，所述旁通系统包括与所述第一管道相并联的第三管道以及与所述第二管道相并联的第四管道；所述排气清理系统包括安装于所述第一管道以及所述第三管道内的联动阀，所述联动阀包括能够在所述第一管道内转动的第一屏蔽门、能够在所述第三管道内转动的第二屏蔽门以及连接所述第一、第二屏蔽门的连杆，所述第一、第二屏蔽门能够在所述连杆的带动下进行同步运动；所述排气清理系统还包括安装在所述第一管道上且位于所述第一屏蔽门下游的第一盲板法兰、安装在所述第二管道上的第二盲板法兰以及安装于所述第二管道内且位于所述第二盲板法兰下游的屏蔽元件；所述第一盲板法兰包括第一实心板以及第一空心板；所述第二盲板法兰包括第二实心板以及第二空心板；所述方法包括如下步骤：

[0015] S1：使所述联动阀的第一屏蔽门关闭所述第一通道以截断排气，同时所述第二屏蔽门将所述第三通道打开以让排气通过；

[0016] S2：关闭所述屏蔽元件，阻止排气进入所述第二管道；

[0017] S3：将所述第一盲板法兰的第一实心板安装于所述第一管道内以截断排气；将所述第二盲板法兰的第二实心板安装于所述第二管道内以截断排气；

[0018] S4：对所述排气处理单元进行维修。

[0019] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述联动阀还包括用以驱动所述第二屏蔽门转动的驱动元件，所述屏蔽元件为蝶阀。

[0020] 相较于现有技术，本发明通过设置联动阀以及旁通系统，能够在发动机运行状态下维修船机的排气清理系统。

附图说明

[0021] 图1是本发明排气清理系统的原理图。

[0022] 图2是本发明联动阀组件的立体示意图。

[0023] 图3是图2另一角度的立体示意图。

[0024] 图4是图2再一角度的立体示意图。

[0025] 图5是图2的部分立体分解图。

[0026] 图6是本发明联动阀组件的立体分解图。

[0027] 图7是图4中画圈部分的局部放大图。

[0028] 图8是本发明的联动阀组件在维修之前的立体图。

[0029] 图9是图8中的联动阀组件在拧出螺栓之后的部分分解图。

[0030] 图10是本发明的联动阀组件在维修位置处的立体图。

[0031] 图11是本发明在发动机运行状态下维修船机的排气清理系统的方法的流程示意图。

具体实施方式

[0032] 请参图1所示，本发明揭示了一种排气清理系统，其包括用以与发动机200的排气相连的排气处理系统1以及能够将所述排气处理系统1进行旁通的旁通系统2。其中，所述排气处理系统1包括排气处理单元(EGCS) 10、位于所述排气处理单元10上游的第一管道11以及位于所述排气处理单元10下游的第二管道12。所述旁通系统2连接在所述第一、第二管道11、12的两端，所述旁通系统2包括与所述第一管道11相并联的第三管道21以及与所述第二管道12相并联的第四管道22。所述排气清理系统包括安装于所述第一管道11以及所述第三管道21内的联动阀3。当所述第一管道11被完全打开时，所述联动阀3将所述第三管道21关闭，而当所述第一管道11被关闭时，所述联动阀3将所述第三管道21打开。

[0033] 具体地，请参图2至图10所示，所述联动阀3包括第一阀件31、第二阀件32以及连接所述第一阀件31与所述第二阀件32的连杆33。所述第一阀件31包括第一阀座311、安装于所述第一阀座311内且可相对于所述第一阀座311进行转动的第一屏蔽门312、与所述第一屏蔽门312相固定的第一枢轴313、以及位于所述第一枢轴313一端的第一连接盒314。所述第一阀座311的内缘设有第一斜面315，所述第一屏蔽门312的外缘设有当所述第一屏蔽门312处于闭合位置时与所述第一斜面315相配合的第二斜面316。通过第一斜面315与第二斜面316的配合能够增大密封面积，提高密封的可靠性。

[0034] 所述第二阀件32包括第二阀座321、安装于所述第二阀座321内且可相对于所述第二阀座321进行转动的第二屏蔽门322、与所述第二屏蔽门322相固定的第二枢轴323、以及位于所述第二枢轴323一端的第二连接盒324。所述第二阀座321的内缘设有第三斜面325，所述第二屏蔽门322的外缘设有当所述第二屏蔽门322处于闭合位置时与所述第三斜面325相配合的第四斜面326。通过第三斜面325与第四斜面326的配合能够增大密封面积，提高密封的可靠性。另外，所述联动阀3还设有安装在所述第二连接盒324上且用以驱动所述第二屏蔽门322转动的驱动元件327、与所述驱动元件327相配合的限位开关328、以及用以显示所述联动阀3状态的位置指示器329。在本发明图示的实施方式中，所述驱动元件327为气缸。所述限位开关328用以限制所述第二屏蔽门322的转动位置。所述位置指示器329用以显示所述联动阀3的位置状态，便于检修和维护。

[0035] 所述连杆33包括与所述第一枢轴313相固定且收容于所述第一连接盒314内的第一连杆331、与所述第二枢轴323相固定且收容于所述第二连接盒324内的第二连杆332、以及两端分别与所述第一、第二连杆331、332相枢接的第三连杆333。所述第一屏蔽门312与所述第二屏蔽门322能够在所述连杆33的带动下进行同步运动，避免出现人为的操作失误。在本发明图示的实施方式中，所述第一屏蔽门312与所述第二屏蔽门322保持相互平行。

[0036] 请参图2至图10所示，所述联动阀3安装于T形管4上，以形成一个联动阀组件30。所述T形管4包括进口管道40、第一出口支路管道41以及第二出口支路管道42，其中所述进口管道40与所述发动机200的排气相连，所述第一出口支路管道41对应于所述第一管道11，所述第二出口支路管道42对应于所述第三管道21。所述第一阀件31安装于所述第一出口支路管道41内，所述第二阀件32安装于所述第二出口支路管道42内。

[0037] 具体地，所述第一出口支路管道41设有第一法兰411，所述第一阀座311设有与所述第一法兰411相配合的两个第一凸出部3111。所述第一法兰411设有若干第一安装孔4112，每一个第一凸出部3111设有与所述第一安装孔4112对齐的第二安装孔3112。类似地，所述第二出口支路管道42设有第二法兰421，所述第二阀座321设有与所述第二法兰421相配合的两个第二凸出部3211。所述第二法兰421设有若干第三安装孔4212，每一个第二凸出部3211设有与所述第三安装孔4212对齐的第四安装孔3212。

[0038] 请参图2、图6以及图8至图10所示，所述第一连接盒314上设有第一位置孔3141、第二位置孔3142以及选择性地安装于所述第一位置孔3141以及第二位置孔3142内的螺栓3143。当所述第一屏蔽门312处于打开位置时，所述第一连杆331位于所述第一位置孔3141与所述第二位置孔3142之间。当需要维修所述排气清理系统时，将原先安装在所述第一位置孔3141中的螺栓3143拧出，然后安装在所述第二位置孔3142内以限制所述第一连杆331的转动。

[0039] 所述联动阀组件30还包括与所述第一出口支路管道41相连且用以查看所述第一阀座311与所述第一屏蔽门312的第一检视孔412、以及与所述第二出口支路管道42相连且用以查看所述第二阀座321与所述第二屏蔽门322的第二检视孔422。另外，当所述第一阀座311与所述第二阀座321上积累有灰尘等杂物时，可以使用压缩空气枪伸入所述第一检视孔
412以及所述第二检视孔422中对杂物进行清理。

[0040] 请参图1所示，所述排气清理系统包括安装在所述第一管道11上且位于所述第一屏蔽门312下游的第一盲板法兰5、当所述第一屏蔽门312关闭时用以堵住所述第二管道12的屏蔽元件6、以及位于所述屏蔽元件6上游的第二盲板法兰7。所述第一盲板法兰5包括第一实心板51、第一空心板52以及位于所述第一实心板51与所述第一空心板52之间的第一旋转支点53。当所述第一屏蔽门312打开时，所述第一空心板52位于所述第一管道11内以让排气通过；当所述第一屏蔽门312关闭时，所述第一实心板51位于所述第一管道11内以截断排气。

[0041] 所述屏蔽元件6包括但不限于手动的蝶阀。

[0042] 所述第二盲板法兰7包括第二实心板71、第二空心板72以及位于所述第二实心板71与所述第二空心板72之间的第二旋转支点73。当所述第一屏蔽门312打开时，所述第二空心板72位于所述第二管道12内以让排气通过；当所述第一屏蔽门312关闭时，所述第二实心板71位于所述第二管道12内以截断排气。

[0043] 在一种实施方式中，所述排气处理单元10包括选择性催化还原剂（SCR）、位于所述选择性催化还原剂上游的氧化型催化转换器（DOC）以及颗粒捕集器（DPF）。在其他实施方式中，本发明的排气清理系统还可以适用于船机脱硫系统。

[0044] 在本发明的一种应用中，所述排气清理系统应用于船机上，以实现在线维修。所谓在线维修维修是指在所述发动机200运行状态下维修船机的排气清理系统。因为船舶航行的特殊性，在航行过程中，需要保持发动机处于运行状态，此时不能将发动机停机来维修其排气清理系统。

[0045] 在本发明图示的实施方式中，所述联动阀3是自动控制的。当所述排气清理系统正常使用时，不需要对第一盲板法兰5、第二盲板法兰7以及屏蔽元件6进行控制。即，在所述排气清理系统正常使用时，所述旁通系统2被所述第二屏蔽门322截止，同时所述第一屏蔽门312打开，所述第一空心板52位于所述第一管道11内，所述第二空心板72位于所述第二管道
12内，所述屏蔽元件6打开，从而使排气中的有害物质能够被处理。

[0046] 请参图11所示，本发明还揭示了一种在发动机运行状态下维修船机的排气清理系统的方法，所述方法包括如下步骤：

[0047] S1：使所述联动阀3的第一屏蔽门312关闭所述第一通道11以截断排气，同时所述第二屏蔽门322将所述第三通道21打开以让排气通过；

[0048] S2：关闭所述屏蔽元件6，阻止排气进入所述第二管道12；

[0049] S3：将所述第一盲板法兰5的第一实心板51安装于所述第一管道11内以截断排气；将所述第二盲板法兰7的第二实心板71安装于所述第二管道12内以截断排气；

[0050] S4：对所述排气处理单元10进行维修。

[0051] 在步骤S1中，所述气缸驱动所述联动阀3，使所述第一屏蔽门312以及第二屏蔽门322的位置发生变化。在步骤S1中还包括将原先安装在所述第一位置孔3141中的螺栓3143拧出，然后安装在所述第二位置孔3142内以限制所述第一连杆331的转动步骤。所述螺栓
3143在所述排气清理系统不需要维修时，被安装在所述第一位置孔3141中，当需要维修时，将其移到所述第二位置孔3142中。如此设置，用户不需要寻找其他的螺栓，便于维修。

[0052] 借助所述第一屏蔽门312、第一实心板51、第二实心板71以及屏蔽元件6的共同作用，能够在维修时避免排气进入维修区域，保证维修人员的生命安全。

[0053] 另外，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。