本发明专利技术提供车载推进剂废气处理装置，包括车厢和设置在车厢内部的储液箱、水泵、至少两个喷淋塔、气液分离器、风机、液路管路和气路管路，所述液路管路上设有水泵，储液箱通过液路管路与喷淋塔顶部的进液口相连接，所述气路管路包括进气管、排气管和连接管，所述喷淋塔、气液分离器和风机通过连接管依次串联连接，进气管的一端位于车厢外部，进气管的另一端与喷淋塔气体入口相连，排气管的一端与风机相连，排气管的另一端位于车厢外部。本发明专利技术车载推进剂废气处理装置采用至少两个喷淋塔串联连接，在满足废气处理量的基础上增加了废气处理效率，缩小了车载推进剂废气处理装置总体积，具有机动性强、吸收效率高、模块化、小型化等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废气处理领域，尤其是涉及一种机动性强的车载废气处理装置，适用于在部队新型武器和地面设备以及航天、航空等领域。
技术介绍
液体导弹推进剂不仅广泛应用于航天领域，亦作为部队装备的应急动力系统中使用的燃料。其具有比冲大，能量高等优点，但同时又有易燃、易爆及有毒等缺点。液体导弹推进剂在转注、加注过程中产生大量的废气，废气浓度高、毒性大，不但危害人体健康、污染环境，而且所形成的浓烟容易暴露军事目标。因此对使用该燃料的系统，必须可靠、高效、即时地对其产生的废气进行处理。现有的废气处理装置均为固定安装、单一地点使用的，机动性较差，但部队有许多保障任务是在外场进行的，需要有机动性强的废气处理设备配合外场作业，不能即时、高效地处理应急系统产生的推进剂废气，并且不能适应外场较恶劣环境中的机动性能。本专利技术提供一种车载式推进剂废气处理装置，使其具有较强的机动性，能够满足在部队新型武器和地面设备以及航天、航空等领域外场作业的实际应用需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供车载推进剂废气处理装置，通过车厢内置的喷淋塔，采用喷淋吸收法去除废气中的有害成分，将其无害化处理并排入大气，能够即时、高效地处理应急系统产生的推进剂废气，具有机动性强、吸收效率高、模块化、小型化等优点，可适应外场较恶劣环境中的机动性能，且提高其处理能力与使用中的安全性与可靠性。从而防止对操作人员造成健康损害，且废气对周边环境造成污染。本专利技术的技术方案是:车载推进剂废气处理装置，包括车厢和设置在车厢内部的储液箱、水栗、至少两个喷淋塔、气液分离器、风机、液路管路和气路管路，所述液路管路上设有水栗，储液箱通过液路管路与喷淋塔顶部的进液口相连接，所述气路管路包括进气管、排气管和连接管，所述喷淋塔、气液分离器和风机通过连接管依次串联连接，进气管的一端位于车厢外部，进气管的另一端与喷淋塔气体入口相连，排气管的一端与风机相连，排气管的另一端位于车厢外部。风机是为了将废气吸入废气处理装置中提供必要的吸力；气液分离器可将气路管路中残余的少许吸收液经旋风分离原理进行分离，并将其回流入储液箱，以节约吸收液的使用；水栗用于提供吸收液进入喷淋塔时的压头，使其可在塔内液体分布器的作用下均匀喷出，增强废气处理效率。在喷淋塔内，推进剂废气与吸收液逆向流动，两者在喷淋塔内填料作用下，产生极大的气液接触面积，从而将气体中的有害成分吸收，达到净化废气的目的。车载推进剂废气处理装置内由至少两个喷淋塔串联连接，在满足废气处理量的基础上增加了废气处理效率，且缩小了车载推进剂废气处理装置总体积。所述车载推进剂废气处理装置还包括发电机，所述发电机设置在车厢内部与风机、气液分离器和水栗的电源电相连。为扩展本装置的适用场所，该装置还配备一套独立供电系统，使用装置内的发电机以及供电自动切换系统，可使装置在无接入电的外场或接入电不符合设备运行要求的情况下由发电机的电控装置自动进行切换，使废气处理工作不被影响，能够按照预期执行。 所述进气管为波纹管，所述车厢内设有用于存放波纹管的波纹管支架。为方便进气管与废气发生装置相连接。本专利技术车载推进剂废气处理装置将进气管设置为长度可以任意调整的波纹管，使整个车载推进剂废气处理装置应用时更加的灵活方便。所述喷淋塔下端设置在储液箱内部并与储液箱相连通。为考虑整体设备过路、过桥所带来的最大尺寸限制，节省车厢内部空间，使车载推进剂废气处理装置小型化、轻量化，本专利技术车载推进剂废气处理装置直接将喷淋塔下端设置在储液箱内部，降低了喷淋塔的高度，喷淋塔与储液箱以共体的方式连接而非分体形式的管道连接。采用喷淋塔与储液箱一体化设计，比采用管路连接更加充分地利用了高度空间，并且充分挖掘设备各部件重量的利用率，在确保填料量、吸收液量的基础上成功实现轻量化设计，比采用常规的管路连接方式减重I吨多。所述水栗、发电机和波纹管支架设置在储液箱的一端，所述气液分离器和风机设置在储液箱的另一端。水栗、发电机、波纹管支架、气液分离器和风机分别固定安装在车厢的底壁上。所述储液箱侧壁下端设有吸收液出口，储液箱顶壁上设有吸收液注液口，吸收液出口连接有排液阀。吸收液需要更换时，打开排液阀，吸收液从吸收液出口排出。关闭排液阀，将新的吸收液从注液口加入到储液箱中。所述液路管路上还设有阀门和压力表。所述液路管路上设有两个阀门，两个阀门分别设置在水栗两端的液路管路上。所述液路管路上还设有逆止阀，所述逆止阀设置在阀门与水栗之间的液路管路上。所述喷淋塔侧壁底部与储液箱底壁相连接，喷淋塔下端的侧壁上设有与储液箱相连通的排液孔。本专利技术使用Aspen Plus化工流程分析软件对吸收塔气液传质情况建立模型，通过系统的传质系数、物料平衡及热量平衡等衡算，计算出适宜此装置工况的气、液处理参数，并在满足总处理要求的前提下进行优化，以符合整体装置小型化的要求。优选本专利技术车载推进剂废气处理装置喷淋塔塔高1.5-2.5m，喷淋塔直径0.5-0.8m ;更优选喷淋塔塔高2m，喷淋塔塔直径0.6m。本专利技术还使用了 Fluent流场分析软件对喷淋塔内部与气路管路、气液分离器的流场进行了模拟，最终确定本专利技术气路管路的直径为喷淋塔直径的15% -20%，优选气路管路直径为喷淋塔直径的16%。采用较粗的气路管路，可减小管路内流阻，减小风机输气压力，节约能源。喷淋塔顶部设置有液体分布器，液体分布器与进液口相连，所述液体分布器包括进液总管和分布支管，进液总管垂直于喷淋塔并过喷淋塔的圆心设置，进液总管的一端与进液口相连，进液总管的另一端与喷淋塔内侧壁相连接，进液总管上垂直且间隔均布设有多根分布支管，分布支管垂直于喷淋塔设置，分布支管与进液总管相连通，每根分布支管上均布设有出液孔。本专利技术液体分布器能够把吸收液均匀的分布于填料层的顶部，通过分布支管使吸收液在同一高度上进行均匀的初始分布，并且平衡了吸收液的喷出压力，使吸收液在不同位置的流速相同，提高了喷淋塔内填料的传质效率。所述分布支管两端与喷淋塔内侧壁之间的距离相等。所述分布支管两端与喷淋塔内侧壁之间的距离为喷淋塔直径的1/5-1/4。分布支管两端与喷淋塔内侧壁之间距离太近，就会导致一部分吸收液喷淋到喷淋塔内侧壁上，沿喷淋塔内侧壁向下流入储液箱，与废气不能发生充分接触，造成能源浪费，影响废气的吸收效果。分布支管两端与喷淋塔内侧壁之间距离太远则影响吸收液的均匀分布，使部分废气不经过吸收液的吸收沿侧壁直接向上通过喷淋塔。分布支管两端与喷淋塔内侧壁之间的距离为喷淋塔直径的1/5-1/4既能够防止壁流现象又能够尽可能的提高喷淋塔内吸收液的喷淋分布效果。所述喷淋塔中部内侧壁上设有再分布器，所述再分布器呈环形，再分布器的外圆与喷淋塔内侧壁相连接，再分布器的内圆向喷淋塔侧壁下方倾斜，再分布器内圆与外圆之间的距离等于分布支管两端与喷淋塔内侧壁之间的距离。沿喷淋塔内侧壁流下的吸收液经再分布器阻拦后向喷淋塔中心聚集并重新分布。同时，向上流动的废气经再分布器阻挡后也向喷淋塔中心聚集。吸收液与废气充分接触，提高喷淋塔的吸收效率。所述再分布器向喷淋塔侧壁倾斜的角度为30-60°。所述再分布器的内圆上间隔均布设有多个弧形缺口，所述弧形缺口的半径为再分布器内圆半径的1/4-1/2。由于再分布器内圆向喷淋塔侧壁下方倾斜，弧本文档来自技高网...
【技术保护点】
车载推进剂废气处理装置，其特征在于：包括车厢和设置在车厢内部的储液箱、水泵、至少两个喷淋塔、气液分离器、风机、液路管路和气路管路，所述液路管路上设有水泵，储液箱通过液路管路与喷淋塔顶部的进液口相连接，所述气路管路包括进气管、排气管和连接管，所述喷淋塔、气液分离器和风机通过连接管依次串联连接，进气管的一端位于车厢外部，进气管的另一端与喷淋塔气体入口相连，排气管的一端与风机相连，排气管的另一端位于车厢外部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郝战焱，孙鹤，郑雪玲，荆彦文，郝龙，闫子良，徐光，刘朝阳，许宏，
申请(专利权)人：北京航天凯恩化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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