本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分的用于處理船舶中的內(nèi)燃活塞發(fā)動機的廢氣的裝置，該裝置包括：廢氣通道，該廢氣通道在其第一端聯(lián)接至發(fā)動機，并且其第二端通向環(huán)境；以及洗滌器單元，該洗滌器單元布置在該廢氣通道的第一端和第二端之間。
本發(fā)明還涉及一種根據(jù)方法獨立權利要求的前序部分的操作用于處理船舶中的內(nèi)燃活塞發(fā)動機的廢氣的裝置的方法。
背景技術：
游船業(yè)和乘客的環(huán)境意識致使對向環(huán)境的排放最小化的要求越來越高。在船舶上已經(jīng)一定程度地使用洗滌來自內(nèi)燃活塞發(fā)動機的廢氣的洗滌器單元，以減少對環(huán)境的廢氣排放。廢氣被引入洗滌器單元，在洗滌器單元中，將洗滌介質(zhì)諸如堿性洗滌溶液噴灑到廢氣內(nèi)，由此堿性成分與廢氣中的酸性成分反應。有時從所謂的處理罐供應洗滌介質(zhì)。該洗滌介質(zhì)從廢氣流吸收so2、熱和其他成分。在經(jīng)過洗滌的廢氣排放到大氣之前，可以將該廢氣引導通過布置在船舶堆疊之前的液滴分離器。由于例如更嚴格的環(huán)境法規(guī)，已經(jīng)研發(fā)了所謂的兩階段或多階段洗滌器單元。在這種洗滌器單元中，在兩個或若干個階段將洗滌介質(zhì)噴灑到廢氣流中。
作為這種洗滌器單元的示例，參照公報wo2007/045721a1和wo2012/113977a1。wo2007/045721a1公開了一種用于在一系統(tǒng)中處理大型增壓內(nèi)燃發(fā)動機特別是柴油發(fā)動機的廢氣的方法和裝置，在該系統(tǒng)中，將來自發(fā)動機的廢氣引導到廢氣洗滌器以至少主要通過水來洗滌和冷卻。
wo2012/113977a1公開了一種利用水基溶液在船舶的雙階段洗滌器系統(tǒng)中處理廢氣的方法，其中在第一洗滌器單元中通過基于海水的洗滌介質(zhì)處理廢氣，而通過基于淡水的洗滌介質(zhì)在第二洗滌器單元處理廢氣。
由于實踐原因，洗滌器單元作為最新部件如果不是不可能的話也是非常難以定位在船舶的廢氣系統(tǒng)中，該廢氣系統(tǒng)具有從洗滌器單元下游通向船舶煙囪的末端管道部?，F(xiàn)在，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，操作狀況并不令人滿意，因此本發(fā)明的目的是提供一種相比于現(xiàn)有技術解決方案性能顯著提高的洗滌器單元。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的大體上通過一種用于處理船舶中的內(nèi)燃活塞發(fā)動的廢氣的裝置來實現(xiàn)，該裝置包括：廢氣通道，該廢氣通道在其第一端聯(lián)接至所述發(fā)動機并且其第二端通向環(huán)境；以及洗滌器單元，該洗滌器單元布置在所述廢氣通道的第一端和第二端之間。本發(fā)明的特征在于，所述裝置還包括廢氣通道清潔系統(tǒng)，該廢氣通道清潔系統(tǒng)被布置成在所述廢氣通道的內(nèi)表面上將清潔液體施加至所述廢氣通道的位于所述洗滌器單元和所述廢氣通道的所述第二端之間的部分。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述清潔系統(tǒng)包括用于噴灑清潔液體的多個噴頭，并且這些噴頭被分配至所述廢氣通道的位于所述洗滌器單元和所述廢氣通道的所述第二端之間的部分。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述噴頭相對于所述廢氣通道的周界來說彼此對準。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述裝置包括布置在所述洗滌器單元和所述廢氣通道的所述第二端之間的鼓風機，并且鼓風機殼體設置有用于從所述殼體去除清潔液體的排泄管。所述排泄管可以通向所述洗滌器單元或者直接通向洗滌器的液體收集系統(tǒng)。這樣，所述清潔系統(tǒng)和所述洗滌器單元結合在它們的液體收集部件，從而共享公共的液體收集系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述裝置包括布置在所述洗滌器單元和所述廢氣通道的所述第二端之間的鼓風機，并且所述噴頭這樣分布：即，沿著所述廢氣通道的位于所述鼓風機和所述廢氣通道的第二端之間的部分的長度，一個縱向位置分布一個噴頭。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述清潔系統(tǒng)包括相對于所述廢氣通道布置的噴頭，所述噴頭包括設置有360°流體輸送覆蓋范圍的噴嘴。換言之，噴灑圖案是半球形的。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述裝置包括布置在所述洗滌器單元和所述廢氣通道的所述第二端之間的鼓風機，并且在所述廢氣通道的位于所述洗滌器單元和所述鼓風機之間的部分處，多個噴頭沿著所述廢氣通道的圓周分布。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述裝置包括布置在所述洗滌器單元和所述廢氣通道的所述第二端之間的消音器單元，并且所述廢氣通道清潔系統(tǒng)包括布置在所述消音器單元的入口側和出口側并被指向成將清潔液體噴向所述消音器單元的表面的多個噴頭。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述清潔系統(tǒng)和所述消音器單元設置有公共的液體收集系統(tǒng)以處理用過的清潔液體和洗滌液體。
本發(fā)明的目的還通過一種操作用于處理船舶中的內(nèi)燃活塞發(fā)動機的廢氣的裝置的方法來實現(xiàn)，在該方法中，在發(fā)動機運轉時的第一操作模式期間，經(jīng)由廢氣通道將廢氣從發(fā)動機引導至洗滌器單元，在該洗滌器單元處，進行廢氣洗滌階段，之后經(jīng)由所述廢氣通道經(jīng)過所述廢氣通道的第二端將廢氣引導至環(huán)境，其特征在于，在發(fā)動機停止時的第二操作模式期間，在所述廢氣通道的內(nèi)表面上，將清潔液體施加至所述廢氣通道的位于所述洗滌器單元和所述廢氣通道的所述第二端之間的部分。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，在所述第一操作模式期間，操作布置在所述洗滌器單元和所述廢氣通道的所述第二端之間的廢氣鼓風機，并且在所述第二操作模式期間，停止所述廢氣鼓風機。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，將清潔液體和用于對廢氣進行廢氣洗滌的洗滌液體每次一種地收集在公共的液體收集系統(tǒng)中。
在船舶安裝時，洗滌介質(zhì)可以是淡水或海水，即，船舶漂浮的水。在使用淡水的情況下，它們通常是再循環(huán)的，從而能夠重復使用相同的水，再循環(huán)淡水的一小部分(所謂的溢流水)被從主水流轉移，引導到處理廠進行清潔或排出船外。使用過的水通過一定量的新補充的淡水來補充。在海水的情況下，所使用的全部水通常都引導到處理廠和排出船外，通常不進行任何再循環(huán)。
淡水系統(tǒng)可以與海水質(zhì)量無關地操作，但是需要一些淡水和一些化學品。海水系統(tǒng)不需要淡水和化學品，但是性能取決于海水質(zhì)量。
通過改變整個系統(tǒng)中的洗滌介質(zhì)可以在兩個不同操作模式中使用同一個洗滌系統(tǒng)。換言之，洗滌系統(tǒng)有時利用淡水操作，有時利用海水操作，這取決于當時的主要條件如何。
附圖說明
在下文中，將參照所附的示例性示意圖描述本發(fā)明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于處理船舶中的內(nèi)燃活塞發(fā)動機的廢氣的裝置。
具體實施方式
圖1示意性地示出了設置有船體2和內(nèi)燃活塞發(fā)動機4的船舶1。船舶1設置有用于處理發(fā)動機4的廢氣的裝置10。該船舶還設置有推進系統(tǒng)(未示出)，該推進系統(tǒng)可以直接通過該發(fā)動機操作或者通過由發(fā)動機產(chǎn)生的電動力來間接地操作。用于處理廢氣的裝置10包括與發(fā)動機4聯(lián)接的廢氣通道12。廢氣通道具有第一端12.1和第二端12.2。廢氣通道的第一端12.1連接至發(fā)動機4，并且該通道主要在船舶內(nèi)延伸，其第二端12.2通向環(huán)境。該裝置設置有洗滌器單元14，該洗滌器14在第一端12.1和第二端12.2之間設置在廢氣通道12中。該洗滌器單元14被布置成用于減小廢氣的雜質(zhì)量，該廢氣被布置成流過該洗滌器單元14。洗滌器單元14具有用于將廢氣供送到該洗滌器單元的入口14.1和用于將廢氣從該洗滌器單元移除的出口14.2。該洗滌器單元還具有用于洗滌液體的入口14.3和用于洗滌液體的出口14.4。該洗滌器單元14可以是大家都公知的類型，因此這里不再詳細地描述該洗滌器單元以及其操作。洗滌器單元14設置有用于噴灑洗滌液體以與流過該洗滌器單元的廢氣接觸并因此對清潔該廢氣的裝置。
該裝置進一步包括與廢氣通道10連接的廢氣通道清潔系統(tǒng)16。該廢氣通道清潔系統(tǒng)16被布置成向廢氣通道10的內(nèi)表面特別是其位于洗滌器單元14和廢氣通道12的第二端12.2之間的部分施加清潔液體。為了清楚起見，將廢氣通道10的位于洗滌器單元14和廢氣通道12的第二端12.2之間的部分稱為出口部10.1。換言之，出口部10.1開始于洗滌器單元的出口14.2，終止于廢氣通道10的真實出口。
該清潔液體優(yōu)選為水基溶液。根據(jù)一個有利的實施方式，該清潔液體為海水或在船舶中可獲得新鮮處理水。
在圖1所示的實施方式中，出口部10.1包括在實際情況下在氣流方向上布置在洗滌器單元14下游的鼓風機20。出口部10.1的第一區(qū)段10.1’布置在洗滌器單元14和鼓風機20之間。出口部10.1具有通向廢氣通道12的第二端12.2且位于鼓風機20下游的第二區(qū)段10.1”。出口部的第一區(qū)段10.1’設置有多個噴頭22。這些噴頭在廢氣通道的位于洗滌器單元和鼓風機之間的區(qū)段處沿著廢氣通道的圓周分布。
清潔系統(tǒng)包括多個噴頭22，這些噴頭22被組裝至廢氣通道12的壁，并且被布置成向通道12內(nèi)噴灑清潔液體。這些噴頭在廢氣通道12的出口部10.1上縱向地分布。該裝置進一步設置有清潔液體分配管24。噴頭22布置在對應的位置，即，噴頭22相對于通道12的周界來說彼此對準，從而噴頭22可在通道12的同一側連接至分配管24。分配管24被布置成從鼓風機到廢氣通道12的第二端12.2都跟隨廢氣通道12的出口部10.1，從而其經(jīng)由最短距離從一個噴頭22直接延伸至另一個噴頭。
每個噴頭22都經(jīng)由分支管26連接至分配管24。分支管26設置有用于打開或關閉分配管24和噴頭22之間的流動連接的閥28。這些噴頭被分布成使得，沿著廢氣通道的出口部10.1，一個縱向位置ln、ln+1處有一個噴頭。噴頭22中的大部分，即，除了位于廢氣通道的出口邊緣處的一個噴頭之外的所有噴頭，都被布置成提供半球狀噴灑圖案。位于廢氣通道的出口邊緣處的噴頭22設置有一般半球噴灑圖案，從而將噴灑引導到通道內(nèi)部。這樣，可以在清潔處理作用下使通道的基本整個內(nèi)表面經(jīng)受處理。
廢氣通道12的第二端12.2設置有圍繞廢氣通道12的外表面的收集溝槽30，該收集溝槽30用于收集可能的凝結水并防止該凝結水沿著通道外表面向下流動。該收集溝槽30設置有用于引導收集在廢氣通道12內(nèi)的水的通路。清潔系統(tǒng)13設置有布置在收集溝槽30中的噴頭22。噴頭與分支管32連接，該分支管32設置有用于打開或關閉分配管24和噴頭22之間的流動連接的閥34。
通道的出口部10.1設置有在發(fā)動機和/或鼓風機運行時的氣體流動方向上布置在鼓風機20后面的消音器單元40。清潔系統(tǒng)13設置有布置在該消音器單元40的兩端處的多個噴頭22’、22”。噴頭22’、22”與設置有用于打開或關閉分配管24和噴頭22之間的流動連接的閥28的分支管26連接。消音器單元設置有具有內(nèi)表面44和外表面46的套筒狀消音元件42。噴頭22’、22”被布置成將清潔流體射流導向消音元件的表面44、46和通道12的內(nèi)表面。
該鼓風機有利地為離心式鼓風機。該離心式鼓風機的殼體21用作清潔液體的收集器，并且該殼體經(jīng)由排泄管23之類的通道連接至洗滌器單元14，以便將所使用的清潔液體引導至洗滌器單元14，并經(jīng)過其進一步到達液體收集系統(tǒng)48。排泄管23可以通到洗滌器14的上部，如圖1所示。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，該排泄管23也可以通向吸引器14的下部或底部。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，離心式鼓風機20的殼體21用作清潔液體的收集器，這使得可以將所用清潔液體經(jīng)由排泄管23’直接引導到液體收集系統(tǒng)48而無需流過洗滌器單元。
每個噴頭都具有清潔液體的公共源50，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，該公共源50是洗滌器單元14的洗滌液體的公共源。
根據(jù)本發(fā)明的清潔系統(tǒng)16和洗滌器單元14設置有公共的液體收集系統(tǒng)。
盡管這里已經(jīng)關于當前被認為是最優(yōu)選實施方式的實施方式以示例方式描述了本發(fā)明，但是要理解，本發(fā)明不限于所公開的實施方式，而是旨在覆蓋如所附權利要求中限定的包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)的本發(fā)明的特征的各種組合或修改以及若干其它應用。如果這種組合在技術上可行，則針對以上任何實施方式提及的細節(jié)可以與另一個實施方式一起使用。