一种汽车尾气净化处理装置的设计

2018-12-21谢鹏鹏陈鹤鹏李薛伟李怡航吴昒晗

机电信息 2018年36期

谢鹏鹏陈鹤鹏李薛伟李怡航吴昒晗

（安徽三联学院，安徽合肥230601）

0 引言

目前，随着我国社会经济的不断发展，道路上的汽车越来越多，而汽车尾气污染问题也逐渐成为一个大问题，汽车尾气中含有的污染物很多，包括悬浮颗粒、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫氧化合物等[1]。汽车尾气不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，影响人的身体健康。在车辆不多的情况下，大气的自净能力尚能化解汽车排出的毒素，但是，随着我国的汽车数量迅速增加，大气已无法将汽车排放的有毒素的尾气净化干净，这就对人们的身体健康产生危害了，若长期循环下去，将会对环境和人体造成严重的伤害[2]。

为更好地解决尾气污染问题，我们设计出一种新型汽车尾气净化处理装置，可以更有效地将空气中的杂质和有毒空气净化。

1 设计构思及方案

为了解决上述技术问题，本项目提供了如下技术方案：

本项目主要是设计一种汽车尾气净化处理装置，包括净化箱，净化箱的一侧设置有进气口，该进气口与环形管的进气端相连接，且该进气口的上方还连接有二号回水管，环形管的两端均固定有过滤网，且两个过滤网之间填充满活性炭，环形管的出气端连接水箱的进气口，水箱一侧的下端连接有一号回水管，且一号回水管的另一端连接环形管的出气端，水箱的顶部设置有贯穿净化箱的进水管，且进水管的一侧连接二号回水管的出水端，水箱的下端还连接有排水管，水箱上端的出气口通过连接管连接还原室，还原室的一侧连接有氧化室，且还原室和氧化室的上方均设置有储液室，还原室和氧化室的下端均连接有排液管，且该两个排液管均与排水管相连接，氧化室上端还通过排气管连接到净化箱外，且排水管的另一端与排气管相连接。

本设计所达到的有益效果是：通过设置环形管，并在环形管中填充活性炭，使汽车尾气进入环形管，能够将尾气中的固体颗粒去除；再在环形管的另一侧设置水箱，通过将尾气通入水箱中，利用水的吸附性，将尾气中亲水的气体净化，且水箱的底端通过一号回水管与环形管相连接，能够将水箱中的水导入环形管中，便于当活性炭中杂质过多时，通过回水将活性炭中的杂质去除，再将污水通过二号回水管导入水箱中，然后从水箱的排水管排入排气管，最后排放到汽车外；另设置还原室和氧化室，并在其上方设置储液室，能够通过还原反应和氧化反应将尾气中的有毒气体净化成无毒气体进行排放。

具体设计图如图1所示。

图1 汽车尾气净化处理装置整体结构图

2 工作原理

如图1所示，此汽车尾气净化处理装置，包括净化箱1，净化箱1的一侧设置有进气口，该进气口与环形管2的进气端相连接，且该进气口的上方还连接有二号回水管10，环形管2的两端均固定有过滤网，且两个过滤网之间填充满活性炭3，环形管2的出气端连接水箱7的进气口，水箱7一侧的下端连接有一号回水管9，且一号回水管9的另一端连接环形管2的出气端，水箱7的顶部设置有贯穿净化箱1的进水管11，且进水管11的一侧连接二号回水管10的出水端，水箱7的下端还连接有排水管16，水箱7上端的出气口通过连接管连接还原室14，还原室14的一侧连接有氧化室15，且还原室14和氧化室15的上方均设置有储液室13，氧化室15上端还通过排气管连接到净化箱1外，且排水管16的另一端与排气管相连接[3]。

净化箱的进气口与环形管的出气端均设置有双向电磁阀，既可以使尾气通入环形管中，又可以将一号回水管流出的水通过环形管和二号回水管流回到水箱中。

一号回水管与环形管出气端的连接处设置有单向电磁阀，二号回水管与环形管进气端设置有单向电磁阀，便于控制水箱中的水进入环形管以及控制环形管中的水进入二号回水管。

两个储液室与还原室和氧化室的连接处均设置有单向电磁阀，便于控制储液室中的药剂进入还原室和氧化室中。

排水管与水箱的连接端设置有单向电磁阀，便于控制水箱中的污水排出情况。

水箱上端的进气口和出气口均固定有导流栅，当气体进入水箱中时，水箱中的水会沸腾，导流栅能够防止水箱中的水渗透出去。

两个储液室的顶端均连接有进液管，且该进液管均贯穿净化箱设置，便于人们通过进液管向储液室中进液，防止储液室中的药剂使用完。

净化箱内设置有PLC，且该PLC分别连接单向电磁阀和双向电磁阀，便于使PLC控制双向电磁阀和单向电磁阀的开启情况。

具体而言，在使用过程中，汽车尾气排放时，净化箱内的PLC控制进气口的双向电磁阀打开通道，使气体进入环形管，然后气体经过过滤网和环形管，将气体中夹杂的固体颗粒去除，气体再从环形管的出口端进入水箱中，水箱内的水沸腾，导流栅控制水不会溅出水箱，然后气体通过水箱的出气口和连接管进入还原室中，PLC再控制储液室内的单向电磁阀打开，该单向电磁阀内安装有计量装置，PLC控制进入设定的量后再控制单向电磁阀关闭，药剂进入还原室中，气体与药剂发生还原反应，然后气体再通过还原箱的出气口进入氧化室，PLC再控制氧化剂进入氧化室中，使气体再跟药剂产生氧化反应，当气体净化后再通过排气管排放出去；若环形管中的活性炭中杂质过多时，PLC再控制一号回水管中的单向电磁阀打开，使水箱中的水进入环形管，再控制二号回水管中的单向电磁阀打开，使水再进入二号回水管，然后回到水箱中。然后PLC再控制两个单向电磁阀关闭，并控制排水管中的单向电磁阀打开，使水箱内的污水通过排水管排放到排气管中，再排出汽车外[4]。