凯南机械设备网 大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于机械设备废气排放的问题，于是小编就整理了3个相关介绍机械设备废气排放的解答，让我们一起看看吧。
1标立方废气等于多少吨？
标立方米是测量气体体积的单位,1标准立方米的含义是： 标立方米即标准立方米,是气体的计量单位,指气体在标准状态下（20℃,1标准大气压）的体积。
常规潜艇航行时是不是都有废气产生？这些废气是直接排到空气中吗？
在目前主流的军用舰艇中，其中最让人闻风丧胆的就是神龙见首不见尾的刺客——潜艇，各国为了提高潜艇的性能可以说是无所不用其极。虽然各大军事强国大多把重点都放在了核动力潜艇身上，但是常规动力潜艇也并没有停止发展，从80年代开始各国纷纷在不依赖空气动力装置（AIP）上大下功夫，诞生了包括闭式循环发动机（柴油机或蒸汽轮机）、斯特林发动机、燃料电池等三种主流AIP潜艇。
（日本苍龙级AIP潜艇，采用斯特林闭循环发动机，是目前世界上排水量最大的常规潜艇
这些潜艇因为使用了新型动力装置，可以长时间潜伏在水下长达两到三个星期，虽然与核潜艇的无限潜航仍然差距明显，但是比常规柴电潜艇两到三天的水下潜伏期增加了将近十倍，极大的提高了常规潜艇的作战能力。那么我们不禁要问，AIP潜艇在水下航行时，发动机不会产生废气吗？那这些废气在水下又是怎么处理并排放的呢？
（常规潜艇内部）
其实对于普通的柴电潜艇而言，并不存在水下排放废气一说，柴电潜艇的工作模式是这样的：在水下利用蓄电池带动电动机潜行，没电了就必须上升至通气管深度浮航，浮航时利用柴油机进行推进，然后柴油机顺便带动发电机给潜艇电池进行充电，充满电了继续潜航，循环往复。而柴油机所需要的氧气和排出的废气都使用通气管进行交换，由于直接排气目标实在太明显，因此大部分柴电潜艇的柴油机尾气是排进海水里的。
（通气管深度浮航的潜艇）
而AIP潜艇也不是所有的都需要排气，其中最先进的燃料电池驱动方式，因为仅仅需要使用燃料电池与氧氢发生电解化学反应后直接产生直流电，中间几乎不产生额外气体，因此也就不存在排放废气的问题。比如著名的德国212AIP潜艇，它的动力装置就是由9组PEM燃料电池单元和两个14吨的液态氧槽和氢气罐组成，在电池反应过程中仅仅产生极少量氢气，而这些氢气又可以回收后二次利用。
（燃料电池原理）
实际上的尾气排放问题其实只存在于使用斯特林发动机和闭式循环发动机类的AIP潜艇，这两种发动机的结构和原理虽然都各不相同，但是都有一个传统燃料燃烧的过程，因此不可避免的会产生大量二氧化碳、一氧化碳、氮气之类的废气，而这些废气的体积已经多到不足以在潜艇内部进行自我消化和储存，因此只能排泄至外部，所以如何科学有效的处理这些废气成为了必须考虑的问题。
（闭式柴油机AIP系统）
那我们不禁要问，废气能不能直接排进水里呢？这是绝对不行的！那为什么传统的柴电潜艇就可以直接排出去呢？浮航状态的柴电潜艇本身就是个活靶子，还有必要在乎这些吗？回归主题，废气直接排进水里有两大隐患：第一、根据实际统计，在200米的水下一艘排水量2000吨的闭式柴油机潜艇所排出的废气会在行驶过的海面形成一个大约300米的气泡带，很容易暴露目标。
（一旦暴露目标很容易被反潜机攻击）
第二、未经处理的废气温度都较高，直接排进水里会引起水体明显的温度变化，形成一个异常的高温尾迹，而现代反潜机所携带的高灵敏度红外探测器能感知到0.01度的温度变化，这么海量的高温尾迹无异于自杀！因此AIP潜艇的废气必须经过降温、减量处理后才能被排放出去，这就是AIP潜艇特有的尾气处理装置。
（潜艇热流尾迹模拟）
AIP潜艇尾气处理装置主要由喷淋冷却、旋转吸收、增压排放、水循环管理装置这几大部分组成。高温尾气在产生后首先进入喷淋冷却系统由雾化后的低温海水进行喷淋冷却，而后进入旋转吸收装置，通过高速旋转，将尾气中含量最高的二氧化碳通过海水和其他化学物质吸收，剩余气体中的氧气和氮气则重新进入发动机中用于二次燃烧，而剩余的一氧化碳等杂质则被高压挤压排放进入海水。经过这样一番处理后，潜艇尾气数量明显减少，温度也降低至与常温，混入海水之中所能引起的气泡和温度变化已经可以忽略不计，极大的减少了AIP潜艇的暴露几率！
（AIP潜艇废气处理系统）
柴油常规潜艇如何控制进气和尾气排放的？
早期的潜艇大部时间在水面航行，新鲜空气直接从潜艇进气管进入艇内，供人员呼吸和柴油机工作。水下航行时则关闭柴油机、关闭进气管，仅靠蓄电池能量驱动螺旋桨旋转。
20世纪30年代荷兰人率先发明了通气管技术，后来德军入侵将技术窃为己有。1944年德国人在新型21型潜艇上使用通气管技术，希望借此挽回败局。结果第三帝国没救成，潜艇却从此进入崭新时代，从以往传统意义上的潜水舰，变成了真正在水下航行的潜艇。通气管成为提升战力的革命性装备，美英苏联等国也纷纷跟进。
▲粗大的通气管
此后很多潜艇上同时装备2套进排气设备，一套供水面航行使用，一套在水下十几米通气管深度航行使用。两套系统管道之间有连通的部分，也可以用阀门分隔密闭。
现代潜艇由于水面航行时间很少，通气管状态航行时间多，所以常依据通气管工作环境要求来设计柴油机，以保证通气管功率。也有潜艇不设置专门的水上进气系统，只用单一的通气管兼作水上进气和水下进气使用。
▲柴油机与进气、排气管系统
一、水上进排气系统。
水上进排气系统由进气围栏、膨胀接头、舌阀、水上排气口、机舱空气量调节阀及进排气管路等部件组成。
潜艇在水面航行时，海面空气由水上进气道经舌阀、进气管道进入机舱，柴油机从机舱中吸取空气工作。废气经内舌阀、排气管、外舌阀和排气管口排出艇外。
二、水下进排气系统。
水下进排气系统由防浪阀、活动空气筒、固定空气简，舌阀、舱内进气围壁、机舱空气量调节阀、排气膨胀接头、止回阀和进排气管道等组成。进气内舌阀之前的那段管道经常与水上进气系统共用。
两套系统的安装位置不同。水上进、排气系统通常在艇身上，排气口位于进气口之后且尽量远离，以免排出的废气被进气口重新吸入。水下进、排气系统在指挥台围壳里面和周边，也就是著名的通气管和排气管。
通气管结构较复杂，由固定空气筒和活动空气筒两段组成。固定空气筒与艇身相连，活动空气筒安装在固定空气筒内部，一般由液压升降机控制伸出回缩。
▲通气管固定和活动空气筒
活动通气管的顶端有防浪浮阀。当海况恶劣波浪较大时，进气口被海水淹没，防浪浮阀中的浮子向上浮起使进气口自动关闭，阻止海水涌入艇内；等波浪过后浮子落下，进气口再重新打开恢复进气。这要求通气管的升起高度要恰到好处，一般以四级海况下浮阀不频繁开启为宜。
排气管结构相对简单，但却对潜艇隐身有重大影响。因为柴油机排出的废气温度很高，如果随意排放会使潜艇周边的海水温度迅速升高，形成明显的红外辐射信号。
▲用柴油机返航的核潜艇，白色烟雾排气
现代反潜机和驱逐舰上的红外探测水平提升很快。理论研究表明，海水温差超过0.001℃就能满足红外探测需求。与海水背景温差越大，对潜艇红外探测、识别距离就越远。现代反潜机上搭载的前视红外探测仪，甚至能探测到水下40米深处的老式潜艇。
因此，为提高潜艇隐身性，减小红外探测概率，柴油机排出的高温废气必须要经过冷却、吸收后再排入海中，以降低对周边海水温度的影响。
▲潜艇排气形成的羽流
冷却高温废气方法有以下几种：
①、空气冷却法。将冷空气引入排气管，在高温废气和排气管壁之间形成一层薄冷却层。通过减少气体和管壁的热对流交换降低排气管温度，抑制壁面红外辐射。如英国“支持者”级常规潜艇就采用空气冷却方式降低红外特征。
②、喷淋冷却法。向排气管内喷入海水形成水雾，通过水蒸发带走废气热能，使排气温度降低，还同时抑制排气嗓声。日本“亲潮”级常规潜艇通过喷射海水使排气温度由500℃降至60℃，效果显著。
③、对流水冷法。在排气管外安装冷却水套、夹层等设备，通过热对流交换使排气温度降低，在各种舰船上广泛使用。
④、水下排气法。将柴油机废气排入海水中冷却吸收。因排气管内压力高于周边海水压力，所以海水并不会倒灌入艇。
▲AIP中的斯特林发动机系统
当潜艇在水下使用AIP系统潜航时，提供动能的燃料电池、闭式循环柴油机、闭式循环汽轮机、斯特林发动机等也同样会产生高温废气。这些废气中一部分可以增氧后再次循环利用，一部分水蒸气冷却回收，另一部分二氧化碳经过降温和吸收后，最终无气泡排放溶解于海水中。
另外，潜艇的进排气系统安全性要求很高，既要通畅高效，也要容易维护操纵，并能有效应对各种紧急情况。若水下航行时进气管不慎关闭，柴油机将在数分钟内将艇内空气消耗一空，造成艇毁人亡的重大事故。所以，潜艇进排气系统不如鱼雷、导弹那样耀眼夺目，却是艇上最关键的设备之一。
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到此，以上就是小编对于机械设备废气排放的问题就介绍到这了，希望介绍关于机械设备废气排放的3点解答对大家有用。