BG67125B1

BG67125B1 - Устройство и метод за почистване на филтри за твърди частици и катализатори

Info

Publication number: BG67125B1
Application number: BG112519A
Authority: BG
Inventors: Любен Лалев; Станев Лалев Любен
Original assignee: Саани Исметов Денкчиев; Станев Лалев Любен
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2020-08-17
Also published as: BG112519A; EP3412355A1

Abstract

Изобретението се отнася до устройство и метод за почистване на филтри за твърди частици (DPF/FАВ) за устройства с за дизелови двигатели и на катализатори за устройства с бензинови или работещи на газ двигатели. Устройството за почистване включва камера за почистване с почистваща глава с дюза и средство за захващане и фиксиране на филтъра или катализатора, резервоар-утайник (19) за почистващ флуид, нагнетателна помпа (8) за подаване на почистващ флуид към почистващата глава, средство за подгряване (12) на почистващия флуид и тръбопровод за подаване на въздух под налягане (14) към почистващата глава. Методът включва неколкократни етапи на промиване в две посоки на почиствания обект със загрят почистващ флуид под налягане, изплакване, контролиране на степента на почистване, при необходимост повтаряне на етапите на промиване и изсушаване. В етапите на промиване за по-голяма ефективност към флуида на кратки периоди се подава и въздух под налягане

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до устройство и метод за почистване на филтри за твърди частици (DPF/ FAB) за устройства с дизелови двигатели и на катализатори за устройства с бензинови или работещи на газ двигатели.

Предшестващо състояние на техниката

Целта на филтрите за твърди частици (DPF, FAP) е да премахват саждите от отработени газове, преди да бъдат изхвърлени в атмосферата. Основната част на такива филтри е керамичен блок от порест карбиден материал, с множество микроканали. При преминаването на изгорелите газове през филтъра саждите се задържат в микроканалите, което с времето води до задръстването им и до необходимостта за регенериране на филтъра.

Целта на каталитичния конвертор (катализатор) е преобразуването на вредните съставки (като въглероден оксид, въглеводород, азотен оксид, и други) на изгорелите газове от работата на двигатели с вътрешно горене в безвредни газове (водни пари, въглероден диоксид и азот). При работата на катализатора той постепенно се задръства с отлагания и се налага да бъде почистен.

Известни са различни методи за почистване (регенериране) на филтри за твърди частици и катализатори:

. Чрез течни спрейове, който се впръскват в отворите на филтрите по време на работа на мотора. След впръскването и почистването спреят се изхвърля от ауспуха директно в атмосферата. В този случай освободените твърди частици нализан отново в атмосферата. При този метод не се налага демонтаж на филтъра и промивка, но ефективността му е малка и води до допълнително замърсяване на атмосферата.

. Чрез водород, който се впръсква във филтъра по време на работа на мотора, и не се налага демонтаж на филтъра. Източник на водорода е отделна машина, като процедурата трае около 30-40 min. И в този метод се разчита на топлите отработени газове излизащи от работещия двигател. Ефективността на този метод също е малка и бързо се налага следващо почистване на филтъра.

. Чрез ултразвук във водна среда. При този метод филтъра се демонтира и се поставя в почистващо устройство. Филтърът се пълни с вода и се обработва с ултразвук в продължение на 14 s, след което се прави „воден удар” при налягане 2,5 bar, за да се разбие нагара. При този метод има опасност от нарушаване на вътрешната конструкция на филтъра, чупене на керамиката.

. Чрез химически агенти - концентрирани разтвори с корозивно действие, чрез които се отстраняват натрупаните във филтъра сажди и нагар. Тъй като обикновено тези разтворители със силно корозивни свойства спрямо различните метали и/или керамиката от които е направен филтъра, след етапа от почистването е необходимо да се добавят неутрализатори. При този метод филтъра се сваля, почиства се и след почистването отново се монтира. Недостатък при тези методи е опасността от повреждане на частите на филтъра от корозивните разтвори.

Съществува необходимост от осигуряването на нов ефективен метод за почистване, който същевременно да не поврежда филтъра и да не е опасен за ползвателите и околната среда.

Техническа същност на изобретението

Задача на изобретението е да се създаде ефективен и икономически изгоден метод за почистване на филтри за твърди частици за устройства с дизелови двигатели и на катализатори на устройства с бензинови или работещи с газ двигатели, чрез използването на почистващ флуид на водна основа.

Допълнително задача на метода за почистването е да е същевременно щадящ почистваните филтри и катализатори, като не води до механично или химично повреждане на частите на почиствания обект.

Допълнително задача на метода за почистването е да е безопасен за операторите осъществяващи почистването и да е щадящ околната среда.

Допълнително задача на метода за почистването е да осигури възможност за ефективен визуален контрол на процеса на почистването, за изпращане и за съхраняване на данните от процеса на почистване.

Описания на издадени патенти за изобретения № 09.1/15.09.2020

Задача на изобретението е и създаването на устройство за почистване на филтри за твърди частици за устройства с дизелови двигатели и на катализатори на устройства с бензинови или работещи е газ двигатели, което да е компактно, ефективно, лесно за използване и икономически изгодно.

Допълнителна задача на изобретението е осигуряването на мобилно устройство.

Тези и други задачи се решават като се създава устройство за почистване на филтри за твърди частици за дизелови двигатели и катализатори за бензинови и работещи на газ двигатели включващо:

- камера за почистване е горна и странични стени и долна стена е решетка;

- почистваща глава, монтирана подвижно в горната част на камерата, която почистваща глава включва средство за захващане и фиксиране на филтъра или катализатора, тяло е централен канал е входящи отвори за почистващ флуид и въздух под налягане, и почистваща дюза, приспособена да бъде вкарана през отвор на почиствания филтър или катализатор;

- резервоар-утайник за почистващ флуид, разположен под решетката на долната стена на камерата за почистване, със средство за зареждане на почистващия флуид и канал за източване на отработения почистващ флуид, който резервоар-утайник е приспособен за утаяване на твърд отпадък от почистването;

- нагнетателна помпа, приспособена да подава флуид е температура до около 120°С, при което нагнетателната помпа е свързана от една страна през входна тръба е резервоара-утайник за засмукване на почистващ флуид, а от друга страна нагнетателната помпа е свързана през шланг под налягане е тялото на почистващата глава за подаване на почистващ флуид под налягане към дюзата на почистващата глава;

- средство за подгряване на почистващия флуид от около 40°С до около 120°С, разположено преди нагнетателната помпа по посока на потока на почистващия флуид;

- тръбопровод за въздух под налягане, като на единият край на тръбопровода за въздух има средство за присъединяване към източник на въздух под налягане е вентил, а другият край на тръбопровода за въздух е свързан към входящия отвор на почистващата глава за подаване на въздух под налягане към дюзата.

В предпочитан вариант устройството за почистване включва програмируем контролен модул за управление на режима на работа на устройството, свързан с възможност за подаване на команди към нагнетателната помпа и средството за подгряване на почистващия флуид за контролиране на налягането и температурата на почистващия флуид;

Желателно е устройството за почистване да включва средство за повдигане и спускане на почистващата глава. В един вариант на изпълнение, това средство включва, въже, свързано в единия си край към електрическа лебедка, а в другия си край въжето е свързано със захващащ механизъм, фиксиран за горната част на почистващата глава, при което въжето е окачено на поддържащ механизъм, монтиран на горната стена на камерата за почистване, като електрическата лебедка е свързана е възможност за получаване на команди е контролния модул. В предпочитан вариант на изпълнение средството за фиксиране на почиствания филтър или катализатор към почистваща глава включва двустранно действащ пневматичен цилиндър свързан чрез тръбопроводи към източник за въздух под налягане, включващ бутало е бутален прът, простиращ се надолу извън пневматичния цилиндър и монтиран в него е възможност за възвратно постъпателно движение, като в долната си част буталният прът е свързан съосно с горна част на тялото на почистващата глава. Около тръба на почистващата дюза е разположен удължен тръбообразен гумен накрайник, който в най-долната си част е фиксиран към тръбата на почистващата дюза, а останалата част на гумения накрайник обхваща свободно тръбата на почистващата дюза, при което средството за фиксиране включва и опорна пластина. Тя е разположена под тялото на почистващата глава, която е свързана неподвижно е пневматичния цилиндър чрез поне един твърд свързващ елемент. Опорната пластина има отвор, разположен съосно на отвора на пневматичния цилиндър, през който отвор на опорната пластина с възможност за възвратно постъпателно движение е монтирана тръбата на дюзата. Горният край на гумения накрайник е е диаметърът, който е по-голям от диаметъра на отвора на опорната пластина и се опира в нея.

Желателно е устройството за почистване на филтри за твърди частици да има средства за фиксиране на долна част на почиствания филтър към решетката. Също така може да има и адаптери към средството за фиксиране, за прикрепянето на различни по размери и форма филтри за твърди частици.

В горната стена и/или в горната част на поне една от страничните стени на камерата за почистване е възможно да са осигурени вентилационни отвори.

В предпочитан вариант камерата има вентилатор, монтиран в горната част на камерата, свързан с възможност за получаване на команди с контролния модул.

Освен това също е възможно в резервоара-утайник да е разположен нивомерен датчик за отчитане на нивото на запълване на резервоара-утайник с почистващ флуид, който нивомерен датчик е свързан за предаване на данни с контролния модул.

В предпочитано изпълнение на устройството за почистване, средството за подгряване на почистващия флуид е разположено непосредствено в резервоара-утайник, при което в резервоара-утайник е осигурен термодатчик за контролиране на температурата на почистващия флуид, свързан за предаване на данни е контролния модул.

Предпочита се устройството за почистване да включва и ендоскопска камера за обследване на почиствания филтър или катализатор, свързана за предаване на данни към контролния модул.

Също така е възможно устройството за почистване да е монтирано на мобилна свободно преместваема платформа.

Друга задача е създаването на метод за почистване на филтри за твърди частици за устройства с дизелови двигатели и за катализатори на устройства с бензинови или работещи с газ двигатели. Тя се решава чрез създаването на такъв метод за почистване чрез устройство за почистване, включващо пневматична почистваща глава за подаване на загрят почистващ флуид под налягане през отворите на филтър за твърди частици или катализатор. Почистващият флуид представлява вода и разтворен в нея органичен препарат на базата на карбоксилна киселина. Споменатият метод включва следните етапи:

- определяне вида, размера и степента на замърсяване на филтъра за твърди частици или катализатора;

- фиксиране на единия край на филтъра за твърди частици или на катализатора към почистваща глава на устройството за почистване;

- задаване в устройството за почистване на температура на почистващия флуид от около 40°С до около 120°С, за предпочитане от 60°С до 80°С;

- промиване в продължение на 10-20 min, за предпочитане 15 min, чрез подаване на загрят до зададената температура почистващ флуид под налягане от около 1,25 bar до около 2,5 bar през дюза на почистващата глава в отвора на единия край на филтъра за твърди частици или на катализатора;

- обръщане на посоката на промиването, чрез завъртане на филтъра за твърди частици или на катализатора и прикрепване на другия му край към почистващата глава, и промиване с почистващ флуид под налягане, със споменатата зададена температура, в продължение на 10-20 min, за предпочитане 15 min;

- контролиране замърсеността на изходящия почистващ флуид на изхода от почиствания филтър за твърди частици или катализатор и повторение на споменатите етапи на промиване до получаването на бистър изходящ почистващ флуид;

- изплакване в продължение на 15-20 min чрез подаване на чиста вода с температура на околната среда през дюзата на почистващата глава;

- визуална проверка на степента на почистване и повтаряне на гореспоменатите етапи на почистване при нужда;

- изсушаване на изплакнатия филтър в продължение на 10-15 min чрез подаване въздух през дюзата на почистващата глава;

За предпочитане почистващият флуид включва вода и карбоксилна киселина или нейна сол.

В един вариант на изпълнение на метода почистващият флуид с воден разтвор на лимонена киселина в състав от 100 g до 200 g, за предпочитане 150 g лимонена киселина на 10 1 вода.

В друг вариант на изпълнение на метода почистващият флуид е воден разтвор на лимонена киселина и фосфорна киселина в състав от 80 g до 160 g, за предпочитане 120 g лимонена киселина и от 20 g до 40 g, за предпочитане 30 g фосфорна киселина на 10 1 вода.

За предпочитане определянето на температурата на почистващия флуид е на базата на замърсеността на почиствания обект, като при силно замърсени филтри се избира температура около 80°С, а

Описания на издадени патенти за изобретения № 09.1/15.09.2020 при слабо и средно замърсени филтри се избира температура от 65°С до 70°С.

Предпочита се почистването да продължава не по-малко от 1 час, и да включва четири етапа на промиване от по 15 min, като се редуват етап на промиване от едната страна филтъра или катализатора и етап на промиване от другата страна на филтъра или катализатора. Възможно е в етапа на промиване през интервали от 15 до 30 s към почистващия флуид в почистващата глава в продължение на 1 до 3 s да се подава въздух под налягане от около 5 bar до около 8 bar.

В предпочитан вариант на изпълнение проверката на степента на почистване се извършва чрез ендоскопска камера.

Изпитанията на метода и устройството съгласно изобретението показаха изключително добри резултати от почистването на филтри и катализатори. Степента на почистване достига до 95-98%, а почистените филтри и катализатори са с не нарушена вътрешна структура и могат да се използват повторно в продължение голям пробег на автомобилите или продължителна работа на устройствата, в които са монтирани почистените филтри или катализатори.

Методът и устройството позволяват почистването на различни по вид, форма, големина и степен на замърсеност филтри и катализатори, като осигуряват адекватна и съобразена е конкретната нужда комбинация от различни режими на почистване. Почистването е икономически изгодно.

Освен това устройството е лесно за управление и манипулация.

Пояснение на приложените фигури

По-подробно изобретението е пояснено е примерни изпълнения на устройството и метода за почистване, дадени като неограничаващи обхвата на изобретението примери, е препратка към приложените фигури, където:

Фигура 1 представлява схематичен изглед на предпочитан вариант на изпълнение на устройството за почистване, съгласно изобретението, със захванат към почистващата глава филтър за твърди частици.

Фигури 2а и 2Ь представят детайлен схематичен изглед на почистващата глава с принцип на действие на средството за захващане в различни фази на захващането, като със стрелки са дадени посоката на движение на въздуха и на буталото в пневматичния цилиндър.

Примери за изпълнение и действие на изобретението

Така, както са използвани в настоящото описание и претенции думите „горна”, „долна”, „отгоре”, „отдолу” „предна”, „задна”, нямат ограничителен характер и отразяват обичайната позиция елементите на устройството за почистване.

Там, където в описанието или претенциите се използва думата „филтър” се има предвид „филтър за твърди частици”.

Под „почистван обект” в описанието се има предвид филтър за твърди частици за устройства с дизелови двигатели или катализатор на устройства с бензинови или работещи е газ двигатели.

Съгласно изобретението методът за почистване на филтри за твърди частици за устройства с дизелови двигатели и за катализатори на устройства с бензинови или работещи е газ двигатели се извършва чрез устройство за почистване, включващо пневматична почистваща глава за подаване на загрят почистващ флуид под налягане през отворите на филтър за твърди частици или катализатор.

Методът включва следните етапи:

- фиксиране на единия край на филтъра за твърди частици или катализатора към почистваща глава на устройството за почистване;

- промиване в продължение на 10-20 min, за предпочитане 15 min, чрез подаване на загрят до зададената температура почистващ флуид под налягане от 1,25 bar до около 2,5 bar, през дюза 18 на почистващата глава в отвора на единия край на филтъра за твърди частици;

- обръщане на посоката на промиването, чрез завъртане на филтъра за твърди частици и прикреп

Описания на издадени патенти за изобретения № 09.1/15.09.2020 ване на другия му край към почистващата глава, и промиване с почистващ флуид под налягане, със споменатата зададена температура, в продължение на 10-20 min, за предпочитане 15 min;

- контролиране замърсеността на изходящия почистващ флуид на изхода от почиствания обект и повторение на споменатите етапи на промиване до получаването на бистър изходящ почистващ флуид; изплакване в продължение на 15-20 min на почистения филтър 22 чрез подаване на чиста вода с температура на околната среда през дюзата 18 на почистващата глава;

- визуална проверка на степента на почистване на филтъра и повтаряне на гореспоменатите етапи на почистване при нужда; изсушаване на изплакнатия филтър 22 в продължение на 10-15 min чрез подаване въздух през дюзата 18 на почистващата глава;

Почистващият флуид може да е само вода или воден разтвор на почистващ препарат.

В един вариант почистващият препарат е базиран на карбоксилна киселина или карбоксилат. Предпочитат се лесно разтворими във вода безвредни за природата и човека карбоксилни киселини с доказан почистващ ефект.

В един предпочитан вариант на изпълнение почистващият флуид е воден разтвор на лимонена киселина в съотношение между 100 g и 200 g лимонена киселина на 10 1 вода, за предпочитане 150 g лимонена киселина на 10 1 вода. Този вариант на почистващия флуид е подходящ за почистване на слабо замърсени филтри или катализатори.

Например за едно почистване може да се използва почистващ флуид в състав 35 1 вода и 500 g лимонена киселина.

В друг предпочитан вариант на изпълнение почистващият флуид е воден разтвор на лимонена киселина и фосфорна киселина със състав: между 80 g и 160 g лимонена киселина и между 20 g и 40 g фосфорна киселина на 10 1 вода, така че съотношението лимонена киселина: фосфорна киселина е за предпочитане 4:1. За предпочитане съставът на почистващият флуид е 120 g лимонена киселина 30 g фосфорна киселина и на 10 1 вода. Този вариант на почистващия флуид е подходящ за почистване на силно замърсени филтри или катализатори.

Например за едно почистване може да се използва почистващ флуид в състав 30 литра вода, 400 g лимонена киселина и 100 g фосфорна киселина.

В друг вариант на изпълнение почистващият препарат е натриев бикарбонат, при който съставът на почистващия флуид е между 200 g до 260 g, за предпочитане 230 g натриев бикарбонат на 10 1 вода.

В обичайния случай се предпочита подаването на почистващ флуид под налягане 2,5 bar, но в първия етап на промиването е препоръчително да се започне с по-ниско налягане, например 1,25 bar и постепенно, с увеличаването на пропускливостта на филтъра да се увеличи до 2,5 bar. Началното налягане на почистващия флуид се избира в зависимост от степента на замърсяване на почиствания обект, като при по-силно замърсени филтри се избира по-ниско първоначално налягане.

Температурата на почистващия флуид се определя от степента на замърсяване на почиствания обект. При силно замърсени филтри или катализатори почистващият флуид се загрява до 80°С. Разбира се в особени случаи почистващият флуид може да бъде и с температура до 120°С, това обаче води до образуването на голямо количество пара, а оттам и загуба на почистващ флуид, а освен това по-високите температури създават и по-голям риск за изгаряне на оператора на устройството.

При средно и слабо замърсени филтри или катализатори почистването започва при 80°С, след което (5 до 10 min) температурата на почистващия флуид спада до 65-70°С, който диапазон на температурата е най-оптималният за извършване на етапите на промиването.

В един вариант на метода контролирането на замърсеността на изходящия почистващ флуид на изхода от почиствания обект се извършва визуално. Това дава възможност за бърз и икономически изгоден контрол.

В предпочитан вариант на метода процесът на почистването продължават не по-малко от един час и включва четири етапа на промиване по 15 min, като се редуват промиване от едната страна на филтъра или катализатора с промиване от другата страна на филтъра или катализатора. След приключването на четирите етапа на промиване, почистваният обект се изплаква с чиста вода и се прави проверка на степента на почистването, за предпочитане с ендоскопска камера 5. Ако се установи, че филтърът или

Описания на издадени патенти за изобретения № 09.1/15.09.2020 катализаторът не са достатъчно почистени се прилагат поне още два етапа на промиване - по един от всяка страна на почиствания обект. Новите етапи на промиване се извършва с нов почистващ флуид. Отново се прави изплакване на почиствания обект и проверка на степента на почистване. Описаната процедура се повтаря до пълно почистване на почиствания обект.

За повишаване на ефективността на почистването към почистващия флуид през почистващата глава се подава въздух под налягане от около 5 bar до около 8 bar. Най-оптималното налягане на въздуха е 8 bar, при което се наблюдава най-добър почистващ ефект, без опасност от повреждане на елементите на филтъра или катализатора. Подаването на въздух под налягане се извършва на интервали от 15-30 s в продължение на от 1 до 3 s, за предпочитане 2 s.

При силно замърсени филтри или катализатори със силно влошена пропускливост първоначално се подава малко количество въздух или почистващ флуид с по-ниско налягане около 1,25 bar. Това се прави до момента, в който от противоположната страна на филтъра или катализатора започне да излиза флуид. След това се пристъпва към основните етапи на промиване.

Проверката с ендоскопска камера 5, позволява ефикасен контрол на степента на почистване, като изображенията от камерата 5 могат да се визуализират на дисплей на устройството или да се предават безжично в реално време към дисплей на друго устройство, например, на телефон, таблет или компютър на собственика на почиствания обект. Записът на изображенията от ендоскопската камера 5 на състоянието на почиствания обект преди, по време и след процеса на почистването, могат да се съхраняват като архив на почистването.

Гореописаният метод може да се реализира чрез устройство за почистване на филтри за твърди частици за дизелови двигатели и катализатори за бензинови и работещи на газ двигатели, съгласно изобретението.

В примерното изпълнение, показано на фигурите устройство за почистване включва корпус 2, в чиято горна част е оформена камера за почистване 1 с горна и странични стени, които за предпочитане са плътни, предната стена представлява отваряема врата. Предимство е, ако част от вратата и поне част от останалите странични стени на камерата са изпълнени от прозрачен материал, например акрилно стъкло, поликарбонат или друг подходящ материал. Долната стена (подът) на почистващата камера има решетка, изпълнена например от метал, която позволява свободното преминаване и изтичане на отработения почистващ флуид със съдържащите се в него твърди частици;

В горната част на камерата за почистване 1 подвижно е монтирана почистваща глава, която включва средство за захващане и фиксиране на филтъра 22, тяло 25 с централен канал с входящи отвори 31 и 32 за почистващ флуид и за въздух под налягане, и почистваща дюза 18, приспособена да бъде вкарана през отвор на почиствания филтър 22 или катализатор. В най-простия случай дюзата 18 представлява тръба, излизаща от долната страна на почистващата глава.

Почистващата глава с дюзата 18 за предпочитане са изпълнени от неръждаема стомана.

Под решетката в долната стена на камерата за почистване 1 е разположен отворен отгоре резервоарутайник 19, който има средство за зареждане на почистващия флуид и канал за източване на отработения почистващ флуид. Резервоарът-утайник 19 е приспособен за утаяване на твърдият отпадък от почистването, който по гравитачен път се отлага на дъното на резервоара-утайник 19.

В показания на фигурите вариант в долната част на корпуса 2 е монтирана нагнетателна помпа 8, приспособена да подава флуид с температура до около 120°С. Нагнетателната помпа 8 е свързана от една страна през входна тръба 23 с резервоара-утайник 19 за засмукване на почистващ флуид, като входната тръба 23 е заустена в резервоара-утайник 19 под работното ниво на почистващия флуид, така че да засмуква бистър почистващ флуид. От друга страна нагнетателната помпа 8 е свързана през шланг 6 към входящия отвор 31 на почистващата глава за подаване на почистващ флуид под налягане към дюзата 18 на почистващата глава. Нагнетателната помпа 8 е приспособена да подава флуид в системата под налягане до около 2,5 bar. След нагнетателната помпа 8 може да се монтира вентил, чрез който да се регулира налягането на почистващия флуид подаван към почистващата глава.

Преди нагнетателната помпа 8 по посока на потока на почистващия флуид е разположено средство за подгряване 12 на почистващия флуид от около 40°С до около 120°С. В показания на фигурите

Описания на издадени патенти за изобретения № 09.1/15.09.2020 вариант средството за подгряване 12 представлява нагревател, разположен в резервоара-утайник 19, където е осигурен термодатчик 21 за контролиране на температурата на почистващия флуид. Възможно е нагревателят да представлява и устройство от типа на проточен бойлер, разположен на пътя на почистващия флуид между резервоара-утайник 19 и нагнетателната помпа 8.

Устройството за почистване има и система за въздух под налягане, включваща тръбопровод за въздух 14, който в единия си край има средство за присъединяване към източник на въздух под налягане с вентил (непоказан на фигурите). Източникът на въздух под налягане може да е външен или монтиран в корпуса 2 на устройството, и може да представлява въздушен компресор, газова бутилка под налягане или всеки друг подходящ източник на въздух под налягане. Другият край на тръбопровода за въздух 14 е свързан към входящ отвор 32 за въздух на почистващата глава за подаване на въздух под налягане към дюзата. За предпочитане споменатият вентил за предпочитане е електромагнитен вентил с релевреме, който може да се настрои на определени секунди да подава въздух под налягане.

В устройството може да има и електрическо табло 11 за разпределение и захранване на елементите на устройството с електроенергия.

Във варианта на фигурите тръбопроводите за въздух 14 са показани оплетени около шланга за почистващия флуид, което оптимизира работното пространство в камерата за почистване 1 и улеснява манипулирането на почистващата глава.

В предпочитания вариант на изпълнение, показан на фигурите устройството за почистване има програмируем контролен модул 3 за управление на режима на работа на устройството, свързан с възможност за подаване на команди: към нагнетателната помпа 8, за регулиране на режима й на работа; към средството за подгряване 12 на почистващия флуид за регулиране на температурата на почистващия флуид; към електромагнитния вентил за управление на режима на подаването въздух под налягане към почистващата глава и към други механизми на устройството. За тази цел контролният модул 3 е свързан и с термодатчика 21 за контролиране на температурата на почистващия флуид. Контролният модул 3 може да включва индикатори за температура, за време, налягане и за други характеристики на устройството, посочени по-подробно в следващото описание. Контролният модул 3 може да включва също така процесор за обработка на данни, електронна памет, средства за въвеждане на данни и интерактивен дисплей.

Въздухът може да се подава в системата автоматично чрез предварително програмирано реле-време в контролния модул 3, на което се задава честотата и продължителността на подаване на въздух. За предпочитане може да се предвиди и ръчно подаване на въздух в системата, чрез специален бутон в контролния модул 3, когато е необходимо да се подава само въздух през почистващата дюза 18, например в етапа на сушене.

Устройството за почистване има и средство за повдигане и спускане на почистващата глава. В показания на фигурите вариант това средство включва въже 13, свързано в единия си край към електрическа лебедка 9, монтирана в долната част на корпуса 2. В другия си край въжето 13 е свързано със захващащ механизъм 17, прикачен към горната част на почистващата глава, например метална скрепителна планка с ухо. В този вариант въжето 13 минава през водеща тръба, минаваща по задната страна на почистващата камера, и въжето 13 е окачено на поддържащ механизъм (в случая, например, въртяща ролка), монтиран на горната стена на камерата за почистване 1. Електрическата лебедка 9 е свързана с възможност за получаване на команди с контролния модул 3. Посредством средство за повдигане и спускане почистващата глава може да бъде позиционирана удобно при прикрепване на различни по големина почиствани обекти или в процеса на почистване, за осигуряване на подходящ ъгъл на почиствания обект.

В предпочитан вариант на изпълнение, показан на фигури 2а и 2Ь средството за фиксиране на почиствания обект към почистваща глава се задейства чрез пневматика и включва двустранно действащ пневматичен цилиндър 16 свързан с източник за въздух под налягане през два отвора горен 26 и долен 29, включващ бутало ΊΊ с бутален прът 28 монтиран в цилиндъра 16 с възможност за възвратно постъпателно движение. При подаването на въздух през горния отвор 26 на пневматичния цилиндър 16 буталото ΊΊ изтласква буталния прът 28 навън, а при подаване на въздух през долния отвор 29 на пневматичния

Описания на издадени патенти за изобретения № 09.1/15.09.2020 цилиндър 16 буталото ΊΊ издърпва буталния прът 28 навътре в цилиндъра 16. Буталният прът 28 се простира надолу извън пневматичния цилиндър 16, като в долната си част буталният прът 28 е свързан съосно с горна част на почистващата глава. Около тръбата на почистващата дюза 18 е разположен удължен тръбообразен гумен накрайник 15, който в най-долната си част е фиксиран неподвижно към тръбата на почистващата дюза 18, а останалата част на гумения накрайник 15 обхваща свободно тръбата на почистващата дюза 18. Гуменият накрайник 15 служи едновременно за уплътняване на луфта между тръбата на дюзата и входна тръба 23 на почиствания обект и за прикрепване на почиствания обект към почистващата глава. За тази цел средството за фиксиране включва и опорна пластина 30 разположена под тялото на почистващата глава, която опорна пластина 30 е свързана неподвижно с пневматичния цилиндър 16 чрез поне един твърд свързващ елемент 33. Във варианта на фигурите опорната пластина 30 е дадена като диск здраво свързан чрез две твърди колони-ръкохватки 33 с идентичен по форма и размери диск 34, прикрепен към долната страна на пневматичния цилиндър 16. Колоните-ръкохватки служат и за удобно хващане и манипулиране на пневматичната глава от оператора на устройството. И двата споменати диска 30 и 34 имат централен отвор, разположен съосно с отвора на пневматичния цилиндър 16. През отвора на горния диск 34 свободно преминава буталният прът 28, а през отвора на долния диск 30, изпълняваш ролята на опорна пластина 30, свободно преминава тръбата на дюзата с възможност за възвратно постъпателно движение. Горният край на гумения накрайник 15 е изпълнен с диаметър, който е по-голям от диаметъра на отвора на долния диск 30, при което горният край на гумения накрайник 15 се опира в долния диск 30, без възможност да премине през неговия отвор. В тази конструкция при издърпването на буталния прът 28 навътре в пневматичния цилиндър 16, а заедно с това и повдигането условно нагоре на почистващата глава (фигура 2Ь), и свързаната с нея тръба на дюзата, гуменият накрайник 15 опрян със свободния си горен край в долния диск 30 се свива във височина и, съответно, се издува настрани. Обратно при избутването на буталния прът 28 извън пневматичния цилиндър 16, а заедно с това и спускането условно надолу на почистващата глава и свързаната с нея тръба на дюзата (фигура 2а), гуменият накрайник 15 се изтегля във височина и, съответно, странично се свива. Захващането на почиствания обект към почистващата глава става като се вкара тръбата на дюзата с гумения накрайник 15 в изпънато положение (буталният прът е максимално издаден от пневматичния цилиндър 16) в единия отвор на почиствания обект, след което се задейства пневматичния цилиндър 16, така че да издърпа навътре буталния прът 28, при което гуменият накрайник 15 се издува настрани, запълва луфта и захваща почиствания обект. Освобождаването на почиствания обект става по обратния начин, чрез задействане на пневматичния цилиндър 16, така че да избута навън буталния прът 28, което води до изправянето на гумения накрайник 15.

Пневматичният цилиндър 16 е свързан чрез две тръби за газ с източник на въздух под налягане, за предпочитане, същият източник, както за въздуха, подаван към почистващата глава. Задействането на пневматичния цилиндър 16 се извършва чрез втори газов вентил (непоказан на фигурите), за предпочитане електромагнитен, който се контролира чрез контролния модул 3 или алтернативно, чрез отделен задействащ механизъм, като например педал 10, както е показано на фигура 1.

Разбира се, средството за фиксиране на почиствания обект може да бъде изпълнено и по друг начин, например, чрез куки, чрез магнити или по други сами по себе си известни начини.

За прикрепването на различни по форма и големина филтри и катализатори са предвидени адаптери към средството за фиксиране, които да запълват луфтове, по големи от размерите на гумения накрайник 15. Адаптерите може да са допълнителни гумени накрайници или метални планки с отвори за присъединителни елементи.

За осигуряване на стабилност на почиствания обект по време на процеса на почистване е за предпочитане да се предвидят и средства за прикрепването на другия край на почиствания обект към долната част на камерата, по-специално към решетката (непоказано на фигурите). Това може да се осъществи, например, с ремъци или куки.

За проветрение на кабината за почистване са предвидени вентилационни отвори, разположени в горната стена и/или в горната част на поне една от страничните стени на камерата. Също така за предпочитане е осигурен и вентилатор 24 монтиран в горната част на камерата, който може да се задейства

Описания на издадени патенти за изобретения № 09.1/15.09.2020 и управлява от контролния модул 3.

С цел безопасност на системата в резервоара-утайник 19 е разположен нивомерен датчик 20 за отчитане на нивото на запълване на резервоара-утайник 19 с почистващ флуид, който нивомерен датчик 20 е свързан е контролния модул 3. Контролният модул 3 задейства нагнетателна помпа 8 при достигане на необходимото ниво на почистващ флуид в резервоара-утайник 19. Същевременно, при спадане на нивото, нивомерния датчик 20 подава сигнал към контролния модул 3, който спира работата на устройството.

За проверка на замърсеността и на степента на почистване на филтъра или катализатора, устройството може да е снабдено, например, с ендоскопска камера 5, позволяваща обследването на почистваните обекти отвътре, която е свързана, например чрез кабел 4, за предаване на данни към контролния модул 3, на чийто дисплей е образа от ендоскопската камера 5. Освен това контролният модул 3 може да е приспособен да предава в реално време (жично или безжично, по интернет или чрез мобилните мрежи) образите от ендоскопската камера 5 към други устройства, например, телефон, таблет или компютър на собственика на почиствания обект. Контролният модул 3 може да съхранява информация за процеса на почистване, включително и образите от ендоскопската камера 5 получени преди, по време и след завършване на процеса на почистване.

За предпочитане е устройството за почистване да е мобилно. Това може да се осъществи, чрез монтирането на колела от долната страна корпуса 2 на устройството или чрез монтирането на устройството на мобилна свободно преместваема платформа. Това позволява лесно транспортиране на устройството за почистване до необходимо място.

Референтните номера на техническите признаци са включени в претенциите единствено с цел да се увеличи разбираемостта на претенциите и, следователно, тези референтни номера нямат никакъв ограничаващ ефект по отношение на интерпретацията на елементите, означени с тези референтни номера.

Claims

1. Устройство за почистване на филтри за твърди частици за дизелови двигатели и катализатори за бензинови и работещи на газ двигатели, включващо:

- камера за почистване (1) с горна и странични стени и долна стена с решетка;

- почистваща глава, монтирана подвижно в горната част на камерата, която почистваща глава включва средство за захващане и фиксиране на филтъра или катализатора, тяло (25) с централен канал с входящи отвори (31 и 32), за почистващ флуид и въздух под налягане, и почистваща дюза (18), приспособена да бъде вкарана през отвор на почиствания филтър или катализатор;

- резервоар-утайник (19) за почистващ флуид, разположен под решетката на долната стена на камерата за почистване, със средство за зареждане на почистващия флуид и канал за източване на отработения почистващ флуид, който резервоар-утайник (19) е приспособен за утаяване на твърд отпадък от почистването;

- нагнетателна помпа (8), приспособена да подава флуид с температура до около 120°С, при което нагнетателната помпа (8) е свързана от една страна през входна тръба (23) с резервоара-утайник (19) за засмукване на почистващ флуид, а от друга страна нагнетателната помпа (8) е свързана през шланг под налягане (6) с тялото (25) на почистващата глава за подаване на почистващ флуид под налягане към дюзата (18) на почистващата глава;

- средство за подгряване (12) на почистващия флуид от около 40°С до около 120°С, разположено преди нагнетателната помпа (8) по посока на потока на почистващия флуид;

- тръбопровод за въздух под налягане (14), като на единия край на тръбопровода за въздух има средство за присъединяване към източник на въздух под налягане и вентил, а другият край на тръбопровода за въздух е свързан към входящия отвор (31) на почистващата глава за подаване на въздух под налягане към дюзата (18).

2. Устройство за почистване съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че включва програмируем контролен модул (3) за управление на режима на работа на устройството, свързан с възможност за подаване на команди към нагнетателната помпа (8) и средството за подгряване (12) на почистващия

Описания на издадени патенти за изобретения № 09.1/15.09.2020 флуид за контролиране на налягането и температурата на почистващия флуид.

3. Устройство за почистване съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се с това, че включва средство за повдигане и спускане на почистващата глава.

4. Устройство за почистване съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че средството за повдигане и спускане включва въже (13), свързано в единия си край към електрическа лебедка (9), а в другия си край въжето (13) е свързано със захващащ механизъм (17), фиксиран за горната част на почистващата глава, при което въжето е окачено на поддържащ механизъм, монтиран на горната стена на камерата за почистване, като електрическата лебедка е свързана с възможност за получаване на команди с контролния модул (3).

5. Устройство за почистване съгласно някоя от предходните претенции, характеризиращо се с това, че средството за фиксиране на почиствания филтър или катализатор към почистваща глава включва двустранно действащ пневматичен цилиндър (16), свързан чрез тръбопроводи (14) към източник за въздух под налягане, включващ бутало (27) с бутален прът (28), простиращ се надолу извън пневматичния цилиндър (16) и монтиран в него с възможност за възвратно постъпателно движение, като в долната си част буталният прът (28) е свързан съосно с горна част на тялото (25) на почистващата глава, а около тръба на почистващата дюза (18) е разположен удължен тръбообразен гумен накрайник (15), който в най-долната си част е фиксиран към тръбата на почистващата дюза (18), а останалата част на гумения накрайник (15) обхваща свободно тръбата на почистващата дюза (18), при което средството за фиксиране включва и опорна пластина (30) разположена под тялото (25) на почистващата глава, която е свързана неподвижно с пневматичния цилиндър (16) чрез поне един твърд свързващ елемент (33), като опорната пластина (30) има отвор, разположен съосно на отвора на пневматичния цилиндър (16), в който отвор на опорната пластина с възможност за възвратно постъпателно движение е монтирана тръбата на дюзата (18), при което горният край на гумения накрайник (15) има по-голям диаметър от диаметъра на отвора на опорната пластина (30) и се опира в нея.

6. Устройство за почистване съгласно всяка от предходните претенции, характеризиращо се с това, че има средства за фиксиране на долна част на почиствания филтър към решетката.

7. Устройство за почистване съгласно някоя от предходните претенции, характеризиращо се с това, че има адаптери към средството за фиксиране, за прикрепянето на различни по размери и форма филтри за твърди частици.

8. Устройство за почистване съгласно някоя от предходните претенции, характеризиращо се с това, че в горната стена и/или в горната част на поне една от страничните стени на камерата за почистване са осигурени вентилационни отвори.

9. Устройство за почистване съгласно претенции от 2 до 8, характеризиращо се с това, че камерата има вентилатор (24), монтиран в горната част на камерата, свързан с възможност за получаване на команди с контролния модул (3).

10. Устройство за почистване съгласно претенции от 2 до 9, характеризиращо се с това, че в резервоара-утайник (19) е разположен нивомерен датчик (20) за отчитане на нивото на запълване на резервоара-утайник (19) с почистващ флуид, който нивомерен датчик (20) е свързан за предаване на данни с контролния модул (3).

11. Устройство за почистване съгласно претенции от 2 до 10, характеризиращо се с това, че средството за подгряване (12) на почистващия флуид е разположено непосредствено в резервоара-утайник (19), при което в резервоара-утайник (19) е осигурен термодатчик (21) за контролиране на температурата на почистващия флуид, свързан за предаване на данни с контролния модул (3).

12. Устройство за почистване съгласно претенции от 2 до 11, характеризиращо се с това, че включва и ендоскопска камера (5) за обследване на почиствания филтър или катализатор, свързана за предаване на данни към контролния модул (3).

13. Устройство за почистване съгласно някоя от предходните претенции, характеризиращо се с това, че е монтирано на мобилна свободно преместваема платформа.

14. Метод за почистване на филтри за твърди частици за устройства с дизелови двигатели и за катализатори на устройства с бензинови или работещи с газ двигатели чрез устройство за почистване,

Описания на издадени патенти за изобретения № 09.1/15.09.2020 включващо почистваща глава за подаване на загрят почистващ флуид под налягане през отворите на филтър за твърди частици или катализатор, който метод включва следните етапи:

- промиване в продължение на 10-20 rain, за предпочитане 15 min, чрез подаване на загрят до зададената температура почистващ флуид под налягане от около 1,25 bar до около 2,5 bar през дюза на почистващата глава в отвора на единия край на филтъра за твърди частици или на катализатора;

- обръщане на посоката на промиването, чрез завъртане на филтъра за твърди частици или на катализатора и прикрепване на другия му край към почистващата глава, и промиване е почистващ флуид под налягане, със споменатата зададена температура, в продължение на 10-20 rain, за предпочитане 15 min;

- изплакване в продължение на 15-20 rain чрез подаване на чиста вода с температура на околната среда през дюзата на почистващата глава;

- изсушаване на изплакнатия филтър в продължение на 10-15 min чрез подаване въздух през дюзата на почистващата глава.

15. Метод за почистване съгласно претенция 14, характеризиращ се е това, че почистващият флуид включва вода и карбоксилна киселина или нейна сол.

16. Метод за почистване съгласно претенция 15, характеризиращ се е това, че почистващият флуид е воден разтвор на лимонена киселина в състав от 100 g до 200 g, за предпочитане 150 g лимонена киселина на 10 1 вода.

17. Метод за почистване съгласно претенция 15, характеризиращ се е това, че почистващият флуид е воден разтвор на лимонена киселина и фосфорна киселина в състав от 80 g до 160 g, за предпочитане 120 g лимонена киселина и от 20 g до 40 g, за предпочитане 30 g фосфорна киселина на 10 1 вода.

18. Метод за почистване съгласно претенции от 14 до 17, характеризиращ се е това, че определянето на температурата на почистващия флуид е на базата на замърсеността на почиствания обект, като при силно замърсени филтри се избира температура около 80°С, а при слабо и средно замърсени филтри се избира температура от 65°С до 70°С.

19. Метод за почистване съгласно претенции 14 и 18, характеризиращ се е това, че почистването продължава не по-малко от 1 h, и включва четири етапа на промиване от по 15 min, като се редуват етап на промиване от едната страна на филтъра или катализатора и етап на промиване от другата страна на филтъра или катализатора.

20. Метод за почистване на филтри за твърди частици и катализатори съгласно коя да е от претенциите от 14 до 19, характеризиращ се е това, че в етапа на промиване през интервали от 15 до 30 s към почистващия флуид в почистващата глава в продължение на 1 до 3 s се подава въздух под налягане от около 5 bar до около 8 bar.

21. Метод за почистване на филтри за твърди частици съгласно коя да е от претенции от 14 до 20, характеризиращ се е това, че проверката на степента на почистване се извършва чрез ендоскопска камера.