CN100538034C - 非车载式柴油机微粒捕集器再生装置 - Google Patents

Abstract

非车载式柴油机微粒捕集器再生装置涉及柴油机的后处理器技术领域，特别是涉及对微粒捕集器进行再生的装置。主要技术方案是：它由壳体(1)、加热系统(2)、反吹系统(6)和控制系统(7)组成，其特征在于壳体(1)的内腔为再生仓，加热系统(2)布置在壳体(1)的内侧，用于滤芯定位并与加热系统(2)保持一定间隔的隔垫物(4)置于再生仓底部，反吹系统(6)与再生仓分离，置于再生仓壳体(1)的前端，并通过反吹风道(5)连通，控制系统(7)置于再生仓外，壳体(1)上设有仓门(3)。本发明主要解决了对可拆卸柴油机微粒捕捉器进行离车再生的问题，与微粒捕捉器分开使用，使再生装置不受车载能源的限制等缺点。

Description

非车载式柴油机微粒捕集器再生装置

技术领域

本发明涉及柴油机的后处理器技术领域，特别是涉及对微粒捕集器进行再生的装置。

技术背景

柴油机以其热效率高、燃油经济性好、低速转矩大、使用寿命长和维护成本低等特点，广泛应用于国民经济的各个领域。然而，柴油机尾气排放中含有的大量微粒危害了人类的健康，污染了人类赖以生存的环境，为此，日益严格的车辆排放法规都对其作出了更加严格的限制。目前，仅从改善柴油质量和机内净化的措施已经不能满足更加严格的排放法规要求，作为机外净化的微粒捕集技术成为目前公认的降低柴油机微粒排放的最有效措施，也是商用前景最好的技术。但是，柴油机排出的微粒直径分布范围广，单一孔径的微粒捕集器难以兼顾不同粒径的捕获，造成微粒捕集器捕集效率低、使用周期短、再生次数频繁的问题，使柴油机不得不安装额外的再生装置。然而，有限的车辆布置空间和车载能量使再生装置的体积和功率都难以达到理想的状况，导致再生不彻底，再生次数频繁，直至微粒捕集器的滤芯老化、失效；此外，车载再生装置不但消耗了车载能量，增加了车辆的成本，而且也造成资源的浪费。

发明内容

本发明的目的是为解决柴油机微粒捕集器再生过程中存在的上述问题，提供一种对可拆卸柴油机微粒捕捉器进行离车再生的非车载式柴油机微粒捕集器再生装置。

本发明的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：

本发明提供的非车载式柴油机微粒捕集器再生装置，与柴油发动机的微粒捕集器分离使用，所述微粒捕集器为可拆式微粒捕集器。它由壳体1、加热系统2、反吹系统6和控制系统7组成，壳体1的内腔为再生仓，加热系统2布置在壳体1的内侧，用于滤芯定位并为避免滤芯与再生装置的加热系统2直接接触，置于再生仓底部的隔垫物4与加热系统2保持一定间隔，反吹系统6与再生仓分离，置于再生仓壳体1的前端，并通过反吹风道5连通，控制系统7置于再生仓外，壳体1上设有仓门3，用于在仓内安放或取出滤芯。本装置的加热系统2与反吹系统6联合使用可以一次性对滤芯完成加热再生和反吹再生，反吹送风通过反吹风道5实现。装置的控制系统7用于对装置的控制。

本装置加热系统2加热途径多样化，可以采用电能直接加热，也可以采用电能转化为红外加热，同时也可以采用电能转化为微波加热，考虑到对环境的影响本装置不采用喷油/气燃烧加热。采用电能直接加热的能源供应可以是家庭用电也可以是工业用电。

反吹系统6置于装置前端，由于在使用过程中再生仓的温度变化较大考虑到反吹系统6工作稳定性和使用寿命问题，反吹系统6与再生仓壳体1采用分离式设计，通过反吹风道5同再生仓相连。反吹系统6的工作部件包括：为反吹送风提供风源的风机和置于进气口处的滤清器，所说的滤清器采用纸质滤清器或油式滤清器，过滤进入风机的空气中的粉尘和杂质，防止分成和杂质通过风道进入滤芯导致滤芯堵塞，为保证充足的进气量，进气口截面应足够大。整个系统应置于空气质量较好的环境中，尽量远离粉尘和杂质。

所说的反吹风道5将再生仓同反吹送风系统6连接起来，反吹风道5略向下倾斜，且表面光滑，防止粉尘落入送风系统导致反吹过程中堵塞滤芯造成反吹失效，由于反吹送风需要气流流速较高，如果加装滤网，对滤网材料要求较高且风阻较大，故此出设计为无滤网结构。反吹风道5同再生仓相联的风道出口端根据加热系统的加热措施不同设计也不尽相同，当加热系统设计为电能直接加热或红外加热时，反吹风道5出口端可设有加热部件，气流透过加热部件流向微粒捕集器的滤芯，即气流在风道出口端被加热后对滤芯进行反吹，若加热措施为微波加热则无此设计。

所述微粒捕集器壳体1采用隔热材料，对内起到保温、隔热的作用，使热量不易散失节约能源；对外起到保护环境及人员的作用。

考虑到壳体与地面接触和移动的问题，其壳体底部设计有支脚或轮，使壳体底部远离地面，防止因地面潮湿损害装置，同时支脚设计为轮式，使整个装置方便移动；装置对微粒捕集器进行再生的过程中，需要对微粒捕集器进行反吹再生，由于滋生过程中装置温度很高，所以壳体设计的出风通道应足够长，主要起到降温的作用，防止对装置周边的物品及人员产生意外伤害。

所述隔垫物4的主要作用是保证微粒捕集器的滤芯在再生过程中受热均匀，防止滤芯因贴近加热系统导致局部过热，是滤芯受到损坏，隔垫物4的材料选择为耐高温导热性差的材料；同时，再生仓内的隔垫物4形状不尽相同，这主要因为不同形状的滤芯置于再生仓内的位置不同，在反吹过程中不同形状的隔垫物4对滤芯可以起到定位的作用，防止因反吹风力过强，导致滤芯位置发生变化，影响再生效果。

所述再生装置仓门3材料同壳体1一样也是采用隔热材料，减少热量的流失，仓门3上设有外部锁死机构防止仓门3在装置对微粒捕集器进行再生的过程中意外打开，同时仓门3加装传感器，一旦再生过程中仓门3被意外打开，再生过程马上中止，并发出警报。仓门3可以设计在装置的顶部，也可以设计在装置的侧面。

所述再生装置控制系统7分为自动控制与手动控制两种形式，自动控制由程序设定，两种控制形式可以相互切换。自动控制可以对微粒捕集器进行再生而不需要人为操作，这样可以节省人员时间提高工作效率，使再生装置的操作简单化；同时也可以切换到手工操作，进行人为控制。考虑到加热再生时间过长将损害微粒捕集器的滤芯，故加热再生由最长时间限制，同时在对不同微粒捕集器滤芯进行连续再生的过程中控制系统将以警告的方式对操作人员进行提醒，以免人员进行误操作损坏滤芯。

本发明提出的微粒捕集器再生装置，能够对可拆卸的微粒捕集器进行快速、彻底地离车再生。将再生系统从车辆中分离出来，使其设计和工作不受空间、能量供给等方面的限制，可以优化对微粒捕集器的再生过程、提高再生效率、避免了它在车辆上恶劣的工作条件，延长了再生系统的使用寿命、提高再生装置的利用率。

附图说明

图1是微粒捕集器再生装置结构示意图。

图中：1.壳体  2.加热系统  3.仓门  4.隔垫物  5.反吹风道  6.反吹系统  7.控制系统

具体实施方式

下面结合附图所示实施例进一步说明本发明的具体结构及其工作过程。

非车载式柴油机微粒捕集器再生装置主要包括：捕集器再生装置的壳体1，加热系统2紧贴着壳体1，隔垫物4位于再生仓的底部，仓门3用于滤芯的拆装；加热系统2与反吹系统6联合使用可以一次性对滤芯完成加热再生和反吹再生，通过反吹风道5实现反吹送风；控制系统7用于对装置的控制。再生操作程序为：将微粒捕集器的滤芯通过仓门3放入再生仓内相应的位置，将仓门3锁闭后方可进行再生操作，如果仓门3未锁闭，则仓门3位置传感器通知控制系统7中止再生操作，同时发出警报；本装置的再生包括两种方式，一种是燃烧再生，即再生装置通过加热使微粒有机部分燃烧去除的方法；另一种是反吹再生，即反吹送风系统将气流逆向送入微粒捕集器的滤芯，除去沉积在滤芯中的无机成分和烧结物。两种再生过程可以同时进行，也可以先后进行。再生过程既可通过控制系统7中储存的再生模式自动进行，也可以切换到人工控制模式，两种再生过程的先后顺序和再生时间可以人为设定，考虑到过长的加热再生会损害微粒捕集器的滤芯，因此，本控制系统将警告操作人员；考虑到反吹再生过程一般发生在加热再生过程的间隙，或与加热再生同时进行，再生仓内温度很高发反吹气流流过再生仓导致气流被加热，使得再生仓出风口处的气流流速大、温度高易产生危险，所以再生装置的出风口禁止对着人员或物品，在操作人员手动进行再生操作时，应注意安全、防止意外发生。由于再生装置工作温度变化范围较大，再生装置要求远离潮湿的工作环境以免使再生装置的零部件受损，影响再生装置的使用寿命。同时考虑到再生装置进行反吹再生的过程中，其对反吹送风的空气质量要求较高，反吹送风装置因此安装了空气滤清器，为保证空气滤清器的使用寿命和反吹送风系统的工作质量，再生系统应远离粉尘、扬灰的工作环境。考虑到再生装置采用的是与车辆分离的机外再生方式，其能源以电能为主，并设计为工业用电和家庭用电可切换式。加热方式为电能直接加热，或电能转化为其他形式加热，工作迅速可靠。

Claims (5)

1、一种非车载式柴油机微粒捕集器再生装置，它由壳体(1)、加热系统(2)、反吹系统(6)和控制系统(7)组成，其特征在于壳体(1)的内腔为再生仓，加热系统(2)布置在壳体(1)的内侧，用于滤芯定位并与加热系统(2)保持一定间隔的隔垫物(4)置于再生仓底部，反吹系统(6)与再生仓分离，置于再生仓壳体(1)的前端，并通过反吹风道(5)连通，控制系统(7)置于再生仓外，壳体(1)上设有仓门(3)；所说的加热系统(2)采用电能直接加热或电能转化为红外加热或电能转化为微波加热，采用电能直接加热的能源供应是家庭用电或是工业用电；所说的反吹系统(6)的工作部件包括：为反吹送风提供风源的风机和置于进气口处的滤清器，所说的滤清器采用纸质滤清器或油式滤清器，保证充足的进气量，进气口截面应足够大。

2、根据权利要求1所述的非车载式柴油机微粒捕集器再生装置，其特征在于所说的反吹风道(5)略向下倾斜，且表面光滑，当采用电能直接加热或红外加热时，反吹风道(5)的出口端设有加热部件。

3、根据权利要求1所述的非车载式柴油机微粒捕集器再生装置，其特征在于所说的壳体(1)采用隔热材料；壳体(1)底部设有支脚或轮，使壳体底部远离地面，壳体(1)的出风通道应足够长，起到降温作用，防止对装置周边物品及人员产生意外伤害。

4、根据权利要求1所述的非车载式柴油机微粒捕集器再生装置，其特征在于所说的仓门(3)设在壳体(1)的顶部或侧面，仓门(3)上设有外部锁死机构并加装仓门被意外打开的报警传感器，该传感器向控制系统(7)发送仓门被意外打开的报警信号。

5、根据权利要求1所述的非车载式柴油机微粒捕集器再生装置，其特征在于所说的控制系统(7)为自动控制和手动控制两种形式，自动控制由程序设定，两种控制形式相互切换。

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