CN104912628B - 一种带有导流叶片的新型生物质纤维pm滤清器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有导流叶片的新型生物质纤维PM滤清器，即带有滤前导流装置和齿轮状生物质纤维滤芯的PM滤清器，它包括过滤室和过滤体；过滤室由叶片导流帽、导流叶片和滤腔组成；过滤体由前后密封盖、前后端盖、内支撑物、外固定网套和由若干个双褶皱构成的齿轮状生物质纤维滤芯组成；该装置滤芯外壁上的双褶皱造型既保证了结构的稳定又增大了有效过滤表面积；当尾气进入滤芯前经由导流装置导流减阻，进而在滤芯的有效过滤面积上均匀分布，提高了滤芯过滤效率；经过滤芯过滤后的洁净气体从滤芯内空腔中流出，从排气口排入大气；本装置过滤效率高，滤芯利用率好，使用寿命长，成本低，绿色环保，能够有效减少柴油车颗粒物的排放。
Description
技术领域：
本发明涉及柴油机PM过滤装置技术领域，具体地说是一种带有滤前导流装置和齿轮状生物质纤维滤芯的PM过滤器。
背景技术：
过滤体是柴油车PM过滤装置中的重要部件，其过滤效率和使用寿命直接影响到柴油车在我国的发展和环境保护等问题。目前，常见柴油车PM过滤装置所使用的滤芯结构为实心圆柱，材料多为堇青石、蜂窝陶瓷和碳化硅等价格较高、制造工艺复杂的材料。这种过滤体的结构特点是：强度高、耐热性好、结构稳定；缺点是：成本较高、有效过滤表面积小，滤芯过滤负担大，滤芯寿命短且更换周期短。基于此我们需要考虑完善过滤体的材料和结构，材料应选择取材广泛且绿色环保的物质，而优化改进过滤结构主要从两方面入手，一是改善颗粒在滤芯内部的分布均匀性，提高滤芯的有效过滤面积；二是降低过滤器的排气背压，提高过滤体的过滤效率。为弥补现有柴油车PM过滤装置的不足，我们致力于发现一种排气背压小、过滤效率高、使用寿命长、成本低且绿色环保的过滤体，使其能够更有效的对柴油车尾气中的炭烟颗粒进行捕集，实现其经济与环保方面的价值。
发明内容
本发明主要针对现有柴油机PM过滤装置的不足，设计一种带有导流叶片和齿轮状生物质纤维滤芯的柴油车PM滤清器，它包括滤腔、叶片导流帽、导流叶片、前后密封盖、前后端盖、金属内支撑物、金属外固定网套和由若干个双褶皱组成的齿轮状生物质纤维滤芯；该装置滤芯材料是一种生物质纤维，取材广泛方便，造价低，过滤效果好，其外壁上的双褶皱造型既保证了结构的稳定又增大了有效过滤表面积，同时节省了原料；当尾气由进气口进入过滤装置后，经叶片导流帽的导流减阻，沿其流线型外壁向四周流动，并沿导流叶片走向，从叶片间隙通过进入滤腔，此过程中气流经导流叶片作用由垂直气流变为侧流，即直线运动变为圆周运动，使尾气在进入滤芯前均匀分散，并在滤芯的有效过滤面积上均匀环绕分布，避免尾气一直从滤芯某一部分大量通过而造成提前堵塞或使滤芯过滤效率降低；经均匀分散后的尾气由齿轮状滤芯的外表面进入其内部空腔，进而得到吸附过滤，并由出气口排出洁净的尾气。
本装置过滤效率高，滤芯被充分利用，使用寿命长，更换周期长，成本较低，绿色环保，工艺简单，能够有效减少柴油车颗粒物的排放。
附图说明
图1是一种带有导流叶片的新型生物质纤维PM滤清器的过滤体结构示意图，1前密封盖、2后密封盖、3前端面、4后端面、5金属网内骨架、6金属网外骨架、7滤芯
图2是一种带有导流叶片的新型生物质纤维PM滤清器的过滤室结构示意图，8叶片导流帽、9导流叶片、10滤腔、11进气口、12出气口
具体实施方式：
将金属网做成带有双褶皱的齿轮状外骨架和圆筒状的内骨架。将木材、竹材等生物质材料切削成约0.05-1mm厚、0.5-5mm宽、20-50mm长的生物质纤维并对其进行热处理，然后将制备好的生物质纤维与玻璃纤维混合，并加入树脂搅拌均匀，将其装入金属网的筒状内外骨架中间，对其进行干燥制备。将制备好的滤芯与前后密封盖和前后端面用耐热胶胶结在一起，前密封盖端套上导流叶片，导流叶片上端面加装锥形叶片导流帽。
将过滤体置于过滤腔中，使叶片导流帽边缘恰好嵌套在过滤腔内壁上。在保证过滤体与过滤腔同轴的前提下，使过滤体后密封盖与过滤体的出气口上端接口密封。将安装了过滤体的过滤腔置于柴油车排气管后方，尾气经过叶片导流帽和导流叶片的导流整流，由滤芯齿轮状外表面流入内部空腔，最终从出气口流出。此过程中，尾气被齿轮状滤芯充分过滤，从而排放出洁净的尾气。
Claims (2)
1.一种带有导流叶片的新型生物质纤维PM滤清器，其特征在于：过滤室由叶片导流帽、导流叶片和滤腔组成；过滤体由前后密封盖、前后端盖、内支撑物、外固定网套和由若干个双褶皱构成的齿轮状生物质纤维滤芯组成，滤芯为柱状，内有中空内腔以减小排气背压，外表面为由双褶皱组成的齿轮状，以增大滤芯的有效过滤面积；由叶片导流帽和导流叶片完成对尾气的滤前整流，气流经导流叶片作用由垂直气流变为侧流，由滤芯完成对尾气颗粒的吸附过滤；在齿轮状滤芯上端套有导流叶片和叶片导流帽，叶片导流帽和导流叶片起到导流减阻的作用，进而使尾气在滤芯的有效过滤面积上均匀分布，避免了滤芯的提前堵塞或局部失效或过滤效率降低。
2.根据权利要求1所述的一种带有导流叶片的新型生物质纤维PM滤清器，其特征在于：滤芯的材料为经过热处理的生物质纤维，其中包括广泛的生物质原生、再生材料，如木材纤维、秸秆纤维和竹纤维，取材方便且绿色环保。
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