CN105351047A - 利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器 - Google Patents

利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器 Download PDF

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Abstract

利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器，在动态状态下，既能进行尾气净化也能同时清除拦截器中的黑烟微粒，净化黑烟拦截器。本发明在进气管上的进气口依次连接着进气管上段、进气阀门、进气管下段、黑烟拦截器、排气管上段、排气阀门、排气管下段、排气口，在进气管上段和排气管上段之间连接着反冲进气管。本发明在正向工作状态下，拦截黑烟微粒，在反向工作状态下，把吸附在黑烟拦截器上的微粒反向清除。通过阀门控制闭合进行气流阀门切换反冲拦截再生于一体，本发明可以循环使用，使用寿命周期长，适用于所有柴油、汽油、燃气类发动机、其它工业排放中有微粒的烟气均在本发明内覆盖。

Description

利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器
技术领域
本发明涉及的是利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器，属于内燃机尤其是柴油机尾气净化器制备技术领域。
背景技术
柴油机在处理尾气上主要是采取传统的黑烟拦截（DPF）技术，使用的是黑烟拦截器，黑烟拦截器的内部结构包括了拦截器及消音器，因为柴油机的尾气中存在着柴油燃烧后产生的微粒，这些微粒就是构成黑烟的主要成份，当然还有CO、HC等有害气体，所以利用黑烟拦截器把尾气中的微粒拦截，但是在燃烧后的尾气中存在着大量的微粒，因此，使用传统的黑烟拦截器技术拦截黑烟，存在着如下弊端：（1）拦截率低：传统的DPF技术，只有DPF进行一次拦截，拦截的效果很有限，没有达到更好的环保效果；（2）使用寿命短：传统DPF最多在车辆行驶2000公里后就会发生堵塞.动力下降，增加油耗；（3）更换频繁：由于行驶2000公里后就会发生堵塞导致必须频繁的去修理厂更换或者角磨机切开进行清理DPF的碳粒，然后再用不锈钢外壳封装，而修理厂不具备外壳封装技术，导致要发回原制造商进行外壳封装，成本较高，效率低下，而且花费大量时间。正由于传统的DPF存在着以上的诸多缺点，以及现在国家政策要求大力提倡绿色发展、可持续发展，所以才需要寻求一种在动态状态下能净气尾气的同时也能反冲清除吸附在黑烟拦截器上微粒的尾气净化器。经过检索未发现相关技术的披露。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器，在动态状态下，既能进行尾气净化也能同时清除拦截器中的黑烟微粒，净化黑烟拦截器。克服传统尾气净化器存在的拦截率低、用寿命短、更换频繁的不足。
为实现上述目的，本发明采取了下述技术措施，利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器，包括进气管、与进气管相接的黑烟拦截器、与黑烟拦截器相接的排气管，在进气管上的进气口1依次连接着进气管上段2、进气阀门3、进气管下段4、黑烟拦截器5、排气管上段6、排气阀门7、排气管下段8、排气口17，在进气管上段2和排气管上段6之间连接着反冲进气管9，反冲进气管进气端10连接进气管上段，反冲进气管排气端11连接着排气管上段6，反冲进气管9上设置有反冲进气阀门12，在进气管下段4和排气管下段8之间连接着反冲排气管13，反冲排气管进气端14连接着进气管下段4，反冲排气管排气端15连接着排气管下段8，在反冲排气管13上设置有反冲排气阀门16；所述进气管上段、排气管下段、反冲进气管及反冲排气管中，分别设置有催化氧化剂。
采取上述措施的本发明，采用科学的结构设计模式，利用发动机尾气管道内安装氧化性催化剂，黑烟拦截装置内安装黑烟拦截器（DPF）.尾气的CO、HC经过催化氧化成为白色无害微粒，再经过DPF拦截氧化后的无害微粒，拦截率可以达98％以上。本发明还具有如下优点：1.本发明利用发动机尾气气流原理进行循环性二次拦截，结合结构特性采用双DPF(黑烟拦截器、阀门控制），通过阀门（气动、电动、手动）控制闭合进行气流阀门切换反冲拦截再生于一体，需要再生时进行可选择性再生.本发明的便利性.经济型、环保型贡献率极高，为当前严重的大气雾霾污染起到具有不可估量的贡献。本发明可以循环使用，使用寿命周期长，可以持续使用5年以上。本发明适用于所有柴油、汽油、燃气类发动机、其它工业排放中有微粒的烟气均在本发明内覆盖。
附图说明
图1是本发明实施例1结构示意图；
图2是本发明实施例1工作原理图；
图3是本发明实施例1反冲清除工作原理图；
图4是本发明实施例2结构示意图；
图5是本发明实施例2工作原理图；
图6是本发明实施例2反冲清除工作原理图；
图7是本发明实施例3结构示意图；
图8是本发明实施例3工作原理图；
图9是本发明实施例3反冲清除工作原理图。
具体实施方式
为进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明进行详述。
上述附图的序号说明：进气口1、进气管上段2、进气阀门3、进气管下段4、黑烟拦截器5、黑烟拦截体5-1、消音器5-2、排气管上段6、排气阀门7、排气管下段8、反冲进气管9，反冲进气管进气端10、反冲进气管排气端11、反冲进气阀门12、反冲排气管13、反冲排气管进气端14、反冲排气管排气端15、反冲排气阀门16、排气口17，反冲排气口17-1、催化氧化剂18。
实施例1
本发明的工作原理是：当汽车尾气排放从进气口进入尾气净化器，尾气经过管道内的催化氧化剂时会发生氧化还原反应，将尾气中的有害成分CO、HC、CH4、NOx等转化为CO2、N2和H2O，只剩下颗粒物。再经过黑烟拦截器里消音装置及黑烟拦截体，拦截微粒。当时间长了，拦截的微粒会积累很多在黑烟拦截体上，导致堵塞排不出去。所以本发明就利用反冲功能结合结构设计，以及通过调节阀门的开、闭来形成不同的排气路线，从而实现反冲、清除颗粒物。本发明反冲是互相的，通过调节阀门，可以实现对不同位置的拦截器（DPF）进行反冲清理。
如图1所示，本发明在进气管上的进气口1依次连接着进气管上段2、进气阀门3、进气管下段4、黑烟拦截器5、排气管上段6、排气阀门7、排气管下段8、排气口17，在进气管上段2和排气管上段6之间连接着反冲进气管9，反冲进气管进气端10连接进气管上段2，反冲进气管排气端11连接着排气管上段6，反冲进气管9上设置有反冲进气阀门12，在进气管下段4和排气管下段8之间连接着反冲排气管13，反冲排气管进气端14连接着进气管下段4，反冲排气管排气端15连接着排气管下段8，在反冲排气管13上设置有反冲排气阀门16；所述进气管上段2、排气管下段8、反冲进气管9及反冲排气管13中，分别设置有催化氧化剂18，黑烟拦截器5中设置有黑烟拦截体5-1和消音器5-2。所述进气阀门3、排气阀门7、反冲进气阀门12和反冲排气阀门16都是能实现自动控制的电动阀门或气动阀门，在本实施例中，所用阀门的型号是D343H-16C，生产厂家是：上海高桥。
本发明的工作状态有两种，分别是正向工作状态及反冲工作状态。在正向工作状态下如图2所示，首先开启进气阀门3和排气阀门7，关闭反冲进气阀门12和反冲排气阀门16。尾气从进气口1进入进气管上段2，经过进气管上段2内的催化氧化剂的氧化，尾气中的有害成分CO、HC、CH4、NOx等转化为CO2、N2和H2O，只剩下颗粒物，此时反冲进气管阀门12关闭，经氧化的尾气经过开启的进气阀门3进入进气管下段4，再进入黑烟拦截器5，经过黑烟拦截器5中的黑烟拦截体5-1和消音器5-2的作用，微粒被拦截，尾气从黑烟拦截器5出来经排气管上段6、开启的排气阀门7排出，经过排气管下段8中的催化氧化剂18，尾气中的有害气体再次被氧化，尾气洁净度更高，并从排气口17中排出。
在反冲工作状态下如图3所示，首先关闭进气阀门3和排气阀门7，开启反冲进气阀门12和反冲排气阀门16，此时，尾气从进气口1进入进气管上段2，经过进气管上段2内的催化氧化剂的氧化，尾气中的有害成分CO、HC、CH4、NOx等转化为CO2、N2和H2O，只剩下颗粒物，尾气经开启的反冲进气阀门12进入反冲进气管9，经过反冲进气管9内的催化氧化剂18的作用，进一步将尾气中的有害成份转化，尾气经过排气管上段6反向进入黑烟拦截器5，在黑烟拦截器5内尾气反向冲刷原来吸附在黑烟拦截体5-1及消音器5-2上的微粒，将原来吸附的黑烟微粒清除掉，带着清除微粒的尾气从反冲排气管13中排向排气管下段8并从排气口17中排出，此时经过反冲排气管13中的催化氧化剂18的作用，尾气中的有害成份被进一步催化氧化转化为无害气体排出。
实施例2
如图4所示，在本实施例中，进气口1依次连接着进气管上段2、进气阀门3、进气管下段4、黑烟拦截器5、排气管上段6、排气阀门7、排气管下段8、排气口17，在进气管上段2和黑烟拦截器5的排气端连接着反冲进气管9，反冲进气管进气端10连接进气管上段2，反冲进气管排气端11连接着黑烟拦截器5的排气端，反冲进气管9上设置有反冲进气阀门12，在黑烟拦截器5与排气管相对的另一端连接有反冲排气管13，反冲排气管13上设置有反冲排气阀门16。在进气管上段2、反冲进气管9内分别设置有催化氧化剂18。黑烟拦截器5中设置有黑烟拦截体5-1和消音器5-2。所述进气阀门3、排气阀门7、反冲进气阀门12和反冲排气阀门16都是能实现自动控制的电动阀门或气动阀门，在本实施例中，所用阀门的型号是D343H-16C，生产厂家是：上海高桥。
在本实施例中也存在着正向工作状态及反冲工作状态。在正向工作状态下如图5所示，首先关闭反冲进气阀门12和反冲排气阀门16，开启进气阀门3和排气阀门7。工作时尾气从进气口1进入进气管上段2，经过进气管上段2内的催化氧化剂的氧化，尾气中的有害成分CO、HC、CH4、NOx等转化为CO2、N2和H2O，只剩下颗粒物，经氧化的尾气经过开启的进气阀门3进入进气管下段4，再进入黑烟拦截器5，经过黑烟拦截器5中的黑烟拦截体5-1和消音器5-2的作用，微粒被拦截，尾气从黑烟拦截器5出来经排气管上段6、开启的排气阀门7排出，经过排气管下段8，并从排气口17中排出。
在反冲工作状态下如图6所示，首先关闭进气阀门3和排气阀门7，开启反冲进气阀门12和反冲排气阀门16，此时，尾气从进气口1进入进气管上段2，经过进气管上段2内的催化氧化剂的氧化，尾气中的有害成分CO、HC、CH4、NOx等转化为CO2、N2和H2O，只剩下颗粒物，尾气经开启的反冲进气阀门12进入反冲进气管9，经过反冲进气管9内的催化氧化剂18的作用，进一步将尾气中的有害成份转化，尾气反向进入黑烟拦截器5，在黑烟拦截器5内尾气反向冲刷原来吸附在黑烟拦截体5-1及消音器5-2上的微粒，将原来吸附的黑烟微粒清除掉，带着清除微料的尾气从反冲排气管13经过反冲排气阀门16并从反冲排气口17-1中排出。
实施例3
如图7所示，本发明在进气管上的进气口1依次连接着进气管上段2、进气阀门3、进气管下段4、黑烟拦截器5、排气管上段6、右黑烟拦截器5-5、排气阀门7、排气管下段8、排气口17，在进气管上段2和排气管上段6之间依次连接着反冲进气管9和右黑烟拦截器5-5，在反冲进气管9上还连接有反冲进气阀门12，在进气管下段4上还连接有反冲排气管13，在反冲排气管13上连接有反冲排气阀门16。所述进气管上段2、进气管下段4及反冲进气管9中，分别设置有催化氧化剂18，黑烟拦截器5和右黑烟拦截器5-5中设置有黑烟拦截体5-1和消音器5-2。所述进气阀门3、排气阀门7、反冲进气阀门12和反冲排气阀门16都是能实现自动控制的电动阀门或气动阀门，在本实施例中，所用阀门的型号是D343H-16C，生产厂家是：上海高桥。
在本实施例中存在着两种工作形式。第一种正向工作形式如图8所示，首先开启进气阀门3和排气阀门7，关闭反冲进气阀门12和反冲排气阀门16。工作时尾气从进气口1进入进气管上段2，经过进气管上段2内的催化氧化剂的氧化，尾气中的有害成分CO、HC、CH4、NOx等转化为CO2、N2和H2O，只剩下颗粒物，经氧化的尾气经过开启的进气阀门3进入进气管下段4，再进入黑烟拦截器5，经过黑烟拦截器5中的黑烟拦截体5-1和消音器5-2的作用，微粒被拦截，尾气从黑烟拦截器5出来经排气管上段6进入右黑烟拦截器5-5，在右黑烟拦截器5-5中对吸附在黑烟拦截体5-1和消音器5-2上微粒进行反冲，把吸附在右黑烟拦截器5-5中的黑烟拦截体5-1和消音器5-2上的微粒去掉，并随尾气排出黑烟拦截器5-5，经开启的排气阀门7排向排气管下段8并从排气口17中排出。
第二种反冲工作形式如图9所示，首先关闭进气阀门3和排气阀门7，开启反冲进气阀门12和反冲排气阀门16。工作时尾气从进气口1进入经进气管上段2，再经过反冲进气阀门12，进入反冲进气管9，经过反冲进气管9内的催化氧化剂18的作用，将尾气中的有害成分CO、HC、CH4、NOx等转化为CO2、N2和H2O，只剩下颗粒物，尾气正向进入右黑烟拦截器5-5，经过右黑烟拦截器5-5中的黑烟拦截体5-1和消音器5-2的作用，微粒被拦截，尾气从右黑烟拦截器5-5出来经排气管上段6反冲进入黑烟拦截器5，在黑烟拦截器5中对吸附在黑烟拦截体5-1和消音器5-2上微粒进行反冲，把吸附在黑烟拦截器5中的黑烟拦截体5-1和消音器5-2上的微粒去掉，并随尾气排出黑烟拦截器5，经开启的反冲排气阀门16排向反冲排气管13，并从反冲排气口17-1中排出。
上述两种工作形式在实际操作中能够互为转换，其中的一个黑烟拦截器正向工作，必定使得另一个黑烟拦截器反冲工作，而清除掉反冲工作的黑烟拦截器的黑烟拦截体上吸附的微粒，使得黑烟拦截器在最佳状态下工作，拦截率可以达98％以上。

Claims (4)

1.利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器，包括进气管、与进气管相接的黑烟拦截器、与黑烟拦截器相接的排气管，其特征是在进气管上的进气口(1)依次连接着进气管上段(2)、进气阀门(3)、进气管下段(4)、黑烟拦截器(5)、排气管上段(6)、排气阀门(7)、排气管下段(8)、排气口(17)，在进气管上段(2)和排气管上段(6)之间连接着反冲进气管(9)，反冲进气管进气端(10)连接进气管上段(2)，反冲进气管排气端(11)连接着排气管上段(6)，反冲进气管(9)上设置有反冲进气阀门(12)，在进气管下段(4)和排气管下段(8)之间连接着反冲排气管(13)，反冲排气管进气端(14)连接着进气管下段(4)，反冲排气管排气端(15)连接着排气管下段(8)，在反冲排气管(13)上设置有反冲排气阀门(16)；所述进气管上段（2）、排气管下段（8）、反冲进气管（9）及反冲排气管中（13），分别设置有催化氧化剂（18）。
2.根据权利要求1所述的利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器，其特征是在进气管上段（2）和排气管上段（6）之间依次连接着反冲进气管（9）和右黑烟拦截器（5-5）。
3.根据权利要求1或2所述的利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器，其特征是在正常工作状态下，所述进气阀门（3）和排气阀门（7）开启，反冲进气阀门（12）和反冲排气阀门（16）关闭，在的反冲工作状态下，所述气阀门（3）和排气阀门（7）关闭，反冲进气阀门（12）和反冲排气阀门（16）开启。
4.根据权利要求1或2所述的利用排气对黑烟拦截器微粒进行反冲清除的尾气净化器，其特征是所述黑烟拦截器（5）和右黑烟拦截器（5-5）中设置有黑烟拦截体（5-1）和消音器（5-2）。
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