CN113217147B - 一种颗粒过滤器清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涉及一种颗粒过滤器清洗方法，属于汽车清洗领域。因为本发明所涉及的颗粒过滤器清洗方法包括如下步骤：步骤1，将空气流在第一预定时间10min～20min内加热至清洗温度550℃～700℃；步骤2，在第二预定时间10min～20min内维持清洗温度550℃～700℃；步骤3，在第三预定时间3min～7min内降至预冷温度450℃～500℃；以及步骤4，在第四预定时间8min～15min内降至能够将颗粒过滤器从清洗腔室内取出的取出温度室温至100℃之间，所以，本发明提供的清洗方法步骤简单、清洗效率高、耗时短。

Description

一种颗粒过滤器清洗方法
技术领域
本发明涉及汽车清洗领域，具体涉及一种颗粒过滤器清洗方法。
背景技术
柴油车排气系统包括排气管以及设置在排气管中的柴油机颗粒捕集器(DieselParticulate Filter，简称DPF)，当排气管中的尾气通过DPF时，尾气中的颗粒物以及油污被DPF的滤芯吸附过滤。然而，随着柴油车排气系统工作时间的增加，DPF滤芯内部的颗粒物以及油污也随之累积，导致车辆排气背压升高，车辆的油耗升高以及动力下降。此外，当DPF滤芯堵塞严重时，还会造成尾气无法排放。
针对上述问题常规的解决办法是定期将DPF从柴油车排气系统中拆出后进行清洗(清理)，使其恢复正常工作水平。其中，清洗DPF的方式有多种，通常采用的是加热再生清洗。加热再生清洗的原理为通过高温加热使DPF内部吸附的颗粒物等燃烧氧化，从而实现清洗目的。加热再生清洗通常通过DPF加热炉来实现，现有技术是将DPF放置在加热炉中通过加热丝以热辐射的方式进行烘烤，从而实现对DPF的高温清洗。由于DPF材料的导热性较差，要将DPF彻底清洗干净仅靠加热丝实现加热，通常需要3小时～5小时，加热效率太低、能耗高。此外，DPF材料内部容易受热不均匀，导致清洗效果差、清洗时间长。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种颗粒过滤器清洗方法。
本发明提供了一种颗粒过滤器清洗方法，采用高温空气流循环对放置在清洗腔室内的颗粒过滤器中沉积的颗粒进行清洗，具有这样的特征，包括如下步骤：步骤1，将空气流在第一预定时间内加热至清洗温度；步骤2，在第二预定时间内维持清洗温度；步骤3，在第三预定时间内降至预冷温度；以及步骤4，在第四预定时间内降至能够将颗粒过滤器从清洗腔室内取出的取出温度，其中，第一预定时间为10min～20min、第二预定时间为10min～20min、第三预定时间为3min～7min以及第四预定时间为8min～15min，清洗温度为550℃～700℃，预冷温度为450℃～500℃，取出温度设置在室温至100℃之间。
在本发明提供的颗粒过滤器清洗方法中，还具有这样的特征：其中，步骤1包括如下子步骤：步骤1-1，将空气流在预热时间内从初始温度预热至预热温度；步骤1-2，在平稳时间内维持预热温度；以及步骤1-3，在升温时间内升温至清洗温度，预热时间、平稳时间以及升温时间的总和为第一预定时间，预热时间为1min～5min，平稳时间为3min～8min，预热温度为250℃～350℃，初始温度设置在室温至预热温度之间。
在本发明提供的颗粒过滤器清洗方法中，还具有这样的特征：其中，步骤1中，将空气流按照预定的升温曲线由初始温度持续升温至清洗温度，预定的升温曲线的升温速率逐渐降低，初始温度设置在室温至预热温度之间。
在本发明提供的颗粒过滤器清洗方法中，还具有这样的特征：其中，第一预定时间为13min～18min、第二预定时间为12min～18min、第三预定时间为4min～6min以及第四预定时间为9min～12min，清洗温度为580℃～620℃，预冷温度为470℃～490℃，取出温度为50℃～100℃。
在本发明提供的颗粒过滤器清洗方法中，还具有这样的特征：其中，第一预定时间为15min、第二预定时间为15min、第三预定时间为5min以及第四预定时间为10min，清洗温度为600℃，预冷温度为480℃，取出温度为室温。
在本发明提供的颗粒过滤器清洗方法中，还具有这样的特征：其中，预热时间为2min～4min，平稳时间为4min～6min，预热温度为280℃～320℃。
在本发明提供的颗粒过滤器清洗方法中，还具有这样的特征：其中，预热时间为3min，预热温度为300℃，初始温度为室温。
在本发明提供的颗粒过滤器清洗方法中，还具有这样的特征：其中，初始温度为室温。
本发明中的颗粒过滤器清洗设备可以对颗粒过滤器，例如柴油机颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，简称DPF)、汽油机颗粒捕集器(Gasoline ParticulateFilter，简称GPF)等进行清洗。此外，颗粒过滤器清洗设备还可以对燃油车排气系统中的其它需要定期清洗颗粒物的零部件，例如对氧化型催化转化器(Diesel OxidationCatalyst，简称DOC)、废气再循环系统(Exhaust Gas Re-circulation，简称EGR)、选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction，简称SCR)等中所涉及的零部件等进行清洗；并且，只需将这些待清洗的零部件放置在该设备的清洗腔室内，保证高温空气流能从这些零部件内部通过，即可实现清洗。另外，针对颗粒过滤器以外的零部件进行清洗时，为了实现更好的清洗效果，还可以选择将适于清洗颗粒过滤器的颗粒过滤器清洗设备中的承托部更换成与零部件相适配的承托部件。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的颗粒过滤器清洗方法，因为包括如下步骤：步骤1，将空气流在第一预定时间10min～20min内加热至清洗温度550℃～700℃；步骤2，在第二预定时间10min～20min内维持清洗温度550℃～700℃；步骤3，在第三预定时间3min～7min内降至预冷温度450℃～500℃；以及步骤4，在第四预定时间8min～15min内降至能够将颗粒过滤器从清洗腔室内取出的取出温度室温至100℃之间，所以，本发明提供的清洗方法步骤简单、清洗效率高、耗时短。
附图说明
图1是本发明的实施例一中颗粒过滤器清洗方法的流程图；
图2是本发明的实施例一中步骤1的子步骤的流程图；
图3是本发明的实施例一中颗粒过滤器清洗设备的立体图；
图4是本发明的实施例一中颗粒过滤器清洗设备的内部结构示意图；
图5是本发明的实施例一中加热单元的结构示意图；
图6是实施例一中颗粒过滤器清洗装置的空气流循环流动的工作原理示意图；
图7是实施例一中颗粒过滤器清洗装置进行快速降温的工作原理示意图；
图8是本发明的实施例一中颗粒过滤器清洗方法的时间-温度图；以及
图9是本发明的实施例二中颗粒过滤器清洗方法的时间-温度图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明一种颗粒过滤器清洗方法作具体阐述。
<实施例一>
图1是本发明的实施例一中颗粒过滤器清洗方法的流程图。
如图1所示，本实施例提供了一种颗粒过滤器清洗方法，该方法采用颗粒过滤器清洗设备对颗粒过滤器进行清洗。
图3是本发明的本实施例中颗粒过滤器清洗设备的立体图；图4是本发明的本实施例中颗粒过滤器清洗设备的内部结构示意图。
如图3与图4所示，本实施例采用的颗粒过滤器清洗设备100包括柜体1、空气流驱动单元2、空气流回流单元3、加热单元4、空气流输入单元5、清洗腔室6、空气流输出单元7、进气单元8及排气单元9。
柜体1呈长方体状，底面的四个角上分别固定有四个支撑脚11，用于使柜体1与地面保持一定的距离，便于散热。
空气流驱动单元2安装在柜体1上，具有鼓风机21、驱动电机22及驱动管道23。驱动电机22安装在柜体1的顶部，鼓风机21与驱动电机22的输出轴相连接。在驱动电机22的驱动下，鼓风机21将空气吸入后形成空气流，并流入到驱动管道23中。
空气流回流单元3为管道，具有一个回流阀31，输送管道与驱动管道23相连通，用于输送空气流。回流阀31用于控制空气流回流单元3空气流驱动单元2之间的连通与断开。
图5是本发明的实施例一中加热单元的结构示意图。
如图5所示，加热单元4包括管状壳体41、陶瓷柱体42、多个腔道43以及多根电热丝44。腔道43设置在陶瓷柱体42内，并且沿陶瓷柱体42的长度方向延伸。多根电热丝44对应设置在多个腔道43内，用于对流经腔道43内的空气进行加热形成高温空气流。
空气流输入单元5为管道，与加热单元4连通，用于输送高温空气流。
清洗腔室6与空气流输入单元5连通，清洗腔室6具有保温腔体61。
空气流输出单元7为管道，分别与清洗腔室6与空气流驱动单元2相连通，在空气流驱动单元2的驱动下，高温空气流在空气流驱动单元2、空气流回流单元3、加热单元4、空气流输入单元5、清洗腔室6、空气流输出单元7之间循环流动。其中，空气流输入单元5的管道与清洗腔室6的下侧相连通，空气流输出单元7的管道与清洗腔室6的上侧相连通，加热单元4设置在清洗腔室6的下方。
进气单元8包括进气管道和进气阀81，进气管道上设置有温度传感器(图中未示出)。进气管道与空气流输入单元5相连通，用于向空气流输入单元5通入外部空气。进气阀81用于控制进气单元8与空气流输入单元5之间的连通和断开。
排气单元9包括排气管道和排气阀91。排气管道与空气流驱动单元2相连通，用于将高温空气流排出。排气阀91用于控制排气单元9与空气流驱动单元2之间的连通与断开。
基于上述颗粒过滤器清洗设备100，本实施例提供的清洗方法包括如下步骤：
步骤1，将空气流在第一预定时间15min内由初始温度T0(T0＝室温)加热至清洗温度T2(T2＝600℃)，具体操作步骤如下：
图2是本发明的实施例中步骤1的子步骤的流程图。
如图2所示，步骤1包括如下子步骤：
步骤1-1，将空气流在预热时间t1(t1＝3min)内由初始温度T0(T0＝室温)预热至预热温度T1(T1＝300℃)；
步骤1-2，在平稳时间t2(t2＝5min)内维持预热温度T1(T1＝300℃)；
步骤1-3，在升温时间t3(t3＝7min)内将预热温度T1(T1＝300℃)升温至清洗温度T2(T2＝600℃)。
在本实施例中，步骤1的具体操作过程如下：
使用者将颗粒过滤器10放置在清洗腔室6内，关闭进气阀81和排气阀91，并打开回流阀31、空气流驱动单元2及加热单元4，使得空气流在空气流驱动单元2、空气流回流单元3、加热单元4、空气流输入单元5、清洗腔室6、空气流输出单元7之间循环流动(如图6中所示的箭头)，并在流动的过程中形成高温空气流，并通过温度传感器检测高温空气流的温度是否达到清洗温度T2(T2＝600℃)。
步骤2，在第二预定时间t4(t4＝15min)内维持清洗温度T2(T2＝600℃)，从而完成对DPF的清洗。
在本实施例中，步骤2的具体操作过程如下：
当温度传感器测得的高温空气流的温度达到清洗温度(T2＝600℃)时，控制部(图中未示出)通过控制加热单元4、进气阀81以及空气流驱动单元2使高温空气流保持该清洗温度T2(T2＝600℃)。
步骤3，在第三预定时间t5(t5＝5min)内将清洗温度T2(T2＝600℃)降至预冷温度T3(T3＝480℃)。
在本实施例中，步骤3的具体操作过程如下：
DPF清洗完成后，关闭加热单元4，使清洗温度T2(T2＝600℃)降至预冷温度T3(T3＝480℃)。
步骤4，在第四预定时间t6(t6＝10min)内将预冷温度T3(T3＝480℃)降至能够将颗粒过滤器10从清洗腔室6内取出的取出温度T4(T4为室温)即可。
在本实施例中，步骤4的具体操作过程如下：
控制部控制进气阀81和排气阀91完全打开，回流阀31同步打开，此时外部空气依次流经进气单元8、空气流输入单元5、清洗腔室6、空气流输出单元7、空气流驱动单元2以及排气单元9(如图7中所示的箭头)从而将DPF快速降温至室温，关闭空气流驱动单元2，取出DPF。
本实施例基于上述颗粒过滤器清洗设备100并结合该清洗方法绘制时间-温度图。
图8是本发明的实施例中颗粒过滤器清洗方法的时间-温度图。
如图8所示，在仅对单个颗粒过滤器10进行清洗时，按照上述清洗方法进行清洗。在对连续多个颗粒过滤器分别进行清洗时，省去步骤4中将高温空气流的温度由预热温度T1(T1＝300℃)降至室温的过程，当第一个颗粒过滤器10的预冷温度T3(T3＝480℃)下降至预热温度T1(T1＝300℃)时，利用空气回流单元3中的余热，对下一个放入清洗腔室的颗粒过滤器10进行预热，从而使得下一个颗粒过滤器10的初始温度从T0’(室温至预热温度T1＝300℃之间)开始预热，缩短了预热时间。
实施例一的作用与效果
根据本实施例所涉及的颗粒过滤器清洗方法，因为包括如下步骤：步骤1，将空气流在第一预定时间10min～20min内加热至清洗温度550℃～700℃；步骤2，在第二预定时间10min～20min内维持清洗温度550℃～700℃；步骤3，在第三预定时间3min～7min内降至预冷温度450℃～500℃；以及步骤4，在第四预定时间8min～15min内降至能够将颗粒过滤器从清洗腔室内取出的取出温度室温至100℃之间。所以，本实施例提供的清洗方法步骤简单、清洗效率高、耗时短。
根据本实施例提供的颗粒过滤器清洗方法，该方法中将空气流在第一预定时间10min～20min内加热至清洗温度550℃～700℃的过程如下：步骤1-1，在3min内，将空气流由初始温度室温预热至预热温度300℃；步骤1-2，在平稳时间5min内，保持预热温度300℃；步骤1-3，在升温时间7min内，将预热温度300℃持续升温至清洗温度600℃。因为本实施例中采用这种阶梯式加热方式对颗粒过滤器进行加热，所以，可以有效防止因温度升温过快，所导致的颗粒过滤器开裂问题。
进一步地，根据本实施例提供的颗粒过滤器清洗方法，在加热完成后，在第三预定时间内将清洗温度降至预冷温度，并在第四预定时间内将预冷温度降至取出温度。因为本实施例提供的清洗方法预冷时间时间间隔短，取出温度无需降至室温就可以取出，所以，可以实现对多个颗粒过滤器分别进行清洗，清洗效率高、耗时短、适用于批量清洗。
<实施例二>
本实施例提供了一种颗粒过滤器清洗方法，清洗方法与实施例一类似，区别仅在于步骤1与实施例一不同。此外，本实施例采用的颗粒过滤器清洗设备与实施例一中的颗粒过滤器清洗设备100的相同。
图9是本发明的实施例二中颗粒过滤器清洗方法的时间-温度图。
本实施例提供的清洗方法的步骤1如下：
将空气流在第一预定时间t1(t1＝15min)内按照预定的升温曲线由初始温度T0(T0为室温)持续升温至清洗温度T2(T2＝600℃)，预定的升温曲线的升温速率逐渐降低。
图9为在仅对单个颗粒过滤器进行清洗时，按照上述清洗方法进行清洗的时间-温度图。在对连续多个颗粒过滤器分别进行清洗时，方法和实施例一一样，在此不再赘述。
实施例二的作用与效果
本实施中与实施例一相同的步骤具有相同的技术效果，本实施例不再赘述。以下仅对本实施中与实施例一中不同的步骤1所带来的技术效果进行描述。
本实施例的步骤1为将空气流按照预定的升温曲线由初始温度室温在第一预定时间15min内持续升温至清洗温度600℃，并且，升温曲线的升温速率逐渐降低。因为采用这样的步骤1，所以本实施例在升温阶段的整个过程中，以升温速率逐渐减小的加热曲线进行加热，即可达到清洗温度，具有耗时短、加热效率高的优点。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
另外，本发明的取出温度为室温至预热温度之间，优选100℃。在降温至室温至预热温度之间时，可以借助夹具或耐高温的手套将颗粒过滤器从清洗腔室内取出。

Claims (8)

1.一种颗粒过滤器清洗方法，采用高温空气流循环对放置在清洗腔室内的颗粒过滤器中沉积的颗粒进行清洗，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将空气流在第一预定时间内加热至清洗温度；
步骤2，在第二预定时间内维持所述清洗温度；
步骤3，在第三预定时间内降至预冷温度；以及
步骤4，在第四预定时间内降至能够将所述颗粒过滤器从所述清洗腔室内取出的取出温度，
其中，所述第一预定时间为10min~20min、所述第二预定时间为10min~20min、所述第三预定时间为3min~7min以及所述第四预定时间为8min~15min，
所述清洗温度为550℃~700℃，所述预冷温度为450℃~500℃，所述取出温度设置在室温至100℃之间，
在步骤3和步骤4进行降温的过程中，所述高温空气流循环的管路的一部分与外部接通用于进行降温，
所述加热通过电加热的方式实现，
步骤1包括如下子步骤：
步骤1~1，将所述空气流在预热时间内从初始温度预热至预热温度；
步骤1~2，在平稳时间内维持所述预热温度；以及
步骤1~3，在升温时间内升温至所述清洗温度，
在对连续多个颗粒过滤器分别进行清洗时，省去步骤4中将高温空气流的温度由预热温度降至室温的过程，当第一个颗粒过滤器的预冷温度下降至所述预热温度时，利用余热对下一个放入所述清洗腔室的颗粒过滤器进行预热，从而使得下一个颗粒过滤器的初始温度从T0 ，开始预热，T0 ，为室温至所述预热温度之间的某个温度。
2.根据权利要求1所述的颗粒过滤器清洗方法，其特征在于：
其中，所述预热时间、所述平稳时间以及所述升温时间的总和为所述第一预定时间，
所述预热时间为1min~5min，所述平稳时间为3min~8min，所述预热温度为250℃~350℃，所述初始温度设置在所述室温至所述预热温度之间。
3.根据权利要求1所述的颗粒过滤器清洗方法，其特征在于：
其中，步骤1中，将所述空气流按照预定的升温曲线由初始温度持续升温至所述清洗温度，所述预定的升温曲线的升温速率逐渐降低，
所述初始温度设置在所述室温至所述预热温度之间。
4.根据权利要求1所述的颗粒过滤器清洗方法，其特征在于：
其中，所述第一预定时间为13min~18min、所述第二预定时间为12min~18min、所述第三预定时间为4min~6min以及所述第四预定时间为9min~12min，
所述清洗温度为580℃~620℃，所述预冷温度为470℃~490℃，所述取出温度为50℃~100℃。
5.根据权利要求4所述的颗粒过滤器清洗方法，其特征在于：
其中，所述第一预定时间为15min、所述第二预定时间为15min、所述第三预定时间为5min以及所述第四预定时间为10min，
所述清洗温度为600℃，所述预冷温度为480℃，所述取出温度为室温。
6.根据权利要求2所述的颗粒过滤器清洗方法，其特征在于：
其中，所述预热时间为2min~4min，所述平稳时间为4min~6min，所述预热温度为280℃~320℃。
7.根据权利要求6所述的颗粒过滤器清洗方法，其特征在于：
其中，所述预热时间为3min，所述预热温度为300℃，所述初始温度为所述室温。
8.根据权利要求3所述的颗粒过滤器清洗方法，其特征在于：
其中，所述初始温度为所述室温。
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Denomination of invention: A Cleaning Method for Particle Filters

Effective date of registration: 20230620

Granted publication date: 20220913

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Tiantai County branch

Pledgor: ZHEJIANG YINLUN INTELLIGENT EQUIPMENT CO.,LTD.

Registration number: Y2023330001230