CN114294079A - 一种防爆发动机用尾气净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防爆发动机用尾气净化器，包括外壳，所述外壳为空腔结构，所述外壳内设置有多孔密集格栅，外壳上开设有进气口、气道、出气口、进水口、出水口，所述进气口与柴油增压器出气口连通，所述进气口和出气口连通多孔密集格栅的气道的两端，多孔密集格栅的进气道与外壳的空腔相连，所述的进水口和出水口分别多孔密集格栅的冷却水道两端，所述气道与冷却水道不连通。本发明提供一种既能能满足矿下防爆要求，又能进行被动再生的、安全性能高，尾气净化效果好的防爆发动机用尾气净化器。
Description
技术领域
本发明涉及矿下柴油发动机技术领域，特别涉及一种防爆发动机用尾气净化器。
背景技术
颗粒捕捉器DPF(DieselParticulateFilter)是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。
颗粒捕捉器能够减少柴油发动机所产生的烟灰达90％以上。捕捉到的微粒排放物质随后在车辆运转过程中燃烧殆尽。它的工作基本原理是：如柴油微粒过滤器喷涂上金属铂、铑、钯，柴油发动机排出的含有炭粒的黑烟，通过专门的管道进入发动机尾气微粒捕集器，经过其内部密集设置的袋式过滤器，将炭烟微粒吸附在金属纤维毡制成的过滤器上，当微粒的吸附量达到一定程度后，尾端的燃烧器自动点火燃烧，将吸附在上面的炭烟微粒烧掉，变成对人体无害的二氧化碳排出。
常用的柴油机捕捉器采用强迫气流通过多孔壁从而实现颗粒捕捉，在传统柴油机大部分工况中，尾气温度都能满足颗粒捕捉器的再生温度，但在矿下，在可燃气体存在的情况下，对柴油发动机的防爆要求高，防爆柴油机的尾气经过了水冷排气歧管和水冷增压器，尾气温度低于400℃，达不到使碳燃烧的温度，因此无法直接利用尾热被动或者通过再生控制程序喷油点火主动再生。
所以，需要设计一种既能能满足矿下防爆要求，又能进行被动再生的、安全性能高，尾气净化效果好的防爆发动机用尾气净化器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能能满足矿下防爆要求，又能进行被动再生的、安全性能高，尾气净化效果好的防爆发动机用尾气净化器。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种防爆发动机用尾气净化器，包括外壳，所述外壳为空腔结构，所述外壳内设置有多孔密集格栅，外壳上开设有进气口、气道、出气口、进水口、出水口，所述进气口与柴油增压器出气口连通，所述进气口和出气口连通多孔密集格栅的气道的两端，多孔密集格栅的进气道与外壳的空腔相连，所述的进水口和出水口分别多孔密集格栅的冷却水道两端，所述气道与冷却水道不连通。
通过采用上述技术方案，区别于现有技术中直接对颗粒进行捕捉的尾气净化器，本申请栅格上有相互独立的用于捕捉颗粒的气路通道和用于冷却的水路通道，柴油发动机带有碳颗粒的高温尾气，遇低温的铝片，尾气中的碳颗粒被比表面积较大的铝片捕捉收集，同时尾气中的水蒸气遇温度低的铝片突然骤冷冷凝，析出冷凝水，并随着尾气的大气流对铝片进行冲刷，将铝片表面捕捉的碳颗粒一起冲刷离开铝片，最后从气道尾部流出带有碳颗粒的水，本发明尾气净化器能实现捕捉、再生同步进行，完全不同于现有技术升温将碳颗粒烧蚀的方式，专用于矿下柴油发动机，防爆安全性能高，并且设计巧妙，结构简单。
作为本发明的进一步设置，多孔密集格栅是由若干层铝片层间隔叠放形成的，每一层铝片层的铝片交错垂直设置在底板上，铝片层内空间为所述气道。
通过采用上述技术方案，能将尾气中的颗粒物质更好地捕捉在铝片上，进一步提高尾气净化器的净化效果。
作为本发明的进一步设置，冷却水道为设置的横纵交叉设置。
作为本发明的进一步设置，冷却水道包括横向冷却水道和纵向冷却水道，所述横向冷却水道设置有若干条，每条横向冷却下设置在两层铝片层之间。
通过采用上述技术方案，气净化器为设置的横纵交叉的水道，在每层铝片下设置有横向冷却水道，再纵向汇总留出尾气净化器，与铝片层接触的面积大，冷却效果好。
作为本发明的进一步设置，进气口和出气口设置在装置的同一边，尾气在净化器中的通气路径呈C字形。
通过采用上述技术方案，净化程度高，净化效果好，冷凝水冲刷的阻力小，铝片再生效果好。
作为本发明的进一步设置，外壳设置为长方体形。
作为本发明的进一步设置，多孔密集格栅为长方体形。
通过采用上述技术方案，本发明的一改现有技术颗粒捕捉器通常为圆筒形的设计，本申请的尾气净化器和多孔密集格栅为长方体形，长方体形相较于圆筒形空间利用率更高，单位体积处理尾气的能力更大，并且长方体形装置的稳定性更高，便于矿下使用。
有益效果：
1、本发明设置有多孔密集格栅，格栅上有相互独立的用于捕捉颗粒的气路通道和用于冷却的水路通道，多孔密集格栅是由若干层铝片层间隔叠放形成的，每一层铝片层的铝片交错垂直设置在底板上，形成多孔密集格栅结构，柴油发动机带有碳颗粒的高温尾气，遇低温的铝片，尾气中的碳颗粒被比表面积较大的铝片捕捉收集，同时尾气中的水蒸气遇温度低的铝片突然骤冷冷凝，析出冷凝水，并随着尾气的大气流对铝片进行冲刷，将铝片表面捕捉的碳颗粒一起冲刷离开铝片，最后从气道尾部流出带有碳颗粒的水，本发明尾气净化器能实现捕捉、再生同步进行，完全不同于现有技术升温将碳颗粒烧蚀的方式，专用于矿下柴油发动机，防爆安全性能高，并且设计巧妙，结构简单。
2、本发明多孔密集格栅上的单独水道与柴油发动机的散热器循环水进行连接形成通路，利用了柴油发动机自身的热管系统，结构紧凑，并能有效保证格栅上铝片层的温度始终保持在较低的温度，有效保证尾气净化效果。
3、本发明的尾气净化器为设置的横纵交叉的水道，在每层铝片下设置有横向冷却水道，再纵向汇总留出尾气净化器，与铝片层接触的面积大，冷却效果好。
4、本发明的进气口和出气口设置在装置的同一边，尾气气道在尾气净化器中呈C字形，净化程度高，净化效果好，冷凝水冲刷的阻力小，铝片再生效果好。
5、本发明的一改现有技术颗粒捕捉器通常为圆筒形的设计，本申请的尾气净化器和多孔密集格栅为长方体形，长方体形相较于圆筒形空间利用率更高，单位体积处理尾气的能力更大，并且长方体形装置的稳定性更高，便于矿下使用。
附图说明
附图中，1、外壳，2、多孔密集格栅，3、进气口，4、气道，5、出气口，6、进水口，7、出水口，8、冷却水道，9、铝片层，10、底板，11、横向冷却水道，12、纵向冷却水道。
图1为本发明尾气净化器未安装多孔密集格栅的内部结构示意图；
图2为本发明多孔密集格栅的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-2，本发明提供一种防爆发动机用尾气净化器，包括外壳1，所述外壳1为空腔结构，所述外壳1内设置有多孔密集格栅2，外壳1上开设有进气口3、气道4、出气口5、进水口6、出水口7，所述进气口3与柴油增压器出气口连通，所述进气口3和出气口5连通多孔密集格栅2的气道4的两端，多孔密集格栅2的进气道4与外壳1的空腔相连，所述的进水口6和出水口7分别多孔密集格栅2的冷却水道8两端，所述气道4与冷却水道8不连通。
具体的，多孔密集格栅2是由若干层铝片层9间隔叠放形成的，每一层铝片层9的铝片交错垂直设置在底板10上，铝片层9内空间为所述气道4。
具体的，冷却水道8为设置的横纵交叉设置。
具体的，冷却水道8包括横向冷却水道11和纵向冷却水道12，所述横向冷却水道11设置有若干条，每条横向冷却下设置在两层铝片层9之间。
具体的，进气口3和出气口5设置在装置的同一边，尾气在净化器中的通气路径呈C字形。
具体的，外壳1设置为长方体形，多孔密集格栅2为长方体形。
工作原理：本发明设置有多孔密集格栅2，格栅上有相互独立的用于捕捉颗粒的气路通道和用于冷却的水路通道，多孔密集格栅2是由若干层铝片层9间隔叠放形成的，每一层铝片层9的铝片交错垂直设置在底板10上，形成多孔密集格栅2结构，柴油发动机带有碳颗粒的高温尾气，遇低温的铝片，尾气中的碳颗粒被比表面积较大的铝片捕捉收集，同时尾气中的水蒸气遇温度低的铝片突然骤冷冷凝，析出冷凝水，并随着尾气的大气流对铝片进行冲刷，将铝片表面捕捉的碳颗粒一起冲刷离开铝片，最后从气道4尾部流出带有碳颗粒的水，本发明尾气净化器能实现捕捉、再生同步进行，完全不同于现有技术升温将碳颗粒烧蚀的方式，专用于矿下柴油发动机，防爆安全性能高，并且设计巧妙，结构简单。
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种防爆发动机用尾气净化器，其特征在于，包括外壳(1)，所述外壳(1)为空腔结构，所述外壳(1)内设置有多孔密集格栅(2)，外壳(1)上开设有进气口(3)、气道(4)、出气口(5)、进水口(6)、出水口(7)，所述进气口(3)与柴油增压器出气口连通，所述进气口(3)和出气口(5)连通多孔密集格栅(2)的气道(4)的两端，多孔密集格栅(2)的进气道(4)与外壳(1)的空腔相连，所述的进水口(6)和出水口(7)分别多孔密集格栅(2)的冷却水道(8)两端，所述气道(4)与冷却水道(8)不连通。
2.根据权利要求1所述的一种防爆发动机用尾气净化器，其特征在于，所述多孔密集格栅(2)是由若干层铝片层(9)间隔叠放形成的，每一层铝片层(9)的铝片交错垂直设置在底板(10)上，铝片层(9)内空间为所述气道(4)。
3.根据权利要求2所述的一种防爆发动机用尾气净化器，其特征在于，所述冷却水道(8)为设置的横纵交叉设置。
4.根据权利要求3所述的一种防爆发动机用尾气净化器，其特征在于，所述冷却水道(8)包括横向冷却水道(11)和纵向冷却水道(12)，所述横向冷却水道(11)设置有若干条，每条横向冷却下设置在两层铝片层(9)之间。
5.根据权利要求1所述的一种防爆发动机用尾气净化器，其特征在于，所述进气口(3)和出气口(5)设置在装置的同一边，尾气在净化器中的通气路径呈C字形。
6.根据权利要求1所述的一种防爆发动机用尾气净化器，其特征在于，所述外壳(1)设置为长方体形。
7.根据权利要求6所述的一种防爆发动机用尾气净化器，其特征在于，所述多孔密集格栅(2)为长方体形。
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