CN203809083U - 一种汽车尾气静电除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车尾气静电除尘装置，包括一次荷电系统、二次荷电系统、收尘系统、及供电系统。一次荷电系统、二次荷电系统、收尘系统、及供电系统嵌入安装在汽车原有的排气系统上。夹带着固体细颗粒的汽车尾气先经过催化反应器过滤有害气体，然后进入一次荷电系统的相异静电场，获得互异电荷的固体细颗粒在管道中和副消声器中流动扩散，相互吸引碰撞，粒径不断扩大，增大了的固体细颗粒进入二次荷电系统再次荷电后，进入收尘系统，被带负电的金属集尘板吸附。大量固体细颗粒集中在波谷位置，利用汽车运行中的震动和气流的作用，灰尘颗粒落入灰库中。汽车尾气静电除尘装置能有效地去除汽车尾气中的固体细颗粒。

Description

一种汽车尾气静电除尘装置

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，尤其是一种汽车尾气静电除尘装置。

背景技术

汽车尾气排放危害着城市环境。目前，汽车尾气一般经排气管进入催化反应器，在催化反应器中除去有害气体，经副消声器、后排气管、主消声器、排气尾管后排入空气中，如图1所示。汽车尾气的处理措施主要是催化净化法，该方法主要针对汽车尾气中的有害气体，而尾气中大量固体细颗粒未经处理直接排放，严重污染了环境。

众所周知环境监测中PM2.5浓度表示空气污染程度。“PM2.5”是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5um的细颗粒物。静电除尘被公认是高效可靠的除尘技术，它在工业上应用较广。普通静电除尘技术对空气中10um以上的固体细颗粒能够达到99.9％以上的除尘效率，但是对10um以下的收尘效果不太理想，因此静电除尘技术未能广泛应用在汽车处理上。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型在原有汽车尾气排放系统的基础上设计了尾气除尘装置，经二次荷电除尘，能有效去除汽车尾气中的固体细颗粒。

本实用新型采用如下技术方案：

一种汽车尾气静电除尘装置，包括荷电系统、收尘系统、及供电系统，所述汽车尾气静电除尘装置嵌入安装在汽车尾气排放系统的催化反应器、副消声器、及主消声器之间的排气管道上，所述荷电系统包括一次荷电系统、及二次荷电系统，一次荷电系统安装在催化反应器与副消声器之间的排气管道上，二次荷电系统安装在副消声器之后的排气管道上，收尘系统安装在二次荷电系统与主消声器之间的排气管道上；所述供电系统依次连接一次荷电系统、及二次荷电系统。

优选地，一次荷电系统包括正极区电晕线、负极区电晕线及绝缘支撑框架，正极区电晕线、及负极区电晕线呈螺旋形；正极区电晕线接供电系统的正极，负极区电晕线接供电系统的负极，正极区电晕线、及负极区电晕线分别固定在绝缘支撑框架上，绝缘支撑框架焊接在催化反应器与副消声器之间的排气管道上。

优选地，二次荷电系统采用金属波纹软管，金属波纹软管由外层绝缘网套、及内层金属波纹管组成，金属波纹软管通过两端的卡套连接在副消声器之后的排气管道上；内层金属波纹管连接供电系统的正极。

优选地，收尘系统内部中空设有金属集尘板，两端设有法兰，中间底部向外突出形成灰库，灰库顶部正对金属集尘板，金属集尘板为开有圆形通风孔的波浪形板材；收尘系统通过两端带有密封圈的法兰安装在二次荷电系统与主消声器之间的排气管道上，金属集尘板连接在供电系统的负极上。

优选地，圆形通风孔的孔径为2～5mm，金属集尘板的开孔率为50％～65％。

优选地，供电系统包括升压变压器、及IGBT晶闸管，IGBT晶闸管的栅极连接有IGBT高频触发控制电路，IGBT晶闸管的集电极连接升压变压器的低压端，IGBT晶闸管的发射极接地；升压变压器的低压端连接有汽车电池，升压变压器的高压端连接一次荷电系统、及二次荷电系统。

本实用新型的有益技术效果：

一种汽车尾气静电除尘装置，包括一次荷电系统、二次荷电系统、收尘系统、及供电系统。一次荷电系统安装在催化反应器与副消声器之间的排气管道上，二次荷电系统安装在副消声器之后的排气管道上，收尘系统安装在二次荷电系统与主消声器之间的排气管道上。供电系统连接一次荷电系统、及二次荷电系统。尾气进入排气管道后，先经过催化反应器过滤有害气体，然后进入一次荷电系统，一次荷电系统提供所需的相异静电场，尾气经过时被分成两部分，获得互异电荷的固体细颗粒在管道中和副消声器中流动扩散，相互吸引碰撞，粒径不断扩大，增大了的固体细颗粒进入二次荷电系统再次荷电后，带上正电荷。进入收尘系统，被金属集尘板吸附，进入灰库。有效地去除汽车尾气中的固体细颗粒。

一次荷电系统包括正极区电晕线、负极区电晕线及绝缘支撑框架。正极区电晕线、及负极区电晕线呈螺旋弹簧形。正极区电晕线接供电系统的正极，负极区电晕线接供电系统的负极，正极区电晕线、及负极区电晕线分别固定在绝缘支撑框架上，绝缘支撑框架焊接在催化反应器与副消声器之间的排气管道上。一次荷电系统产生的两个极性相反的静电场使通过静电场的固体细颗粒带上不同电荷。获得互异电荷的固体细颗粒通过排气管道截面积的变化和副消声器使气体充分混合，在气体湍流和静电力的共同作用下，带有不同电荷的固体细颗粒相互碰撞吸引，凝聚变大。

二次荷电系统采用金属波纹软管，金属波纹软管由外层绝缘网套、及内层金属波纹管组成，金属波纹软管通过两端的卡套连接在副消声器之后的排气管道上；内层金属波纹管连接供电系统的正极。金属波纹软管具有导电性和可收缩性，可补偿安装偏差与热胀冷缩，方便安装。金属波纹管管壁作为电晕极通正极高电压，在管内形成电晕场，通过离子扩散与尘粒的碰撞使固体细颗粒荷电。

收尘系统两端设有法兰，中间底部向外突出形成灰库，灰库顶部正对金属集尘板，金属集尘板为开有圆形通风孔的波浪形板材；收尘系统通过两端带有密封圈的法兰安装在二次荷电系统与主消声器之间的排气管道上。波浪形金属集尘板可有效抑制二次扬尘，金属集尘板带负电，使大量灰尘颗粒集中在波谷位置，利用汽车运行中的震动和气流的作用，灰尘颗粒落入灰库中。由于灰库是封闭的，需要定期将收尘系统拆下来清理收尘系统，因此收尘系统通过带有密封圈的法兰与原排气系统连接，便于拆卸。

圆形通风孔的孔径为2～5mm，金属集尘板的开孔率为50％～65％，可有效增大收尘面积，并使气流尽可能均匀地通过金属集尘板。

供电系统包括升压变压器、及IGBT晶闸管，采用IGBT高频触发控制电路将直流电压升压为一次荷电系统、及二次荷电系统提供所需的脉冲高电压。

附图说明

图1为原有汽车尾气排放系统结构示意图。

图2为汽车尾气静电除尘装置连接示意图。

图3为一次荷电系统示意简图。

图4为一次荷电系统中电晕线与绝缘支撑框架示意图。

图5为收尘系统结构示意图。

图6为金属集尘板示意图。

图7为供电系统示意图。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型做进一步说明：

如图1、图2所示，一种汽车尾气静电除尘装置，包括荷电系统、收尘系统、及供电系统。汽车尾气静电除尘装置嵌入安装在汽车尾气排放系统的催化反应器1、副消声器2、及主消声器4之间的排气管道上。荷电系统包括一次荷电系统、及二次荷电系统，一次荷电系统安装在催化反应器1与副消声器2之间的排气管道上，二次荷电系统安装在副消声器2之后的排气管道上，收尘系统安装在二次荷电系统与主消声器4之间的排气管道3上。供电系统依次连接一次荷电系统、及二次荷电系统。

如图3、图4所示，一次荷电系统包括正极区电晕线11、负极区电晕线11’及绝缘支撑框架10与10’，正极区电晕线11、及负极区电晕线11’呈螺旋形。正极区电晕线11接供电系统的正极，负极区电晕线11’接供电系统的负极，正极区电晕线11、及负极区电晕线11’分别固定在绝缘支撑框架10与10’上，绝缘支撑框架焊接在催化反应器1与副消声器2之间的排气管道上。

二次荷电系统采用金属波纹软管，金属波纹软管由外层绝缘网套、及内层波纹管组成，金属波纹软管通过两端的卡套连接在副消声器2之后的排气管道上。内层金属波纹管连接供电系统的正极。金属波纹管管壁作为电晕极通正极高电压，在管内形成电晕场，通过离子扩散与尘粒的碰撞使固体细颗粒荷电。

如图5、图6所示，收尘系统21两端设有法兰22，中间底部向外突出形成灰库21，灰库21顶部正对金属集尘板24，金属集尘板24为开有圆形通风孔23的波浪形板材.波浪形金属集尘板可有效抑制二次扬尘，使的大量灰尘颗粒集中在波谷位置，利用汽车运行中的震动和气流的作用，灰尘颗粒落入灰库中。收尘系统通过两端带有密封圈的法兰22安装在二次荷电系统与主消声器之间的排气管道上。圆形通风孔23的孔径为2～5mm，开孔率为50％～65％,可有效增大收尘面积，并使气流尽可能均匀地通过金属集尘板。

如图7所示，汽车发电机将机械能转为电能，经整流稳压给汽车电池充电，生成13.6V的直流电压。供电系统包括升压变压器30、及IGBT晶闸管31，IGBT晶闸管31的栅极连接有IGBT高频触发控制电路，IGBT晶闸管的集电极连接升压变压器的低压端，IGBT晶闸管的发射极接地。升压变压器的低压端连接有汽车电池，升压变压器的高压端32连接一次荷电系统、及二次荷电系统。

汽车尾气静电除尘装置工作过程：

尾气进入排气管道后，先经过催化反应器过滤有害气体，然后进入一次荷电系统，一次荷电系统提供所需的相异静电场，尾气经过时被分成两部分，获得互异电荷的固体细颗粒在管道中和副消声器中流动扩散，相互吸引碰撞，粒径不断扩大。增大了的固体细颗粒进入二次荷电系统后，二次荷电系统的金属波纹管管壁作为电晕极通正极高电压，在管内形成电晕场，通过离子扩散与固体细颗粒的碰撞使固体细颗粒荷电，相互吸引碰撞，粒径再次扩大，进入收尘系统，被带负电的金属集尘板吸附。大量固体细颗粒集中在波谷位置，利用汽车运行中的震动和气流的作用，灰尘颗粒落入灰库中。除尘后的尾气经主消声器4，由尾管5排出。

当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。

Claims (6)

1.一种汽车尾气静电除尘装置，包括荷电系统、收尘系统、及供电系统，所述汽车尾气静电除尘装置嵌入安装在汽车尾气排放系统的催化反应器、副消声器、及主消声器之间的排气管道上，其特征在于：

所述荷电系统包括一次荷电系统、及二次荷电系统，一次荷电系统安装在催化反应器与副消声器之间的排气管道上，二次荷电系统安装在副消声器之后的排气管道上，收尘系统安装在二次荷电系统与主消声器之间的排气管道上；

所述供电系统依次连接一次荷电系统、及二次荷电系统。

2.根据权利要求1所述的一种汽车尾气静电除尘装置，其特征在于：所述一次荷电系统包括正极区电晕线、负极区电晕线及绝缘支撑框架，正极区电晕线、及负极区电晕线呈螺旋形；正极区电晕线接供电系统的正极，负极区电晕线接供电系统的负极，正极区电晕线、及负极区电晕线分别固定在绝缘支撑框架上，绝缘支撑框架焊接在催化反应器与副消声器之间的排气管道上。

3.根据权利要求1所述的一种汽车尾气静电除尘装置，其特征在于：所述二次荷电系统采用金属波纹软管，金属波纹软管由外层绝缘网套、及内层金属波纹管组成，金属波纹软管通过两端的卡套连接在副消声器之后的排气管道上；内层金属波纹管连接供电系统的正极。

4.根据权利要求1所述的一种汽车尾气静电除尘装置，其特征在于：所述收尘系统内部中空设有金属集尘板，两端设有法兰，中间底部向外突出形成灰库，灰库顶部正对金属集尘板，金属集尘板为开有圆形通风孔的波浪形板材；收尘系统通过两端带有密封圈的法兰安装在二次荷电系统与主消声器之间的排气管道上，金属集尘板连接在供电系统的负极上。

5.根据权利要求4所述的一种汽车尾气静电除尘装置，其特征在于：所述圆形通风孔的孔径为2～5mm，金属集尘板的开孔率为50％～65％。

6.根据权利要求1所述的一种汽车尾气静电除尘装置，其特征在于：所述供电系统包括升压变压器、及IGBT晶闸管，IGBT晶闸管的栅极连接有IGBT高频触发控制电路，IGBT晶闸管的集电极连接升压变压器的低压端，IGBT晶闸管的发射极接地；升压变压器的低压端连接有汽车电池，升压变压器的高压端连接一次荷电系统、及二次荷电系统。