CN208793066U - 一种基于doc和dpf的柴油机颗粒捕捉器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，包括依次连接的进气总成、DOC总成、CDPF总成和出气总成，所述进气总成通过管道与发动机的出气口相连，将柴油机发动机排放的尾气引入捕捉器，带有黑烟颗粒的尾气由进气总成进入到DOC总成内，DOC总成内的DOC载体将尾气中的有害气体去除，经过DOC总成催化氧化后的尾气进入到CDPF总成中，CDPF总成中的CDPF陶瓷载体将碳烟颗粒物吸收，经过CDPF总成处理后的尾气通过出气总成排放到大气中。本实用新型可以提高内部的催化氧化反应，延长捕捉器的使用效果，使得车辆的排放能长久的达到国家标准的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种颗粒捕捉器，尤其涉及一种基于DOC和DPF的柴油机颗粒捕捉器。属于节能环保机械技术领域。
背景技术
颗粒捕捉器能够减少柴油发动机所产生的烟灰达9 0％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。为了做到这一点，捕捉器应用了先进的电控系统、催化涂层和燃料添加型催化剂(FBC)。这种燃料添加型催化剂包含诸如铈、铁和铂等金属。这些材料按比例加入到燃料中，在发动机控制系统的帮助下不仅控制微粒排放物质的数量，而且还控制碳氢化合物和污染气体等污染物的排放量。捕捉器的再生或净化功能必须在可控的基础上完成，以保持捕捉器不被烟灰堵塞。在净化周期结束以后，任何残留灰尘或滤渣最终都将在日常维护中被人为地清除。
柴油机尾气后处理装置主要由氧化催化型的DOC陶瓷滤芯(催化型蜂窝陶瓷载体)与涂覆贵金属及独特性能分子筛吸附剂的CDPF陶瓷滤芯(催化型颗粒捕集器)组成。
DOC催化型载体的作用主要是通过催化氧化反应，降低一氧化碳CO、碳氢化合物HC、颗粒物PM，制备的催化剂载体具有较高的比表面积和较大的孔容；具有良好的氧化性能，对HC、CO、可溶性有机物(SOF)的起燃温度低，转化效率高，同时能抑制硫酸盐的生成。但是现有DOC总成结构保温效果不理想，导致内部的催化氧化反应不充分，长时间的尾气排放后装置内就会积聚大量的污染量，最后通过尾气排放管道排放到空气中，使得车辆的尾气排放无法达到国家标准要求，同时影响空气质量。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种基于DOC和DPF的柴油机颗粒捕捉器，可以提高内部的催化氧化反应，延长捕捉器的使用效果，使得车辆的排放能长久的达到国家标准的要求。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，包括依次连接的进气总成、DOC总成、CDPF总成和出气总成，所述进气总成通过管道与发动机的出气口相连，将柴油机发动机排放的尾气引入捕捉器，带有黑烟颗粒的尾气由进气总成进入到DOC总成内，DOC总成内的DOC载体将尾气中的有害气体去除，经过DOC总成催化氧化后的尾气进入到CDPF总成中，CDPF总成中的CDPF陶瓷载体将碳烟颗粒物吸收，经过CDPF总成处理后的尾气通过出气总成排放到大气中。
优选地，所述进气总成包括消音管和套设于消音管上的筒体，在所述筒体的前后端分别设有支撑板和端盖，通过支撑板和端盖将消音管和筒体之间形成消音腔，在位于消音腔内的消音管表面均匀分布有消音孔，在所述筒体前端支撑板上开设有均匀分布的出气孔，经过消音管打散后的尾气进入到消音腔内，并通过支撑板上的出气孔流入DOC总成中。
优选地，在所述筒体的表面设有与消音腔连通的温度传感器底座和压力传感器底座，分别用于安装温度传感器和压力传感器，以用来检测进气总成中尾气的压力和温度。
优选地，所有消音孔的总截面积与进气总成的进气口截面积相同，将排进的尾气通过消音管上均布的小孔把气流打散，从而起到消音作用。
优选地，所述DOC总成为内外筒双层结构，包括外筒体和内筒体，所述内筒体的两端通过隔板与外筒体的内壁面连接，在所述外筒体和内筒体之间包裹一层用于保温的耐高温硅酸铝陶瓷纤维毯，其中外筒体与前端进气总成和后端CDPF总成连接，用于催化氧化尾气中有害气体的DOC载体分布于内筒体表面。
优选地，在所述外筒体的表面分别设有温差螺纹座、压差螺纹座和压差总成支架，用于安装温度传感器、压力传感器和压力传感器总成，来检测DOC总成内部的温度和压力。
优选地，所述CDPF总成包括固定筒体和布置在固定筒体内的内网体，在所述固定筒体和内网体之间设置有衬垫，作为贵金属及独特性能分子筛吸附剂的CDPF陶瓷载体涂覆在内网体上。
优选地，所述CDPF陶瓷载体的孔道壁上分布有孔隙率高达48％以上的孔径为8μm的微孔。
优选地，所述出气总成包括出气筒体，出气筒体的一侧与CDPF总成连接，另一侧设置有中间带孔的端盖，在所述端盖的孔内插入有出气管，位于出气筒体内的出气管端部与端盖之间设有加强板。
优选地，所述抱箍包括两个对称的半圆形连接件，半圆形连接件内凹形成有可容纳法兰的凹槽，并且在半圆形连接件的两端分别设有搭子，对应设置的两个搭子之间通过螺栓螺母实现连接固定。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型将前级doc催化剂载体做成内外筒双层结构，内层筒体作用是固定催化剂载体，外层筒体作用是与前端进气组件，后端CDPF组件连接。两个筒体之间包裹一层耐高温硅酸铝陶瓷纤维毯用于保温。当原机排放气体通过doc催化剂载体时，原机排放的温度会与doc中的贵金属铂进行反应，从而提升反应温度。双层筒体中带耐高温硅酸铝陶瓷纤维毯的作用是减少反应后的热损耗，保持催化剂的反应温度，从而达到更好的催化效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例一种基于DOC和DPF的柴油机颗粒捕捉器的示意图；
图2为本实用新型实施例进气总成的示意图；
图3为图2的立体图；
图4为本实用新型实施例DOC总成的示意图；
图5为图4的立体图；
图6为本实用新型实施例CDPF总成的示意图；
图7为本实用新型实施例出气总成的示意图；
图8为本实用新型实施例抱箍的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1，本实施例中的一种基于DOC和DPF的柴油机颗粒捕捉器，包括依次连接的进气总成1、DOC总成2、CDPF总成3和出气总成4，各个组成部分之间通过抱箍5连接，并且在抱箍5内设有密封垫，以提高连接处的密封性，所述进气总成1通过管道与发动机的出气口相连，将柴油机发动机排放的尾气引入捕捉器，带有黑烟颗粒的尾气由进气总成1进入到DOC总成2内，DOC总成2为氧化催化型的DOC陶瓷滤芯(催化型蜂窝陶瓷载体)，主要是通过催化氧化反应，降低尾气中的一氧化碳CO、碳氢化合物HC和颗粒物PM，制备的催化剂载体具有较高的比表面积和较大的孔径(16-22微米)；具有良好的氧化性能，对HC、CO、可溶性有机物(SOF)的起燃温度低，转化效率高，同时能抑制硫酸盐的生成，经过DOC总成2催化氧化后的尾气进入到CDPF总成3中，CDPF催化型颗粒捕集器是涂覆贵金属及独特性能分子筛吸附剂的CDPF陶瓷载体。其孔道壁上分布有孔隙率高达48％以上的孔径为8μm左右的微孔，其主要作用是消除柴油发动机尾气中的碳烟颗粒物(PM)等有害成分，经过CDPF总成3处理后的尾气通过出气总成4排放到大气中。
参见图2,3，所述进气总成1包括消音管1.1和套设于消音管1.1上的筒体1.2，在所述筒体1.2的前后端分别设有支撑板1.2.1和端盖1.2.2，通过支撑板1.2.1和端盖1.2.2将消音管1.1和筒体1.2之间形成消音腔1.3，在位于消音腔1.3内的消音管1.1表面均匀分布有消音孔1.1.1，所有消音孔1.1.1的总截面积与进气总成1的进气口截面积相同，将排进的尾气通过消音管上均布的小孔把气流打散，从而起到消音作用。在所述筒体1.2前端支撑板1.2.1上开设有均匀分布的出气孔，经过消音管打散后的尾气进入到消音腔1.3内，并通过支撑板1.2.1上的出气孔流入DOC总成2中，在所述进气总成1的前端设有法兰，以便于抱箍5的连接。同时在所述筒体1.2的表面设有与消音腔1.3连通的温度传感器底座1.4和压力传感器底座1.5，分别用于安装温度传感器和压力传感器，以用来检测进气总成中尾气的压力和温度。
参见图4,5，所述DOC总成2为内外筒双层结构，包括外筒体2.1和内筒体2.2，所述内筒体2.2的两端通过隔板2.3与外筒体2.1的内壁面连接，在所述外筒体2.1和内筒体2.2之间包裹一层耐高温硅酸铝陶瓷纤维毯2.4，用于保温，其中外筒体2.1的两端分别设有法兰，通过抱箍5与前端进气总成1和后端CDPF总成3连接，在所述内筒体2.2表面分布有DOC载体2.5，当发动机排放的气体通过DOC总成2时，排放气体在自带的温度条件下与DOC载体进行反应，从而提升反应温度，而双层筒体中带有的耐高温硅酸铝陶瓷纤维毯2.4可以减少反应后的热损耗，保持催化剂的反应温度，从而达到更好的催化效果。与此同时在所述外筒体2.1的表面分别设有温差螺纹座2.1.1、压差螺纹座2.1.2和压差总成支架2.1.3，用于安装温度传感器、压力传感器和压力传感器总成，来检测DOC总成内部的温度和压力。
参见图6，所述CDPF总成3包括固定筒体3.1和布置在固定筒体3.1内的内网体3.2，在所述固定筒体3.1和内网体3.2之间设置有衬垫3.3，作为贵金属及独特性能分子筛吸附剂的CDPF陶瓷载体涂覆在内网体3.2上，CDPF陶瓷载体的孔道壁上分布有孔隙率高达48％以上的孔径为8μm左右的微孔，用于消除柴油发动机尾气中的碳烟颗粒物(PM)等有害成分。所述内网体3.2的两端通过挡圈3.4与固定筒体3.1之间固定连接，所述固定筒体3.1的两端通过设置法兰分别与DOC总成2和出气总成4连接。
参见图7，所述出气总成4包括出气筒体4.1，出气筒体4.1的一侧通过设置法兰与CDPF总成3连接，另一侧设置有中间带孔的端盖4.2，在所述端盖4.2的孔内插入有出气管4.3，位于出气筒体4.1内的出气管4.3端部与端盖4.2之间设有加强板4.4，用于固定出气管，经过CDPF总成3处理后的尾气通过出气总成4的出气管排放到大气中，从而完成整个尾气的排放处理过程。
参见图8，所述抱箍5包括两个对称的半圆形连接件5.1，半圆形连接件5.1内凹形成有可容纳法兰的凹槽，并且在半圆形连接件5.1的两端分别设有搭子5.2，对应设置的两个搭子5.2之间通过螺栓螺母实现连接固定。
除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，其特征在于：包括依次连接的进气总成、DOC总成、CDPF总成和出气总成，所述进气总成通过管道与发动机的出气口相连，将柴油机发动机排放的尾气引入捕捉器，带有黑烟颗粒的尾气由进气总成进入到DOC总成内，DOC总成内的DOC载体将尾气中的有害气体去除，经过DOC总成催化氧化后的尾气进入到CDPF总成中，CDPF总成中的CDPF陶瓷载体将碳烟颗粒物吸收，经过CDPF总成处理后的尾气通过出气总成排放到大气中。
2.根据权利要求1所述的一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，其特征在于：所述进气总成包括消音管和套设于消音管上的筒体，在所述筒体的前后端分别设有支撑板和端盖，通过支撑板和端盖将消音管和筒体之间形成消音腔，在位于消音腔内的消音管表面均匀分布有消音孔，在所述筒体前端支撑板上开设有均匀分布的出气孔，经过消音管打散后的尾气进入到消音腔内，并通过支撑板上的出气孔流入DOC总成中。
3.根据权利要求2所述的一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，其特征在于：在所述筒体的表面设有与消音腔连通的温度传感器底座和压力传感器底座，分别用于安装温度传感器和压力传感器，以用来检测进气总成中尾气的压力和温度。
4.根据权利要求2所述的一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，其特征在于：所有消音孔的总截面积与进气总成的进气口截面积相同，将排进的尾气通过消音管上均布的小孔把气流打散，从而起到消音作用。
5.根据权利要求1所述的一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，其特征在于：所述DOC总成为内外筒双层结构，包括外筒体和内筒体，所述内筒体的两端通过隔板与外筒体的内壁面连接，在所述外筒体和内筒体之间包裹一层用于保温的耐高温硅酸铝陶瓷纤维毯，其中外筒体与前端进气总成和后端CDPF总成连接，用于催化氧化尾气中有害气体的DOC载体分布于内筒体表面。
6.根据权利要求5所述的一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，其特征在于：在所述外筒体的表面分别设有温差螺纹座、压差螺纹座和压差总成支架，用于安装温度传感器、压力传感器和压力传感器总成，来检测DOC总成内部的温度和压力。
7.根据权利要求1所述的一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，其特征在于：所述CDPF总成包括固定筒体和布置在固定筒体内的内网体，在所述固定筒体和内网体之间设置有衬垫，作为贵金属及独特性能分子筛吸附剂的CDPF陶瓷载体涂覆在内网体上。
8.根据权利要求7所述的一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，其特征在于：所述CDPF陶瓷载体的孔道壁上分布有孔隙率高达48%以上的孔径为8µm的微孔。
9.根据权利要求1所述的一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，其特征在于：所述出气总成包括出气筒体，出气筒体的一侧与CDPF总成连接，另一侧设置有中间带孔的端盖，在所述端盖的孔内插入有出气管，位于出气筒体内的出气管端部与端盖之间设有加强板。
10.根据权利要求1所述的一种基于DOC和CDPF的柴油机颗粒捕捉器，其特征在于：所述进气总成、DOC总成、CDPF总成和出气总成，各个组成部分之间通过抱箍连接，所述抱箍包括两个对称的半圆形连接件，半圆形连接件内凹形成有可容纳法兰的凹槽，并且在半圆形连接件的两端分别设有搭子，对应设置的两个搭子之间通过螺栓螺母实现连接固定。
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