CN210564715U - 双阀式反吹尾气净化器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及柴油发动机机尾气处理领域，目的在于提供一种结构简单、能有效降低有害气体和颗粒排放量和对发动机功率影响较小的双阀式反吹尾气净化器。采用的技术方案为：双阀式反吹尾气净化器，包括滤芯箱和反吹组件，所述反吹组件安装在滤芯箱的前后两端，所述滤芯箱的前端连接有进气管，后端连接有出气管；所述进气管的下方设有收集组件，所述出气管远离滤芯箱的一端连接有消音器，所述出气管上安装有第一气阀；还包括压力检测组件，所述压力检测组件包括压力检测管和差压感应器，所述压力检测管一端与靠近滤芯箱前端的进气管连通，另一端与滤芯箱和第一气阀之间的出气管连通，所述差压感应器安装在所述压力检测管上。

Description

双阀式反吹尾气净化器
技术领域
本实用新型涉及柴油发动机机尾气处理领域，具体涉及双阀式反吹尾气净化器。
背景技术
柴油机因为具有较高的热效率和相对较大的转矩在工业、农业、交通运输等行业得到广泛应用，目前国内工程施工用大功率柴油发电机组的尾气排放量大，黑烟严重，含有大量的有害气体，并且不能及时消除，对大气污染严重，对人体健康的危害较高。
现有技术中通过在柴油机的排气口安装蜂窝陶瓷DPF(颗粒捕集器)吸收尾气中的有害气体和PM2.5固体颗粒物，如专利申请号为CN201720023480.2的中国专利公开了一种柴油机反吹式排烟净化装置和专利申请号为CN201820762657.5的中国专利公开了一种钢轨闪光焊机用柴油机尾气净化器；在实际应用中，前者反吹高压气喷头与滤芯蜂窝陶瓷DPF的排气口相对，且距离为5～500mm，气密性较差，反吹气体压力较小，难以有效对DPF进行再生清理。后者在DPF排气尾部设置了推杆、电磁阀等装置，增加了系统的复杂程度，导致系统故障率升高，也不便于维护；同时由于结构复杂，生产成本相对较高。其次，两者通过背压的检测方式，直接测量DPF载体内一侧的压力，而该方式不能精确反应载体的压降，导致反吹系统未在DPF滤芯达到捕捉饱和时就进行反吹再生工作，进而影响了发动机的输出功率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、能有效降低有害气体和颗粒排放量和对发动机功率影响较小的双阀式反吹尾气净化器。
为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案是：双阀式反吹尾气净化器，包括滤芯箱和反吹组件，所述反吹组件安装在滤芯箱的前后两端，所述滤芯箱的前端连接有进气管，后端连接有出气管；所述进气管的下方设有收集组件，所述出气管远离滤芯箱的一端连接有消音器，所述出气管上安装有第一气阀；还包括压力检测组件，所述压力检测组件包括压力检测管和差压感应器，所述压力检测管一端与靠近滤芯箱前端的进气管连通，另一端与滤芯箱和第一气阀之间的出气管连通，所述差压感应器安装在所述压力检测管上。
进一步的，所述反吹组件包括第一连接管、第二气阀、储气罐、压缩机、旁通阀和旁通管，所述第一连接管的一端与储气罐连通，另一端与滤芯箱和第一气阀之间的出气管连通，所述第二气阀安装在第一连接管上，所述压缩机与储气罐相连；所述旁通管的一端连接在进气管上，另一端连接在第一气阀与消音器之间的出气管上，所述旁通阀安装在旁通管上。
进一步的，所述收集组件包括第二连接管和积碳罐，所述第二连接管的一端与积碳罐相连，另一端连接在进气管上。
进一步的，所述滤芯箱内安装有载体组，所述载体组由CDPF滤芯和DOC载体耦合而成，所述DOC载体靠近所述滤芯箱的前端，所述CDPF滤芯靠近所述滤芯箱的后端，所述CDPF滤芯由DPF载体和涂覆在DPF载体表面的贵金属催化剂构成，所述DOC载体的表面涂覆有贵金属催化剂。
本实用新型的有益效果集中体现在：本实用新型净化器结构简单、处理效率高，对柴油机发动机功率影响较小，对发动机输出和响应特性基本无影响。具体来讲，滤芯箱的前后两端连通有压力检测管，压力检测管上安装有差压感应器，差压感应器能直接测量出滤芯箱内的CDPF滤芯两侧的压力差，根据压力差，能精确反映出CDPF滤芯上的压降，反吹组件根据压降而进行工作，避免了未在CDPF滤芯达到捕捉饱和时就进行反吹再生工作，对柴油机发动机功率影响较小。
附图说明
图1是本实用新型净化器结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，双阀式反吹尾气净化器，包括滤芯箱1和反吹组件，所述反吹组件安装在滤芯箱1的前后两端，所述滤芯箱1的前端连接有进气管2，后端连接有出气管3；所述进气管2的下方设有收集组件，所述出气管3远离滤芯箱1的一端连接有消音器4，所述出气管3上安装有第一气阀5。
进一步的,为了精确的测量出滤芯箱1中CDPF滤芯两侧的差压，更加准确反映出CDPF滤芯表面的压降，所述净化器还包括压力检测组件，所述压力检测组件包括压力检测管6和差压感应器7，所述压力检测管6一端与靠近滤芯箱1前端的进气管2连通，另一端与滤芯箱1和第一气阀5之间的出气管3连通，也就是说所述压力检测管6与滤芯箱1的两侧连通，为了便于检测两侧的压差，不需将差压感应器7安装在滤芯箱1内，便于维护与安装，所述差压感应器7安装在所述压力检测管6上，用于检测CDPF滤芯两侧的差压，相当于检测滤芯箱1前端与后端的压差。
进一步的，为了实现净化器的反吹功能，所述反吹组件包括第一连接管8、第二气阀9、储气罐10和压缩机，所述第一连接管8的一端与储气罐10连通，另一端与滤芯箱1和第一气阀5之间的出气管3连通，所述第二气阀9安装在第一连接管8上，所述第二气阀9可控制储气罐10内的空气进入滤芯箱1内；所述压缩机与储气罐10相连，为储气罐10提供高压强空气。
进一步的，为了实现反吹过程中，便于气体自动排出，所述反吹组件还包括旁通阀11和旁通管12，所述旁通管12的一端连接在进气管2上，另一端连接在第一气阀5与消音器4之间的出气管3上，所述旁通阀11安装在旁通管12上。
进一步的，为了对反吹产生的固体物进行收集，所述收集组件包括第二连接管13和积碳罐14，所述第二连接管13的一端与积碳罐14相连，另一端连接在进气管2上。
进一步的，为了实现对有害气体和PM2.5固体颗粒物的吸收，所述滤芯箱1内安装有载体组，所述载体组由CDPF滤芯和DOC载体耦合而成，所述DOC载体靠近所述滤芯箱1的前端，所述CDPF滤芯靠近所述滤芯箱1的后端，所述CDPF滤芯由DPF载体和涂覆在DPF载体表面的贵金属催化剂构成，所述DOC载体的表面涂覆有贵金属催化剂。位于滤芯箱1的前端的DOC载体涂覆贵金属催化剂后能对有害气体进行氧化催化，即主要采用贵金属催化剂进行有害气体治理，氧化HC和CO，并将NO氧化成NO2；将贵金属催化剂涂覆在DPF表面，能氧化颗粒物中可溶性有机物(SOF)部分；DOC载体氧化生成的NO2能氧化小部分氧化物颗粒物中的碳颗粒部分，再通过DPF载体对PM2.5固体颗粒物进行捕集。
相比现有技术，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型能够有效降低柴油发动机PM2.5固体颗粒物的排放浓度，并且通过在DOC载体上涂覆贵金属催化剂材料，DOC载体能够有效降低尾气排放中气态污染物的有害气体的排放，改善封闭环境下柴油发电机组的排放状况，优化作业环境，降低职业暴露风险；尾气中的有害气体如NO化合物和CO化合物绝大部分被氧化成为NO2以及CO2，气态污染物(HC、NO、CO)明显下降，超过70％；
2、DPF载体上涂覆贵金属催化剂材料后，能对PM2.5固体颗粒物(主要是碳烟颗粒)进行捕集，采用高压气反吹再生，提高了再生效率，缩短了再生时间，并可以在柴油机工作中实现自动在线再生。固体颗粒物PM2.5排放值下降超过90％；
3、发动机烟尘排放改善明显，有害气体显著降低，排气口无肉眼可见黑烟。
4、本实用新型对柴油机发动机功率影响较小，对发动机输出和响应特性基本无影响；
5、本实用新型采用蜂窝陶瓷滤芯材料，能通过反吹系统反复使用，不需要频繁更换，降低了使用成本，减轻维护工作量。
工作原理：
过滤工况：第一气阀5常开，第二气阀9和旁通阀11常闭，发动机尾气排放口与进气口相连，进入到滤芯箱1中进行净化过滤，成为洁净的气体，经消音器4消音后排放到大气中；
再生工况：当差压感应器7检测到CDPF滤芯两侧的压力差值达到设定值时，关闭第一气阀5，再打开第二气阀9，储气罐10中的高压空气对CDPF滤芯进行反吹再生，吹出的污染物沉积在积碳罐14中，反吹结束后，关闭第二气阀9，打开第一气阀5，再次进入过滤工况；
旁通工况：当差压感应器7检测到CDPF滤芯两侧的压力差值达到设定值时，自动进入旁通工况，打开旁通阀11，发动机排出尾气可不经过滤芯箱1，直接经旁通管12排放，保护设备。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。

Claims (4)

1.双阀式反吹尾气净化器，包括滤芯箱(1)和反吹组件，所述反吹组件安装在滤芯箱(1)的前后两端，所述滤芯箱(1)的前端连接有进气管(2)，后端连接有出气管(3)；所述进气管(2)的下方设有收集组件，所述出气管(3)远离滤芯箱(1)的一端连接有消音器(4)，所述出气管(3)上安装有第一气阀(5)；其特征在于：还包括压力检测组件，所述压力检测组件包括压力检测管(6)和差压感应器(7)，所述压力检测管(6)一端与靠近滤芯箱(1)前端的进气管(2)连通，另一端与滤芯箱(1)和第一气阀(5)之间的出气管(3)连通，所述差压感应器(7)安装在所述压力检测管(6)上。
2.根据权利要求1所述的双阀式反吹尾气净化器，其特征在于：所述反吹组件包括第一连接管(8)、第二气阀(9)、储气罐(10)、压缩机、旁通阀(11)和旁通管(12)，所述第一连接管(8)的一端与储气罐(10)连通，另一端与滤芯箱(1)和第一气阀(5)之间的出气管(3)连通，所述第二气阀(9)安装在第一连接管(8)上，所述压缩机与储气罐(10)相连；所述旁通管(12)的一端连接在进气管(2)上，另一端连接在第一气阀(5)与消音器(4)之间的出气管(3)上，所述旁通阀(11)安装在旁通管(12)上。
3.根据权利要求1所述的双阀式反吹尾气净化器，其特征在于：所述收集组件包括第二连接管(13)和积碳罐(14)，所述第二连接管(13)的一端与积碳罐(14)相连，另一端连接在进气管(2)上。
4.根据权利要求1所述的双阀式反吹尾气净化器，其特征在于：所述滤芯箱(1)内安装有载体组，所述载体组由CDPF滤芯和DOC载体耦合而成，所述DOC载体靠近所述滤芯箱(1)的前端，所述CDPF滤芯靠近所述滤芯箱(1)的后端，所述CDPF滤芯由DPF载体和涂覆在DPF载体表面的贵金属催化剂构成，所述DOC载体的表面涂覆有贵金属催化剂。
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