本实用新型专利技术公开了一种柴油机排气微粒捕集与再生装置，属于排气后处理技术领域，包括主过滤器滤芯、副过滤器滤芯、主微波发生器、副微波发生器、压力传感器、温度传感器、二次空气补给器、通道启闭阀门，通过设置两套过滤系统和通道启闭阀门的设计进行系统切换，结合温度控制和二次空气补给等结构，克服现有发动机排气微粒捕集器存在微粒捕集与再生过程一般不能同步进行的缺陷，可实现在微粒捕集的同时，能同步完成微粒再生；通过排气进口管具有穿孔管结构、多孔特性的过滤体、多孔隔板和喇叭形通道设计，实现了微粒捕集与消声降噪功能的有效组合。本装置具有捕集器结构紧凑、捕集效率高、过滤体内温度梯度小，再生过程安全有效等优点。优点。优点。
【技术实现步骤摘要】
一种柴油机排气微粒捕集与再生装置
[0001]本技术主要涉及柴油机排气中微粒的捕集及再生装置，具体涉及一种能将柴油机排气微粒捕集与消声降噪功能相结合，并具备在微粒捕集同时，可同步完成微粒再生过程的复合装置，属于柴油机排气后处理
技术介绍
[0002]柴油机微粒排放严重地污染环境并危害人类健康，其净化技术一直是机动车排放控制
研究的热点。微粒捕集器是控制柴油机微粒排放最有效的技术手段。随着我国排放法规的日益严格，其应用已越来越广泛。由于柴油机排气流经过滤体后，伴随捕集过程的进行和捕集到的颗粒数量逐渐增多，造成柴油机排气阻力增加和排气背压上升，带来发动机的动力性和经济性恶化，因此必须及时的将捕集的可燃微粒通过氧化燃烧方法来去除，所以研究有效的颗粒物再生技术方法显得更加重要。微波加热再生是主动再生技术的一种，对微粒加热具有选择性和均匀性，该方法能量利用率和再生效率均较高，但现有方法存在再生与微粒捕集难以同步进行或两者互相影响致使效果不佳等问题，例如微粒捕集与再生采用同一系统，再生过程中气流流速过高，外部热量被气流带走，可能会产生微粒不能起燃现象；同时因过滤体径向方向上热量不易传递，边缘颗粒更难起燃，所以存在微粒捕集与过滤体再生同时进行效果不佳问题；又如再生时排气通过转换阀在旁通管和微粒捕集器之间切换，该方法的缺陷是经旁通管的排气存在微粒直接排放问题，也未解决微粒捕集与再生同步进行的问题。
技术实现思路
[0003]本技术是克服现有发动机排气微粒捕集器存在微粒捕集与再生一般不能同步进行的缺陷，可实现在微粒捕集的同时，同步完成微粒的再生过程，并具有微粒捕集与消声降噪功能有效组合的特点。
[0004]根据本技术提供的一种柴油机排气微粒捕集与再生装置，用于柴油机排气系统中，安装在废气流过包括排气系统和环境之间的开口的排气系统对应的尾管之前。优选地，该装置是装配状态下水平排列设置，包括排气进口管、排气出口管、主过滤器滤芯、副过滤器滤芯、主微波发生器、副微波发生器、主过滤器进口压力传感器、排气出口端压力传感器、副滤芯前压力传感器、温度传感器、二次空气补给器、通道启闭阀门、多孔隔板、左侧腔体、喇叭形通道。装置左侧连接有横截面为圆形的排气进口管，装置右侧连接有横截面为圆形的排气出口管，装置内上部偏左连接有作为微粒捕集用的主过滤器壳体，主过滤器壳体的横截面为圆形，主过滤器壳体内布置有主过滤器滤芯，滤芯材料采用多孔陶瓷；装置内下部偏右连接有副过滤器滤芯，副过滤器滤芯的横截面为圆形，副过滤器滤芯材料采用具有多孔结构的泡沫陶瓷体作为滤芯。
[0005]所述排气进口管在捕集器内部这部分管段上，均匀开有进口管管壁小孔，小孔直径为8mm。排气进口管右端端部连接有通道启闭阀门，所述通道启闭阀门具有打开和关闭两
个位置，通道启闭阀门位于打开位置，可使排气进口管的排气进入副过滤器滤芯；通道启闭阀门处于关闭位置，可使排气进口管的排气不能进入副过滤器滤芯；通道启闭阀门的具体位置接受ECU 控制；所述排气进口管右端同时还与一个喇叭形通道的左端相连接，喇叭形通道左端截面积较小；喇叭形通道的右端与副过滤器滤芯相连接，用于当主过滤器进行微粒再生过程时，通道启闭阀门处于打开位置，可使排气从排气进口管右端流经喇叭形通道进入副过滤器滤芯，使微粒再生与微粒捕集同步进行。
[0006]装置内部有多孔隔板、右支撑板；捕集器外壳为矩形截面。
[0007]所述主微波发生器连接在捕集器左侧壁板上，用于主微波发生器向左侧腔体内发射微波时，使捕集器内能量聚集升温、主过滤器壳体内微粒氧化燃烧并实现微粒再生；所述石英玻璃罩具有防尘作用，用于保护主微波发生器内的磁控管。
[0008]所述二次空气补给器连接在捕集器外壳上，并位于左侧腔体的下部位置，用于微粒再生时所需空气的补充；所述温度传感器连接在捕集器外壳上，并位于右侧腔体的上部，用于检测微粒再生时的捕集器室内温度；所述主过滤器进口压力传感器连接在捕集器外壳上，并位于左侧腔体的上部，用于测量排气在进入主过滤器前排气压力，所述排气出口端压力传感器连接在捕集器外壳上，并位于右侧腔体的上部，用于测量排气出口管前排气的压力，所述副滤芯前压力传感器连接在喇叭形通道壁面上，用于测量排气在进入副过滤器前排气的压力。
[0009]所述装置连接有ECU控制系统，ECU控制系统的接口分别连接到主过滤器进口压力传感器、排气出口端压力传感器、副滤芯前压力传感器、主微波发生器、副微波发生器、二次空气补给器、温度传感器、通道启闭阀门；用于接收主过滤器进口压力传感器、排气出口端压力传感器或副滤芯前压力传感器反馈的压力信号作为计算排气背压值的输入信号。
[0010]所述副微波发生器连接在捕集器右侧壁板上，用于根据副滤芯前压力传感器与排气出口端压力传感器差值计算的排气背压值，判断副过滤器滤芯需要再生时，启动副微波发生器发射微波进入右侧腔体，使副过滤器滤芯内颗粒完成再生过程。
[0011]消声器左侧壁板、多孔隔板和捕集器外壳之间形成的密闭空间为左侧腔体；多孔隔板、右支撑板和捕集器外壳之间形成的密闭空间为中间腔体；右支撑板、捕集器右侧壁板和捕集器外壳之间形成的密闭空间为右侧腔体。
[0012]本实施例提供的一种柴油机排气微粒捕集与再生装置，具有如下有益效果：
[0013]1.实现了微粒捕集与再生的同步。传统的微粒捕集器一般不能同时进行微粒捕集及再生，本专利技术通过设置两套过滤系统和通道启闭阀门的设计进行系统切换，当主过滤器发生堵塞需要再生时，排气切换经过副过滤器，反之亦然，较好的解决了上述问题。使装置在微粒捕集的同时，可同步实现微粒的再生过程，提高了捕集器工作效率，而且捕集器结构很紧凑。
[0014]2.微波加热迅速均匀，微粒再生效率高。本专利技术采用微波加热再生这种选择性加热和体积加热方式，放热速率快，有利于过滤体内的微粒吸热、着火、燃烧；过滤体内温度梯度小，再生过程安全有效，能提高微粒过滤效率并降低维修成本。
[0015]3.实现微粒捕集与消声降噪功能的有效组合。本专利技术在实现了微粒捕集与再生功能的同时，利用排气进口管具有的穿孔管消声结构、多孔特性的过滤体具有的消声功能、多孔隔板和喇叭形通道设计，能有效消除低、中频噪声，装置的一体化设计优化了排气后处理
整体系统，使装置拥有降低排放与消声降噪的双重功能。
附图说明
[0016]图1示出了本技术实施例提供的一种柴油机排气微粒捕集与再生装置的结构示意图。
[0017]图2为示出了图1中的A-A位置剖切后得到的一种柴油机排气微粒捕集与再生装置的横截面示意图。
[0018]图中各标号表示：
[0019]1排气进口管 2捕集器左侧壁板 3主过滤器进口通道 4主微波发生器
[0020]5石英玻璃罩 6主过滤器进口 7主过滤器进口压力传感器 8捕集器端板
[0021]9左侧腔体 10主过滤器滤芯 11多孔隔板 12中间腔体 13主过滤器壳体
[0022]14进口通道堵本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柴油机排气微粒捕集与再生装置，包括排气进口管(1)、排气出口管(18)、主过滤器滤芯(10)、副过滤器滤芯(22)、主微波发生器(4)、副微波发生器(20)、主过滤器进口压力传感器(7)、排气出口端压力传感器(15)、副滤芯前压力传感器(31)、温度传感器(16)、二次空气补给器(25)、通道启闭阀门(24)、多孔隔板(11)、左侧腔体(9)、喇叭形通道(23)；其特征是装置左侧连接有横截面为圆形的排气进口管(1)，装置右侧连接有横截面为圆形的排气出口管(18)，装置内上部偏左连接有作为微粒捕集用的主过滤器壳体(13)，主过滤器壳体的横截面为圆形，主过滤器壳体内布置有主过滤器滤芯(10)，滤芯材料采用多孔陶瓷；装置内下部偏右连接有副过滤器滤芯(22)，副过滤器滤芯的横截面为圆形，副过滤器滤芯材料采用具有多孔结构的泡沫陶瓷体作为滤芯。2.根据权利要求1所述的一种柴油机排气微粒捕集与再生装置，其特征是所述排气进口管(1)在捕集器内部这部分管段上，均匀开有进口管管壁小孔(26)，小孔直径为8mm；排气进口管右端端部连接有通道启闭阀门(24)，所述通道启闭阀门(24)具有打开和关闭两个位置，通道启闭阀门位于打开位置，可使排气进口管的排气进入副过滤器滤芯(22)；通道启闭阀门处于关闭位置，可使排气进口管的排气不能进入副过滤器滤芯(22)；通道启闭阀门的具体位置接受ECU控制；所述排气进口管(1)右端同时还与一个喇叭形通道(23)的左端相连接，喇叭形通道左端截面积较小；喇叭形通道的右端与副过滤器滤芯(22)相连接，用于当主过滤器进行微粒再生过程时，通道启闭阀门(24)处于打开位置，可使排气从排气进口管右端流经喇叭形通道(23)进入副过滤器滤芯(22)，使微粒再生与微粒捕集同步进行。3.根据权利要求1所述的一种柴油机排气微粒捕集与再生装置，其特征是装置内部有多孔隔板(11)、右支撑板(29)；捕集器外壳(30)为矩形截面。4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王武林，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。