本实用新型专利技术提供了一种柴油发动机排气后处理的催化型颗粒过滤器聚热装置，用以解决现有技术中柴油发动机排气后处理系统颗粒过滤器颗粒物沉积堵塞、过滤性能降低和主动再生频率过高的问题。所述聚热装置包括外筒、分气堵、中心空管、螺旋板、内定位板、导向板及外定位板；分气堵封住中心空管的一端；中心空管与外筒同轴心，且直径大于螺旋板叶片宽度的一半且小于螺旋板叶片宽度；螺旋板垂直于中心空管的外壁呈螺旋状分布，螺旋状通过内外定位板固定；还可以包括加热组件，对螺旋过气腔中的通过的气流进行加热。本实用新型专利技术提高了颗粒过滤器被动再生机率，减少了主动再生次数，减少了形成颗粒物堵塞的时间，节约了燃油，延长了颗粒过滤器的保养周期。粒过滤器的保养周期。粒过滤器的保养周期。
【技术实现步骤摘要】
柴油发动机排气后处理催化型颗粒过滤器聚热装置
[0001]本技术属于柴油发动机排气后处理领域，具体涉及一种柴油发动机排气后处理催化型颗粒过滤器聚热装置。
技术介绍
[0002]随着人们环保意识的提高，人们越来越关注燃油发动机排气排放对环境的污染。柴油发动机排气污染物主要包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO
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)和颗粒物(PM)等，颗粒物PM主要成分碳颗粒，这些物质都会对环境造成不同程度的污染，且是大气污染物的主要来源。因此，在排气排放前需要进行处理，以满足排放标准，降低对环境的污染。其中，颗粒物PM、PN排放限值的控制，是由排气后处理系统中颗粒过滤器(DPF)来完成，当颗粒过滤器(DPF)载体的表面涂覆有催化剂,称为催化型颗粒过滤器(CDPF)。
[0003]图1是现有技术中柴油发动机的排气后处理系统结构示意图。如图1所示，所述排气后处理系统，包括前后相连接的氧化型催化转化器(DOC)和颗粒过滤器(DPF)或催化型颗粒过滤器(CDPF)。发动机产生的尾气从进气口进入氧化型催化转化器(DOC)，氧化型催化转化器(DOC)处理排气中的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC),生成二氧化碳(CO2)和水(H20),同时将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)；催化型颗粒过滤器(CDPF)捕捉颗粒物碳(C)，颗粒物碳(C)和二氧化氮(NO2)生成一氧化氮(NO)和无害的二氧化碳(CO2),实现颗粒捕集器的再生功能，DPF上的活性贵金属涂层将再生反应中生成的一氧化氮(NO)继续氧化成二氧化氮(NO2),新生成的二氧化氮(NO2)又与颗粒物碳(C)反应，生成一氧化氮(NO)和无害的二氧化碳(CO2)。如此循环换反复，可实现连续被动再生。
[0004]通常碳和氧气反应需要在570℃以上，超出了排气排放温度的正常温度正常范围；CDPF与DOC联用时，可有效降低PM起燃温度至200～300℃。碳与二氧化氮在200～300℃左右时，催化氧化反应生成二氧化碳和一氧化氮，再将一氧化氮氧化成二氧化氮，实现循环反应。
[0005]但是，当柴油发动机在低负荷运转时，排气温度低于200℃，很长时间内达不到催化型颗粒过滤器(CDPF)中颗粒物碳与二氧化氮催化氧化反应温度，这时产生的碳颗粒就会聚集在CDPF载体过滤孔中，积累到一定程度，就会使CDPF载体通道不畅，使排气背压增高，造成发动机不能正常工作。
[0006]现有技术中，一般在发现排气不畅或颗粒沉积到一定程度时，采取主动再生方式提高CDPF内的温度，当CDPF的温度达到570℃时，沉积颗粒物发生氧化燃烧，去除沉积的颗粒物。主动再生指利用外加能量(如：电加热器、燃烧器或发动机操作条件的改变以提高排气温度)使CDPF内部温度达到PM的氧化燃烧温度而进行的再生。被动再生指利用柴油机排气本身所具有的能量进行的再生。主动再生方式是在颗粒沉积影响捕集器功能时才进行操作，对发动机功率造成了一定负面影响，技术实现是滞后的，影响发动机的工作效率，同时浪费了附加能源。
技术实现思路
[0007]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本技术旨在提供一种柴油发动机排气后处理催化型颗粒过滤器聚热装置，通过在DOC后增加聚热装置，将排气中的热能聚集过来，使低负荷下的捕集器中再生反应仍能持续发生，保证尾气达标，降低对环境的污染，同时避免碳颗粒在CDPF内的沉积，提高CDPF寿命。
[0008]为了实现上述目的，本技术实施例采用如下技术方案：
[0009]本技术实施例提供了一种柴油发动机排气后处理催化型颗粒过滤器CDPF聚热装置，所述聚热装置包括：外筒31、分气堵32、中心空管33、螺旋板34、内定位板35、导向板36及外定位板37；其中，分气堵32、中心空管33、螺旋板34、内定位板35、导向板36及外定位板37均设置于外筒31内；
[0010]所述分气堵32为圆锥形，圆锥顶点朝向进气侧，圆锥底部最大直径与所述中心空管的直径相同，且落于所述中心空管33的一端，使中心空管33不与进气侧连通；
[0011]所述中心空管33与外筒31同轴心，且中心空管33的直径大于螺旋板34叶片宽度的一半且小于螺旋板34叶片宽度；
[0012]所述螺旋板34垂直于中心空管33的外壁呈螺旋状分布，所述螺旋形成至少一个周期；不同周期间、同相位处靠近中心空管33的一侧，通过内定位板35间隔，远离中心空管33的另一侧通过外定位板37间隔；
[0013]所述内定位板35贴附于中心空管33的外壁上，外定位板37贴附于外筒31的内壁上。
[0014]作为本技术的一个优选实施例，所述螺旋板34设置为三块，三块螺旋板34间相位相差120度，均匀分布于中心空管33的外圆周上；通过三块螺旋板，形成三个进气口，整个外筒内部空间被分布在中心空管33上的螺旋板分为三个独立、螺旋状的过气腔。
[0015]作为本技术的一个优选实施例，所述聚热装置还包括：导流板，所述导向板36设置在螺旋板34螺旋周期间的外筒31内壁上，且朝向中心空管33。
[0016]作为本技术的一个优选实施例，所述聚热装置还包括：电加热组件；所述电加热组件包括加热管42、接线盒41、温度传感器44和控制器43；
[0017]螺旋板34尾端后侧的外筒壁上，开设有接线盒槽；
[0018]所述接线盒41固定于所述接线盒槽内；
[0019]所述加热管42为带有缺口的圆环形，圆环平行于中心空管33截面且中心正对中心空管33中心，圆环正对螺旋板34的出风口，缺口部分连接接线盒41内的接线端子；
[0020]所述控制器43同时与接线盒41与传感器44相连，同时连接有外接电源，用于根据传感器测量数据控制加热管电流；
[0021]所述温度传感器44设置于外筒31底部的内壁上，用于测量CDPF前端的过气温度。
[0022]本技术实施例所提供的技术方案具有如下有益效果：
[0023]通过在DOC后增加聚热装置，提高CDPF中的颗粒物碳C和二氧化氮NO2反应环境的温度，使发动机低负荷下的催化型颗粒过滤器CDPF中被动再生仍能持续发生，提高了颗粒过滤器被动再生机率，减少了主动再生次数，降低了颗粒物堵塞程度，节约了燃油，提高了颗粒过滤器的过滤性能，延长了催化型颗粒过滤器CDPF的保养周期，提高了有效作业效率，保证排气达标，降低了对环境的污染。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来说，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0025]图1是现有技术中柴油发动机排气后处理系统结构示意图；
[0026]图2是本技术一实施例中提供的用于柴油发动机排气处理的催化型颗粒过滤器聚热装置结构示意图；
[0027]图3是图2所示聚热装置立体示意图；
[0028]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柴油发动机排气后处理催化型颗粒过滤器聚热装置，其特征在于，所述聚热装置包括：外筒(31)、分气堵(32)、中心空管(33)、螺旋板(34)、内定位板(35)、导流板(36)及外定位板(37)；其中，分气堵(32)、中心空管(33)、螺旋板(34)、内定位板(35)、导流板(36)及外定位板(37)均设置于外筒(31)内；所述分气堵(32)为圆锥形，圆锥顶点朝向进气侧，圆锥底部最大直径与所述中心空管的直径相同，且落于所述中心空管(33)的一端，使中心空管(33)不与进气侧连通；所述中心空管(33)与外筒(31)同轴心，且中心空管(33)的直径大于螺旋板(34)叶片宽度的一半且小于螺旋板(34)叶片宽度；所述螺旋板(34)垂直于中心空管(33)的外壁呈螺旋状分布，所述螺旋形成至少一个周期；不同螺旋板(34)间、同相位处靠近中心空管(33)的一侧，通过内定位板(35)间隔，远离中心空管(33)的另一侧通过外定位板(37)间隔；所述内定位板(35)贴附于中心空管(33)的外壁上，外定位板(37)贴附于外筒(31)的内壁上。2.根据权利要求1所述的柴油发动机排气后处理催化型颗粒过滤器聚热装置，其特征在于，所述螺旋板(34)设置为三块，三块螺旋板(34)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李会利，苏继龙，
申请(专利权)人：三河市科达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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