矿用低排气温下智能复合颗粒捕集装置的再生及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于煤矿井下用防爆柴油发动机的碳颗粒排放技术领域，具体涉及一种矿用低排气温下智能复合颗粒捕集装置的再生及控制方法，解决了矿井下用防爆柴油发动机工作时产生碳颗粒排放对井下作业人员危害较大，且现有同类型装置的捕集效果、使用寿命较差，无法有效实现再生的问题，再生及控制方法是通过围绕复合颗粒捕集装置构建的系统实现的，该系统包括复合颗粒捕集装置、防爆ECU、防爆电源箱、防爆电动进气系统、防爆电动散热系统、防爆柴油机、防爆柴油机进气系统。本发明专利技术能够实现低排气温度环境下智能复合颗粒捕集装置的再生，提高智能复合颗粒捕集装置的循环利用次数和使用寿命，能够实现智能复合颗粒捕集装置表面温度的智能控制。能控制。能控制。

【技术实现步骤摘要】
矿用低排气温下智能复合颗粒捕集装置的再生及控制方法


[0001]本专利技术属于煤矿井下用防爆柴油发动机的碳颗粒排放
，具体涉及一种矿用低排气温下智能复合颗粒捕集装置的再生及控制方法。

技术介绍

[0002]目前煤矿井下无轨辅助运输以矿用防爆柴油机为动力源的矿用防爆车辆为主，但防爆柴油机由道路用柴油机改造而来，防爆改造后由于加装了防爆栅栏，增加了水套，导致了防爆柴油机排放差，污染严重。排放物一般包括NOx、CO和碳烟等。其中碳烟对人体的身体健康危害很大，一般用颗粒捕集装置来进行处理。但颗粒捕集装置捕集碳颗粒后很容易堵塞，造成颗粒捕集装置失效，造成防爆柴油机排气背压急剧增大，动力性大幅下降。
[0003]此外，煤矿井下用的颗粒捕集装置，只有相关方面的技术研究，但这些相关技术研究并不适用于煤矿井下的工作环境。常州新吉大矿用设备制造有限公司公开的技术专利“矿用防爆柴油机尾气颗粒物捕捉装置”通过颗粒捕捉装置进行碳颗粒的捕集，没有再生方面的阐述和研究，其表面温度是通过隔热棉来实现，并没有采用冷却水的方式来实现，法兰部分没有隔热装置，不能保证法兰的温度不超过150℃，严格意义上不符合煤矿标准。常州新吉大矿用设备制造有限公司公开的专利技术专利“矿用防爆柴油机尾气颗粒物捕捉装置再生系统”通过通风加热对装置进行再生，对系统的表面温度处理方法没有阐述，对加热方式没有具体阐述，对具体加热的温度也没有阐述。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决矿井下用防爆柴油发动机工作时产生碳颗粒排放对井下作业人员危害较大，且现有同类型装置的捕集效果、使用寿命较差，无法有效实现再生的问题，提供了一种矿用低排气温下智能复合颗粒捕集装置的再生及控制方法。
[0005]本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种矿用低排气温下智能复合颗粒捕集装置的再生及控制方法，再生及控制方法是通过围绕复合颗粒捕集装置构建的系统实现的，该系统包括复合颗粒捕集装置、防爆ECU、防爆电源箱、防爆电动进气系统、防爆电动散热系统、防爆柴油机、防爆柴油机进气系统，防爆ECU的一端与防爆电源箱连接，防爆ECU的另一端与防爆柴油机连接，防爆柴油机连接有防爆水冷双层排气管，防爆水冷双层排气管和复合颗粒捕集装置相连接，防爆电动进气系统通过防爆柴油机进气系统的进气管路连接，防爆电动散热系统连接有复合颗粒捕集装置的水套，复合颗粒捕集装置的水套内设置有本安型水温传感器，复合颗粒捕集装置的芯部设置有本安型捕集器芯部温度传感器，复合颗粒捕集装置表面设置有本安型表面温度传感器，复合颗粒捕集装置上还设置有本安型压力差传感器，防爆柴油机上设置有本安型转速传感器、本安型温度传感器、本安型扭矩仪并通过阻燃电缆与防爆ECU连接，防爆柴油机进气系统的一端与防爆柴油机连接，防爆柴油机进气系统的另一端与复合颗粒捕集装置连接，复合颗粒捕集装置的内部设置有不锈钢高压喷头，不锈钢高压喷头连接有不锈钢燃油管的一端，不锈钢燃油管的另一端与防爆柴油机相
连接，防爆水冷双层排气管的内部设置有本安型流量传感器和本安型氧浓度传感器，本安型流量传感器和本安型氧浓度传感器分别通过阻燃电缆与防爆ECU连接，复合颗粒捕集装置内部还设置有火花生成器和远红外加热装置，火花生成器和远红外加热装置分别通过阻燃电缆与防爆ECU连接；
[0006]其中，不同部位连接用阻燃电缆包括阻燃电缆Ⅰ、阻燃电缆Ⅱ、阻燃电缆Ⅲ、阻燃电缆Ⅳ、阻燃电缆
Ⅴ
、阻燃电缆
Ⅵ
、阻燃电缆
Ⅶ
、阻燃电缆
Ⅷ
和阻燃电缆
Ⅸ
；
[0007]进一步的，防爆车辆行驶时，防爆柴油机处于工作状态，设置在防爆柴油机上的本安型转速传感器、本安型温度传感器、本安型扭矩仪分别将检测到的防爆柴油机的转速、水温、扭矩参数，通过阻燃电缆Ⅲ把数据传输至防爆ECU；本安型流量传感器、本安型氧浓度传感器将检测到的防爆水冷双层排气管内废气流量和氧气浓度，分别通过阻燃电缆Ⅳ和阻燃电缆
Ⅴ
把数据传输至防爆ECU；本安型水温传感器检测到复合颗粒捕集装置中循环冷却水的温度，通过阻燃电缆
Ⅸ
将数据传输至防爆ECU，本安型表面温度传感器检测到的复合颗粒捕集装置表面温度，通过阻燃电缆
Ⅷ
将数据传输至防爆ECU，本安型捕集器芯部温度传感器将检测到的复合颗粒捕集装置的芯部温度，通过阻燃电缆
Ⅶ
将数据传输至防爆ECU2，本安型压力差传感器检测到的复合颗粒捕集装置中芯部前后压力差，通过阻燃电缆
Ⅵ
将数据传输至防爆ECU，其中压差为t1<t2<t3；当压差大于t2时：本安型压力差传感器通过阻燃电缆
Ⅵ
将数据传输至防爆ECU，此时防爆ECU把检测到复合颗粒捕集装置的表面温度，水温、防爆柴油机转速参数进行比较计算，当复合颗粒捕集装置的表面温度超过150℃或者水温超过100℃，防爆ECU不会给防爆柴油机和不锈钢高压喷头发送输送燃油指令，再生不发生；当复合颗粒捕集装置的表面温度不超过150℃且水温不超过100℃时，防爆ECU给防爆柴油机发送指令，指令防爆柴油机通过不锈钢燃油管向不锈钢高压喷头输送高压燃油，输送燃油的多少由表面温度、水温和防爆柴油机转速综合决定，防爆ECU2给防爆柴油机发送指令，指令防爆柴油机通过防爆柴油机进气系统向复合颗粒捕集装置输送新鲜空气，输送新鲜空气的多少由防爆水冷双层排气管内的废气流量和氧气浓度综合决定，不锈钢高压喷头喷出高压燃油后和防爆柴油机进气系统输送的新鲜空气混合后，防爆ECU通过阻燃电缆Ⅰ给火花生成器发送指令，使火花生成器发出火花点燃高压燃油和空气的混合物，复合颗粒捕集装置1腔内温度升高并加热防爆水冷双层排气管输送过来的废气，被加热的高温废气经过复合颗粒捕集装置的芯部时，复合颗粒捕集装置捕集的碳颗粒发生燃烧生成二氧化碳气体，最终随废气共同从复合颗粒捕集装置排出。
[0008]进一步的，防爆车辆停止且防爆柴油机处于停止状态，当压差大于t2时：本安型压力差传感器通过阻燃电缆
Ⅵ
把这个数据传输至防爆ECU，此时防爆ECU把检测到复合颗粒捕集装置的表面温度，水温、防爆柴油机转速等参数进行比较计算，如果复合颗粒捕集装置的表面温度超过150℃或者水温超过100℃，防爆ECU不会给远红外加热装置发送指令，再生不发生，如果复合颗粒捕集装置的表面温度不超过150℃且水温不超过100℃时，防爆ECU通过阻燃电缆Ⅱ给远红外加热装置发送指令，使远红外加热装置发出与碳颗粒波长相近的远红外光，同时防爆ECU向防爆电动进气系统和防爆电动散热系统发送指令，防爆电动进气系统向复合颗粒捕集装置提供新鲜空气，防爆电动散热系统保证复合颗粒捕集装置的表面温度和水温分别不超过150℃和100℃。复合颗粒捕集装置芯部的颗粒物温度迅速升高，而其他部分升温较慢，碳颗粒物发生燃烧生成二氧化碳气体，随废气一起从复合颗粒捕集装置排
出。
[0009]进一步的，当压差大于t3时：ECU强制车辆处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用低排气温下智能复合颗粒捕集装置的再生及控制方法，其特征在于：再生及控制方法是通过围绕复合颗粒捕集装置(1)构建的系统实现的，该系统包括复合颗粒捕集装置(1)、防爆ECU(2)、防爆电源箱(3)、防爆电动进气系统(4)、防爆电动散热系统(5)、防爆柴油机(6)、防爆柴油机进气系统(10)，防爆ECU(2)的一端与防爆电源箱(3)连接，防爆ECU(2)的另一端与防爆柴油机(6)连接，防爆柴油机(6)连接有防爆水冷双层排气管(23)，防爆水冷双层排气管(23)和复合颗粒捕集装置(1)相连接，防爆电动进气系统(4)通过防爆柴油机进气系统(10)的进气管路连接，防爆电动散热系统(5)连接有复合颗粒捕集装置(1)的水套，复合颗粒捕集装置(1)的水套内设置有本安型水温传感器(19)，复合颗粒捕集装置(1)的芯部设置有本安型捕集器芯部温度传感器(21)，复合颗粒捕集装置(1)表面设置有本安型表面温度传感器(20)，复合颗粒捕集装置(1)上还设置有本安型压力差传感器(22)，防爆柴油机(6)上设置有本安型转速传感器(7)、本安型温度传感器(8)、本安型扭矩仪(9)并通过阻燃电缆与防爆ECU(2)连接，防爆柴油机进气系统(10)的一端与防爆柴油机(6)连接，防爆柴油机进气系统(10)的另一端与复合颗粒捕集装置(1)连接，复合颗粒捕集装置(1)的内部设置有不锈钢高压喷头(12)，不锈钢高压喷头(12)连接有不锈钢燃油管(11)的一端，不锈钢燃油管(11)的另一端与防爆柴油机(6)相连接，防爆水冷双层排气管(23)的内部设置有本安型流量传感器(13)和本安型氧浓度传感器(14)，本安型流量传感器(13)和本安型氧浓度传感器(14)分别通过阻燃电缆与防爆ECU(2)连接，复合颗粒捕集装置(1)内部还设置有火花生成器(16)和远红外加热装置(17)，火花生成器(16)和远红外加热装置(17)分别通过阻燃电缆与防爆ECU(2)连接；不同部位连接用阻燃电缆包括阻燃电缆Ⅰ(15)、阻燃电缆Ⅱ(18)、阻燃电缆Ⅲ(24)、阻燃电缆Ⅳ(25)、阻燃电缆
Ⅴ
(26)、阻燃电缆
Ⅵ
(27)、阻燃电缆
Ⅶ
(28)、阻燃电缆
Ⅷ
(29)和阻燃电缆
Ⅸ
(30)；防爆车辆行驶时，防爆柴油机(6)处于工作状态，设置在防爆柴油机(6)上的本安型转速传感器(7)、本安型温度传感器(8)、本安型扭矩仪(9)分别将检测到的防爆柴油机(6)的转速、水温、扭矩参数，通过阻燃电缆Ⅲ(24)把数据传输至防爆ECU(2)；本安型流量传感器(13)、本安型氧浓度传感器(14)将检测到的防爆水冷双层排气管(23)内废气流量和氧气浓度，分别通过阻燃电缆Ⅳ(25)和阻燃电缆
Ⅴ
(26)把数据传输至防爆ECU(2)；本安型水温传感器(19)检测到复合颗粒捕集装置(1)中循环冷却水的温度，通过阻燃电缆
Ⅸ
(30)将数据传输至防爆ECU(2)，本安型表面温度传感器(20)检测到的复合颗粒捕集装置(1)表面温度，通过阻燃电缆
Ⅷ
(29)将数据传输至防爆ECU(2)，本安型捕集器芯部温度传感器(21)将检测到的复合颗粒捕集装置(1)的芯部温度，通过阻燃电缆
Ⅶ
(28)将数据传输至防爆ECU(2)，本安型压力差传感器(22)检测到的复合颗粒捕集装置(1)中芯部前后压力差，通过阻燃电缆
Ⅵ
(27)将数据传输至防爆ECU(2)，其中压差为t1<t2<t3；当压差大于t2时：本安型压力差传感器(22)通过阻燃电缆
Ⅵ
(27)将数据传输至防爆ECU(2)，此时防爆ECU(2)把检测到复合颗粒捕集装置(1)的表面温度，水温、防爆柴油机转速参数进行比较计算，当复合颗粒捕集装置(1)的表面温度超过150℃或者水温超过100℃，防爆ECU(2)不会给防爆柴油机(6)和不锈钢高压喷头(12)发送输送燃油指令，再生不发生；当复合颗粒捕集装置(1)的表面温度不超过150℃且水温不超过100℃时，防爆ECU(2)给防爆柴油机(6)发送指令，指令防爆柴油机(6)通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓，仇博，贾二虎，姚志功，任肖利，赵美荣，陈利东，兰春亮，王娜，程玉军，王爱玲，杨建勇，马电虎，张福祥，张春英，
申请(专利权)人：山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：