清洗用于除去颗粒物质的过滤器的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:8193823 阅读:165 留言:0更新日期:2013-01-10 03:46
清洗用来清除颗粒物质的过滤器的清洗装置(100)包括:安装在内燃机(1)的排气通道(2)内并捕捉包含在废气中的颗粒物质(19)的过滤器(3);能够沿与废气流动方向(F1)相反的方向(F2)将高压空气和高压蒸气注入过滤器(3)内的喷射器(4);能够将高压空气注入到喷射器(4)内的高压空气馈送器(5);以及能够将高压蒸气注入到喷射器(4)内的高压蒸气馈送器(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及清洗过滤器的方法和装置,该过滤器安装在内燃机或燃烧设备的排气通道内,并捕捉废气中所包含的颗粒物质。
技术介绍
从内燃机或燃烧设备中排出的废气中包含有诸如黑烟那样的颗粒物质。内燃机例如是柴油发动机、燃气发动机、汽油发动机、燃气涡轮机等。燃烧设备例如是锅炉。以前,为了从废气中去除掉颗粒物质,曾将物理捕捉颗粒物质的过滤器安装在内燃机或燃烧设备的排气通道中。作为从过滤器中去除捕捉到的颗粒物质的技术,以下三种技术(A)、(B)和(C)得到实际的使用。技术(A)用电加热器或燃烧器等来燃烧掉过滤器所捕捉到的颗粒物质,由 此从过滤器中去除颗粒物质。技术(B)通过支持催化剂部件对过滤器的氧化作用,或通过在过滤器上游安装氧化催化剂,从而连续地从颗粒过滤器中去除颗粒物质。技术(C)通过沿着与废气流动方向相反的方向将高压空气注入过滤器内来从过滤器中刷下所捕捉到的颗粒物质。技术(A)需要大量能量以将过滤器温度提升到使颗粒物质燃烧的温度,因此需要很高的运行成本。然而,由于用于发电机的发动机和船用发动机中的燃料存在有许多硫含量,所以,对用于发电机的发动机或船用发动机不能应用氧化催化剂再生系统。另一方面,在技术(C)中存在着如下的问题。由燃料或润滑油生成的可溶有机成分会包含在废气中的颗粒物质内。当废气温度很高时,至少某些可溶有机成分挥发。通过挥发变为气态的可溶有机成分会通过过滤器。因此,阻止许多可溶有机成分留在过滤器内。另一方面,由于可溶有机成分在废气温度低时不会挥发,比如在发动机起动或暖机的时候,所以,可溶有机成分变成高粘度的成分。变成高粘度成分的可溶有机成分与黑烟和烟灰一起残留在过滤器内。当高粘度成分残留在颗粒物质内时,就难于通过沿相反方向注入高压空气来从过滤器中刷下颗粒物质。其结果是,过滤器的压差提高,除去颗粒物质的装置的运行将变得困难。在专利文献1-3中披露了多种技术,它们作为解决技术(C)中问题的技术,S卩,用于除去残留在过滤器内的高粘度成分的技术。专利文献I的技术首先用加热的高温空气(热的再生气体)从过滤器中挥发掉含在烟气中的油雾(高粘度成分)。其次,该技术通过沿与废气流动方向相反方向将压缩空气(压缩气体)注入(回洗)过滤器,来刷去变得容易脱落的烟灰。专利文献2的技术通过在过滤器内注入高压水(高压流体)来清洗过滤器。专利文献3的技术是一种清洗过滤器的方法,该方法通过对过滤器注入温度高于80度且压力为O. 5-2. OMpa的水或水蒸汽来清洗过滤器。喷射水蒸汽,在其到达过滤器时水蒸汽变成液态。因此,专利文献3基本上也是像专利文献2那样用水清洗过滤器。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利第3653055号公报专利文献2 :日本专利特开2001-50028号公报专利文献3 :日本专利第3941550号公报
技术实现思路
技术问题为了从过滤器中除去颗粒物质,专利文献I的技术使用高温空气和压缩空气,而专利文献2和3的技术使用水或温水。 为了从过滤器中挥发掉油雾,要求加热过滤器表面上的增生物。因此,专利文献I的技术首先加热空气,以便在注入压缩空气之前从过滤器中挥发掉油雾。因此,专利文献I的技术需要很大能量。为了从过滤器中除去颗粒物质,专利文献I的技术使用压缩空气,而专利文献2和3使用水或温水。然而,水、温水或压缩空气的去垢性比水蒸汽的去垢性弱。在用水、温水或压缩空气的情形中,对过滤器的去垢将是不充分的。当使用水来清洗过滤器时,水分会残留在过滤器内。如果将废气添加到该水分中,则烟灰会粘附或硫含量会变为硫酸。S卩,在用高温空气和压缩空气清洗,或用高压水清洗时,颗粒物质不会从过滤器中有效地除去。因此,本专利技术提供从过滤器中有效地除去颗粒物质的方法和装置。解决问题的方案本专利技术提供清除颗粒物质的过滤器清洗方法,该方法沿与废气流动方向相反的方向将高压空气和高压蒸气注入过滤器内,过滤器安装在内燃机或燃烧设备的排气通道内,捕捉包含在废气中的颗粒物质,其中,在将高压蒸气注入过滤器之后,才将高压空气注入过滤器。本专利技术提供清除颗粒物质的过滤器清洗装置,该装置包括安装在内燃机或燃烧设备的排气通道内并捕捉包含在废气中的颗粒物质的过滤器;能够沿与废气流动方向相反的方向将高压空气和高压蒸气注入过滤器内的喷射器;能够将高压空气馈送到喷射器内的高压空气馈送器;以及能够将高压蒸气馈送到喷射器内的高压蒸气馈送器。根据本专利技术的清除颗粒物质的过滤器清洗装置可较佳地采纳结构(a )和(b )。在结构(a)中,该装置还包括将高压空气和高压蒸气之一交替地馈送到喷射器内的开关;以及控制该开关的控制器,以在将高压蒸气注入到过滤器之后,将高压空气注入到过滤器。在结构(b)中,高压蒸气馈送器是水蒸汽发生器,其使用废气作为热源来产生高压蒸气。专利技术结果在热容量方面,气态的水蒸汽大于液态的水或与水蒸汽温度相同的高压空气,水蒸汽具有高的能量。因此,气态的水蒸汽容易从过滤器除去高粘度成分,并且气态的水蒸汽对除去黑烟、烟灰等也有效。因此,根据本专利技术的清洗方法可从过滤器中有效地除去颗粒物质。尽管通过注入高压蒸气会有少量水分留在过滤器内,但根据本专利技术的清洗方法可通过注入高压空气来防止水分留在过滤器内。根据本专利技术的清洗装置可通过在过滤器中注入高压蒸气来从过滤器中去除颗粒物质之后,通过在过滤器中注入高压空气从过滤器中除去水分。在热容量方面,气态的水蒸汽大于液态的水或与水蒸汽温度相同的高压空气。因此,气态的水蒸汽容易从过滤器除去高粘度成分,气态的水蒸汽对于除去黑烟、烟灰等也有效。换句话说,根据本专利技术的清洗装置可从过滤器中有效地除去颗粒物质。尽管通过喷射高压蒸气而有少量水分留在过滤器内,但根据本专利技术的清洗装置通过喷射高压空气可防止水分留在过滤器内。在结构(a)中,根据本专利技术的清洗装置可在过滤器中注入高压蒸气之后,自动地在过滤器中注入高压空气。因此,可容易地执行过滤器的清洗工作。在结构(b)中,根据本专利技术的清洗装置不需要特定的热源来产生高压蒸气,因为该装置使用废气作为热源。因此,根据本专利技术的清洗装置在经济性方面是有利的。附图说明 图I是显示用于清洗用来除去颗粒物质的过滤器的装置的结构的视图(第一实施例)。图2是显示蜂窝状过滤器结构的侧视剖视图。图3是显示仅用高压空气清洗之后和用高压蒸气清洗之后的过滤器压差的图表。图4是显示用于清洗用来除去颗粒物质的过滤器的装置的结构的视图(第二实施例)。图5是显示用于清洗用来除去颗粒物质的过滤器的装置的结构的视图(第三实施例)。具体实施例方式(第一实施例)图I是显示第一实施例中用于清洗用来除去颗粒物质的过滤器的装置100的结构的视图。图I示出内燃机I、内燃机I的排气通道2以及清洗装置100。从内燃机I排出的废气通过排气通道2,并排放到大气中。在图I中,废气的流动方向Fl是朝右方向。清洗装置100包括过滤器3、喷射器4、高压空气馈送器5、高压蒸气馈送器6、空气开关阀7、蒸气开关阀8、控制器9、上游气体压力传感器11以及下游气体压力传感器12。过滤器3安装在排气通道2内,并捕捉废气中所含的颗粒物质。图2是显示蜂窝状过滤器3的结构的侧视剖视图。过滤器3具有蜂窝状结构,它具有多个被隔壁3a分开的蜂窝。每个蜂窝例如呈方形棱柱。当将过滤器3布置在排气通道2内时,每个本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:小野泰右清河勝美日向亮辅田东波
申请(专利权)人:洋马株式会社
类型:
国别省市:

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