一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置基于碳黑氣溶膠發(fā)生裝置而設(shè)置，灰分氣溶膠發(fā)生裝置包括三段，混合溶液產(chǎn)生段：灰分盛放杯、蒸餾水盛放杯與混合溶液盛放杯相連，混合溶液攪拌器出口與混合溶液過濾網(wǎng)、漏斗、過濾溶液盛放杯、過濾溶液攪拌器、攪拌器閥門、噴射器三通、溶液噴射器依次相連?；旌先芤赫舭l(fā)段：噴射器三通連接到溶液噴射器，溶液噴射器與混合管、加熱線管、加熱線管三通依次相連。灰分氣溶膠稀釋沉積段：加熱線管三通與空氣過濾器、第二浮子流量計(jì)、稀釋段三通一入口依次相連。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，通過多種調(diào)節(jié)方式來控制混合氣溶膠發(fā)生濃度，更真實(shí)地模擬柴油機(jī)排氣顆粒流。
【專利說明】
一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及柴油機(jī)汽車尾氣處理裝置領(lǐng)域，特別涉及一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機(jī)具有較高的熱效率和經(jīng)濟(jì)性，較低的0)2排放等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸業(yè)。但其顆粒物排放量大(排放量為同排量汽油機(jī)的30倍?80倍)，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)就要求有效的、可靠的技術(shù)以減少顆粒物排放。從控制技術(shù)上來看，僅靠柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化和改善燃油品質(zhì)已經(jīng)難以滿足目前的排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，滿足“國IV”排放法規(guī)的柴油機(jī)都普遍需要采用后處理技術(shù)，并且未來更嚴(yán)格的排放法規(guī)將對后處理技術(shù)提出更高的要求。柴油機(jī)顆粒捕集器(Diesel Particulate FiIter，DPF)是降低柴油機(jī)排氣顆粒物的重要手段，也是目前后處理技術(shù)中商業(yè)應(yīng)用前景最好的技術(shù)之一。其中，壁流式DPF由于其交錯式的結(jié)構(gòu)，具有極高的捕集效率(物理捕集柴油機(jī)顆粒，顆粒捕集效率常常高于95%)而得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前，在實(shí)驗(yàn)室研究DPF中，使用碳黑氣溶膠模擬柴油機(jī)排氣顆粒流是一種比較常用的做法，免去了直接進(jìn)行柴油機(jī)實(shí)驗(yàn)而帶來的資金、人員以及臺架的消耗。但由于柴油機(jī)排氣顆粒流中含有一定量的可溶性有機(jī)物及灰分，可溶性有機(jī)物可與碳煙顆粒結(jié)合，而灰分的沉積會增加DPF的過濾壓降，純粹使用碳黑氣溶膠模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的方法不太合理，因此，使用柴油與潤滑油混合液模擬柴油機(jī)排氣顆粒流中可溶性有機(jī)物，和使用商業(yè)飛灰模擬柴油機(jī)排氣顆粒流中灰分進(jìn)行快速灰沉積顯得很有必要。在粉塵氣溶膠發(fā)生裝置上，國內(nèi)常用的幾款產(chǎn)品多為國外研發(fā)，價格上普遍偏高，動輒上十萬元人民幣。其中，德國PALAS公司RBG系列粉塵氣溶膠發(fā)生裝置通過使用旋轉(zhuǎn)電刷均勻的移除一定粉末從而產(chǎn)生氣溶膠，其濃度穩(wěn)定，能有效地用于產(chǎn)生碳黑氣溶膠，但由于灰分顆粒粒徑及質(zhì)量原因，直接利用灰分與氣體形成氣溶膠后極易沉淀，因此使用粉塵氣溶膠發(fā)生裝置產(chǎn)生灰分氣溶膠的方法達(dá)不到良好的灰分懸浮效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題提供一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，本裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，模擬柴油機(jī)排氣顆粒流中碳煙顆粒、可溶性有機(jī)物以及灰分的混合氣溶膠發(fā)生裝置，通過多種調(diào)節(jié)方式來控制碳煙顆粒與可溶性有機(jī)物的混合濃度、灰分發(fā)生濃度得到混合氣溶膠，更真實(shí)地模擬柴油機(jī)排氣顆粒流。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，包括碳黑氣溶膠發(fā)生裝置、可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置、灰分氣溶膠發(fā)生裝置；
[0007]所述可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置基于碳黑氣溶膠發(fā)生裝置而設(shè)置，其包括噴油器、噴油器控制單元，所述噴油器的噴頭密封安裝于所述碳黑氣溶膠發(fā)生裝置的氣溶膠發(fā)生段與氣溶膠稀釋段之間的管路上;所述碳黑氣溶膠發(fā)生裝置的采樣接口連接到混合氣溶膠三通一入口；所述灰分氣溶膠發(fā)生裝置包括混合溶液產(chǎn)生段、混合溶液蒸發(fā)段及灰分氣溶膠稀釋沉積段；
[0008]混合溶液產(chǎn)生段:灰分盛放杯通過灰分盛放杯閥門連接到混合溶液盛放杯，蒸餾水盛放杯與氣動管三通、蒸餾水盛放杯閥門、混合溶液盛放杯依次相連，所述混合溶液盛放杯設(shè)有混合溶液攪拌器，所述混合溶液攪拌器出口與混合溶液過濾網(wǎng)、漏斗、過濾溶液盛放杯、過濾溶液攪拌器、攪拌器閥門、噴射器三通、溶液噴射器依次相連，在所述過濾溶液盛放杯上設(shè)有過濾溶液攪拌器；
[0009]混合溶液蒸發(fā)段:噴射器三通出口連接到溶液噴射器，所述溶液噴射器與混合管、加熱線管、加熱線管三通依次相連，所述混合管還連接到加熱器，還與第一浮子流量計(jì)、空氣過濾器、空氣壓縮機(jī)依次相連，所述溶液噴射器還連接到用于控制溶液噴射器的噴射量、噴射間隔的單片機(jī)；
[0010]灰分氣溶膠稀釋沉積段:所述加熱線管三通一出口與空氣過濾器、第二浮子流量計(jì)、稀釋段三通一入口依次相連，加熱線管三通另一出口通過稀釋段閥門連接到所述稀釋段三通另一個入口，所述稀釋段三通出口連接到混合氣溶膠三通入口，所述混合氣溶膠三通出口連接到DPF。
[0011]進(jìn)一步的，所述氣動管三通另一個出口通過噴射器清洗閥門連接到噴射器三通另一個入口。
[0012]進(jìn)一步的，所述混合溶液過濾網(wǎng)由不同孔目數(shù)的304不銹鋼濾網(wǎng)組成，從上到下依次為200目、300目、400目、500目和600目。
[0013]進(jìn)一步的，所述溶液噴射器的噴頭與混合管密封連接。
[0014]進(jìn)一步的，所述噴油器控制單元用于控制噴油器的噴射量、噴射間隔以及噴射持續(xù)時間。
[0015]進(jìn)一步的，所述空氣過濾器一端通過Φ8πιπι316不銹鋼鋼管連接加熱管線三通，另一端通過Φ 8mm氣動管連接。
[0016]進(jìn)一步的，所述稀釋段閥門一端通過Φ8πιπι316不銹鋼鋼管連接加熱管線三通，另一端通過08mm316不銹鋼鋼管連接稀釋段三通。
[0017]進(jìn)一步的，所述灰分氣溶膠稀釋沉積段還設(shè)置有加熱保溫裝置。
[0018]進(jìn)一步的，所述空氣過濾器采用三級空氣過濾器，第一級采用FC級離心式油水分離器，第二級采用FT級主管路過濾器，第三級采用的是FA微油霧過濾器。
[0019]進(jìn)一步的，所有所述的通路均采用Φ8_管進(jìn)行連接，Φ8_管包括氣動管與316不銹鋼鋼管。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:I)結(jié)構(gòu)簡單可靠，設(shè)計(jì)獨(dú)特，可長時間運(yùn)行。使用常用的儀器、設(shè)備即可搭建；2)能連續(xù)提供穩(wěn)定量的混合氣溶膠。利用噴油器控制單元控制可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置噴油器混合液噴出量、噴射間隔以及噴射持續(xù)時間；利用電控控制灰分蒸餾水混合溶液高壓噴射器噴出量，具有相同的灰分送出量，能保證穩(wěn)定的灰分濃度并長時間連續(xù)提供;3)混合氣溶膠濃度范圍廣?；谔己跉馊苣z發(fā)生裝置，可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置能提供不同混合百分比，濃度范圍廣的初次混合氣溶膠，模擬柴油機(jī)在不同工況下的排氣顆粒流中可溶性有機(jī)物量，多種方式相互協(xié)調(diào);在不改變結(jié)構(gòu)情況下，可以通過調(diào)節(jié)蒸餾水量、灰分蒸餾水混合溶液高壓噴射器噴出量、噴射間隔、空氣量以及氣體分流稀釋比這些方式來改變灰分在出口端的濃度，模擬柴油機(jī)在不同工況下的排氣顆粒流中灰分量，多種方式相互協(xié)調(diào);4)混合溶液產(chǎn)生段可單次提供足量的混合溶液實(shí)現(xiàn)溶液定濃度，也可持續(xù)性提供混合溶液實(shí)現(xiàn)溶液變濃度，這樣可模擬柴油機(jī)在定工況或變工況下排氣顆粒流中灰分;5)灰分氣溶膠稀釋沉積段采用了常用的分流稀釋原理，基于一個平行的灰分氣溶膠流量阻力和旁通的高效過濾系統(tǒng)，稀釋比為總流量與球閥通過流量(總流量減去灰分氣溶膠稀釋沉積段過濾部分流量)的比值;6)本實(shí)用新型裝置具有良好的經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保效果。使用柴油與潤滑油混合液噴霧模擬可溶性有機(jī)物，并基于碳黑氣溶膠發(fā)生裝置與碳黑氣溶膠相結(jié)合形成初次混合氣溶膠，使用商業(yè)飛灰模擬柴油機(jī)排氣顆粒流中灰分進(jìn)行灰分氣溶膠發(fā)生，有利于節(jié)約資金及時間，整套系統(tǒng)耗電量低，在過濾灰分與蒸餾水的混合溶液時，過濾網(wǎng)可回收多余灰分循環(huán)再利用，不會產(chǎn)生排放物質(zhì)，同時過濾網(wǎng)可拆卸更換、循環(huán)使用，使用三級過濾方式過濾空氣以及灰分氣溶膠，從而最后排空;7)本實(shí)用新型裝置操作簡單，應(yīng)用性強(qiáng)，由于其灰分氣溶膠濃度范圍廣，除了能用于模擬柴油機(jī)顆粒流中灰分外，也可應(yīng)用其他領(lǐng)域如化工的過濾系統(tǒng)性能測試、大氣顆粒物研究等。
【附圖說明】

[0021]圖1是本實(shí)用新型一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:碳黑氣溶膠發(fā)生裝置1、可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置Π與灰分氣溶膠發(fā)生裝置m，可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置π基于碳黑氣溶膠發(fā)生裝置而設(shè)置I，其包括噴油器1、噴油器控制單元2;而灰分氣溶膠發(fā)生裝置包括混合溶液產(chǎn)生段m-1、混合溶液蒸發(fā)段m-2及灰分氣溶膠稀釋沉積段m-3。其中，混合溶液產(chǎn)生段m-1包括:灰分盛放杯3、蒸餾水盛放杯4、灰分盛放杯閥門5、氣動管三通6、蒸餾水盛放杯閥門7、混合溶液盛放杯8、混合溶液攪拌器9、混合溶液過濾網(wǎng)10、漏斗11、過濾溶液盛放杯12、過濾溶液攪拌器13、攪拌器閥門14;混合溶液蒸發(fā)段m-2包括:單片機(jī)15、噴射器三通16、溶液噴射器17、噴射器清洗閥門18、混合管19、加熱器20、加熱線管21、加熱線管三通22、空氣壓縮機(jī)23、空氣過濾器24、第一浮子流量計(jì)25;灰分氣溶膠稀釋沉積段ΙΠ-3包括:空氣過濾器26、第二浮子流量計(jì)27、稀釋段閥門28、加熱保溫裝置29、稀釋段三通30、混合氣溶膠三通31。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，整個通路的流動方向?yàn)?可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置Π噴油器I產(chǎn)生柴油與潤滑油混合液噴霧與碳黑氣溶膠相結(jié)合形成初次混合氣溶膠，并基于碳黑氣溶膠發(fā)生裝置I (例如中國專利CN201410289789.7所述的裝置)管路，到達(dá)采樣接口 ；灰分盛放杯3連接灰分盛放杯閥門5，蒸餾水盛放杯4連接氣動管三通6后分別連接蒸餾水盛放杯閥門7與噴射器清洗閥門18，灰分盛放杯閥門5、蒸餾水盛放杯閥門7利用氣動管通入混合溶液盛放杯8，混合溶液攪拌器9在混合溶液盛放杯8內(nèi)，混合溶液盛放杯8下端接入混合溶液過濾網(wǎng)10，過濾溶液通過混合溶液過濾網(wǎng)10流經(jīng)漏斗11并進(jìn)入過濾溶液盛放杯12，過濾溶液攪拌器13在過濾溶液盛放杯12內(nèi)，過濾溶液攪拌器13連接攪拌器閥門14，噴射器三通16分別連接攪拌器閥門14、噴射器清洗閥門18與溶液噴射器17，與單片機(jī)15連接傳輸信號的溶液噴射器17的噴頭與混合管19密封連接，空氣通過空氣壓縮機(jī)23、空氣過濾器24、第一浮子流量計(jì)25進(jìn)入混合管19，混合管19出口連接加熱線管21，加熱線管21出口的加熱線管三通22—路連接空氣過濾器26、第二浮子流量計(jì)27，一路連接稀釋段閥門28，第二浮子流量計(jì)27與稀釋段閥門28之后連接稀釋段三通30，最后稀釋段三通30過管路與碳黑氣溶膠發(fā)生裝置I采樣接口連接到混合氣溶膠三通31，混合氣溶膠三通31出口連接到DPF。
[0024]實(shí)驗(yàn)開始前，關(guān)閉噴射器清洗閥門18，打開灰分盛放杯閥門5、蒸餾水盛放杯閥門
7、攪拌器閥門14與稀釋段閥門28。打開加熱器20、加熱線管21以及加熱保溫裝置29進(jìn)行預(yù)熱，并打開空氣通過空氣壓縮機(jī)23、第一浮子流量計(jì)25通過少量流量，防止干燒。當(dāng)混合溶液盛放杯8、過濾溶液盛放杯12有一定量的溶液后，加熱器20、加熱線管21以及加熱保溫裝置29基本達(dá)到設(shè)定溫度，打開混合溶液攪拌器9、過濾溶液攪拌器13準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始時，打開碳黑氣溶膠發(fā)生裝置1、噴油器I以及噴油器控制單元2，同時打開溶液噴射器17、第二浮子流量計(jì)27。完成實(shí)驗(yàn)后，關(guān)閉碳黑氣溶膠發(fā)生裝置1、噴油器I以及噴油器控制單元2，同時關(guān)閉灰分盛放杯閥門5、蒸餾水盛放杯閥門7、攪拌器閥門14，打開噴射器清洗閥門18，清洗一分鐘后，關(guān)閉噴射器清洗閥門18、溶液噴射器17、加熱器20、加熱線管21以及加熱保溫裝置29，待溫度降至50°C左右時，關(guān)閉空氣壓縮機(jī)23、第一浮子流量計(jì)25、第二浮子流量計(jì)27以及稀釋段閥門28。上述操作過程較為真實(shí)地模擬了柴油機(jī)顆粒物所處的環(huán)境，并且可以通過后續(xù)的積累，通過單片機(jī)15開發(fā)相關(guān)功能。
[0025]噴油器I的噴頭密封安裝于碳黑氣溶膠發(fā)生裝置I管路上，噴油器控制單元2同時安裝于其架上;混合溶液產(chǎn)生段m-1的各個部件依據(jù)灰分、蒸餾水以及溶液因重力會向下流動的特點(diǎn)，至上而下依次連接?；曳质⒎疟?與蒸餾水盛放杯4并列放在灰分氣溶膠發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)架頂端?；曳质⒎疟?與蒸餾水盛放杯4杯體開孔分別與灰分盛放杯閥門5、蒸餾水盛放杯閥門7，混合溶液盛放杯8杯蓋兩孔同軸?；旌先芤菏⒎疟?、混合溶液過濾網(wǎng)1、漏斗U、過濾溶液盛放杯12以及攪拌器閥門14應(yīng)該中心同軸。噴射器清洗閥門18連接氣動管三通6，與攪拌器閥門14并列放置，并處于噴射器三通16正上方，而溶液噴射器17則處于噴射器三通16正下方。單片機(jī)15使用儀表盒安裝固定在灰分氣溶膠發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)架上，并與溶液噴射器17相鄰?；旌瞎?9同樣與溶液噴射器17相鄰，混合管19下方為加熱器20，便于加熱，此時，加熱器20處于灰分氣溶膠發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)架的最低端，空氣過濾器24、第一浮子流量計(jì)25相鄰連接，放置在灰分氣溶膠發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)架的中部，第一浮子流量計(jì)25通過氣動管連接混合管19，并形成向上的氣流，加熱線管21連接混合管19并根據(jù)氣流方向，向上連接加熱線管三通22。空氣過濾器26與空氣壓縮機(jī)23，第二浮子流量計(jì)27與第一浮子流量計(jì)25處于同一高度，對面安裝，用于使灰分氣溶膠發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)架平衡，之后向上連接稀釋段閥門28、加熱保溫裝置29與稀釋段三通30，混合氣溶膠三通31連接稀釋段三通30與碳黑氣溶膠發(fā)生裝置I采樣接口。
[0026]進(jìn)一步的，灰分盛放杯3有杯體與杯蓋，杯體下部開孔并固定連接Φ8mm氣動管，杯蓋開有Φ Imm小孔，目的是連接大氣，同時防止杯中的灰分揚(yáng)出。蒸餾水盛放杯4也包括杯體與杯蓋，不同之處在于杯體還包括量程(本裝置選取500mL)以及下部Φ8πιπι氣動管需要使用氣動管三通6分別連接蒸餾水盛放杯閥門7與噴射器清洗閥門18，而杯蓋開有一個Φ Imm小孔，目的是連接大氣，同時防止杯中的蒸餾水過快揮發(fā)。對于使用蒸餾水的原因是保證溶液無其他雜質(zhì)成分。灰分盛放杯閥門5、蒸饋水盛放杯閥門7分別為灰分盛放杯3、氣動管三通6連接混合溶液盛放杯8之間的閥門，通過開關(guān)閥門或調(diào)節(jié)閥門開度，可以在混合溶液盛放杯8中得到穩(wěn)定濃度或變濃度的混合溶液。
[0027]混合溶液盛放杯8也包括杯體與杯蓋，杯體下部開有一個混合溶液流出孔并固定連接Φ 8mm氣動管，杯蓋開有兩個孔，分別連接灰分盛放杯閥門5、蒸餾水盛放杯閥門7，并且與灰分盛放杯3杯體開孔、蒸餾水盛放杯4杯體開孔同軸?；旌先芤簲嚢杵?置于混合溶液盛放杯8內(nèi)，對于進(jìn)入混合溶液盛放杯8的灰分與蒸餾水，由于灰分顆粒較重，會快速沉降在蒸餾水底部，通過混合溶液攪拌器9可以使灰分與蒸餾水充分混合?；旌先芤哼^濾網(wǎng)10使用了不同孔目數(shù)的304不銹鋼濾網(wǎng)組成，從上到下依次為200目、300目,400目、500目以及600目。通過多層濾網(wǎng)，能過濾掉混合溶液中的大顆?；曳忠约安蝗芑曳?，使得過濾溶液均勻。在多次過濾后，可以拆卸、清洗濾網(wǎng)，達(dá)到循環(huán)利用。多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，灰分的過濾通過率在30%左右。
[0028]過濾溶液盛放杯12也包括杯體與杯蓋，是通過漏斗11與杯蓋的連接將過濾溶液進(jìn)行收集，漏斗11與杯蓋同軸，杯體下部開孔并固定連接Φ8πιπι氣動管用于連接攪拌器閥門14 ο過濾溶液攪拌器13置于過濾溶液盛放杯12內(nèi)，對于過濾溶液盛放杯12內(nèi)的過濾溶液若長時間不使用，灰分會靜置在杯底，與蒸餾水分層，通過過濾溶液攪拌器13可以使再次灰分與蒸餾水充分混合。攪拌器閥門14是在整套裝置需要運(yùn)轉(zhuǎn)時開啟，防止過濾溶液長時間處在溶液噴射器17內(nèi)，堵塞溶液噴射器17噴孔。噴油器控制單元2、單片機(jī)15為自行編碼的單片機(jī)，分別用于控制噴油器1、溶液噴射器17的噴射量、噴射間隔以及噴射持續(xù)時間。
[0029]噴射器三通16接兩支溶液進(jìn)口，一支接攪拌器閥門14，一支接噴射器清洗閥門18，目的是關(guān)閉攪拌器閥門14之后，利用蒸餾水清洗溶液噴射器17、防止堵塞溶液噴射器17噴孔，出口接溶液噴射器17。噴油器I的噴頭密封安裝于碳黑氣溶膠發(fā)生裝置氣溶膠發(fā)生段與氣溶膠稀釋段之間的管路上，溶液噴射器17的噴頭與混合管19密封連接，使用的均是購買的現(xiàn)行產(chǎn)品?；旌瞎?9 一頭與溶液噴射器17的噴頭密封連接，并且在附近開孔并固定連接Φ8_316不銹鋼鋼管，另一頭連接加熱線管21。加熱器20用于保持混合管內(nèi)溫度不低于100°C。加熱線管21保持管內(nèi)溫度不低于100°C，在加熱器20與加熱線管21的連接處同樣保證溫度不低于100°C，在加熱線管21的尾端需要使用加熱線管三通22連接灰分氣溶膠稀釋沉積段 m-30
[0030]空氣壓縮機(jī)23、空氣過濾器24與第一浮子流量計(jì)25是用于提供壓縮空氣。在第一浮子流量計(jì)25前加裝空氣過濾器24目的是過濾壓縮空氣中的水分及雜質(zhì)。空氣過濾器26—端通過Φ 8_316不銹鋼鋼管連接加熱線管三通22，一端通過Φ 8mm氣動管連接。由于此處未加熱保溫100°C，其中的水分、灰分會被空氣過濾器26所過濾。第二浮子流量計(jì)27用于控制稀釋，出口端連接稀釋段三通30?；曳謿馊苣z稀釋沉積段ΙΠ-3采用了常用的分流稀釋原理，基于一個平行的灰分氣溶膠流量阻力和旁通的高效過濾系統(tǒng)，稀釋比為總流量與球閥通過流量(總流量減去灰分氣溶膠稀釋沉積段ΙΠ-3過濾部分流量)的比值。稀釋段閥門28—端通過Φ 8mm316不銹鋼鋼管連接加熱線管三通22，一端通過Φ 8mm316不銹鋼鋼管連接稀釋段三通30。從加熱線管三通22到稀釋段閥門28，再到稀釋段三通30使用加熱保溫裝置29保溫。
[0031]混合氣溶膠三通31出口連接到DPF。灰分氣溶膠在通過DPF時，由于溫度高于100°C，此時灰分沉積在DPF上，而水分通過DPF在后續(xù)管道中冷凝。由于DPF在柴油機(jī)排氣管中所處溫度常高于200°C，因此此處利用100°C過濾水分是符合情況的。當(dāng)然，通過調(diào)節(jié)加熱器20、加熱線管21、加熱保溫裝置29，也可達(dá)到20(TC甚至更高溫度，但不節(jié)能?？諝膺^濾器26采用三級空氣過濾器，第一級采用FC級離心式油水分離器，完全過濾3μ或更大的固態(tài)離子，上游氣體水分負(fù)載允許達(dá)到25000ppm去除99%水分、40%的油霧;第二級采用FT級主管路過濾器完全過濾1μ或更大的固態(tài)離子，上游氣體水分負(fù)載允許達(dá)到2000ppm去除100%水分、70%的油霧;第三級采用的是FA微油霧過濾器，玻璃纖維經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的密度可以過濾
0.01μ的固態(tài)粒子、99.9999%的油霧。
[0032]零部件除空氣壓縮機(jī)23外全部安裝在在灰分氣溶膠發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)架上?；曳謿馊苣z發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)架安裝有活動腳輪，便于移動?？諝鈮嚎s機(jī)23流量控制在50?300L/min。所有的通路均采用Φ8πιπι管進(jìn)行連接，包括氣動管與316不銹鋼鋼管。加熱器20、加熱線管21、加熱保溫裝置29的控制儀表均放在灰分氣溶膠發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)架上。
[0033]本實(shí)用新型在碳黑氣溶膠發(fā)生裝置基礎(chǔ)上添加可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置，并與灰分氣溶膠發(fā)生裝置進(jìn)行了結(jié)合，得到一個混合氣溶膠發(fā)生裝置?？扇苄杂袡C(jī)物發(fā)生裝置通過噴油器產(chǎn)生柴油與潤滑油混合液噴霧，并基于碳黑氣溶膠發(fā)生裝置與碳黑氣溶膠相結(jié)合形成初次混合氣溶膠，通過控制混合液噴霧頻率可調(diào)節(jié)混合濃度，以及利用碳黑氣溶膠發(fā)生裝置稀釋進(jìn)行多方式結(jié)合、大范圍調(diào)節(jié)；利用濾網(wǎng)過濾大顆?；曳?，之后再形成灰分氣溶膠，通過使用溶液蒸發(fā)式灰分發(fā)生、溶液稀釋、控制溶液噴射量稀釋、控制空氣量稀釋以及氣體分流稀釋進(jìn)行多方式結(jié)合、大范圍調(diào)節(jié)，同時利用濾網(wǎng)回收多余灰分進(jìn)行循環(huán)利用;將得到的灰分氣溶膠與初次混合氣溶膠混合得到混合氣溶膠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于，包括碳黑氣溶膠發(fā)生裝置、可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置、灰分氣溶膠發(fā)生裝置； 所述可溶性有機(jī)物發(fā)生裝置基于碳黑氣溶膠發(fā)生裝置而設(shè)置，其包括噴油器(I)、噴油器控制單元(2)，所述噴油器(I)的噴頭密封安裝于所述碳黑氣溶膠發(fā)生裝置的氣溶膠發(fā)生段與氣溶膠稀釋段之間的管路上;所述碳黑氣溶膠發(fā)生裝置的采樣接口連接到混合氣溶膠三通(31) —入口；所述灰分氣溶膠發(fā)生裝置包括混合溶液產(chǎn)生段、混合溶液蒸發(fā)段及灰分氣溶膠稀釋沉積段； 混合溶液產(chǎn)生段:灰分盛放杯(3)通過灰分盛放杯閥門(5)連接到混合溶液盛放杯(8)，蒸餾水盛放杯(4)與氣動管三通(6)、蒸餾水盛放杯閥門(7)、混合溶液盛放杯(8)依次相連，所述混合溶液盛放杯(8)設(shè)有混合溶液攪拌器(9)，所述混合溶液攪拌器(9)出口與混合溶液過濾網(wǎng)(10)、漏斗(11)、過濾溶液盛放杯(12)、過濾溶液攪拌器(13)、攪拌器閥門(14)、噴射器三通(16)、溶液噴射器(17)依次相連，在所述過濾溶液盛放杯(12)上設(shè)有過濾溶液攪拌器(13); 混合溶液蒸發(fā)段:噴射器三通(I6)出口連接到溶液噴射器(17)，所述溶液噴射器(17)與混合管(19)、加熱線管(21)、加熱線管三通(22)依次相連，所述混合管(19)還連接到加熱器(20)，還與第一浮子流量計(jì)(25)、空氣過濾器(24)、空氣壓縮機(jī)(23)依次相連，所述溶液噴射器(17)還連接到用于控制溶液噴射器(17)的噴射量、噴射間隔的單片機(jī)(15); 灰分氣溶膠稀釋沉積段:所述加熱線管三通(22)—出口與空氣過濾器(26)、第二浮子流量計(jì)(27)、稀釋段三通(30)—入口依次相連，加熱線管三通(22)另一出口通過稀釋段閥門(28)連接到所述稀釋段三通(30)另一個入口，所述稀釋段三通(30)出口連接到混合氣溶膠三通(31)入口，所述混合氣溶膠三通(31)出口連接到DPF。2.如權(quán)利要求1所述的一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于，所述氣動管三通(6)另一個出口通過噴射器清洗閥門(18)連接到噴射器三通(16)另一個入口。3.如權(quán)利要求1所述的一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于，所述混合溶液過濾網(wǎng)(10)由不同孔目數(shù)的304不銹鋼濾網(wǎng)組成，從上到下依次為200目、300目、400目、500目和600目。4.如權(quán)利要求1所述的一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于，所述溶液噴射器(17)的噴頭與混合管(19)密封連接。5.如權(quán)利要求1所述的一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于，所述噴油器控制單元(2)用于控制噴油器(I)的噴射量、噴射間隔以及噴射持續(xù)時間。6.如權(quán)利要求1所述的一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于，所述空氣過濾器(26) —端通過Φ8πιπι316不銹鋼鋼管連接加熱管線三通(22)，另一端通過Φ 8mm氣動管連接。7.如權(quán)利要求1所述的一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于，所述稀釋段閥門(28) —端通過Φ8πιπι316不銹鋼鋼管連接加熱管線三通(22)，另一端通過Φ8πιπι316不銹鋼鋼管連接稀釋段三通(30)。8.如權(quán)利要求1所述的一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于，所述灰分氣溶膠稀釋沉積段還設(shè)置有加熱保溫裝置(29)。9.如權(quán)利要求1所述的一種模擬柴油機(jī)排氣顆粒流的混合氣溶膠發(fā)生裝置，其特征在于，所述空氣過濾器(26)采用三級空氣過濾器，第一級采用FC級離心式油水分離器，第二級采用FT級主管路過濾器，第三級采用的是FA微油霧過濾器。
【文檔編號】B01J13/00GK205700490SQ201620440667
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】蒲云飛, 劉鐵, 劉巧燕, 王青春
【申請人】成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院