專利名稱：柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于柴油機(jī)尾氣顆粒物控制設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種柴油機(jī)尾氣顆粒物的連續(xù)再生補(bǔ)集器。
背景技術(shù)：
與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的顆粒物質(zhì)排放量約為汽油機(jī)的30 80倍，是柴油機(jī)尾氣中的主要污染物。其成分主要包括炭粒，液相碳?xì)浠衔?HC)和少量吸附在其上的H2SO4或硫酸鹽。炭粒粒徑小，主要分布于0.01 μ m 2 μ m之間,質(zhì)量輕,能長時(shí)間懸浮在大氣中，容易被人體吸入并沉積在肺泡中，對人體造成極大的危害。炭粒捕集技術(shù)是目前公認(rèn)的作為有效的炭粒凈化技術(shù)，也是目前商用前景最好的技術(shù)之一。炭粒捕集器安裝在柴油機(jī)排氣管上，排氣通過時(shí)炭粒被過濾體捕集。捕集效率主要受到炭粒粒徑、排氣流速、氣流溫度等因素影響。隨著工作時(shí)間的增長，過濾體內(nèi)堆積的炭粒增多，影響柴油機(jī)的正常工作，須用燃燒等方法將這些炭粒除去，即過濾體的再生。柴油機(jī)顆粒過濾器的關(guān)鍵技術(shù)是再生的研究。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器，以實(shí)現(xiàn)捕集器過濾體的連續(xù)再生，提高捕集器對柴油機(jī)顆粒物凈化的效率。本實(shí)用新型的柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器，包括一個(gè)或多個(gè)顆粒物過濾單元；所述顆粒物過濾單元外層為雙層石英玻璃層，不銹鋼放電電極夾在雙層石英玻璃層中間；介質(zhì)過濾層位于雙層石英玻璃層內(nèi)部，介質(zhì)過濾層與雙層石英玻璃之間形成間隙；不銹鋼網(wǎng)電極位于介質(zhì)過濾層內(nèi)部，不銹鋼網(wǎng)電極內(nèi)部設(shè)置有負(fù)電極；所述顆粒物過濾單元一端的不銹鋼網(wǎng)電極為封口的，顆粒物過濾單元的另一端介質(zhì)過濾層與雙層石英玻璃之間形成的間隙處為封口的；所述負(fù)電極與不銹鋼網(wǎng)電極之間設(shè)置有金屬纖維氈層，負(fù)電極與金屬纖維氈之間形成間隙。作為優(yōu)化，所述顆粒物過濾單元的一端的不銹鋼網(wǎng)電極端通過一不銹鋼板封口 ；所述顆粒物過濾單元的另一端介質(zhì)過濾層與雙層石英玻璃之間形成的間隙處通過石英玻璃封口。采用不銹鋼網(wǎng)作為顆粒捕集器，金屬材料的強(qiáng)度、韌性、導(dǎo)熱性等方面有著陶瓷等過濾器無法比擬的優(yōu)勢；利用不銹鋼網(wǎng)良好的導(dǎo)電性，將其接地，作為電場的正極，被負(fù)電極賦上負(fù)電荷的炭粒在電場力的作用下將被收集在不銹鋼網(wǎng)上。這樣，既利用了不銹鋼網(wǎng)多空的物理結(jié)構(gòu)對炭粒進(jìn)行截留，又利用了金屬導(dǎo)電特性增加炭粒的捕集效率，一舉兩得。金屬纖維氈的設(shè)置可以進(jìn)一步加強(qiáng)對油機(jī)尾氣顆粒物的吸附。同時(shí)將柴油機(jī)顆粒過濾器與靜電增強(qiáng)過濾原理結(jié)合起來，并利用介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的低溫等離子體共同作用，使炭粒在顆粒過濾器中低溫燃燒，解決了補(bǔ)集器的再生問題。
圖1是本實(shí)用新型柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器入氣口的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，包括一個(gè)顆粒物過濾單元；顆粒物過濾單元外層為雙層石英玻璃層2作為阻擋介質(zhì)，不銹鋼放電電極I作為高壓電極，夾在雙層石英玻璃層2中間；介質(zhì)過濾層3位于雙層石英玻璃層2內(nèi)部，介質(zhì)過濾層3與雙層石英玻璃2之間形成間隙；不銹鋼網(wǎng)電極5為接地電極，位于介質(zhì)過濾層3內(nèi)部，不銹鋼網(wǎng)電極5內(nèi)部設(shè)置有負(fù)電極6 ;顆粒物過濾單元的一端為氣流入口，氣流入口處的不銹鋼網(wǎng)電極5端通過一不銹鋼板4封口 ；顆粒物過濾單元的另一端為氣流出口，氣流出口處的介質(zhì)過濾層3與雙層石英玻璃2之間形成的間隙處通過石英玻璃封口。負(fù)電極6與不銹鋼網(wǎng)電極5之間設(shè)置有金屬纖維氈層7，負(fù)電極6與金屬纖維氈7之間形成間隙。使用時(shí)氣流中顆粒物的捕集是應(yīng)用了靜電增強(qiáng)過濾機(jī)理，細(xì)小的流注放電細(xì)絲從金屬纖維氈7和不銹鋼網(wǎng)電極5向雙層石英玻璃層2方向擴(kuò)散。通過過濾的顆粒物會被活化，在靜電力作用下顆粒物得到電荷，電風(fēng)把顆粒物吹到不銹鋼網(wǎng)電極5背面。捕集器中的金屬纖維氈7和不銹鋼網(wǎng)電極5上除收集到大量的柴油機(jī)排氣顆粒夕卜，還有一薄薄的柴油炭粒。這層柴油炭粒主要來自柴油機(jī)氣缸中還來不及燃燒就被氣缸中的高速氣流帶出機(jī)外的柴油氣霧。由于這部分柴油氣霧比重較大，吸附、黏附力較強(qiáng)，其在靜電的擴(kuò)散過程中極易與柴油機(jī)排氣炭粒、HC、N0x間的“電化學(xué)反應(yīng)”產(chǎn)物及氧化反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生碰撞，碰撞過程中，它們相互吸附，凝聚，這些作用機(jī)理使得各種炭粒不斷壯大，形成一個(gè)個(gè)“巨大團(tuán)體”提高了靜電捕集器的捕集效率。將金屬纖維氈7和不銹鋼網(wǎng)電極5上沉積的顆粒物在介質(zhì)阻擋放電的空間之內(nèi)，產(chǎn)生的活性物質(zhì)能夠與炭粒作用，并將炭粒氧化成CO2 ;氣流中的NO流經(jīng)低溫等離子體區(qū)域時(shí)，NO被等離子體中的活性成分氧化成NO2，炭粒被氧化成C02。因此，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的低溫燃燒，從而解決捕捉器連續(xù)再生問題。在使用過程中，柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器可以由一個(gè)顆粒物過濾單元組成，也可以由多個(gè)顆粒物過濾單元組成。
權(quán)利要求1.柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器，包括一個(gè)或多個(gè)顆粒物過濾單元；所述顆粒物過濾單元外層為雙層石英玻璃層，不銹鋼放電電極夾在雙層石英玻璃層中間；介質(zhì)過濾層位于雙層石英玻璃層內(nèi)部，介質(zhì)過濾層與雙層石英玻璃之間形成間隙；不銹鋼網(wǎng)電極位于介質(zhì)過濾層內(nèi)部，不銹鋼網(wǎng)電極內(nèi)部設(shè)置有負(fù)電極；所述顆粒物過濾單元一端的不銹鋼網(wǎng)電極處為封口的，顆粒物過濾單元的另一端介質(zhì)過濾層與雙層石英玻璃之間形成的間隙處為封口的；其特征在于所述負(fù)電極與不銹鋼網(wǎng)電極之間設(shè)置有金屬纖維氈層，負(fù)電極與金屬纖維氈之間形成間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器，其特征是所述顆粒物過濾單元的一端的不銹鋼網(wǎng)電極端通過一不銹鋼板封口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器，其特征是所述顆粒物過濾單元的另一端介質(zhì)過濾層與雙層石英玻璃之間形成的間隙處通過石英玻璃封口。
專利摘要柴油機(jī)尾氣顆粒物連續(xù)再生捕集器，包括一個(gè)或多個(gè)顆粒物過濾單元；所述顆粒物過濾單元外層為雙層石英玻璃層，不銹鋼放電電極夾在雙層石英玻璃層中間；介質(zhì)過濾層位于雙層石英玻璃層內(nèi)部，介質(zhì)過濾層與雙層石英玻璃之間形成間隙；不銹鋼網(wǎng)電極位于介質(zhì)過濾層內(nèi)部，不銹鋼網(wǎng)電極內(nèi)部設(shè)置有負(fù)電極；所述顆粒物過濾單元一端的不銹鋼網(wǎng)電極為封口的，顆粒物過濾單元的另一端介質(zhì)過濾層與雙層石英玻璃之間形成的間隙處為封口的；所述負(fù)電極與不銹鋼網(wǎng)電極之間設(shè)置有金屬纖維氈層，負(fù)電極與金屬纖維氈之間形成間隙。
文檔編號F01N3/023GK203022849SQ20122070747
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者郭元吉, 常永龍, 龐爾國, 吳躍曲, 郭芬 申請人:山西華頓實(shí)業(yè)有限公司