本發(fā)明屬于車(chē)輛加溫，具體涉及一種具有煙塵分離功能的車(chē)輛加溫裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著全域適應(yīng)性要求的日益提高，重型車(chē)輛在高海拔極寒環(huán)境下出現(xiàn)的柴油動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)困難、傳動(dòng)系統(tǒng)阻力增大等問(wèn)題凸顯。車(chē)輛加溫裝置通過(guò)燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生高溫氣體，高溫氣體在換熱系統(tǒng)通過(guò)熱交換向流經(jīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液傳遞熱量，對(duì)車(chē)輛動(dòng)力、傳動(dòng)系統(tǒng)等部位進(jìn)行加溫，滿足低溫低氣壓環(huán)境下的車(chē)輛快速起動(dòng)需求。

2、目前的車(chē)輛加溫裝置運(yùn)行在低溫低壓環(huán)境，出現(xiàn)燃油霧化破碎不充分、燃燒反應(yīng)不充分等問(wèn)題，導(dǎo)致燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫氣體中碳煙顆粒物、未燃揮發(fā)性碳?xì)湮镔|(zhì)含量增加，這些物質(zhì)會(huì)在換熱系統(tǒng)換熱器管道、翅片表面沉積，造成換熱系統(tǒng)換熱效率降低，流通面積減小、流動(dòng)阻力增大，甚至阻塞流道。

3、因此，針對(duì)高海拔極寒環(huán)境下車(chē)輛加溫裝置煙氣沉積造成換熱系統(tǒng)效率下降的問(wèn)題，需要提出一種具有煙塵分離功能的車(chē)輛加溫裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種具有煙塵分離功能的車(chē)輛加溫裝置，能夠解決高海拔極寒環(huán)境下車(chē)輛加溫裝置煙氣沉積造成換熱系統(tǒng)效率下降的問(wèn)題，保證車(chē)輛的穩(wěn)定高效加溫。

2、本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種具有煙塵分離功能的車(chē)輛加溫裝置，包括：燃燒系統(tǒng)、煙塵分離系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)和參數(shù)采集與控制系統(tǒng)；

4、燃燒系統(tǒng)、煙塵分離系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)順次連接，燃油可在燃燒系統(tǒng)內(nèi)燃燒，生成高溫?zé)煔猓桓邷責(zé)煔饪捎蔁焿m分離系統(tǒng)進(jìn)行煙塵分離后形成高溫氣體，高溫氣體進(jìn)入換熱系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的加溫；

5、參數(shù)采集與控制系統(tǒng)用于采集相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)向燃燒系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)，對(duì)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行控制；

6、煙塵分離系統(tǒng)包括旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口與燃燒系統(tǒng)的出氣口連通，旋風(fēng)分離器的出氣口與換熱系統(tǒng)的進(jìn)氣口連通。

7、進(jìn)一步的，煙塵分離系統(tǒng)還包括燃?xì)馔非袚Q閥和燃?xì)鈧溆猛罚?/p>

8、燃?xì)馔非袚Q閥設(shè)置在燃燒系統(tǒng)的出氣口與旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口之間，燃?xì)馔非袚Q閥上設(shè)有三個(gè)接口，分別為接口ⅰ、接口ⅱ和接口ⅲ；

9、接口ⅰ與燃燒系統(tǒng)的出氣口連通，接口ⅱ與旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口連通，接口ⅲ通過(guò)燃?xì)鈧溆猛放c換熱系統(tǒng)的進(jìn)氣口連通；

10、燃?xì)馔非袚Q閥的接口ⅰ與接口ⅱ之間形成通路ⅰ，接口ⅰ與接口ⅲ之間形成通路ⅱ；

11、參數(shù)采集與控制系統(tǒng)可控制燃?xì)馔非袚Q閥的通路ⅰ和通路ⅱ的開(kāi)閉；當(dāng)通路ⅰ打開(kāi)，通路ⅱ封閉時(shí)，可利用旋風(fēng)分離器將燃燒系統(tǒng)排放的高溫?zé)煔鈨艋?，再輸送至換熱系統(tǒng)；

12、當(dāng)通路ⅱ打開(kāi)，通路ⅰ封閉，燃燒系統(tǒng)內(nèi)未發(fā)生燃油燃燒時(shí)，可通過(guò)燃燒系統(tǒng)向換熱系統(tǒng)直接輸送空氣，以對(duì)換熱系統(tǒng)進(jìn)行吹掃；

13、當(dāng)通路ⅱ打開(kāi)，通路ⅰ封閉，燃燒系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生燃料燃燒時(shí)，可通過(guò)通路ⅱ向換熱系統(tǒng)直接輸送高溫?zé)煔狻?/p>

14、進(jìn)一步的，旋風(fēng)分離器的外殼可全部或部分采用熱電材料。

15、進(jìn)一步的，旋風(fēng)分離器的外殼由一個(gè)一端開(kāi)口一端設(shè)置出氣口的圓柱形管狀結(jié)構(gòu)和一個(gè)圓臺(tái)形管狀結(jié)構(gòu)對(duì)接而成，圓柱形管狀結(jié)構(gòu)位于圓臺(tái)形管狀結(jié)構(gòu)頂部，圓臺(tái)形管狀結(jié)構(gòu)的大徑端與圓柱形管狀結(jié)構(gòu)的開(kāi)口端對(duì)接，圓臺(tái)形管狀結(jié)構(gòu)的大徑端的最大直徑與圓柱形管狀結(jié)構(gòu)的最大直徑相同；

16、圓柱形管狀結(jié)構(gòu)的側(cè)壁由若干弧形片沿圓周排列拼接而成，弧形片采用熱電材料，凹側(cè)為高溫側(cè)，凸側(cè)為低溫側(cè)，高溫側(cè)和低溫側(cè)形成電壓差。

17、進(jìn)一步的，煙塵分離系統(tǒng)還包括煙塵收集器，煙塵收集器可拆卸連接在旋風(fēng)分離器的底部。

18、進(jìn)一步的，燃燒系統(tǒng)包括燃燒室、補(bǔ)燃孔、摻混孔、頭部渦流器、供油噴嘴、供風(fēng)風(fēng)扇和點(diǎn)火器；

19、燃燒室為一端開(kāi)口一端封閉的殼體結(jié)構(gòu)，燃燒室的開(kāi)口端與旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口連通，燃燒室的封閉端設(shè)置有中心孔，渦流器設(shè)置在燃燒室的封閉端外，供油噴嘴設(shè)置在渦流器內(nèi)，且出油端穿過(guò)中心孔設(shè)置，供油噴嘴與外部的供油油泵連接；

20、燃燒室的橫截面為矩形，由封閉端向開(kāi)口端方向分別為大室段、收縮段和小室段，兩個(gè)補(bǔ)燃孔分別設(shè)置在大室段的相對(duì)的兩個(gè)壁面上，且位置相對(duì)；兩個(gè)摻混孔一一相鄰兩個(gè)補(bǔ)燃孔設(shè)置，且位置相對(duì)；補(bǔ)燃孔相較于摻混孔更靠近燃燒室的封閉端；點(diǎn)火器設(shè)置在大室段的壁面上，且相較于補(bǔ)燃孔更靠近燃燒室的封閉端；

21、供風(fēng)風(fēng)扇設(shè)置在燃燒室的外部，且與燃燒室的封閉端相對(duì)設(shè)置；

22、參數(shù)采集與控制系統(tǒng)可控制供風(fēng)風(fēng)扇的啟閉和轉(zhuǎn)速、供油油泵的啟閉以及點(diǎn)火器的啟閉。

23、進(jìn)一步的，換熱系統(tǒng)為換熱器；換熱器包括翅片管和換熱器外殼；

24、換熱器外殼兩端開(kāi)口，一端與旋風(fēng)分離器的出氣口連通，另一端為排氣通道，排氣通道與外界環(huán)境連通；

25、翅片管包括若干翅片和若干換熱管；

26、若干翅片并列設(shè)置在換熱器外殼內(nèi)，且相鄰翅片之間的縫隙沿著進(jìn)氣的方向，使得由旋風(fēng)分離器吹入的氣體能夠通過(guò)縫隙后通過(guò)排氣通道排出至外部；

27、翅片上設(shè)置有若干通孔，若干換熱管一一對(duì)應(yīng)叉排設(shè)置在翅片上，且共同與外部的主管路和水泵相連通，換熱管內(nèi)充有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液。

28、進(jìn)一步的，換熱系統(tǒng)為換熱器；換熱器包括翅片管和換熱器外殼；

29、換熱器外殼兩端開(kāi)口，一端與旋風(fēng)分離器的出氣口連通，另一端為排氣通道，排氣通道與外界環(huán)境連通；

30、翅片管包括若干翅片和若干換熱管；

31、若干翅片并列設(shè)置在換熱器外殼內(nèi)，且相鄰翅片之間的縫隙沿著進(jìn)氣的方向，使得由旋風(fēng)分離器吹入的氣體能夠通過(guò)縫隙后通過(guò)排氣通道排出至外部；

32、翅片上設(shè)置有若干通孔，若干換熱管一一對(duì)應(yīng)叉排設(shè)置在翅片上，且共同與外部的主管路和水泵相連通，換熱管內(nèi)充有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液。

33、進(jìn)一步的，換熱系統(tǒng)還包括若干擋板，若干擋板設(shè)置在換熱器外殼內(nèi)，且位于翅片的上游，若干擋板沿著翅片的排列方向順次設(shè)置，每個(gè)擋板可在參數(shù)采集與控制系統(tǒng)的控制下抬起或下落；當(dāng)擋板抬起到位時(shí)，擋板平行于氣體流動(dòng)方向；當(dāng)擋板下落到位時(shí)，擋板垂直于氣體流動(dòng)方向；

34、當(dāng)利用換熱系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行加溫時(shí)，所有擋板抬起；

35、當(dāng)利用空氣對(duì)換熱系統(tǒng)吹掃時(shí)，部分擋板下落，另一部分擋板抬起。

36、進(jìn)一步的，擋板依次抬起，且同一時(shí)間僅有一個(gè)擋板處于抬起狀態(tài)。

37、有益效果：

38、(1)本發(fā)明提供的一種具有煙塵分離功能的車(chē)輛加溫裝置，采用旋風(fēng)分離器處理燃燒系統(tǒng)排出的高溫?zé)煔猓蛛x碳煙顆粒物與氣體，以降低流經(jīng)換熱系統(tǒng)的高溫?zé)煔庵械奶紵燁w粒物等煙塵含量，達(dá)到有效減少換熱表面物質(zhì)沉積的效果，提升換熱效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

39、(2)本發(fā)明通過(guò)設(shè)置燃?xì)馔非袚Q閥與燃?xì)鈧溆猛?一方面,可向換熱系統(tǒng)直接輸送空氣，對(duì)換熱系統(tǒng)進(jìn)行吹掃，達(dá)到清除換熱表面沉積煙塵的效果；另一方面，面對(duì)高原低氣壓環(huán)境上游壓力不足和極寒環(huán)境下的應(yīng)急加溫的情況，當(dāng)壓力數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，燃?xì)饪赏ㄟ^(guò)燃?xì)鈧溆猛ǖ赖竭_(dá)換熱系統(tǒng)，避免經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器造成過(guò)大的壓力損失及熱量損失，提高了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性及可靠性。

40、(3)本發(fā)明的旋風(fēng)分離器的外殼可全部或部分采用熱電材料，旋風(fēng)分離器的外殼可全部或部分采用熱電材料；采用熱電材料可利用直接進(jìn)入旋風(fēng)分離器的燃燒系統(tǒng)高溫?zé)煔獾臒崃?，?gòu)建熱電轉(zhuǎn)換材料兩側(cè)的高低溫差，并形成電壓差，再利用電壓差輸出電能，為車(chē)輛加溫裝置中的耗電部件輔助供電，充分利用氣體的熱量，將熱量按一定比例轉(zhuǎn)換電能，提高能源的綜合利用效率。

41、(4)本發(fā)明煙塵收集器可拆卸連接在旋風(fēng)分離器的底部，便于實(shí)現(xiàn)傾倒煙塵的功能。

42、(5)本發(fā)明燃燒系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有供風(fēng)風(fēng)扇，可直接利用外界環(huán)境為燃燒室提供空氣。

43、(6)本發(fā)明換熱系統(tǒng)還設(shè)置有擋板，當(dāng)利用空氣對(duì)換熱系統(tǒng)吹掃時(shí)，部分擋板下落，另一部分擋板抬起，使空氣氣流以高流速分別流過(guò)部分換熱器翅片通道，達(dá)到清除換熱表面沉積煙塵的效果。