[發明專利]一種消減柴油機微粒物質排放的方法及其裝置

無效

• 申請號: 200710035168.6
• 申請日: 2007-06-18
• 公開（公告）號: CN101070769A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 龔金科;王曙輝;鄂加強;吳鋼;楊漢乾;郭華
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: F01N3/023
• 分類號: F01N3/023
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明涉及一種柴油機尾氣后處理的方法及其裝置，可消減柴油機尾氣中微粒物質的排放。

技術背景

柴油機尾氣中存在主要由碳煙等物質組成的顆粒物質(PM)，這些顆粒物質危害性很大，因而使PM的排放成了制約柴油機進一步發展的瓶頸問題。

目前，控制的柴油機PM排放比較成熟的方法主要是機內凈化，即通過改進發動機的結構設計、提高燃油品質、優化供油特性、合理組織燃燒等措施使得其少生成。但是，PM機內凈化的方法已經接近極限，業界普遍認為只有結合排氣后處理的方式，方能使柴油機PM的排放滿足以后更加苛刻的法規要求。

現有技術中，柴油機微粒物質排氣后處理的方法較多，其中采用過濾的方式來消減顆粒物質被認為是最具有發展前景方式之一，但是這種再生方式中過濾設施的再生將是一個需要克服的難題。

柴油機尾氣過濾設施的主要部分就是微粒過濾器(或稱微粒捕集器)，比較普遍的做法是將柴油機尾氣軸向通過過濾體；但隨著過濾體上沉積的微粒增多，過濾阻力增加，一定程度之后需要對過濾體再生，清除沉積在過濾體上的碳煙微粒，使其重新處于可使用狀態。

過濾體再生時，目前通常的做法是將尾氣通過旁通閥直接排入大氣，或者采用兩套以上的過濾裝置，輪流承擔過濾任務和再生，這樣整個結構很復雜，可靠性不高。

對于較大排量的發動機來說，為了不使過濾阻力過大，需要將過濾體的橫截面積做得較大，即徑向尺寸較大；這樣在再生時過濾體受熱不容易均勻，容易使過濾體開裂、損壞。并且，因為過濾體尺寸大，主動再生時的能量源消耗的功率較大，對車載電瓶也將提出挑戰，也不利于整車的布局設計。

發明內容

本發明的目的是，針對現有技術處理柴油機尾氣中顆粒物質方法存在的缺陷，提出一種消減柴油機微粒物質排放的方法及其裝置，可連續再生、無二次污染，且系統過濾的阻力小，再生能量源的功率小，安裝方便，便于維護，徑向結構緊湊，便于整車布局設計等特征。

本發明的技術方案之一是，所述消減柴油機微粒物質排放的方法為，將含有微粒物質的柴油機尾氣軸向導入由多個過濾單元組成的圓筒形過濾體的內腔，再徑向通過該圓筒形過濾體而濾去尾氣中的微粒物質，然后在從尾氣導出管排出；可旋轉的圓筒形過濾體的至少一個過濾單元總是處于再生腔中，其它過濾單元則處于過濾工作狀態；在微波能量的作用下，再生腔中過濾單元上沉積的微粒物質自燃后被除去，而使該過濾單元得到再生；適當旋轉所述圓筒形過濾體而使各過濾單元依次得到連續再生。

進一步地，對流過再生腔中過濾單元的氣流速度進行控制，以更好地實現所述再生。

本發明的技術方案之二是，所述消減柴油機微粒物質排放的裝置的結構為，它有一端為進氣端而另一端為封閉端的尾氣導入管，管壁開有氣流通道，該尾氣導入管外部設有尾氣收集罩，所述尾氣導入管和尾氣收集罩之間設有筒壁開有氣流通道的圓筒形支架；至少四個相同的過濾單元安裝在所述圓筒形支架上而組成圓筒形過濾體，每兩個相鄰的過濾單元之間均設有分隔板，所述圓筒形支架與尾氣導入管之間有環隙，所述圓筒形過濾體與尾氣收集罩之間也有環隙；尾氣收集罩靠近所述進氣端的一端設有密封端蓋，且進氣端端口位于該密封端蓋外側；所述尾氣收集罩另一端的端蓋同該尾氣收集罩密封連接并可相對其轉動，所述尾氣收集罩另一端的端蓋的內側同所述圓筒形支架固定連接而其外側通過連接軸同步進電機聯接；一側設有尾氣導出管的所述尾氣收集罩的另一側裝有微波發生器，其微波發射口與圓筒形過濾體之間設有可對應于至少一個過濾單元的微波約束罩，在對應于所述微波約束罩的圓筒形支架內表面下方設有再生流速控制板且其通過連接桿安裝在所述尾氣導入管上。

以下對本發明做出進一步說明。