[實用新型]一種反吹再生旋流捕集器

有效

• 申請號: 201420518902.X
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN204060865U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 趙永來;高偉;王利鶴;牛文學;厙銀柱;丁亞慶;辛建輝
• 申請（專利權）人: 內蒙古農業大學職業技術學院
• 主分類號: F01N3/023
• 分類號: F01N3/023
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種反吹再生旋流捕集器，屬于汽車尾氣凈化領域。

背景技術

隨著霧霾污染的日益嚴重，作為占機動車尾氣污染40％以上的柴油機，排放的氣體中的有害顆粒物是汽油機的30到80倍，其中0.01-10微米的顆粒物含有諸多致癌物質，直接排放于大氣中，對其排放標準提出了日益嚴苛的要求，擬2013年7月實施的國4排放標準，在北京，上海等城市已經實施比國4更為嚴格的機動車尾氣排放標準。

目前柴油機尾氣處理控制技術的研究已經得到國內外專家的廣泛關注，高壓噴射、電控、高增壓中冷、多氣門、EGR等技術的采用，使柴油機排放得到進一步改善。由于我國柴油機結構、柴油燃料高硫的特點，使以上技術難以滿足日趨嚴格的微粒排放法規，尤其是超細微粒的凈化更為困難。同時，由于中國柴油機制造技術落后，過量的潤滑油消耗也大都形成碳煙微粒排放。因此，采用微粒捕集器是降低柴油機碳煙微粒排放的重要選擇。

微粒捕集器捕集效果隨著柴油機進氣量的增多，微粒沉積，過濾孔隙被堵塞，微粒捕集器背壓升高，排氣阻力增大，當達到20kpa限值后，發動機的功率和燃油經濟性大大下降，所以必須及時對捕獲沉積的顆粒進行及時清理，該過程稱之為再生。

微粒捕集器的核心技術難點在于再生的控制，現有的柴油機微粒捕集器的再生方法可以分為主動再生和被動再生倆大方式，主動再生方法中包括噴油再生，微波加熱再生，電加熱再生，紅外再生等方法等，結構與控制策略都比較復雜，且面臨諸如噴油再生溫度控制，能源供給，捕集器老化等一系列問題。被動再生包括催化劑涂層再生，燃油添加劑再生。連續再生，低溫等離子再生，被動再生具有催化劑消耗量大，成本高，對油品硫含量要求高(低于50ppm，我國目前油品含量約為2000ppm)，技術不成熟等問題。

開發一種經濟性好，再生效果優良的尾氣顆粒捕集器系統尤為重要。目前研究的微粒捕集器中，作為主動再生的反吹再生排氣方法，因為其不受燃油硫含量的限制，且無燃油二次消耗，無催化劑消耗等優點，成為工程師們努力的方向。

而目前科學界所提出的傳統微粒捕集器反吹再生的技術存在諸多缺點，如在《汽車排氣污染治理及催化轉化器》[M](北京：化學工業出版社，2000：P297～299)中，介紹了采用單個或者或多個固定方向的噴嘴結構來進行的反吹再生技術，但對表面型過濾材料反吹再生時存在如下6個缺點：1、反吹平均壓強過小，車用氣源管路通常為1cm²，噴孔壓強7kg/cm²，過濾面積6480cm²則平均壓強為(7kg/cm²)/6480＝0.0011kg/cm²，其反吹壓強較弱，反吹效果較差，粘結的微粒很難被吹掉。2、反吹氣體壓強無法保證均勻施于每個捕集器部分，只集中于某一部分。反吹氣體方向性造成絕大部分面積不能被氣體射束垂直地，強度均勻的吹到。3、反吹氣體分離微粒需要較大的膨脹空間，整個分離過程需要停止工作，上游需要有足夠的膨脹空間，使反吹氣體可由下游經過過濾體到達上游有足夠的空間，否則無法進入上游。對于行駛中的汽車而言很難為反吹再生提供足夠大的膨脹體積。4、反吹后的微粒二次再生比較復雜，需要有另附二次收集裝置。5、處理沉積的二次捕集的顆粒物，需要采用另一套復雜處理裝置，如電加熱法，噴射燃料法等。

本專利提供了一套新的反吹再生旋流捕集器技術，克服和改造了傳統捕集器的諸多缺點，大大提高微粒捕集器的再生效果和再生周期。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一套新的反吹再生旋流捕集器技術，使捕集器下游腔內形成均勻的旋流壓力場，反吹再生氣流將捕集的柴油機尾氣顆粒物與壁流式捕集器進行分離，提高單個再生周期的微粒再生效率和再生效果。