[发明专利]一种柴油机EGR系统可重复利用脱硫颗粒过滤装置

说明书

技术领域

本发明专利属于柴油机机内净化装置和环保技术领域，具体涉及一种柴油机EGR系统可重复利用脱硫颗粒过滤装置。

背景技术

汽车的颗粒物排放是造成雾霾的主要原因，随着国4、国5排放法规的实施，排放法规日益严格。废气再循环(EGR,Exhaust Gas Recirculation)作为降低NOx应用最广、最有效的措施。2014年我国生产的满足排放标准的轻型汽车产量达260多万辆，均采用EGR技术。2014年9月，欧6排放法规开始实施，不仅测量颗粒排放的质量，同时测量颗粒排放的数量，颗粒排放进入了计数时代。

废气再循环(EGR)系统将柴油机的尾气部分引入气缸重新参与燃烧，降低缸内燃烧温度，有效抑制NOx的生成，柴油机EGR系统废气通入的最大比例能够达到40～50％，引入气缸中的废气含有颗粒固体物和SO₂气体等有害物质。现在使用的柴油机EGR系统中均未安装颗粒过滤和脱硫装置，由EGR系统再次进入气缸的颗粒，在柴油机气缸内燃烧高温的作用下，再次形成颗粒，造成颗粒排放的增加以及细微颗粒数的增加。SO₂具有较强的腐蚀性，EGR系统长时间工作后，废气中的SO₂会腐蚀EGR阀，造成EGR阀的失效，导致通过EGR进入气缸的废气比例发生巨大变化，又造成柴油机排放颗粒物的增加。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种柴油机EGR系统可重复利用脱硫颗粒过滤装置，该装置具有成本低廉、结构小巧、安装和拆卸方便等特点。

本发明提供的一种柴油机EGR系统可重复利用脱硫颗粒过滤装置，包括颗粒过滤室、脱硫室、隔离层；所述颗粒过滤室包括进气端和安装端A；所述脱硫室包括出气端和安装端B，所述安装端A和安装端B均为敞开结构，所述安装端A和安装端B固定在所述隔离层上，所述隔离层为密集网状结构；所述颗粒过滤室内安装有颗粒过滤滤芯，所述脱硫室内安装有脱硫滤芯；所述进气端与EGR冷却器的出气端连接，所述出气端与EGR阀连接。柴油机排气管排出的部分废气，先经EGR冷却器冷却至120℃左右，后依次流经脱硫颗粒过滤装置的颗粒过滤室和脱硫室，过滤后的废气经EGR阀控制流入进气歧管，与从柴油机空气过滤器进入的新鲜空气混合后，流向柴油机的气缸中重新进行燃烧。

上述方案中，所述进气端和出气端均为锥形结构，所述安装端A和安装端B均为圆柱体结构，对气体进出具有导向作用。

上述方案中，还包括压力传感器A、温度传感器、压力传感器B；所述压力传感器A和温度传感器安装所述进气端处，所述压力传感器B安装在所述出气端处；所述温度传感器监测和控制颗粒过滤室的进气温度，使进气温度控制在100～150℃，若进气温度过高或者过低时，通过温度传感器的温度反应，调节EGR冷却器的冷却水流量，使进气温度控制在设定的范围之内。通过监测压力传感器A和压力传感器B两端的压力差，判断滤芯是否发生堵塞。

上述方案中，所述安装端A和安装端B通过螺栓固定在所述隔离层上，颗粒过滤室圆柱端与脱硫室圆柱端可进行拆卸，用于颗粒过滤滤芯、脱硫滤芯的再生和更换，所述隔离层为不锈钢合金材质。

上述方案中，所述安装端A与隔离层、安装端B与隔离层均通过金属密封垫密封，能够有效防止SO₂对密封垫的腐蚀，造成漏气现象。

上述方案中，所述颗粒过滤滤芯采用堇青石(2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂)材质，为圆柱形蜂窝状陶瓷结构，孔道的入口和出口为交叉密闭，呈壁流式过滤体，可以吸附废气再循环中的颗粒物。

上述方案中，所述脱硫滤芯采用活性炭材质，为圆柱形蜂窝状结构。在100～150℃时，过滤SO₂的效率最高，SO₂与废气中的水分和少量氧气在活性炭的催化作用下生成H₂SO₄，并吸附在活性炭上，当活性炭吸附的H₂SO₄达到饱和状态时，可将脱硫颗粒过滤装置卸下来，进行脱硫滤芯的再生。