[实用新型]一种柴油机排气微粒过滤装置

说明书

技术领域

本实用新型属于柴油机排气净化处理技术领域，具体涉及一种柴油机排气微粒过滤技术。

背景技术

柴油机的微粒排放量较高，是大气中可吸入微粒的重要来源，严重威胁着人们的身体健康。为了有效控制柴油机的微粒排放，需要在机内净化技术措施的基础上，采用后处理技术及装置对柴油机排气进行治理。微粒过滤技术可以有效降低柴油机微粒的排放，这项技术也是目前国际上最接近商品化的柴油机微粒后处理技术。然而当采用微粒过滤技术去除柴油机微粒时，在工作过程中微粒会积存在过滤体内，导致柴油机排气背压增加，当超过一定数值时，柴油机动力性和经济性将明显降低，工作恶化，因此必须及时除去沉积在过滤体内的微粒，才能使柴油机继续正常工作，上述过程称为过滤体的再生。过滤体的再生是微粒过滤技术能否在柴油机上正常使用的关键。

目前的柴油机微粒过滤装置，过滤体一般都采用各种结构形式的陶瓷材料，其再生方法可分为主动再生和被动再生两类。主动再生主要为各种类型的热再生方式，如喷油助燃再生、喷气助燃再生、电加热再生、微波加热再生等，被动再生主要有燃油添加剂再生、催化再生、连续再生等三种。

现有技术中，采用热再生方式的柴油机微粒过滤装置，容易因过滤体加热不均匀或局部温度过高而引起过滤体的烧熔、炸裂或疲劳损坏；采用燃油添加剂再生的柴油机微粒过滤装置，添加剂燃烧后形成的金属氧化物的灰烬都保留在过滤体内，无法在线清除从而导致过滤装置不能正常使用；而采用催化再生和连续再生的柴油机微粒过滤装置，燃油中的硫元素会导致催化剂中毒，因而不适用于高含硫量的柴油。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种柴油机排气微粒过滤装置，实现在低温下对过滤装置再生，避免过滤体烧熔、炸裂或疲劳损坏，并降低再生时的能耗，且适用于过滤高含硫量柴油燃烧形成的排气。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种柴油机排气微粒过滤装置，包括高压电源(1)、前屏蔽罩(4)、高压导线（5）、绝缘端子(8)、前稳压箱(10)、一个柴油机微粒过滤再生单元或两个以上并联的柴油机微粒过滤再生单元、后稳压箱(19)、后屏蔽罩(20)和支撑壳(21)；其特征在于：高压电源(1)输出的交变高压为10～20kHz，高压电源(1)通过高压导线(5)与中心电极(9)相连接，外电极(14)接地；所述柴油机微粒过滤再生单元由中心电极(9)、泡沫陶瓷(12)、阻挡介质管(13)、外电极(14)、密封块(15)、弹簧(16)组成；所述的中心电极(9)、泡沫陶瓷(12)、阻挡介质管(13)、外电极(14)从内至外同轴布置，使得泡沫陶瓷(12)置于中心电极(9)外表面及阻挡介质管(13)内壁之间的放电区域；

所述外电极(14)紧密贴合并固定于阻挡介质管(13)的外表面；外电极(14)及阻挡介质管(13)通过固定部件A和密封块(15)可拆卸地固定于支撑壳(21)上；

泡沫陶瓷(12)通过两端的弹簧(16)及固定部件B固定并轴向定位于中心电极(9)上；泡沫陶瓷(12)的中心有通孔，中心电极(9)穿过所述通孔。

所述中心电极(9)通过固定部件C、弹簧(7)及绝缘端子(8)定位并同时固定于前稳压箱(10)和后稳压箱(19)上。

弹簧(7)及弹簧(16)起到防止松动、吸收振动能量、补偿热膨胀的作用。

所述中心电极(9)采用不锈钢材料，外径为2～3mm，以增加柴油机排气有效流通截面积、使装置更易击穿放电产生低温等离子体。

所述阻挡介质管(13)为高纯度AL₂O₃陶瓷材料，内径为40～50mm，厚度为3～4mm，轴向长度为300～400mm；所述泡沫陶瓷(12)为SiC－AL₂O₃复合陶瓷材料，平均孔径为0.5～1.5mm，孔隙率为75～90%；泡沫陶瓷(12)与阻挡介质管(13)的径向配合间隙为0.2～1.0mm，泡沫陶瓷(12)的轴向长度为200～300mm，以保证阻挡介质管(13)两端面与泡沫陶瓷(12)的两端面均留有50mm的轴向距离作为安全绝缘距离；外电极(14)及泡沫陶瓷(12)的轴向长度相同，且位置在轴向对应。

所述高压电源(1)采用蓄电池供电，输出为交流高压，其频率可在10～20kHz范围内手动或自动调整，从而达到调节输出电压幅值及装置放电功率的目的。