[发明专利]一种变螺距调节式柴油机尾气颗粒物净化装置与方法

说明书

本发明公开了一种变螺距调节式柴油机尾气颗粒物净化装置与方法；包括外中内筒；它们组合后构成一个螺旋烟气净化腔和砂砾渗水腔，砂砾渗水腔外壁面开设小孔，被细网包裹住的砂砾中的水会从小孔渗出，沿着壁面形成一层水膜层；烟气净化腔的上部，通过开设在上端板上的尾气入口，引入柴油机的尾气；在螺旋导流片的导流作用下，使引入的尾气在螺旋烟气净化腔内螺旋前进；螺旋前进过程中，尾气中夹带的颗粒物在惯性离心力作用下被中筒外壁面的水膜层以及外筒内壁面捕获，使颗粒物与气体分离，分离后的颗粒物在气流及重力作用下随液流汇集至集水仓中，当集水仓的水位达到预定高度后由排污管排出集水仓，净化后的气体由排气管排至大气。

技术领域

本发明涉及柴油机尾气净化装置，尤其涉及一种变螺距调节式柴油机尾气颗粒物净化装置与方法。

背景技术

近年来，随着经济和科技的高速发展，汽车已经成为人们出行的主要方式之一，全球汽车产量和保有量逐年升高。汽车的大量使用在促进现代工业和经济发展的同时，也造成了严重的环境污染，这成为目前环境保护研究的主要方向之一。目前主流的车用发动机为汽油机和柴油机两种，汽油机具有较小的体积和质量，并且拥有较高的升功率，适用于各类小型车辆。而柴油机凭借其良好的动力性、经济型和耐久性，越来越受到人们的重视，被普遍使用在各种大型客车、载重汽车和各类工程机械中。

柴油机的主要排放物有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)。其中氮氧化物主要是NO和NO2，高浓度的NO可引起中枢神经的瘫痪；NO2有特殊的刺激性气味，引起肺水肿的同时，引起独具特点的闭塞性纤维支气管炎。碳烟颗粒污染大气，有伤人体：2nm以下的碳烟吸入肺部会沉积起来，而0.1-0.5nm的碳烟颗粒对人体危害最大，除了致癌作用外，吸入肺部还会导致慢性病、肺气肿、皮肤病和变态性疾病。CO经人呼吸进入肺部，被血液吸收后与体内血红蛋白结合，导致人体组织缺氧，可引起中毒甚至窒息而死。内燃发动机排出的废气中含有烃类，成分有200多种。各种成分对人类有直接或间接影响，危害人类身体健康。

在上述几种主要排放物中，由于柴油机燃烧过程有较高的过量空气系数，更多的氧气参与反应，所以柴油机的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)排放水平明显低于汽油机。但在颗粒物(PM)控制方面，由于柴油机燃烧方式，燃料性质的限制，其排放远高于汽油机。

因此研究柴油机机外颗粒物净化技术无论是在保护环境还是人类身体健康方面都具有重大的理论和现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种变螺距调节式柴油机尾气颗粒物净化装置与方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种变螺距调节式柴油机尾气颗粒物净化装置，包括净化腔以及尾气入口21和排气口12；

净化腔包括依次间隔套设在一起的外筒6、中筒5和内筒4；

外筒6、中筒5和内筒4的两个端部由端盖密封，以形成外腔、中腔和内腔三个独立的腔室；

在外腔内分布有多个螺旋导流片10，螺旋导流片10固定在沿中筒5长度方向的外圆周壁面上，外腔为螺旋烟气净化腔；

中腔内填满砂砾颗粒17，形成砂砾渗水腔15；

中筒5的壁面布满出水孔16，砂砾渗水腔15内的水在压力作用下，由出水孔16渗出并湿润中筒5的外壁面，以在中筒5的外壁面形成一层与尾气接触的水膜层；

在中腔内砂砾颗粒之间，间隔设置有多层可沿中腔轴线上下移动的调压板19，调压板19用于调整砂砾颗粒之间的松散密度；调压板19上下移动动力由设置在内腔内部的螺杆机构驱动；

净化腔的底部设有与螺旋烟气净化腔相通的集水仓18；