[发明专利]可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置及应用

说明书

本发明涉及颗粒捕集装置制造技术领域，具体的说是一种滤芯受热均匀、再生效率高、适应性广、精准再生时刻判断、适用于室内作业柴油机的可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置及应用，其特征在于，箱体内设置颗粒捕集器底座，颗粒捕集器底座具有上部开口的圆柱状主体，颗粒捕集器底座主体上开设进气管接口、排气管接口以及旁通管接口，所述颗粒捕集器进气管接口中设有单向阀，所述颗粒捕集器底座的上端设有用于固定金属滤芯的凸缘，并由内而外同心设置有金属滤芯、电磁线圈和滤芯外壳，所述滤芯外壳呈上端封闭的圆柱状筒体，滤芯外壳的上端面开设用于将气流送入集烟罩的圆孔阵列。

技术领域：

本发明涉及颗粒捕集装置制造技术领域，具体的说是一种滤芯受热均匀、再生效率高、适应性广、精准再生时刻判断、适用于室内作业柴油机的可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置及应用。

背景技术：

柴油发动机尾气中含有多种有害物质，尤其是在相对密闭的场地中，尾气对人体的危害更大。目前柴油机尾气主要采用氧化催化器和颗粒捕集器进行处理。发动机尾气进入颗粒捕集器后，颗粒物会被滤芯吸附，实现净化。随着使用时间的增加，吸附的颗粒物会堵塞滤芯，使发动机背压升高，降低发动机功率。所以为防止滤芯堵塞，必须对滤芯进行清洁再生。

常用的滤芯清洁再生方法有水洗、反吹和加热再生。水洗和反吹的方式效率较低，有时需要拆卸滤芯后进行再生。加热再生主要包括在颗粒捕集器进气口处喷油点火加热、电加热、红外加热和微波加热。喷油点火加热是指在颗粒捕集器前端设置喷油器和火花塞，通过点燃尾气使气体升温，高温尾气将热量带入颗粒捕集器中实现再生，该方式需要的辅助机构较多，喷油加热控制复杂。电加热方式是指在颗粒捕集器前端或滤芯内部布置电热丝，电热丝加热尾气后使颗粒物温度达燃点实现再生，但会使滤芯受热不均导致滤芯开裂。红外加热是指采用热辐射的方式加热颗粒物使其燃烧，具有控制方便、实现容易的优点，但热效率较低，升温缓慢。微波加热是采用微波技术加热颗粒物，但需要有特殊的气道设计且微波发生装置结构复杂。

再生时刻是颗粒捕集器主动再生的重要指标。恰当的再生时刻既可保证捕集器高效工作，又能减少非必要再生导致的能量浪费。再生时刻的判断是根据颗粒捕集器进出气口的压力差、温度差、碳颗粒质量流量、碳载量检测信号等参数协同计算并估计滤芯堵塞情况，算法复杂。

当滤芯堵塞达到一定值时，开启再生，保证柴油机可靠工作。如果不包含柴油发动机的排量和工况等信息，仅仅由压力差变化、温度差和排气流量信号判断再生时刻，容易导致再生时刻误判，引发错误动作。采用多传感器信号融合判断再生时刻的方法又会增加成本。对于可移动再生捕集器，与柴油机电控系统进行信号传输、共享与控制，需要开发专门接口与协议，使用时需外接，操作复杂。

柴油机颗粒物中的灰分为不可燃物质，采用热原理方法再生不能去除灰分，大部分现有再生捕集器没有考虑到灰分的去除问题，灰分长时间累积会导致颗粒捕集器滤芯堵塞不能正常使用。此外，灰分在捕集器内部附着，多次再生后捕集效率较初始效率大大降低，缩短捕集器使用寿命。现有技术一种是将捕集器拆卸后利用专用反吹设备对滤芯实施反吹再生，反吹过程复杂，耗时长。一种是免拆卸反吹，灰分流经氧化催化器，收集到具有一定真空度的集尘袋内，再集中处理，反吹时需要外接专门的高压空气设备，操作复杂，并且污染氧化催化器。

此外，室内作业的柴油机如发电机组、船舶主机、特种车辆柴油机等，往往同时配备多台，但依据能量需求或工作需求仅开启部分机器，每一台均配备一套颗粒捕集器会造成资源浪费，提高生产成本。本专利是一种具有自适应特征的、适用于具有不同排气管口的直径和高度柴油机的、无需与柴油机进行数据交互的、准确判断捕集器碳载量的、再生效率高、再生可靠性高的可移动式柴油颗粒捕集器。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种采用电磁生热再生，具有滤芯堵塞程度判断、反吹去除灰分、可视化交互、升降平台、堵塞报警、液压接口夹紧排气管口等功能的可移动式多功能柴油机尾气颗粒捕集装置及应用。

本发明通过以下措施达到：