專利名稱：柴油機排氣微粒過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及柴油機排氣微粒的凈化裝置，特別是一種可自動清灰、進(jìn)行溫度過高保護(hù)的高效柴油機微粒過濾器。
目前在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中廣泛應(yīng)用的柴油機，其排氣中含有較汽油機高約30-70倍的微粒，其粒度很小，絕大多數(shù)在1μm以下，能長期懸浮于大氣中，不僅污染環(huán)境，而且極易被人體吸入并沉積于肺泡中，導(dǎo)致各種疾病。單純改善柴油機結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工質(zhì)量對降低柴油機的微粒排放收效較小，后處理方法已成為降低柴油機微粒排放的最有效措施。
美國等廣泛研究和應(yīng)用的壁流式整體蜂窩陶瓷微粒捕集器捕集效率一般可達(dá)50-80％，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，工作可靠性較差。
申請?zhí)枮?9221547.X的中國專利公開了一種具有收集煙塵的柴油機排氣裝置，其僅有袋式過濾器，而且所提供的清灰方法不能有效清灰，也不能自動清灰，不能在柴油機上實用。美國專利US4319453所用過濾器也不能自動清灰，在過濾元件充滿微粒后只能拆下處理，也難以實用。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，工作可靠的高效柴油機排氣微粒過濾器。
本實用新型是通過以下方式實現(xiàn)的柴油機排氣微粒過濾器包括旁通閥、冷卻器、背壓傳感器、溫度傳感器、袋式過濾器和控制器，本實用新型的特征在于它還含有一個控制排氣流向的換向閥；冷卻器的出口與袋式過濾器通過內(nèi)裝換向閥的三通管連接；柴油機的排氣管和冷卻器的進(jìn)口通過裝有旁通閥的三通管相聯(lián)；背壓傳感器和溫度傳感器按裝在冷卻器和內(nèi)裝換向閥的三通管之間，并與控制器通過線路相連；控制器通過線路控制旁通閥、換向閥及袋式過濾器。
上述柴油機排氣微粒過濾器，其特征還在于袋式過濾器采用單層濾袋時，濾袋上下兩端田袋箍分別套在上袋座和下袋座上，上袋座和下袋座分別固定在吊板和孔板上，拉簧的兩端分別掛在吊板和孔板上。
所述的柴油機排氣微粒過濾器，其特征還在于袋式過濾器采用雙層濾袋時，濾袋外層的下端由壓環(huán)用螺栓固定于孔板、內(nèi)層的下端由拉環(huán)和螺栓固定于壓環(huán)上，壓環(huán)為十字架環(huán)。
本實用新型由于采用換向閥，并利用冷卻器冷卻排氣，再加上自動控制，其微粒捕集效率高(可達(dá)90％以上)，而且還能捕集部分高分子有機成份，不影響柴油機的正常工作，工作可靠性好，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為采用單層濾袋的袋式過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為采用雙層濾袋的袋式過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。
上述圖中各序號分別表示1柴油機、2排氣管、3旁通閥、4冷卻器、5背壓傳感器、6溫度傳感器、7換向閥、8袋式過濾器、9控制器、10上箱、11濾袋、12袋箍、13出灰閥、14下箱、15孔板、16下袋座、17拉簧、18吊板、19上袋座、20壓環(huán)、21拉環(huán)、22濾袋、23上拉環(huán)、24吊架
以下結(jié)合附圖詳述本實用新型的工作過程及其原理本實用新型在正常工作時，柴油機1排出的含微粒高溫氣體經(jīng)排氣管2進(jìn)入冷卻器4，此時旁通閥3關(guān)閉。排氣經(jīng)冷卻后溫度降低至袋式過濾器8濾袋的最高工作溫度限值以下。然后經(jīng)袋式過濾器8過濾，將90％以上的微粒物質(zhì)留在濾袋的過濾面上后再排入大氣中。
當(dāng)收集的微粒物質(zhì)在濾袋過濾面上聚集到排氣背壓達(dá)到許用值時，背壓傳感器5將信號送入控制器9，由控制器9給出背壓過高警報，進(jìn)行氣流換向，并完成清灰任務(wù)。
若排氣經(jīng)冷卻器4冷卻后仍高于濾袋的最高溫度限值，溫度傳感器6則將信號輸入控制器9，過熱報警，由控制器9打開旁通閥3，部分排氣即不經(jīng)冷卻器4冷卻直接排入大氣，剩余排氣經(jīng)冷卻器4、袋式過濾器8過濾后再排入大氣。
經(jīng)多次清灰下箱14中儲灰較多時，可打開出灰閥13將灰倒出。
本實用新型采用兩個結(jié)構(gòu)完全相同的袋式過濾器8，使之輪流清灰、輪流過濾，不影響柴油機的正常工作。袋式過濾器8可采用單層濾袋11或雙層濾袋22。袋式過濾器8采用雙層濾袋時，結(jié)構(gòu)緊湊性好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，適合于安裝空間較緊張的場合，如作為車用；采用單層濾袋時，結(jié)構(gòu)較簡單，空間利用率差，適合于固定式柴油機。
背壓傳感器5和溫度傳感器6裝在冷卻器4后，溫度傳感器6可用熱電偶或其它合適的溫度傳感器，壓力傳感器5可采用簡單的壓力膜片開關(guān)。
冷卻器4為空氣-排氣冷卻器，在固定式柴油機上可應(yīng)用鼓風(fēng)機進(jìn)行強制冷卻，；在車用時可采用入口朝向車輛行駛方向的引鳳管使環(huán)境大氣吹向冷卻器4進(jìn)行冷卻。冷卻器4的換熱管可為翅片管或光滑管，但排氣須走管內(nèi)，空氣走管外。
控制器9包括電子控制單元和執(zhí)行器，電子控制單元可用邏輯電路或單片機控制，并設(shè)有排氣背壓和溫度過高報警，執(zhí)行器控制旁通閥3、換向閥7和濾袋變形清灰，可為電磁鐵或其它執(zhí)行機構(gòu)。
權(quán)利要求1.柴油機排氣微粒過濾器包括旁通閥(3)、冷卻器(4)、背壓傳感器(5)、溫度傳感器(6)、袋式過濾器(8)和控制器(9)，其特征在于它還含有一個控制排氣流向的換向閥(7)，冷卻器(4)的出口與袋式過濾器(8)通過內(nèi)裝換向閥(7)的三通管連接，柴油機(1)的排氣管(2)和冷卻器(4)的進(jìn)口通過裝有旁通閥(3)的三通管相聯(lián)；背壓傳感器(5)和溫度傳感器(6)按裝在冷卻器(4)和內(nèi)裝換向閥(7)的三通管之間，并與控制器(9)通過線路相連；控制器(9)通過線路控制旁通閥(3)、換向閥(7)及袋式過濾器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機排氣微粒過濾器，其特征在于袋式過濾器(8)采用單層濾袋時，濾袋(11)上下兩端由袋箍(12)分別套在上袋座(19)和下袋座(16)上，上袋座(19)和下袋座(16)分別固定在吊板(18)和孔板(15)上，拉簧(17)的兩端分別掛在吊板(18)和孔板(15)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機排氣微粒過濾器，其特征在于袋式過濾器(8)采用雙層濾袋時，濾袋(22)外層的下端由壓環(huán)(20)用螺栓固定于孔板(15)、內(nèi)層的下端由拉環(huán)(21)和螺栓固定于壓環(huán)(20)上，壓環(huán)(20)為十字架環(huán)。
專利摘要本實用新型屬于柴油機微粒的凈化裝置,特別是一種可自動清灰、進(jìn)行溫度過高保護(hù)的柴油機微粒過濾器。它包括旁通閥(3)、冷卻器(4)、背壓傳感器(5)、溫度傳感器(6)、換向閥(7)、袋式過濾器(8)和控制器(9)。冷卻器(4)的出口與袋式過濾器(8)通過內(nèi)裝換向閥(7)的三通管連接;背壓傳感器(5)和溫度傳感器(6)裝在冷卻器(4)和換向閥(7)之間。本實用新型微粒捕集效率高,可靠性好,結(jié)構(gòu)簡單,成本較低。
文檔編號F01N3/24GK2302339SQ9720616
公開日1998年12月30日 申請日期1997年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月11日
發(fā)明者肖福明, 楊濱, 羅遠(yuǎn)榮, 陸辰, 胡詠梅 申請人:山東工業(yè)大學(xué)