一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置
技术领域
本实用新型涉及燃油再生领域，尤其涉及一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置。
背景技术
柴油机颗粒物排放严重地污染环境并危害人类健康，其净化技术一直是人们研究的热点。颗粒物捕集器DPF是控制柴油机颗粒物排放最有效的后处理设备，随着排放法规的日益严格，其应用将越来越广泛。
现有技术存在着单独采用壁流式颗粒物捕集器的情形，对颗粒物的处理效率高(>95％)，但是当颗粒物的再生反应不充分时，颗粒物捕集器内部迅速积满黑烟，排气背压快速升高，发动机动力性下降，此时需要频繁对颗粒物捕集器进行清理维护，维护成本高的问题。单独采用部分流式颗粒物捕集器的情形，这种捕集器为部分流式的结构，捕集器内部通道是部分直通的，积碳过程中通道不会被完全堵死，背压不会急剧上升，不会较大影响发动机的动力性，但是这种颗粒物捕集器处理效率不高，通常只有50％左右，无法满足排放法规的要求的问题，现有的柴油机尾气颗粒物催化再生装置没有监测的功能，使得在使用的过程中，使用者无法了解装置的运行状况，从而出现由于不正当使用产生损坏的问题。
因此，有必要提供一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置，解决了现有技术单独采用壁流式颗粒物捕集器的情形，对颗粒物的处理效率高(>95％)，但是当颗粒物的再生反应不充分时，颗粒物捕集器内部迅速积满黑烟，排气背压快速升高，发动机动力性下降，此时需要频繁对颗粒物捕集器进行清理维护，维护成本高的问题。单独采用部分流式颗粒物捕集器的情形，这种捕集器为部分流式的结构，捕集器内部通道是部分直通的，积碳过程中通道不会被完全堵死，背压不会急剧上升，不会较大影响发动机的动力性，但是这种颗粒物捕集器处理效率不高，通常只有50％左右，无法满足排放法规的要求的问题，现有的柴油机尾气颗粒物催化再生装置没有监测的功能，使得在使用的过程中，使用者无法了解装置的运行状况，从而出现由于不正当使用产生损坏的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置，包括排气歧管、蒸发嘴和监测结构，所述排气歧管一端通过与柴油系统法兰连接，所述排气歧管另一端与催化再生结构法兰连接，所述监测结构一端通过电线与柴油系统电性连接，所述监测结构另一端通过电线与氧化再生结构电性连接，所述排气歧管内表面通过螺钉与高温传感器A固定连接，所述蒸发嘴一侧通过螺钉与排气歧管固定连接，所述排气歧管一侧通过螺钉与氧传感器固定连接。
优选的，所述柴油系统还包括排气歧管、蒸发嘴、法兰、柴油机、油管A和油管B，所述排气歧管一端通过法兰与柴油机固定连接，所述油管A一端与柴油机法兰连接，所述油管B一端与蒸发嘴法兰连接。
优选的，所述柴油系统还包括油箱、计量泵、油管A和油管B，所述油箱一端与油管A法兰连接，所述油箱另一端与油管B法兰连接，所述油管B另一端与计量泵法兰连接。
优选的，所述氧化再生结构还包括柴油氧化催化器、卡箍A、部分流式颗粒物捕集器、贵金属催化剂层和高温传感器B，所述柴油氧化催化器一侧通过卡箍A与部分流式颗粒物捕集器固定连接，所述柴油氧化催化器外表面与贵金属催化剂层间隙配合，所述高温传感器B一侧通过与柴油氧化催化器固定连接，所述柴油氧化催化器的载体材料是陶瓷。
优选的，所述氧化再生结构还包括部分流式颗粒物捕集器、金属颗粒物过滤器、卡箍B、尾管、高温传感器C和高温传感器D，所述分流式颗粒物捕集器内表面通过螺钉与高温传感器D固定连接，所述分流式颗粒物捕集器另一侧通过卡箍B与金属颗粒物过滤器固定连接，所述金属颗粒物过滤器一侧与尾管螺纹连接，所述尾管内表面通过螺钉与高温传感器C固定连接，所述分流式颗粒物捕集器的滤芯材料是陶瓷，所述金属过滤器的滤芯材料是金属。
优选的，所述监测结构还包括柴油电子控制单元、部分流式颗粒物捕集器控制单元、计量泵、高温传感器C、高温传感器D、压差传感器和柴油机，所述柴油机一端通过电线与柴油电子控制单元电性连接，所述柴油电子控制单元一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元电性连接，所述部分流式颗粒物捕集器控制单元一端通过电线与计量泵电性连接，所述压差传感器一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元电性连接，所述高温传感器C一端通过电线与压差传感器电性连接，所述高温传感器D一端通过电线与压差传感器电性连接。
优选的，所述监测结构还包括氧传感器、高温传感器A、部分流式颗粒物捕集器控制单元、高温传感器B、高温传感器C和高温传感器D，所述氧传感器一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元电性连接，所述高温传感器A一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元电性连接，所述高温传感器B一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元电性连接，所述高温传感器C一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元电性连接，所述高温传感器D一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元电性连接。
与相关技术相比较，本实用新型提供的一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置具有如下有益效果：
本实用新型提供一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置，采用三种处理单元的衍生组合，每个单元的设计不同于常规，具有其独特的功能和作用，是为这种柴油机尾气颗粒物催化再生装置专门设计的处理单元。部分流式颗粒物捕集器的滤芯采用耐高温、透气率好的材料，不怕烧毁，使用稳定。滤芯采用具有特殊特性的材料，使过滤器在工作工程中不会产生高温而被烧毁。尾端采用抽拉式结构设计，方便拆卸。同时金属材料的滤芯，可以用水进行清洗，清洗效果好，而且耐腐蚀，可以反复多次清洗。三种处理单元的衍生组合，提高了装置整体体积，装置容碳量大大提高，过滤面积增加，降低了排气背压，增加了清理维护周期。既能获得很高的颗粒物处理效率，又可以延长清理维护周期。需要清理维护的部件均采用卡箍A和卡箍B连接，安装拆卸方便，部分流式颗粒物过滤器前端采用卡箍连A接，拆卸下来之后，对部分流式颗粒物过滤器前后用高压空气吹扫，或者降整体放入马弗炉中进行高温再生。金属颗粒物过滤器后端采用卡箍B连接，可直接将过滤器的滤芯从后端抽出来，用高压空气吹扫滤芯或者用水对滤芯进行清洗，清洗效率快，方便快捷，解决了现有技术存在着单独采用壁流式颗粒物捕集器的情形，对颗粒物的处理效率高(>95％)，但是当颗粒物的再生反应不充分时，颗粒物捕集器内部迅速积满黑烟，排气背压快速升高，发动机动力性下降，此时需要频繁对颗粒物捕集器进行清理维护，维护成本高的问题。
本实用新型提供一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置，通过采用三段式结构，第一段是柴油氧化催化器，涂覆有贵金属催化剂，主要作用是，第一，提高温度(通过氧化排气中的一氧化碳CO、碳氢化合物HC等，这些反应是放热反应，反应式：CO+O2＝CO2，HC+O2＝H2O+CO)，第二，产生二氧化氮NO2(通过氧化排气中的NO，反应式：NO+O2＝NO2)。提高温度和产生二氧化氮都是为了后续单元能高效地处理颗粒物，柴油氧化催化器为整个装置的继续工作提供了至关重要的基础。第二段是部分流式颗粒物捕集器，涂覆有贵金属催化剂，主要作用是捕集大部分的颗粒物，其固有过滤效率为70～80％，可通过调整过滤器内部直通通道的数量来实现，可以根据不同应用对象，采用不同效率的过滤器。部分流式颗粒物捕集器紧跟着氧化催化器后面布置，可以迅速地将捕集到的颗粒物氧化掉(再生反应的反应式为：NO2+C＝NO+CO，CO+O2＝CO2)。第三段是金属颗粒物过滤器，安装在最后，可以将部分流式颗粒物捕集器未捕集到的颗粒物进行二次捕集，使装置最终的处理效率可达90％左右，解决了单独采用部分流式颗粒物捕集器的情形，这种捕集器为部分流式的结构，捕集器内部通道是部分直通的，积碳过程中通道不会被完全堵死，背压不会急剧上升，不会较大影响发动机的动力性，但是这种颗粒物捕集器处理效率不高，通常只有50％左右，无法满足排放法规的要求的问题。
本实用新型提供一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置，通过采用监测结构，通过高温传感器A、高温传感器B、高温传感器C和高温传感器D来监测每一个装置内部的实时温度，并且压差传感器能够通过接收高温传感器C和高温传感器D监测的数据，计算差值来判断装置是否正常运行，然后将信息转化为电信号传输给部分流式颗粒物捕集器控制单元，解决了现有的柴油机尾气颗粒物催化再生装置没有监测的功能，使得在使用的过程中，使用者无法了解装置的运行状况，从而出现由于不正当使用产生损坏的问题。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示催化再生结构的结构示意图；
图3为图1所示催化再生结构的立体图；
图4为图1所示柴油氧化催化器的结构示意图；
图5为图1所示监测结构的结构示意图。
图中标号：1、柴油系统，2、排气歧管，3、蒸发嘴，4、氧传感器，5、高温传感器A，6、法兰，7、催化再生结构，8、柴油氧化催化器，9、卡箍A，10、部分流式颗粒物捕集器，11、金属颗粒物过滤器，12、卡箍B，13、尾管，14、贵金属催化剂层，15、监测结构，16、油箱，17、柴油电子控制单元，18、部分流式颗粒物捕集器控制单元，19、计量泵，20、高温传感器B，21、高温传感器C，22、高温传感器D，23、压差传感器，24、柴油机，25、油管A，26、油管B。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
请结合参阅图1、图2、图3、图4和图5，其中，图1为本实用新型提供的一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示催化再生结构的结构示意图；图3为图1所示催化再生结构的立体图；图4为图1所示柴油氧化催化器的结构示意图；图5为图1所示监测结构的结构示意图。一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置，包括排气歧管2、蒸发嘴3和监测结构15，排气歧管2一端通过与柴油系统1法兰连接，排气歧管2另一端与催化再生结构7法兰连接，监测结构15一端通过电线与柴油系统1电性连接，监测结构15另一端通过电线与氧化再生结构7电性连接，排气歧管2内表面通过螺钉与高温传感器A5固定连接，蒸发嘴3一侧通过螺钉与排气歧管2固定连接，排气歧管2一侧通过螺钉与氧传感器4固定连接。
柴油系统1还包括排气歧管2、蒸发嘴3、法兰6、柴油机24、油管A25和油管B26，柴油机24的型号为ZS1105，排气歧管2一端通过法兰6与柴油机24固定连接，油管A25一端与柴油机24法兰连接，油管B26一端与蒸发嘴3法兰连接，油管B26能够运输柴油。
柴油系统1还包括油箱16、计量泵19、油管A25和油管B26，计量泵19的型号为V-0.48，油箱16一端与油管A25法兰连接，油箱16另一端与油管B26法兰连接，油管B26另一端与计量泵19法兰连接，计量泵19能够测量进入柴油机24的柴油流通量。
氧化再生结构7还包括柴油氧化催化器8、卡箍A9、部分流式颗粒物捕集器10、贵金属催化剂层14和高温传感器B20，柴油氧化催化器8的型号为HKS，部分流式颗粒物捕集器10TMPA12-2015，高温传感器B20的型号为SA50AC，柴油氧化催化器8一侧通过卡箍A9与部分流式颗粒物捕集器10固定连接，柴油氧化催化器8外表面与贵金属催化剂层14间隙配合，高温传感器B20一侧通过与柴油氧化催化器8固定连接，柴油氧化催化器8的载体材料是陶瓷，高温传感器B20能够测量柴油氧化催化器8内部的温度。
氧化再生结构7还包括部分流式颗粒物捕集器10、金属颗粒物过滤器11、卡箍B12、尾管13、高温传感器C21和高温传感器D22，金属颗粒物过滤器11的型号为ZX502，分流式颗粒物捕集器10内表面通过螺钉与高温传感器D22固定连接，分流式颗粒物捕集器10另一侧通过卡箍B12与金属颗粒物过滤器11固定连接，金属颗粒物过滤器11一侧与尾管13螺纹连接，尾管13内表面通过螺钉与高温传感器C21固定连接，分流式颗粒物捕集器10的滤芯材料是陶瓷，金属过滤器11的滤芯材料是金属，金属颗粒物过滤器11能够将部分流式颗粒物捕集器未捕集到的颗粒物进行二次捕集。
监测结构15还包括柴油电子控制单元17、部分流式颗粒物捕集器控制单元18、计量泵19、高温传感器C21、高温传感器D22、压差传感器23和柴油机24，压差传感器23的型号为LC-215B+，柴油机24一端通过电线与柴油电子控制单元17电性连接，柴油电子控制单元17一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元18电性连接，部分流式颗粒物捕集器控制单元18一端通过电线与计量泵19电性连接，压差传感器23一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元18电性连接，高温传感器C21一端通过电线与压差传感器23电性连接，高温传感器D22一端通过电线与压差传感器23电性连接，压差传感器23能够计算高温传感器C21和高温传感器D22之间的温度差值。
监测结构15还包括氧传感器4、高温传感器A5、部分流式颗粒物捕集器控制单元18、高温传感器B20、高温传感器C21和高温传感器D22，氧传感器4的型号为科鲁兹，氧传感器4一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元18电性连接，高温传感器A5一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元18电性连接，高温传感器B20一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元18电性连接，高温传感器C21一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元18电性连接，高温传感器D22一端通过电线与部分流式颗粒物捕集器控制单元18电性连接。
本实用新型提供的一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置的工作原理如下：操作人员先把装置安装完毕，然后启动柴油机24，产生的废气先通过柴油氧化催化器8，涂覆有贵金属催化剂，主要作用是，第一，提高温度(通过氧化排气中的一氧化碳CO、碳氢化合物HC等，这些反应是放热反应，反应式：CO+O2＝CO2，HC+O2＝H2O+CO)，第二，产生二氧化氮NO2(通过氧化排气中的NO，反应式：NO+O2＝NO2)。提高温度和产生二氧化氮都是为了后续单元能高效地处理颗粒物，柴油氧化催化器8为整个装置的继续工作提供了至关重要的基础，然后由部分流式颗粒物捕集器10，涂覆有贵金属催化剂，主要作用是捕集大部分的颗粒物，其固有过滤效率为70～80％，可通过调整过滤器内部直通通道的数量来实现，可以根据不同应用对象，采用不同效率的过滤器。部分流式颗粒物捕集器10紧跟着氧化催化器8后面布置，可以迅速地将捕集到的颗粒物氧化掉，最后通过金属颗粒物过滤器11，可以将部分流式颗粒物捕集器10未捕集到的颗粒物进行二次捕集，使装置最终的处理效率可达90％左右。
与相关技术相比较，本实用新型提供的一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置具有如下有益效果：
本实用新型提供一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置，采用三种处理单元的衍生组合，每个单元的设计不同于常规，具有其独特的功能和作用，是为这种柴油机尾气颗粒物催化再生装置专门设计的处理单元。部分流式颗粒物捕集器10的滤芯采用耐高温、透气率好的材料，不怕烧毁，使用稳定。滤芯采用具有特殊特性的材料，使过滤器在工作工程中不会产生高温而被烧毁。尾端采用抽拉式结构设计，方便拆卸。同时金属材料的滤芯，可以用水进行清洗，清洗效果好，而且耐腐蚀，可以反复多次清洗。三种处理单元的衍生组合，提高了装置整体体积，装置容碳量大大提高，过滤面积增加，降低了排气背压，增加了清理维护周期。既能获得很高的颗粒物处理效率，又可以延长清理维护周期。需要清理维护的部件均采用卡箍A9和卡箍B12连接，安装拆卸方便，部分流式颗粒物过滤器10前端采用卡箍A9连接，拆卸下来之后，对部分流式颗粒物过滤器10前后用高压空气吹扫，或者降整体放入马弗炉中进行高温再生。金属颗粒物过滤器11后端采用卡箍B12连接，可直接将过滤器的滤芯从后端抽出来，用高压空气吹扫滤芯或者用水对滤芯进行清洗，清洗效率快，方便快捷，解决了现有技术存在着单独采用壁流式颗粒物捕集器的情形，对颗粒物的处理效率高(>95％)，但是当颗粒物的再生反应不充分时，颗粒物捕集器内部迅速积满黑烟，排气背压快速升高，发动机动力性下降，此时需要频繁对颗粒物捕集器进行清理维护，维护成本高的问题。
本实用新型提供一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置，通过采用三段式结构，第一段是柴油氧化催化器8，涂覆有贵金属催化剂，主要作用是，第一，提高温度(通过氧化排气中的一氧化碳CO、碳氢化合物HC等，这些反应是放热反应，反应式：CO+O2＝CO2，HC+O2＝H2O+CO)，第二，产生二氧化氮NO2(通过氧化排气中的NO，反应式：NO+O2＝NO2)。提高温度和产生二氧化氮都是为了后续单元能高效地处理颗粒物，柴油氧化催化器8为整个装置的继续工作提供了至关重要的基础。第二段是部分流式颗粒物捕集器10，涂覆有贵金属催化剂，主要作用是捕集大部分的颗粒物，其固有过滤效率为70～80％，可通过调整过滤器内部直通通道的数量来实现，可以根据不同应用对象，采用不同效率的过滤器。部分流式颗粒物捕集器10紧跟着氧化催化器8后面布置，可以迅速地将捕集到的颗粒物氧化掉(再生反应的反应式为：NO2+C＝NO+CO，CO+O2＝CO2)。第三段是金属颗粒物过滤器11，安装在最后，可以将部分流式颗粒物捕集器10未捕集到的颗粒物进行二次捕集，使装置最终的处理效率可达90％左右，解决了单独采用部分流式颗粒物捕集器的情形，这种捕集器为部分流式的结构，捕集器内部通道是部分直通的，积碳过程中通道不会被完全堵死，背压不会急剧上升，不会较大影响发动机的动力性，但是这种颗粒物捕集器处理效率不高，通常只有50％左右，无法满足排放法规的要求的问题。
本实用新型提供一种柴油机尾气颗粒物催化再生装置，通过采用监测结构，通过高温传感器A5、高温传感器B20、高温传感器C21和高温传感器D22来监测每一个装置内部的实时温度，并且压差传感器23能够通过接收高温传感器C21和高温传感器D22监测的数据，计算差值来判断装置是否正常运行，然后将信息转化为电信号传输给部分流式颗粒物捕集器控制单元10，解决了现有的柴油机尾气颗粒物催化再生装置没有监测的功能，使得在使用的过程中，使用者无法了解装置的运行状况，从而出现由于不正当使用产生损坏的问题。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
