[发明专利]矿用胶轮车尾气颗粒净化系统

说明书

技术领域

本发明属于煤矿井下矿用胶轮车运输设备尾气排放的技术领域，具体涉及一种矿用胶轮车高效尾气颗粒净化系统。

背景技术

本发明为了主要解决了现有煤矿井下矿用胶轮车发动机排气碳烟颗粒排放严重超标问题；采用地面车辆所用颗粒捕捉器，必须增加可再生系统，然而井下严禁使用明火和表面温度高于150℃，因此无法安装再生系统，导致使用传统颗粒捕捉器堵塞严重、净化效率差，该系统可有效解决颗粒捕捉器堵塞和净化效率低的问题，增加被动再生周期，延长颗粒捕捉器的使用寿命提供了一种矿用胶轮车高效尾气颗粒净化系统。该系统用于矿用胶轮车尾气净化，采用分层递进方式捕捉吸收尾气中的碳烟颗粒物，高效降低碳烟排放，同时由于特殊井下环境无法实现颗粒捕捉器的自动再生，解决延长尾气颗粒净化装置的使用、再生周期；该系统采用显示及警报系统提醒矿用胶轮车驾驶员再生净化装置；为了防止尾气颗粒捕捉器堵塞影响发动机的正常工作，设计了排气安全装置，在排气背压超出设计压力时，自动打开安全装置，部分尾气直接排出，胶轮车行驶至安全区域后，将尾气颗粒捕捉器拆卸后，采用燃烧方式进行再生净化，净化后重新安装使用。

发明内容

本发明为了解决现有煤矿井下矿用胶轮车在运行过程中，尾气颗粒物排放性能严重超标，井下处于相对密闭的空间，造成井下矿工出现肺病的几率增加的问题；提高净化效率，延长颗粒捕捉器的再生周期和寿命，提供一种矿用胶轮车尾气颗粒净化系统；实现吸附沉积物就会堵塞捕捉器后，对驾驶员起到显示和警报作用。

本发明采取以下技术方案：一种矿用胶轮车尾气颗粒净化系统，包括排气管和排气尾管，还包括尾气颗粒净化装置和显示及警报系统，所述的尾气颗粒净化装置包括排气安全装置和设置在排气管和排气尾管之间的尾气颗粒捕捉器，所述的尾气颗粒捕捉器包括设置在壳体内依次排列的若干级捕捉器，每一级的捕捉器均采用若干由Fe-Cr-Al（CeO₂）烧制而成不同孔径厚度为3—5mm的金属泡沫片叠加组成，每一级捕捉器内金属泡沫片的孔径递减。现阶段国内外柴油机尾气颗粒捕捉器芯体以堇青石蜂窝陶瓷和Fe-Cr-Al、Ni-Cr-Al金属合金泡沫材料为主，堇青石蜂窝陶瓷为芯体制作的颗粒捕捉器其比表面积小，吸附能力较强；而金属合金泡沫采用泡沫结构增加了比表面积，然而其采用金属为主要成分其吸附性能与陶瓷相比较弱。本发明，采用以Fe、Cr、Al、CeO₂为主，按一定配比烧制而成的金属泡沫片在增加了比表面积的情况下，增强了表面的吸附能力，大大提高了尾气中颗粒的捕捉能力。尾气颗粒捕捉器内部连通有中空的圆孔，排气安全装置安装于尾气颗粒捕捉器内圆孔的尾部。

所述的显示及警报系统包括与排气管连接的气动膜片式控制机构和压力指示表，气动膜片式控制机构分别与指示器、切断拨动阀和储气罐连接，切断拨动阀与蜂鸣器连接。

所述的气动膜片式控制机构包括气动控制阀和与排气管连接的增压控制缸，增压控制缸的膜片阀芯与气动控制阀的阀芯连接，气动控制阀由储气罐供气，气动控制阀分别与指示器和切断拨动阀连接。

所述的排气安全装置包括密封橡胶，密封阀体，回位弹簧和阀座，阀座安设于尾气颗粒捕捉器壳体内圆孔的尾部，阀座上设有密封阀体，阀座之间密封阀体设有回位弹簧，密封阀体上设有密封橡胶。

尾气颗粒捕捉器包括Ⅰ级捕捉器、Ⅱ级捕捉器、Ⅲ级捕捉器和Ⅳ级捕捉器，Ⅰ级捕捉器由20—30片厚度为3mm的金属泡沫片组成，金属泡沫片滤孔直径为2800—3000μm；Ⅱ级捕捉器由20—30片厚度为3mm金属泡沫片组成，金属泡沫片虑孔直径为2000—2200μm；Ⅲ级捕捉器由20—30片厚度为3mm金属泡沫片组成，金属泡沫片虑孔直径为1400—1600μm；Ⅳ级捕捉器由20—30片厚度为3mm金属泡沫片组成，金属泡沫片虑孔直径为450—600μm。

显示及警报系统通过管路与设置在排气管上的压力测试连接座连接。