[发明专利]应用湍流团聚为预处理的颗粒物捕集再生系统及控制方法

说明书

本发明公开一种应用湍流团聚为预处理的颗粒物捕集再生系统及控制方法，目的是降低柴油机尾气颗粒物的排放。本发明通过应用湍流团聚的方法将颗粒物捕集，与此同时通过实时监测压力差判断是否启动对颗粒物再生。本发明能够很好的颗粒物的排放，同时减小发动机的背压。

技术领域

本发明涉及柴油机尾气处理技术领域，具体地说涉及柴油机的尾气颗粒物捕集及再生处理方法。

背景技术

随着国六排放标准的全面升级，对各项污染物的排放均提出了更为严格的要求，其中氮氧化物较国五标准减少了70％以上，颗粒物减少了50％以上，并且还增加了PN(颗粒数量)的限值要求，为了达到国六颗粒物排放的限值标准，在柴油机后处理系统中加入颗粒物捕集器装置就成为满足排放要求的必要措施。

柴油机排放尾气中的颗粒物的粒径大都属于亚微米及纳米级别，试验研究表明，在颗粒物捕集器后的排气中，仍有大量的超细颗粒物随尾气排放至大气中，这将对人类的健康造成极严重的危害。

另外在实际使用过程中，随着车辆行驶里程的不断增加，沉积在捕集器内的颗粒物也越来越多，必将造成发动机的背压增加，从而恶化发动机的动力性和燃油经济性。因此需要在适当的时机对颗粒物捕集器进行再生，保证其对颗粒物的过滤性能。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种应用湍流团聚为预处理的颗粒物捕集器及再生方法，该装置采用湍流聚并的方式减少超细颗粒物的排放，再通过计算当前过滤体的压降情况，适时的对颗粒物捕集器进行再生，保证了颗粒物捕集器的过滤性能并减小了发动机的背压。

本发明所采用的技术方案如下：一种应用湍流团聚为预处理的颗粒物捕集再生系统，包括在排气管内顺序设置的湍流聚并单元、差压产生单元、再生过滤单元、再生控制单元；

所述湍流聚并单元中设置有导流叶片和产涡片；

所述差压产生单元中设置有节流板，所述节流板将差压产生单元划分为差压前段和差压后段；

所述再生过滤单元设置有红外辐射器和过滤体；

所述再生控制单元包括在所述差压前段设置的第一压力传感器和第一温度传感器，在所述差压后段设置的第二压力传感器和第二温度传感器，在排气管出口设置的第三压力传感器，以及电连接所述第一压力传感器、第一温度传感器、第二压力传感器的第一计算单元，电连接所述第二压力传感器、第二温度传感器、第三压力传感器的第二计算单元，电连接所述第一计算单元和第二计算单元总控单元；所述总控单元控制所述红外辐射器的通断电。

进一步地，所述导流叶片为三角形，尖角迎对排气方向，两个斜面分别向上后方和下后方延展。

进一步地，所述产涡片为“Z型”锯齿状，相邻产涡片的行间距为80～120mm，列间距为30～50mm，且所述产涡片与排气方向的夹角为40～90°。

进一步地，所述节流板为小孔节流，等效直径比β为：

其中，A₁为节流板小孔面积总和，A₂为节流板整体面积，通过控制孔数使β满足0.4～0.65。

进一步地，沿排气方向所述红外辐射器位于所述过滤体之前，所述过滤体为壁流式蜂窝陶瓷结构，D/L(直径与长度比值)0.8～1、孔道宽度1～3mm、壁面厚度为0.3～0.45mm、孔隙率40～70％、微孔直径8～16μm。

一种颗粒物捕集再生系统的控制方法，包括如下步骤：

S1：通过第一压力传感器获取所述差压产生单元入口处的压力，通过第二压力传感器获取所述差压产生单元出口处的压力，通过第一温度传感器获取所述差压产生单元入口处的温度；