[实用新型]一种柴油机尾气综合处理装置

说明书

本实用新型公开了一种柴油机尾气综合处理装置，包括催化转化段壳体、催化氧化剂载体、净化消声段壳体、微粒过滤芯、共振腔、穿孔进气管、排气汇集管、ECU控制系统、进出口压力传感器、燃油喷射器，能将尾气的催化转化、微粒捕集和消声降噪功能集于一体，采用径向流过滤芯实现微粒捕集，有利于降低过滤阻力；将催化氧化与微粒捕集组合在一个装置，使微粒捕集与再生同时进行，实现连续再生；利用穿孔进气管、共振腔、多孔陶瓷的消声功能和壳内环形通道设计，能有效消除低、中频噪声；燃油喷射辅助系统保证了在长期低负荷工况下，微粒捕集和再生功能的正常运行。本装置具有结构紧凑、微粒捕集效率高、再生过程安全可靠等优点。

技术领域

本实用新型主要涉及柴油机排气的后处理问题，包括尾气中有害气体净化、微粒物捕集及噪声的控制，具体涉及一种能将柴油机排气微粒捕集与消声降噪功能相结合，并具备在微粒捕集同时，可完成微粒的连续再生功能的处理装置，属于柴油机排气净化与降噪技术领域。

背景技术

柴油机尾气中有害气体、微粒物排放及排气噪声，带来严重的环境污染问题并危害人类健康，因此排气后处理技术一直是机动车排放控制技术领域研究的热点。现有技术中，柴油机尾气处理与降噪都是分别安装尾气净化装置和消声器，造成后处理系统结构复杂、使用成本高；安装微粒捕集器是控制微粒排放有效技术手段，但随着捕集过程进行和捕集颗粒数量增多，微粒再生方法的研究更为重要。现有微粒捕集器的再生有微波加热再生、喷油助燃再生、电加热再生等技术。上述方法存在再生与微粒捕集难以同步进行以及微波易泄漏、耗电功率大、控制系统结构复杂等问题，且不能实现微粒的连续再生。另外，常用过滤方法均采用排气轴向流入过滤体及壁流式绕流的流道设计(如中国专利201521101329.3“一种微波加热再生型柴油机颗粒捕集器”)，该方法问题是需增加过滤体直径以减少流动阻力；又如吁璇的“柴油机喷油助燃再生微粒捕集器的设计与数值研究”，微粒再生时，排气通过转换阀在旁通管和微粒捕集器之间切换，存在旁通排气微粒直接排放的问题。与上述技术相比较，氧化催化器和颗粒捕集器组成的连续再生系统更具有技术优势。

发明内容

本实用新型是克服现有发动机排气后处理系统中尾气净化与降噪装置单独设置，造成系统结构复杂、且微粒捕集和再生存在较多技术障碍的缺陷，通过本装置设计结构，将尾气的催化转化、排气的消声降噪和微粒捕集与再生等功能进行有效组合，且能实现连续再生的技术效果。

根据本实用新型提供的一种柴油机尾气综合处理装置，用于柴油机排气系统中，安装在废气流过包括排气系统和环境之间的开口排气系统对应的尾管之前。优选地，该装置是装配状态下水平排列设置，包括排气进口管、过渡连接管、催化转化段壳体、催化氧化剂载体、净化消声段壳体、微粒过滤芯、共振腔、穿孔进气管、排气汇集管、ECU控制系统、进口压力传感器、出口压力传感器、燃油喷射器。

进一步地，装置左侧连接有横截面为圆形的排气进口管，排气进口管与过渡连接管的左端相连接；过渡连接管为横截面面积自左向右逐渐增大的锥形结构，过渡连接管的右端与催化转化段壳体的进口段连接，所述催化转化段壳体内部固定有圆柱状的催化氧化剂载体，载体以堇青石为材质，内部组成为一种网状结构并含有若干全通式孔道，全通式孔道均为并列布置，且各孔道横截面均为正方形，形状和大小均相同；孔道内部涂覆着催化剂。

所述净化消声段壳体的进口通过连接法兰与催化转化段壳体的出口相连接，净化消声段壳体内部分别安装有具有颗粒捕集功能的微粒过滤芯和穿孔进气管，所述微粒过滤芯为圆环状结构，微粒过滤芯安装在圆柱形支撑架上，所述圆柱形支撑架两端分别与净化器左侧端板和净化器右侧端板固定连接，净化器左侧端板和净化器右侧端板又分别与净化消声段壳体固定连接；所述圆柱形支撑架上均匀分布支撑架小孔以便于气流通过；所述微粒过滤芯采用蜂窝状陶瓷材料用做过滤材料。

所述穿孔进气管位于微粒过滤芯内部空间的中间，所述穿孔进气管的左端与喇叭形进口连接，喇叭形进口大端朝向催化转化段壳体出口，穿孔进气管的右端与共振腔相通；穿孔进气管两端分别与净化器左侧端板和净化器右侧端板固定连接。穿孔进气管在过滤芯内部这部分管段上，均匀开有穿孔进气管小孔，小孔直径为8mm。