畢業(yè)論文柴油機(jī)尾氣凈化裝置dpf再生系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與研究(編輯修改稿)
2025-07-21 01:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 比較目前柴油車所涉及的各種的DPF 裝置以及不同DPF再生方式的基礎(chǔ)上，本研究進(jìn)行了較深入的開(kāi)發(fā)研究，并確定使用主動(dòng)再生方式進(jìn)行DPF的再生。 另外結(jié)果表明，在當(dāng)今中國(guó)，大多數(shù)的城市公交車的行駛里程在200km/天內(nèi)，適宜采用本研究提出的固定式外部加熱再生式DPF 裝置，即連續(xù)式再生式DPF。從而在短期內(nèi)能夠迅速實(shí)用化，能夠解決城市公交車冒黑煙嚴(yán)重污染環(huán)境的目的[12]。本研究研發(fā)的LPG 加熱再生+DPF 裝置具有成本低、可靠性高、加熱再生快速、方便等優(yōu)點(diǎn)，一臺(tái)加熱裝置便可以輕松滿足20 臺(tái)/天以上城市公交車DPF的加熱再生。3 LPG加熱再生DPF裝置 以往DPF再生的缺點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)DPF的再生需要我們要么采用外加熱源的方法來(lái)升高排氣溫度, 或借助催化劑或添加劑的作用來(lái)降低氧化所需的溫度。但同時(shí)值得注意的是, 顆粒物燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫，這有可能使過(guò)濾器融化和捕集器斷裂。所以, 怎樣實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火再生同時(shí)又不損壞捕集器是開(kāi)發(fā)顆粒捕集器的關(guān)鍵問(wèn)題之一。目前, 國(guó)內(nèi)外研究的DPF 大多數(shù)采用壁流式DPF,其濾芯一般為筒狀, 尾氣凈化裝置多采用軸向過(guò)濾的形式，反吹再生時(shí)熱空氣也為軸向流動(dòng)。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)軸向過(guò)濾式反吹再生DPF存在以下問(wèn)題:( 1)尾氣軸向流動(dòng)造成碳煙捕集不均, 前端堆積嚴(yán)重。( 2)再生時(shí)由于碳煙捕集不均使得DPF濾體受熱不均易產(chǎn)生變形。( 3)反吹熱空氣軸向流動(dòng)在DPF外部熱量損失大[13]。 LPG加熱再生DPF 裝置的優(yōu)點(diǎn)本文開(kāi)發(fā)的反吹式再生DPF采用了高孔隙率金屬絲網(wǎng)卷制而成的濾芯（）, 尾氣過(guò)濾采用徑向均勻捕集的方式。 高孔隙率濾芯為了解決以上問(wèn)題本設(shè)計(jì)還采用了以下設(shè)計(jì)：（1）增加了DPF的體積容量。（2）使用瓶裝LPG作為加熱源提高了單位時(shí)間加熱量，縮短了再生時(shí)間。（3）改進(jìn)了加熱裝置與DPF 入口的連接方式，采用了杠桿鎖緊結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了加熱裝置與DPF 之間的快速連接與脫離，并且基本杜絕了在DPF 入口處的高溫空氣泄漏。改進(jìn)設(shè)計(jì)后，經(jīng)過(guò)大量的公交車道路實(shí)驗(yàn)表明，金屬絲網(wǎng)DPF對(duì)于碳煙的捕集率有了大幅度的提升，整個(gè)加熱再生時(shí)間縮短到20分鐘以內(nèi)，達(dá)到了用戶的使用要求。 反吹再生DPF結(jié)構(gòu)圖 LPG加熱再生DPF裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) LPG加熱再生裝置試驗(yàn)和文獻(xiàn)均表明如果當(dāng)高溫空氣由金屬絲網(wǎng)DPF外側(cè)流向內(nèi)側(cè)中空部時(shí)，在此過(guò)程中，熱量會(huì)不斷地散失，結(jié)果導(dǎo)致遠(yuǎn)離DPF中央的部分溫度不能達(dá)到燃燒要求（500℃600℃)，從而，由這部分DPF捕集的碳煙和有毒氣體就不能迅速地被燃燒完全。為了避免上述再生不充分以及散熱損失大的問(wèn)題，本設(shè)計(jì)提出，改變高溫空氣流入DPF 的流向，也就是將反吹熱空氣從濾芯內(nèi)部進(jìn)入DPF。同時(shí)高溫空氣從先從DPF中心設(shè)置的導(dǎo)入管(管壁開(kāi)有孔)流出后, 再向DPF濾芯的內(nèi)側(cè)向外周流出[14]。加熱裝置的改進(jìn)：為實(shí)現(xiàn)對(duì)DPF的加熱均勻，本設(shè)計(jì)采用將LEG產(chǎn)生的高溫空氣由DPF外周開(kāi)的很多小孔向DPF濾芯的內(nèi)側(cè)中空部吹出的方案，這樣一來(lái)高溫氣體所產(chǎn)生的熱量可以盡可能多的用于對(duì)DPF的加熱，減少了熱量的損失，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)DPF的均勻加熱[15]。DPF的改進(jìn)：為進(jìn)一步提高DPF對(duì)碳煙的捕集率，本研究采取了增加DPF外徑和改變過(guò)濾網(wǎng)網(wǎng)孔等方法，有效地增加了碳煙通過(guò)網(wǎng)孔的時(shí)間、減少了網(wǎng)孔大小，從而大大提高了DPF對(duì)碳煙的捕集率。連接件的改進(jìn)：為方便DPF入口與設(shè)備的連接，便于進(jìn)行再生，本設(shè)計(jì)將DPF入口的連接部分設(shè)計(jì)成了球面形狀結(jié)合，并且采用杠桿把手設(shè)計(jì)，用手柄就可以輕松夾緊加熱裝置。 把手夾緊裝置 裝卸裝置的改進(jìn)：以往設(shè)計(jì)的裝卸裝置多采用螺栓法蘭固定的方式，這個(gè)方法的缺點(diǎn)是，為使DPF的入口與加熱裝置連接時(shí)，需要反復(fù)調(diào)整DPF入口處法蘭的位置，以對(duì)準(zhǔn)螺孔。這不僅費(fèi)時(shí)，而且需要很高的操作經(jīng)驗(yàn)。本設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)研究，決定使用上述的球形結(jié)構(gòu)。這樣不要求操作，而且即使安裝位置有偏離，也能準(zhǔn)確定位。4 LPG+DPF再生裝置控制部件器件名稱所需電壓燒嘴控制器單相AC200V /50Hz看裝置如何處理，降壓或直接使用220v高壓鼓風(fēng)機(jī)3相AC200V /50Hz單相200v通過(guò)變頻器可轉(zhuǎn)變?yōu)?相燃燒機(jī)單相AC100V 看裝置如何處理，或降壓處理溫控表單相AC100V 240V可直接用220v
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