一种DPF的再生装置的制作方法

本发明涉及一种柴油机尾气净化的后处理装置，尤其涉及一种DPF(柴油机颗粒捕集器)的再生装置。

背景技术：

随着对柴油机微粒排放的法规要求越来越严格，对柴油机增加颗粒捕集器(DPF)已成必然趋势。DPF运行一段时间，集聚的颗粒会使柴油机的排气背压增加，当达到一定背压时，将会影响发动机的正常工作，此时需将DPF进行再生处理，才能使柴油机恢复正常工作。DPF的再生，目前主要分为主动再生和被动再生。目前常用的再生方式有：(1)大负荷再生，该方法需要发动机在最高转速下运行，才能使排气温度达到碳烟500℃左右的起燃温度，不切合实际。(2)喷油助燃再生，该方法需要定时、定量的喷射燃油和空气，控制复杂，造价高，易出故障。(3)电加热再生，该方法再生简单、安全可靠，可随时随地进行再生，缺点需要耗电。(4)微波炉加热再生，该方法热利用率高，但是电路复杂，不实用。(5)逆向喷气再生，该方法需要拆卸下来进行，吹出的颗粒需要收集处理，也有一定的局限性。

以上几种再生方法都有利有弊。开发一种安全、可靠，再生简单，能快速再生的DPF的再生装置是迫切需要的。对于治理柴油车的微粒污染具有重大推动作用。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种DPF的再生装置。为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

一种DPF的再生装置，包括电炉加热系统、DPF过滤系统、旁路系统和补气系统，所述补气系统、电炉加热系统和DPF过滤系统顺序连接，所述电炉加热系统设置有一电炉盘，所述电炉盘采用堇青石蜂窝陶瓷或者耐高温的非导电蜂窝状材料制成。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述电炉盘上设置有凹槽和隔墙，所述凹槽和隔墙呈圆形间隔布置，所述凹槽用于安装电炉丝，所述隔墙用于阻隔圈与圈之间的电炉丝接触；所述电炉盘上还设置有电炉丝引出孔。将电炉盘缠绕5-10KW左右的耐高温电炉丝，可以在15min之内将DPF加热到再生所需的温度(500℃-600℃)，大大缩短再生时间，热利用效率高。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述DPF过滤系统两端设置有法兰，便于装配和更换。与常规不同之处在于，DPF过滤系统的其中一端需预留安装电炉盘的空间，其余部分和常规的DPF封装要求一样。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述旁路系统内设置有压力传感器和旁通阀，所述压力传感器与所述旁通阀连接。当DPF再生装置内部收集的碳烟颗粒和有毒颗粒(PM)增多到一定程度，DPF被堵塞，背压升高，不能正常工作。此时，旁通阀打开，避免发动机发生故障。然后，关闭旁通阀启动DPF再生装置，进行再生。旁路系统起着安全防护的功能。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述电炉盘通过螺丝固定在所述再生装置的进气方向的法兰平面的十字支架上，电炉丝平面越过连接的两片法兰。这样设计可以减少法兰的散热，使热量集中加到DPF上。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述电炉盘的目数为200-600目，蜂窝状孔壁壁厚≤1mm。这样的设计，有利于将绝大部分热量转移到DPF上，而自身温度又不会太高。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述补气系统包括一小型鼓风机。通过小型鼓风机将空气送入代替柴油机的尾气，将电炉产生的热量送到DPF上加热到再生温度。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：在所述DPF过滤系统的入口处装有温度传感器一，在所述DPF过滤系统的出口处装有温度传感器二。通过温度传感器与温度表进行控制再生时设定的再生温度和再生时间，控制简单。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1.电炉加热系统采用自行设计加工的特殊电炉盘，通过发动机的尾气作为传热介质，可以高效率地将热量传到DPF上，使DPF快速升温，又不影响柴油发动机的排气；

2.蜂窝状电炉盘在200到600目之间，蜂窝状孔壁壁厚≤1mm，有利于将绝大部分热量转移到DPF上，而自身温度又不会太高；

3.设置有旁路系统，提高了再生装置的安全防护性能；

4.设置有补气系统，可以在发动机关闭的情况下进行DPF再生。

附图说明

图1为DPF的再生装置示意图。

图2为DPF的再生装置的电炉盘俯视图。

图3为DPF的再生装置的电炉盘正视图。

图4为电炉盘固定十字支撑架示意图。

图5为DPF的再生装置T2位置处的升温与时间的关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1所示，本发明提供一种DPF的再生装置，包括电炉加热系统1、DPF过滤系统2、旁路系统3和补气系统4，补气系统4、电炉加热系统1和DPF过滤系统顺序连接。旁路系统3上设置有压力传感器和旁通阀(图中未示出)，压力传感器与旁通阀电连接。压力传感器安装在柴油发动机的尾气入口P处，通过压力传感器来监测再生装置内部的压力。当DPF内部收集的碳烟颗粒和有毒颗粒(PM)增多到一定程度，DPF被堵塞，背压升高，不能正常工作。压力传感器监测到压力升高后，打开旁通阀，避免发动机发生故障。然后，当压力降低后，控制旁通阀关闭，启动DPF再生装置，进行再生。

参见图2-3，示出了电炉加热系统中的电炉盘。本实施例中的电炉盘采用堇青石蜂窝陶瓷或者耐高温的非导电蜂窝状材料制成。电炉盘上设置有凹槽11和隔墙12，凹槽11和隔墙12呈圆形间隔布置。电炉盘上还设置有两个左右对称的电炉丝引出孔13。电炉丝从电炉盘底部引出，方便电炉丝连接电源线。电炉丝通过电炉丝引出孔13引入电炉盘的凹槽11中，沿着凹槽11布置。隔墙12用于阻隔圈与圈之间的电炉丝接触，防止短路，烧断电炉丝。电炉盘上还设置有固定螺丝穿入孔14。结合图4，图4是电炉盘固定十字支架示意图。电炉盘通过其上的固定螺丝穿入孔14，固定在图4中的十字支撑架上。

继续如图1所示，在DPF过滤系统2的两端设置有法兰，便于装配和更换。与常规的不同之处在于，进气端的法兰需要预留安装电炉盘的空间。电炉盘安装在再生装置的进气端的法兰平面的十字支撑架上，电炉丝平面越过连接的两片法兰，这样可以减少法兰的散热，使热量集中到DPF上。在电炉盘和DPF过滤系统2入口之间(即T1位置处)装有温度传感器T1，在DPF过滤系统2出口处(即T2位置处)装有温度传感器T2，通过温度传感器与温度表，可以对再生温度和再生时间进行控制，且控制简单。

如图5所示，是DPF再生装置T2处,同一平面内四个不同位置点的升温与时间的关系示意图。该装置的主要作用是要求在合理的时间内达到DPF的再生温度(500-600℃)，点燃碳烟，燃烧掉颗粒污染物。从图5可以看出，选取了A、B、C和D四个点，该装置升温最慢的位置(D点)也能在15min内升到再生温度降碳烟颗粒点燃，实现DPF的再生。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。