DPF再生升温装置的制作方法

dpf再生升温装置
技术领域
1.本发明涉及内燃机尾气处理技术领域，尤其涉及一种dpf再生升温装置。


背景技术：

2.柴油发动机是靠燃烧柴油获取能量释放的发动机。柴油机用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸发，而其自燃温度却比汽油低。柴油发动机的优点是扭矩大、经济性能好，因此，广泛应用于大型柴油设备上，尤其适合于载货汽车的使用，例如大功率高速柴油机主要配套重型汽车、大型客车、工程机械、船舶、发电机组等。
3.但是，由于工作压力大，柴油机要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高；另外，柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难。由于上述特点，以前柴油发动机一般用于大、中型载重货车上。另外，由于柴油发动机比较笨重，升功率指标不如汽油机(转速较低)，噪声、振动较高，炭烟与颗粒(pm)排放比较严重，所以一直以来很少受到轿车的青睐。特别是小型高速柴油发动机的新发展，一批先进的技术，例如电控直喷、共轨、涡轮增压、中冷等技术得以在小型柴油发动机上应用，使原来柴油发动机存在的缺点得到了较好的解决，而柴油机在节能与co2排放方面的优势，则是包括汽油机在内的所有热力发动机无法取代的，成为“绿色发动机”。
4.不过，由于柴油车的碳烟与颗粒排放比较严重，所以柴油车的应用受到了比较大
5.的限制。柴油发动机排放污染物控制的重点是pm。要减少柴油机微粒排放来满足排放标准和法规的要求，除采用机内净化外还必须同时采用后处理装置，而微粒捕集器(dpf)是目前提出的控制微粒排放的最有效、最具发展前景的后处理技术之一。
6.微粒捕集器能够减少柴油发动机所产生的烟灰达90％以上。捕集到的微粒物质随后通过再生清除。所谓过滤器的再生是指在dpf长期工作中，颗粒捕集器里的颗粒物逐渐增加会引起发动机背压升高，导致发动机性能下降，所以要定期除去沉积的颗粒物，恢复dpf的过滤性能。颗粒捕集器的再生有主动再生和被动再生两种方法：主动再生指的是利用外界能量来提高颗粒捕集器内的温度，使微粒着火燃烧。当颗粒捕集器中的温度达到550℃时，沉积的颗粒物就会氧化燃烧，如果温度达不到550℃，过多的沉积物就会堵塞颗粒捕集器，这时就需要利用外加能源(例如电加热器、燃烧器或发动机操作条件的改变)来提高dpf内的温度，使颗粒物氧化燃烧。被动再生指的是利用燃油添加剂或者催化剂来降低微粒的着火温度，使微粒能在正常的柴油机排气温度下着火燃烧。添加剂(如铈、铁和锶)要以一定的比例加到燃油中，添加剂过多会影响doc的寿命，但是如果过少，就会导致再生延迟或再生温度升高。
7.但现有的大多数dpf主动再生装置，由于内燃机速度不停在变化，从而使得尾气气流不停的在变化，造成气流均匀性差，燃烧过程不可控制，燃烧室内气流均匀性差，升温慢，燃料利用率低，且存在安全隐患。


技术实现要素：

8.为解决上述技术问题，本发明设计了一种dpf再生升温装置。通过该dpf再生升温装置，给予一个持续和稳定的燃料燃烧，通过燃料燃烧产生的大量热量，通过两次加热，不断提高气流起升温度，将内燃机尾气升温至要求的特定温度区间。
9.本发明采用如下技术方案：
10.一种dpf再生升温装置，包括机体和点火燃烧装置，机体内设置有加热室和分流室，分流室入口端连通内燃机尾气出口，加热室和分流室间设置有隔板一，点火燃烧装置包括点火棒和气管，气管入口端连通压缩空气管和点火棒，出口端连通加热室，加热室末端固定连接有隔板二，点火棒连通燃气管，加热室内连通有进气管，隔板一上设置有连通加热室和分流室的透气孔，加热室内设置有导热分流管，导热分流管入口端连通分流室，导热分流管出口端连通有排气口。
11.作为优选，所述气管出口端沿分流室正对加热室设置。使加热时，燃烧火焰方向朝加热时内方向。使充分燃烧后的气体从加热室排至分流室，再至分流管后排出，此时火焰经过多次转折，排出时已不会出现明火，无安全隐患。
12.作为优选，所述气管出口端内设置有辅助燃烧圈。
13.作为优选，所述导热分流管为铜制分流管。铜制分流管可通过导热对通过的气体进行二次加热。
14.作为优选，所述进气管末端正对气管出口端，进气管末端均匀设置有多圈进气孔。
15.作为优选，所述加热室内设置有温度感应器，温度感应器和点火棒连通有控制器。通过温度感应器得知内部温度达到一定温度后，反馈控制器，控制器控制点火棒停止通电。
16.作为优选，所述气管出口端与隔板一间固定连接有喇叭口状设置的分流板。
17.作为优选，所述气管入口端通过固定座与机体固定连接，固定座内设置有通气通道，气管通过固定座连通压缩空气管和点火棒。
18.本发明的有益效果是：（1）、燃烧在加热室内进行，充分燃烧后的气体从加热室排至分流室，再至分流管后排出，此时火焰经过多次转折，排出时已不会出现明火，无安全隐患，安全性高；（2）、通过压缩空气，使得燃烧室在富氧条件下进行燃烧，热能转换率高，导热分流管可通过导热对通过的气体进行二次加热，通过二次加热，热量使用率高，损耗小；（3）、通过二次加热，尾气温度起升点被不断提高，使得整体升温较快，通过分流板和分流管，气流被均匀的排出，气流均匀性好；（4）、采用本专利后，加热室内的压力大于分流室，故内燃机尾气不会进入加热室，使得燃烧过程，稳定可控，从而可大大提高性能，适用于复杂工况。
附图说明
19.图1是本发明的一种结构示意图；
20.图2是本发明的一种结构分区示意图；
21.图3是本发明使用时气体流动方向示意图；
22.图4是图3中a
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a方向的一种剖视图；
23.图5是本发明使用时各处温度检测点的一种结构示意图；
24.图中：1、气管，2、固定座，3、点火棒，4、进气管，5、隔板一，6、温度感应器，7、隔板
二，8、分流板，9、辅助燃烧圈，10、导热分流管，11、分流室，12、加热室，13、透气孔。
具体实施方式
25.下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
26.实施例：如附图1
‑
2所示，一种dpf再生升温装置，包括机体和点火燃烧装置，机体内设置有加热室12和分流室11，分流室入口端连通内燃机尾气出口，加热室和分流室间设置有隔板一5，点火燃烧装置包括点火棒3和气管1，气管入口端连通压缩空气管和点火棒，出口端连通加热室，加热室末端固定连接有隔板二，点火棒连通燃气管，加热室内连通有进气管4，隔板一上设置有连通加热室和分流室的透气孔13，加热室内设置有导热分流管10，导热分流管入口端连通分流室，导热分流管出口端连通有排气口。
27.气管出口端沿分流室正对加热室设置。加热室内设置有温度感应器6，温度感应器和点火棒连通有控制器。导热分流管为铜制分流管。进气管末端正对气管出口端，进气管末端均匀设置有多圈进气孔。气管出口端内设置有辅助燃烧圈9。气管出口端与隔板一间固定连接有喇叭口状设置的分流板8。气管入口端通过固定座2与机体固定连接，固定座内设置有通气通道，气管通过固定座连通压缩空气管和点火棒。
28.如附图3所示，该dpf再生升温装置使用时，分为分流室和加热室，其中加热室通过隔板一上透气孔与分流室相通，通过隔板二与其他部分隔断。
29.当系统未启动时，内燃机尾气，通过分流板，将尾气分流至众多分流管中，从而使得气流进行均匀送出。
30.当dpf再生升温装置主动再生启动时，压缩空气从固定座和进气管输入，点火棒通电后，注入燃料，使得燃料在压缩空气中进行燃烧，燃烧的燃料和气体混合物(此时燃料未充分燃烧)通过气管，推送入加热室，混合气体在加热室内，与进气管输入的经过小孔均匀分流的压缩空气进行充分燃烧。
31.此过程在不停工作的过程中，辅助燃烧圈不断吸收热量，使得辅助燃烧圈的温度达到燃料燃点以上。通过温度感应器得知内部温度达到一定温度后，点火棒停止通电，此时燃料和压缩空气继续加入，燃料和压缩空气混合物，通过进气管到达入住燃烧圈，从而使得燃料持续燃烧。
32.燃烧室内在不停燃烧过程中，热量通过铜制分流管，传导于不停流动的内燃机尾气中，使得内燃机尾气升温。
33.燃烧室内的高温热流，通过隔板一的透气孔排出至分流室（燃烧室压力大于分流室），高温热流与内燃机尾气进行混合升温，进入分流管时，通过燃烧室内的燃料燃烧，热量通过铜制分流管，传导于不停流动的内燃机尾气中，进行二次加热，最后排出。
34.混合气体排出时，气体通过二次加热，温度可以达到要求。
35.通过密布于隔板一上的分流管，气体均匀性好。分流管的数量，根据工况要求，数量可以在1
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100件。
36.如附图4所示，对隔板一上9个不同的透气位置进行不同时间段的温度检测，检测结果如下：
[0037][0038]
可见，本发明升温快，气流均匀性好，9个不同的透气位置温度均匀，快速将内燃机尾气升温至要求的特定温度区间。
[0039]
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。