一种用于柴油机尾气处理的壁流式陶瓷膜过滤装置的制作方法

1.本实用新型涉及过滤设备，特别是涉及一种用于柴油机尾气处理的壁流式陶瓷膜过滤装置。


背景技术：

2.随着社会的不断发展，大型的柴油机动力系统得到广泛的应用，如大功率的动力输出、船舶的动力驱动以及发电等设备均采用柴油机作为动力源。但是柴油机在启动初始阶段所排放的尾气常常是较黑的浓烟，造成对环境的严重污染。这是柴油机一个致命的弱点，因为柴油燃点较高，在工况环境温度没达到要求时，也就是柴油机启动运行的初始阶段，柴油得不到充分的燃烧，柴机排放的尾气中含有大量的碳颗粒物，形成了较黑的浓烟现象。而解决这一问题，当前只是在柴油机作为驱动动力的汽车上安装了dpf装置（颗粒扑捉器），作为碳颗粒物的捕捉源由于dpf装置的过滤芯上涂敷贵金属催化剂，然后通过动力系统正常运行后的高温烟气，对dpf装置内的积碳进行催化氧化，使得碳颗粒得到分解，而达到dpf装置再生的目的。但是这种装置，造价昂贵，如果用于大功率的柴油机系统中，由于dpf装置的过壁流速要求很低（≦0.0006m/min），当流速过高时，背压大，容易造成柴油机尾气排放不畅，导致闷缸，因此体积相当庞大，造价相当高，而且与系统对接后很难保证运行后的高温尾气对dpf装置的再生。所以导致这一装置在大型柴油尾气系统中的应用受到限制。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为解决大型柴油机尾气处理难题，减小处理装备的体积，以及滤芯的再生需求，本实用新型提供了一种用于柴油机尾气处理的壁流式陶瓷膜过滤装置，采用外置辅助引风系统，提高过滤风速，达到过滤设备体积缩小的目的，再采用反吹再生的工艺，解决滤芯再生重复利用的要求。
4.本实用新型要解决的问题所采取的技术方案是：一种用于柴油机尾气处理的壁流式陶瓷膜过滤装置，它包括作为过滤源的壁流式陶瓷膜滤芯组件、初始进烟端的压力传感器与外置辅助引风机联动的过滤排烟系统；反吹再生储气罐与吹再生脉冲阀和反吹再生总管以及反吹支管组合的反吹再生系统。
5.进一步地，所所述壁流式陶瓷膜滤芯组件包括组合在一起的滤芯、滤芯兜篮及辅助配件。
6.进一步地，所述滤芯兜篮上设置有密封压框，密封压框压块、压块组件，密封压框作为滤芯组装过程中的密封配件，密封压框主要是对滤芯与密封框之间密封材料进行固定作用，密封压框压块作为滤芯组装过程中的密封压框的固定件，压块组件用于滤芯组装时密封压紧作用。
7.进一步地，所述辅助配件包括密封柔性基材、密封胶、滤芯中部卡圈、滤芯上部密封圈、滤芯下部固定条及缓冲保护垫。
8.本实用新型的优点是：通过外置引风装置的吸力解决过滤风速提高引起阻力缺失，由进烟管端的压力传感器与引风机联动，稳定进烟端的压头值，确保柴油机排气通畅，避免造成柴油机闷缸现象发生，再通过反吹系统对壁流式陶瓷膜滤芯组件进行吹扫，达到滤芯再生的目的。通过壁流式陶瓷膜滤芯的过滤比表面大的优点以及过滤风速的提高，达到缩小过滤设备的体积，满足大型柴油机尾气排放的配套能力，从而解决柴油机在应用中的排放问题。
附图说明
9.图1为本实用新型矩形滤芯组件结构示意图，
10.图2为本实用新型圆形滤芯组件结构示意图，
11.图3为本实用新型用于柴油机尾气处理的壁流式陶瓷膜过滤装置结构示意图。
12.在图中，1、过滤腔体；2、过滤腔体隔板；3、初始进烟管；4、烟气进口端压力传感器；5、壁流式陶瓷膜滤芯组件；51、滤芯兜篮；52、滤芯；53、密封压框；54、密封压框压块；55、压块固定组件；56、滤芯中部卡圈；57、密封柔性基材；58、密封胶；59、滤芯上部密封圈；510、滤芯下部固定条及缓冲保护垫；6、再生反吹支管；7、顶部人孔盖；8、收尘下锥体；9、排尘阀；10、外置辅助引风机；11、滤后烟气排放管；12、滤后烟气引出管；13、反吹再生储气罐；14、反吹再生总管；15、反吹再生脉冲阀；16、控制电箱；17、过滤装置钢架。
具体实施方式
13.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面根据附图结合具体实施方式来进一步详细描述本实用新型。
14.1、矩形滤芯组件结构
15.图1中，从左到右依次为滤芯组件的立体图、剖视图、俯视图；
16.滤芯组件组装步骤如下：
17.步骤一：首先把滤芯兜篮51放置在工装台工装位，接着将滤芯下部固定条及缓冲保护垫510中的下部缓冲保护垫放入滤芯兜篮51底托框内的托板上，摆放平整；然后将滤芯52纵向从滤芯兜篮51上方插入，落在缓冲保护垫上，并调整滤芯52下部归中位置；再将滤芯下部固定条及缓冲保护垫510中的滤芯下部固定条从四周嵌入，将滤芯52下部固定。
18.步骤二：将滤芯中部卡圈56从滤芯52上部穿入，将滤芯中部卡圈56平缓落在滤芯兜篮51的滤芯上固定板上，对滤芯52起到中部定位保护，从滤芯兜篮51密封圈下方观察检查，滤芯52与滤芯兜篮51的滤芯上固定板是否直接接触，因为滤芯兜篮51的滤芯上固定板是钢性材料，容易对滤芯52造成损坏，必须由滤芯中部卡圈56对滤芯52实行定位，确保滤芯52安装正确。
19.步骤三：将密封柔性基材57均匀的嵌入滤芯兜篮51密封框与滤芯52之间的缝隙中，并通过专用工具对密封柔性材料57进行压紧，多次填充压紧密封柔性材料57，通过密封柔性材料57压紧后形成的横向膨胀作用，在滤芯兜篮51密封框与滤芯52之间形成密封，使得滤芯52很稳定的处于滤芯兜篮51中心位置，不会因运输、安装的振动导致滤芯52与滤芯兜篮51直接接触造成滤芯的损坏。
20.步骤四：将密封胶58均匀填充入滤芯兜篮51密封框与滤芯52之间缝隙剩余的空位
中，但密封胶58不得超过滤芯52上部表面，防止密封胶58流入滤芯52的过滤孔道内。
21.步骤五：将滤芯上部密封圈59嵌入密封压框53中，再将滤芯上部密封圈59和密封压框53一起从滤芯52上部压入滤芯兜篮51内，然后通过密封压框压块54、压块固定组件55对密封压框53进行压紧固定。
22.步骤六：对压紧后挤出的密封胶58进行刮胶修整，滤芯下部固定条周边涂密封胶58进行固定，防止滤芯下部固定条在运输、安装时脱落。
23.步骤七：对组装好的滤芯组件进行全面检查，确认各安装工序均无问题后，滤芯组件组装工作结束，即可进行装箱入库。
24.上述中，滤芯中部卡圈、滤芯上部密封圈、滤芯下部固定条根据使用温度不同选择橡胶、硅胶、氟橡胶及耐高温的硅钙板和硅酸铝纤维板等；密封柔性基材根据使用温度不同选择橡胶、硅胶、氟橡胶及耐高温的石棉、石墨盘根和硅酸铝纤维棉等柔性材料，便于压紧密封；密封胶根据使用温度不同选择有机胶和无机胶。
25.2、圆形滤芯组件结构
26.图2中，从左到右依次为滤芯组件的立体图、剖视图、俯视图；圆形滤芯组件组装步骤与滤芯组件组装模式一样，只是将矩形部件变更为圆形部件。
27.3、用于柴油机尾气处理的壁流式陶瓷膜过滤装置
28.它包括作为过滤源的壁流式陶瓷膜滤芯组件5、初始进烟端的压力传感器4与外置辅助引风机10联动的过滤排烟系统，所述壁流式陶瓷膜滤芯组件设置在过滤腔体1中，过滤腔体内设置有过滤腔体隔板2（过滤腔体上部设置有顶部人孔盖，下部连接收尘下锥体8，排尘阀9），初始进烟管3上设置有烟气进口端压力传感器4并连接过滤腔体，过滤腔体连接烟气引出管12、外置辅助引风机10。烟气排放管11；反吹再生储气罐13与吹再生脉冲阀15和反吹再生总管14以及反吹支管6组合的反吹再生系统，反吹再生储气罐13依次与吹再生脉冲阀15、反吹再生总管14、反吹支管6相连，另外还包括控制电箱16和过滤装置钢梁17。
29.本实用新型用于柴油机尾气处理的壁流式陶瓷膜过滤装置具体原理如下：
30.装置由外置辅助引风机10提供辅助过滤动力，壁流式陶瓷膜滤芯组件5作为过滤源，初始烟气受柴油机气缸排出尾气的推力及外置辅助引风机10的作用，经过壁流式陶瓷膜滤芯组件5的过滤，碳颗粒被壁流式陶瓷膜滤芯组件5捕捉拦截，而洁净的尾气进入过滤上腔体1经滤后烟气引出管12，由外置辅助引风机10导入滤后烟气排放管11进行排放。
31.通过提高过滤风速达到缩小过滤装置的体积，再通过辅助动力系统（外置辅助引风机）10作为过滤的动力，由此平衡因过滤风速提高而形成的背阻；由初始进烟端的压力传感器4与外置辅助引风机10联动，风机的频率由初始进烟端的压力传感器4控制，确保进烟端压力稳定，保证柴油机的正常运行。
32.壁流式陶瓷膜滤芯组件的反吹再生工艺，由程序设定反吹时间，高压空气储存在反吹再生储气罐13内，通过反吹再生脉冲阀15的开启，由高压空气由反吹再生总管14传至各个对应的反吹支管6，对相对应的壁流式陶瓷膜滤芯组件5的反吹再生，将壁流式陶瓷膜滤芯组件5捕捉到的碳颗粒吹入下锥体8内，碳颗粒在下锥体8内沉积后，由排尘阀9排出装置外，确保壁流式陶瓷膜滤芯组件5的过滤能力稳定。
33.以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照具体实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的
技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护的范围当中。