一种柴油机排气微粒过滤装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于柴油机排气净化处理技术领域，具体涉及一种柴油机排气微粒过滤技术。
【背景技术】
[0002]柴油机的微粒排放量较高，是大气中可吸入微粒的重要来源，严重威胁着人们的身体健康。为了有效控制柴油机的微粒排放，需要在机内净化技术措施的基础上，采用后处理技术及装置对柴油机排气进行治理。微粒过滤技术可以有效降低柴油机微粒的排放，这项技术也是目前国际上最接近商品化的柴油机微粒后处理技术。然而当采用微粒过滤技术去除柴油机微粒时，在工作过程中微粒会积存在过滤体内，导致柴油机排气背压增加，当超过一定数值时，柴油机动力性和经济性将明显降低，工作恶化，因此必须及时除去沉积在过滤体内的微粒，才能使柴油机继续正常工作，上述过程称为过滤体的再生。过滤体的再生是微粒过滤技术能否在柴油机上正常使用的关键。
[0003]目前的柴油机微粒过滤装置，过滤体一般都采用各种结构形式的陶瓷材料，其再生方法可分为主动再生和被动再生两类。主动再生主要为各种类型的热再生方式，如喷油助燃再生、喷气助燃再生、电加热再生、微波加热再生等，被动再生主要有燃油添加剂再生、催化再生、连续再生等三种。
[0004]现有技术中，采用热再生方式的柴油机微粒过滤装置，容易因过滤体加热不均匀或局部温度过高而引起过滤体的烧熔、炸裂或疲劳损坏；采用燃油添加剂再生的柴油机微粒过滤装置，添加剂燃烧后形成的金属氧化物的灰烬都保留在过滤体内，无法在线清除从而导致过滤装置不能正常使用；而采用催化再生和连续再生的柴油机微粒过滤装置，燃油中的硫元素会导致催化剂中毒，因而不适用于高含硫量的柴油。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种柴油机排气微粒过滤装置，实现在低温下对过滤装置再生，避免过滤体烧熔、炸裂或疲劳损坏，并降低再生时的能耗，且适用于过滤高含硫量柴油燃烧形成的排气。
[0006]为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体技术方案如下:
[0007]—种柴油机排气微粒过滤装置，包括高压电源(1)、前屏蔽罩(4)、高压导线(5)、绝缘端子(8)、前稳压箱(10)、一个柴油机微粒过滤再生单元或两个以上并联的柴油机微粒过滤再生单元、后稳压箱(19)、后屏蔽罩(20)和支撑壳(21);其特征在于:高压电源(1)输出的交变高压为10?20kHz，高压电源(1)通过高压导线(5)与中心电极(9)相连接，夕卜电极(14)接地；所述柴油机微粒过滤再生单元由中心电极(9)、泡沫陶瓷(12)、阻挡介质管
(13)、外电极(14)、密封块(15)、弹簧(16)组成；所述的中心电极(9)、泡沫陶瓷(12)、阻挡介质管(13)、外电极(14)从内至外同轴布置，使得泡沫陶瓷(12)置于中心电极(9)外表面及阻挡介质管(13)内壁之间的放电区域；
[0008]所述外电极(14)紧密贴合并固定于阻挡介质管(13)的外表面；外电极(14)及阻挡介质管(13)通过固定部件A和密封块(15)可拆卸地固定于支撑壳(21)上；
[0009]泡沫陶瓷(12)通过两端的弹簧(16)及固定部件B固定并轴向定位于中心电极
[9]上；泡沫陶瓷(12)的中心有通孔，中心电极(9)穿过所述通孔。
[0010]所述中心电极(9)通过固定部件C、弹簧(7)及绝缘端子(8)定位并同时固定于前稳压箱(10)和后稳压箱(19)上。
[0011]弹簧(7)及弹簧(16)起到防止松动、吸收振动能量、补偿热膨胀的作用。
[0012]所述中心电极(9)采用不锈钢材料，外径为2?3mm，以增加柴油机排气有效流通截面积、使装置更易击穿放电产生低温等离子体。
[0013]所述阻挡介质管(13)为高纯度AL203陶瓷材料，内径为40?50mm，厚度为3?4mm，轴向长度为300?400mm ;所述泡沫陶瓷(12)为SiC — AL203复合陶瓷材料，平均孔径为0.5?1.5mm，孔隙率为75?90%;泡沫陶瓷(12)与阻挡介质管(13)的径向配合间隙为0.2?1.0mm，泡沫陶瓷(12)的轴向长度为200?300mm，以保证阻挡介质管(13)两端面与泡沫陶瓷(12)的两端面均留有50mm的轴向距离作为安全绝缘距离；外电极(14)及泡沫陶瓷(12)的轴向长度相同，且位置在轴向对应。
[0014]所述高压电源⑴采用蓄电池供电，输出为交流高压，其频率可在10?20kHz范围内手动或自动调整，从而达到调节输出电压幅值及装置放电功率的目的。
[0015]本实用新型的工作过程为:柴油机排气通过前稳压箱上的进气口流入装置，经过柴油机微粒过滤再生功能单元净化后，通过后稳压箱的出气口流出该装置。过滤过程中利用较低的放电功率，产生少量低温等离子体，对排气中的微粒进行荷电以增强泡沫陶瓷过滤体对微粒的过滤效率。当过滤体中累积了大量微粒使柴油机排气背压升高时，采用较大的放电功率氧化分解过滤体中累积的微粒以实现过滤体的再生。
[0016]本实用新型的工作原理为:当柴油机排气流经微粒过滤再生功能单元时，排气中的微粒被过滤并沉积在泡沫陶瓷过滤体内，介质阻挡放电产生的低温等离子体中含有大量高能电子，可以对流经泡沫陶瓷过滤体的微粒荷电，因而在交变电场的作用下可以有效提高泡沫陶瓷过滤体对微粒的过滤效率，另一方面，低温等离子体中还包含正负离子、激发态粒子、自由基等活性物质，可以有效氧化分解柴油机排气微粒，装置过滤柴油机排气微粒时，采用较小的放电功率是为了降低装置的能耗，而再生时采用较大的放电功率是为了提高再生速度和效果。
[0017]本实用新型具有有益效果。本实用新型通过采用气体放电产生的低温等离子体氧化分解柴油机排气微粒。由于低温等离子体中电子温度远远高于离子温度的非平衡特性，所以过滤体再生过程中温度较低，从而避免了热再生所导致的过滤体损坏。另一方面，低温等离子体很难将柴油机排气中的S02转化为S03，从而避免了硫酸盐的生成及在过滤体中的沉积，适用于高含硫量的柴油。适用于高含硫量的柴油。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构示意图。
[0019]图2是安装了本实用新型的柴油机系统示意框图。
[0020]图中:1.高压电源，2.连接螺栓，3.连接螺母，4.前屏蔽罩，5.高压导线，6.螺母，7.弹簧，8.绝缘端子，9.中心电极，10.前稳压箱，11.紧固螺钉，12.泡沫陶瓷，13.阻挡介质管，14.外电极，15.密封块，16.弹簧，17.紧固螺母，18.排气法兰，19.后稳压箱，20.后屏蔽罩，21.支撑壳，22.进气法兰，23.柴油机，24.排气管，25.蓄电池，
26.柴油机排气微粒过滤装置，27.控制器，28.压力传感器，29.发动