升温装置及采用该升温装置的柴油尾气净化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种升温装置及采用该升温装置的柴油尾气净化系统，该升温装置包括预处理管和设在预处理管内的预处理腔，所述预处理管的一端设有用于将预处理腔和外环境隔离的预处理端盖；所述预处理腔内设有燃料转换机构，所述燃料转换机构包括上密封端盖、下密封端盖和上、下密封端盖之间形成的密闭的气化腔，所述气化腔内设有供热体且所述下密封端盖上设有喷油孔；所述预处理腔的腔壁上设有用于将高压气态柴油引燃的引燃器，所述引燃器设在预处理腔上喷油孔前端的腔壁上；所述预处理腔内设有进油管，所述进油管的出油端穿过下密封端盖进入气化腔内；所述进油管的中部设有预热管，所述预热管靠近引燃器设置，具有提高柴油气化效率的效果。
【专利说明】
升温装置及采用该升温装置的柴油尾气净化系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及尾气净化领域，特别涉及一种升温装置及采用该升温装置的柴油尾气净化系统。
【背景技术】
[0002] 内燃机是重要的汽车动力源，燃料燃烧会留下有害的残留物，例如炭黑颗粒(PM)， 世界各国均制定了严格的排放法规以降低汽车尾气排放对环境的污染。柴油尾气属于致癌物质，其致癌危害等级已划归为“确定致癌”类别，其始终是汽车工业中较为专注的焦点之一。目前，各国均加强对柴油尾气排放的限制，促使制造商进行技术革新，以便降低柴油尾气对人体的伤害。
[0003] 申请公布号为CN103867264A、申请公布日为2014年6月18日的中国专利公开了一种柴油机尾气净化升温装置、净化系统及净化方法。该柴油机尾气净化系统的基本工作过程是:液态柴油通过进油管进入气化腔内，液态柴油在上、下密封端盖密闭形成的气化腔中经过高温作用迅速膨胀，转化为高压气态柴油；高压气态柴油从喷油口中喷出至设有引燃器的工作腔内，高压气态柴油和空气在工作腔内混合并点燃；点燃后的高温混合气体被排入升温腔中以除去升温腔中堵塞的颗粒。
[0004] 现有技术的不足之处在于，当液体柴油刚通过进油管进入气化腔时，其处于液体形态，而液体柴油在在重力作用下有一个向下的作用力，所以液体柴油存在向下运动的趋势;液体柴油向下运动并在这个过程中气化，气化腔的上中部进行气化过程的柴油较少，气化腔的上中部的热量未充分利用，使得发生气化作用的区域减少，影响柴油的气化效率。
【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的第一目的是提供一种升温装置，其解决了柴油气化效率问题，具有提高柴油气化效率的效果。
[0006] 本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007] —种升温装置，包括预处理管和设在预处理管内的预处理腔，所述预处理管的一端设有用于将预处理腔和外环境隔离的预处理端盖;所述预处理腔内设有燃料转换机构， 所述燃料转换机构包括上密封端盖、下密封端盖和上、下密封端盖之间形成的密闭的气化腔，所述气化腔内设有供热体且所述下密封端盖上设有喷油孔;所述预处理腔的腔壁上设有用于将高压气态柴油引燃的引燃器，所述引燃器设在预处理腔上喷油孔前端的腔壁上； 所述预处理腔内设有进油管，所述进油管的出油端穿过下密封端盖进入气化腔内；所述进油管的中部设有预热管，所述预热管靠近引燃器设置。
[0008] 采用上述结构，使用时，通过加热部将导热柱和气化腔加热，同时通过发热棒对预处理腔加热;液态柴油通过进油管从供油机构进入气化腔内，进油管先通过预处理端盖进入预处理腔内后先到达靠近引燃器处(此段为预热管），预热管及靠近预热管设置的进油管内的液态柴油在引燃器的作用下温度逐渐升高，此时液态柴油部分气化或接近气化;这些部分气化或接近气化的柴油随着进油管再进入气化腔内，其通过出油端喷出的柴油已部分气化或接近气化，其受重力的影响较小，且其扩散或在出油端的喷射作用下充满整个气化腔内进行充分气化，柴油在高温作用下膨胀，转化为高压气态柴油，由于体积膨胀，产生高压，气态柴油从喷油孔喷出。在柴油的气化过程中，其充分利用了气化腔及供热体的每个部分，进一步提高了气化效率。同时，气化腔内不同区域内的气态柴油分布相对均匀，且由于喷油孔设在下密封端盖上，所以在气态柴油从喷油孔喷出的过程中气流相对稳定可控，其对燃料转换机构的冲击小，增加了气态柴油喷出的量和速度。
[0009] 进一步优选为:所述预热管呈盘状。
[0010] 采用上述结构，呈盘状的预热管在同高度下具有更大的接触面，其与预处理腔发生的热交换更充分，进一步加大液态柴油在进油管内的气化程度或升温程度。
[0011] 进一步优选为:所述燃料转换机构上连有引燃腔管，所述引燃腔管和气化腔通过喷油孔连通;所述引燃器包括用于引燃气态柴油的发热棒，所述发热棒穿过引燃腔管并设在其内部。
[0012] 采用上述结构，在发热棒外设有引燃腔管，发热棒对空间相对较小的引燃腔管内的气体进行加热引燃，其引燃效果更佳;喷油孔将引燃腔管和气化腔连通，可引导气态柴油至引燃腔管内进行引燃；同时，引燃腔管可以引导气体的流动方向，减少气体紊乱流动或紊乱流动引起的低净化效果的情况。
[0013] 进一步优选为:所述引燃腔管的出口端加工有若干个泄流槽。
[0014] 采用上述结构，通过泄流槽可将升温后的混合气体引导至下一工序中，减少混合气体紊乱流动的概率。
[0015] 进一步优选为:所述预处理腔内设有燃烧保护套管，所述燃烧保护套管位于引燃腔管的外部。
[0016] 采用上述结构，在燃料转换机构和引燃腔管的外部设有燃烧保护套管，可以通过燃烧保护套管将引燃腔管有效的安装在下密封端盖上且实现引燃腔管和气化腔的连通;同时，燃烧保护套管可以将引燃区域进一步缩小，提高引燃效果；另外，其还能减少引燃作用对其他工序如柴油尾气的输入、空气的输入等的影响。
[0017] 进一步优选为:所述燃烧保护套管、引燃腔管和燃料转换机构之间均可拆连接。
[0018] 采用上述结构，可方便拆装进行安装；出现故障时，可单独更换某一部件并采用单一变量法来检测故障点，有利于准确并低成本排除故障；同时，可方便安装其他部件。
[0019] 进一步优选为:所述预热管和燃烧保护套管的侧壁一体连接，且预热管的一段设在燃烧保护套管的尾端。
[0020] 采用上述结构，进一步增加预热管和预处理腔内高温段的接触面，进一步提高预热管内柴油的气化程度或升温程度。
[0021] 进一步优选为:所述燃烧保护套管的尾端加工有挡流板。
[0022] 采用上述结构，可减少引燃工作对尾气输入工作的冲击，使尾气能正常输入，进一步提尚净化效果。
[0023] 进一步优选为:所述预处理腔内设有进气管，所述进气管的出气端设在燃烧保护套管内，且出气端与引燃腔管的内部连通。
[0024] 采用上述结构，空气通过进气管被输入预处理腔内，进气管在燃烧保护套管的作用下会有一定程度的升温，所以其内的空气也会有一个热加热的过程;另外出气端和引燃管腔的内部连通且出气端设在燃烧保护套管内，空气能被准确输入至引燃管腔处与气态柴油混合。
[0025] 本实用新型的第二目的是提供一种柴油尾气净化系统。
[0026] 本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0027] —种柴油尾气净化系统，采用所述的升温装置。
[0028] 综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
[0029] 使用时，通过加热部将导热柱和气化腔加热，同时通过发热棒对预处理腔特别是引燃腔管、燃烧保护套管进行加热;液态柴油通过进油管从供油机构进入气化腔内，进油管先通过预处理端盖进入预处理腔内后先直接到达燃烧保护套管的尾端，再以盘状的形式 (此段为预热管)贴设在燃烧保护套管的侧壁上，预热管及靠近预热管设置的进油管内的液态柴油在发热棒的作用下温度逐渐升高，此时液态柴油部分气化或接近气化;这些部分气化或接近气化的柴油随着进油管再进入气化腔内，其通过出油端喷出的柴油已部分气化或接近气化，其受重力的影响较小，且其扩散或在出油端的喷射作用下充满整个气化腔内进行充分气化，柴油在高温作用下膨胀，转化为高压气态柴油，由于体积膨胀，产生高压，气态柴油从喷油孔喷出；
[0030] 从喷油孔喷出的气态柴油进入引燃腔管内，气态柴油和通过进气管20输入的空气在引燃腔管内混合，混合气体在发热棒的作用下快速升温；引燃后的混合气体进入混合腔与柴油尾气混合后进入升温腔，该混合气体在导向部的作用下使得升温腔内的温度均匀分布，燃烧除去吸附的颗粒物质。
【附图说明】
[0031] 图1是实施例1的立体结构示意图；
[0032] 图2是图1的A-A结构示意图；
[〇〇33]图3是实施例1的透视结构示意图；
[〇〇34]图4是实施例1的仰视结构示意图；
[0〇35]图5是实施例2的主视结构示意图；
[〇〇36]图6是图5的B-B结构示意图。
[〇〇37]图中，1、预处理管；2、预处理端盖;3、预处理腔;4、上密封端盖;5、下密封端盖;6、 气化腔;7、供热体;71、加热部;72、供热部;8、导热柱;81、导热体;82、环形散热片;9、导热套管；10、隔热体；11、喷油孔；12、引燃器；13、发热棒；14、引燃腔管；15、泄流槽；16、燃烧保护套管；17、挡流板；18、进油管；19、预热管;20、进气管;21、工作管;22、尾气入口端;23、尾气出口端;24、工作腔;241、连接腔;242、混合腔;243、升温腔;25、导向部;26、颗粒捕集器。
【具体实施方式】
[0038] 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0039] 本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。 [0〇4〇]实施例1: 一种升温装置，如图1_4所不。
[0041] 参照图1，该升温装置包括预处理管1，预处理管1的一端设有预处理端盖2。参照图 2，预处理管1内设有预处理腔3，预处理端盖2将预处理腔3和外环境隔离。
[〇〇42]参照图2,预处理腔3内设有燃料转换机构。燃料转换机构包括上密封端盖4和下密封端盖5,上密封端盖4和下密封端盖5形成一个密闭的气化腔6。供热体7穿过预处理端盖2 和上密封端盖4设置，供热体7和预处理端盖2的连接处、供热体7和上密封端盖4的连接处均密封设置。供热体7上设有的加热部71设在气化腔6内。导线穿过预处理端盖2、上密封端盖4 和供热部72设置，且导线与加热部71连接。加热部71外套设有导热柱8,导热柱8包括与加热部71抵接的导热体81和绕设在导热体81上的若干个环形散热片82。相邻的环形散热片82之间等间距设置。导热柱8的外侧设有导热套管9,导热套管9与上4、下密封端盖5之间还设有由保温材料加工而成的隔热体10。下密封端盖5上设有喷油孔11。
[〇〇43]参照图3,预处理腔3的腔壁上设有引燃器12,其可将高压气态柴油引燃，引燃器12 设在预处理腔3上喷油孔11(如图2所示)前端的腔壁上。引燃器12上设有引燃气态柴油的发热棒13,发热棒13沿着预处理腔3的径向设置。
[0044] 参照图2,下密封端盖5上通过法兰可拆连接有引燃腔管14,且引燃腔管14和气化腔6之间通过喷油孔11连通。参照图4,发热棒13穿过引燃腔管14的侧面并设在其内部。引燃腔管14的出口端加工有若干个泄流槽15，相邻的泄流槽15等间距设置。
[0045] 参照图2,预处理腔3内设有燃烧保护套管16,燃烧保护套管16通过法兰可拆套设在引燃腔管14的外部。燃烧保护套管16的尾端向外延伸加工有挡流板17(如图1所示），挡流板17设在与发热棒13(如图3所不)对称的一侧。
[〇〇46] 参照图2,预处理腔3内设有进油管18,进油管18的一端通过预处理端盖2与供油机构连通，其出油端依次经过预处理腔3、燃烧保护套管16的内部并通过下密封端盖5进入气化腔6内。进油管18上经过燃烧保护套管16的内部的一段为盘状的预热管19,其与燃烧保护套管16的侧壁一体连接。预热管19设在燃烧保护套管16的尾端，且预热管19设在燃烧保护套管16和挡流板17(如图1所示)的连接处、引燃腔管14的出口端之间。
[〇〇47] 参照图2，预处理腔3内设有进气管20，进气管20的一端通过预处理端盖2与供气机构连通，其出气端设在燃烧保护套管16内，且出气端与引燃腔管14的内部连通。
[〇〇48]使用时，通过加热部71将导热柱8和气化腔6加热，同时通过发热棒13对预处理腔3 特别是引燃腔管14、燃烧保护套管16进行加热;液态柴油通过进油管18从供油机构进入气化腔6内，进油管18先通过预处理端盖2进入预处理腔3内后先直接到达燃烧保护套管16的尾端，再以盘状的形式(此段为预热管19)贴设在燃烧保护套管16的侧壁上，预热管19及靠近预热管19设置的进油管18内的液态柴油在发热棒13的作用下温度逐渐升高，此时液态柴油部分气化或接近气化;这些部分气化或接近气化的柴油随着进油管18再进入气化腔6内， 其通过出油端喷出的柴油已部分气化或接近气化，其受重力的影响较小，且其扩散或在出油端的喷射作用下充满整个气化腔6内进行充分气化，柴油在高温作用下膨胀，转化为高压气态柴油，由于体积膨胀，产生高压，气态柴油从喷油孔11喷出；
[0049] 从喷油孔11喷出的气态柴油进入引燃腔管14内，气态柴油和通过进气管20输入的空气在引燃腔管14内混合，混合气体在发热棒13的作用下快速升温。
[0050] 实施例2: —种柴油尾气净化系统，如图5-6所示。
[0051]参照图5,该柴油尾气净化装置包括工作管21，工作管21的一端为尾气入口端22， 其另一端为尾气出口端23。参照图6，工作管21内设有工作腔24，工作腔24包括沿着尾气入口端22至尾气出口端23方向上依次设置的连接腔241、混合腔242和升温腔243。混合腔242 的侧面上设有如实施例1所述的升温装置，升温装置的两侧分别与连接腔241的侧面、升温腔243的侧面焊接，焊接处形成27-67°的夹角。
[〇〇52]参照图6,升温腔243内设有用于将柴油尾气和高压气态柴油引燃形成的高温气体混合的螺旋形的导向部25。升温腔243上远离混合腔242的一端设有颗粒捕集器26。
[〇〇53] 尾气处理时，柴油尾气通过尾气入口端22进入工作腔24内，柴油尾气依次通过连接腔241、混合腔242和升温腔243,其在升温腔243内设有的颗粒捕集器26作用下脱去颗粒物质，处理后的尾气符合排放标准，其通过尾气出口端排入大气中或后续处理工序中； [〇〇54]当颗粒捕集器26上的颗粒物质吸附过多时，感应器给予信号反馈并控制开启去颗粒工作，该反馈和控制的过程为现有技术，在此不作赘述；
[0055]去颗粒工作时，柴油和空气的混合气体经升温装置升温引燃，引燃后的混合气体进入混合腔242与柴油尾气混合后进入升温腔243,该混合气体在导向部25的作用下使得升温腔243内的温度均匀分布，燃烧除去吸附的颗粒物质。
【主权项】
1. 一种升温装置，包括预处理管（1)和设在预处理管（1)内的预处理腔(3)，所述预处理 管（1)的一端设有用于将预处理腔(3)和外环境隔离的预处理端盖(2);所述预处理腔(3)内 设有燃料转换机构，所述燃料转换机构包括上密封端盖(4)、下密封端盖(5)和上、下密封端 盖(4、5)之间形成的密闭的气化腔(6)，所述气化腔(6)内设有供热体(7)且所述下密封端盖 (5) 上设有喷油孔（11);所述预处理腔(3)的腔壁上设有用于将高压气态柴油引燃的引燃器 (12)，所述引燃器（12)设在预处理腔（3)上喷油孔（11)前端的腔壁上;其特征在于，所述预 处理腔(3)内设有进油管（18)，所述进油管（18)的出油端穿过下密封端盖(5)进入气化腔 (6) 内；所述进油管（18)的中部设有预热管（19)，所述预热管（19)靠近引燃器(12)设置。2. 根据权利要求1所述的升温装置，其特征在于，所述预热管（19 )呈盘状。3. 根据权利要求1所述的升温装置，其特征在于，所述燃料转换机构上连有引燃腔管 (14)，所述引燃腔管（14)和气化腔(6)通过喷油孔（11)连通;所述引燃器（12)包括用于引燃 气态柴油的发热棒(13)，所述发热棒(13)穿过引燃腔管（14)并设在其内部。4. 根据权利要求3所述的升温装置，其特征在于，所述引燃腔管（14)的出口端加工有若 干个泄流槽(15)。5. 根据权利要求3所述的升温装置，其特征在于，所述预处理腔（3)内设有燃烧保护套 管（16)，所述燃烧保护套管（16)位于引燃腔管（14)的外部。6. 根据权利要求5所述的升温装置，其特征在于，所述燃烧保护套管（16)、引燃腔管 (14)和燃料转换机构之间均可拆连接。7. 根据权利要求5所述的升温装置，其特征在于，所述预热管（19)和燃烧保护套管（16) 的侧壁一体连接，且预热管（19)的一段设在燃烧保护套管（16)的尾端。8. 根据权利要求5所述的升温装置，其特征在于，所述燃烧保护套管（16)的尾端加工有 挡流板(17)。9. 根据权利要求5所述的升温装置，其特征在于，所述预处理腔(3)内设有进气管(20)， 所述进气管（20)的出气端设在燃烧保护套管（16)内，且出气端与引燃腔管（14)的内部连 通。10. —种柴油尾气净化系统，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的升温装置。
【文档编号】F01N3/26GK205605278SQ201620339039
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】张志明, 吴丽威, 楼永良
【申请人】杭州携蓝环保科技有限公司