本發明專利技術涉及一種再生式含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器及其制造方法，本發明專利技術的再生式碳化硅纖維氈微顆粒捕集器由含鋁碳化硅纖維氈折疊后作為濾芯，采用鐵鉻鋁合金電阻加熱絲中的一種作為再生加熱材料，包括壓力傳感器、電磁閥、溫度傳感器、空氣補給裝置等，本發明專利技術的再生式含鋁碳化硅纖維氈具有層疊吸附功能，充分發揮篩分、慣性、截留、擴散等過濾機理作用，有效吸附柴油發動機尾氣中的固體顆粒，且能再生循環，可長期有效使用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，尤其涉及。
技術介紹
縱觀近年來汽車消費市場，除小排量車型因節能減排備受青睞外，柴油車憑借在經濟性、動力性和溫室氣體排放等方面優勢得以迅猛發展。專家預測，隨著柴油機經濟、環保、高性能的不斷突出，低速大扭矩與節能環保的優勢進一步凸顯，乘用柴油車銷量的擴大是必然趨勢，會有更多的消費者選購乘用柴油車型。在歐洲國家，柴油動力被廣泛認可，法國、意大利、西班牙等國柴油車普及率更高達50%以上。但柴油車的尾氣顆粒物排放污染已成為制約其進一步發展的瓶頸因素，柴油車在燃燒過中后產生大量的固體微顆粒物，從而成為霧霾天氣的元兇之一，其“貢獻”度超過20%，因此給柴油車戴上“口罩”顯得尤為重要。顆粒捕集技術是實現柴油機微顆粒排放控制最為有效和簡單的技術之一。當排氣通過顆粒捕集器時，先由顆粒捕集器的濾芯捕集顆粒，當顆粒捕集器中的顆粒積累到一定量時，即到再生點時，由于含鋁碳化硅纖維氈的高溫抗氧化特性，可以直接通過加熱、燃燒將顆粒清除以完成捕集器的再生。微顆粒捕集器主要由過濾裝置、再生裝置、控制裝置組成，其關鍵技術是過濾材料的選擇和過濾體再生。目前的過濾材料主要有堇青石、SiC顆粒燒結體、S1-SiC顆粒燒結體、層疊金屬網等，但是堇青石材料的主要問題是耐熱性能和耐化學腐蝕性能較差，而且其熱導率較低，再生時易產生熱斑。SiC顆粒和S1-SiC顆粒燒結體的主要問題是抗熱沖擊性能較差，在燃燒再生時產生的高溫沖擊下容易裂開。含鋁碳化硅纖維氈具有低密度、耐磨、孔隙率高、比表面積大、耐腐蝕、耐高溫等優點，是航空航天、精密儀器、交通運輸、環保等領域輕量化發展趨勢的重要支撐材料，含鋁碳化硅纖維針刺氈較上述過濾材料相比，柔軟易成型且總孔隙率高，微孔增多、分布均勻、孔徑小且層層布防，能充分發揮篩分、慣性、截留、擴散等過濾機理作用，因此捕集高、阻力小、透氣性能好，能達到節能減排的效果。據所查資料，國內外尚無使用含鋁碳化硅纖維氈制造顆料捕集器的實例，目前使用的最廣泛的是SiC顆粒制造的燒結體過濾器和SiC多孔陶瓷過濾器，其生產工藝繁瑣，生產周期長，能耗大，且再生性受到一定限制，因此，制造一種輕質高效、再生便捷的新型顆粒捕集器十分必要。
技術實現思路
柴油機微粒是一種成分可變的復雜混合物，包括柴油機燃燒過程產生的微粒以及在后處理設備內，氣態、液態和固態化學成分之間發生一系列化學或物理變化而產生的微粒。主要有以碳元素為主的碳煙、高沸點碳氫化合物、硫酸鹽、與硫酸鹽結合的水以及含金屬成分的灰塵等雜質。盡管柴油機總是富氧燃燒，但燃油與空氣的混合極不均勻，局部缺氧導致碳煙的生成，未燃燃料濃度越高，溫度越高，碳煙的生成速度也越高，柴油機微粒排放增加。為滿足高溫過濾的需要，本專利技術的目的旨在提供，利用含鋁碳化硅纖維氈孔隙率高、微孔分布均勻、孔徑小、質量輕等特點，實現微顆粒捕集器的輕質高效和再生便捷化。為了解決以上技術難題，一種再生式含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器的制造方法，(I)濾芯制作；將厚度Imm?3mm的含鋁碳化硅纖維氈平鋪在工作臺上，再將電阻絲以S形均勻排列在氈體表面，然后再鋪上一層相同厚度即Imm?3mm的含鋁碳化硅纖維氈，并沿著與電阻絲排列垂直方向進行折疊，折疊密度2?4層/5cm ；⑵裝配:第一步，設計所述捕集器的基本框架；設置尾氣進氣口和潔凈氣體出口，支管一和支管二并聯于所述尾氣進氣口和潔凈氣體出口之間，在所述支管一上設有含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一，在所述支管二上設有含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二；第二步，設計含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體結構；所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一和含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二均為長方體結構，且所述長方體的長度方向同軸或平行于所述支管一和支管二的方向，所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一和含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二均由殼體構成所述長方體的外殼，在所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一內安裝有濾芯一，在所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二內安裝有濾芯二，所述濾芯一和所述濾芯二均是由第步所制得的所述濾芯；所述濾芯一包括電阻絲一和含鋁碳化硅纖維氈一，所述濾芯二包括電阻絲二和含鋁碳化硅纖維氈二，第三步，設計所述捕集器的基本框架的輔助構件；在所述尾氣進氣口處設置緊急排放閥，在所述支管一和所述支管二內分別設有尾氣進氣閥一和尾氣進氣閥二 ；在所述支管一和所述支管二內還分別設有壓力傳感器一和壓力傳感器二；設置三通管，且所述三通管中的兩通分別連通所述支管一和所述支管二，且該兩通內分別設置空氣補給進氣閥一和空氣補給進氣閥二；且所述三通管中的另一通為空氣補給進氣管，所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一內設有溫度傳感器一，所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二內設有溫度傳感器二，即制得再生式含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器。優選所述電阻絲為含有Cr25Al5Xr17Al5或Cr13Al4的鐵鉻鋁合金電阻加熱絲中的一種。優選含鋁碳化硅纖維氈優選厚度1_的三層針刺氈。本專利技術還提供一種上述方法制得的再生式含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器，在所述主體一內，所述濾芯一的上游設有濾網一，在所述主體二內，所述濾芯二的上游設有濾網二，所述濾網一和所述濾網二的網孔直徑為0.1mm?5mm。如上述方法制得的再生式含鋁碳化硅微顆粒捕集器，其工作原理是:當尾氣由進氣管進入顆粒捕集器主體一時，由于氈的層疊吸附，充分發揮篩分、慣性、截留、擴散等過濾機理作用，有效吸附尾氣中的固體顆粒，隨著吸附顆粒的增多，濾芯進氣口壓力逐漸升高，達到設定值后，由壓力傳感器控制另一支路進氣電磁閥打開，此時，顆粒捕集器主體二正常工作，同時，關閉顆粒捕集器主體一進氣閥門，開啟顆粒捕集器主體一支路空氣補充裝置和電加熱裝置，進行顆粒捕集器主體一再生。待顆粒捕集器主體二進氣口壓力升至設定值時，控制系統自動工作，切換回顆粒捕集器主體一，同時，顆粒捕集器主體二進行再生，如此循環。若出現意外情況，顆粒捕集器主體一和顆粒捕集器主體二都不能正常工作時，手動開啟緊急排放閥，將尾氣直接排出。本專利技術對于尾氣顆粒排放的過濾的有益效果如下:(I)采用含鋁碳化硅纖維氈作為濾芯，可在1000°C?1100°C長時間穩定、高效工作；(2)采用含鋁碳化硅纖維氈作為濾芯，可在空氣介質中迅速升溫燃燒吸附的顆粒，縮短再生周期；(3)采用含鋁碳化硅纖維氈作為濾芯，其質量較堇青石濾芯、SiC顆粒或S1-SiC顆粒燒結體濾芯輕，可有效減少車體總重，降低油耗。本專利技術與現有公開的專利相比，優點在于:(I)本專利技術采用含鋁碳化硅纖維氈作為濾芯，其質量較堇青石濾芯、SiC顆粒或S1-SiC顆粒燒結體濾芯輕，可有效減少車體總重，降低油耗；(2)本專利技術采用含鋁碳化硅纖維氈作為濾芯，可迅速升溫燃燒吸附的顆粒，縮短再生周期，延長使用壽命。【附圖說明】圖1是本專利技術以實施例1為例制備的再生式含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器工作示意圖；圖2是本專利技術的含鋁碳化硅纖維氈濾芯折疊示意圖；圖3是本專利技術的系統工作示意圖。【具體實施方式】實施例1:一種再生式含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器的制造方法，步驟一、濾芯制作；將厚度Imm的含鋁碳化硅纖維氈平鋪在工作臺上，再將電阻絲以S形均勻排列在氈體表面，然后再鋪上一層相同厚度的含鋁本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種再生式含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器的制造方法，其特征在于：(1)濾芯制作；將厚度1mm～3mm的含鋁碳化硅纖維氈平鋪在工作臺上，再將電阻絲以S形均勻排列在氈體表面，然后再鋪上一層相同厚度即1mm～3mm的含鋁碳化硅纖維氈，并沿著與電阻絲排列垂直方向進行折疊，折疊密度2～4層/5cm。(2)裝配：第一步，設計所述捕集器的基本框架；設置尾氣進氣口(14)和潔凈氣體出口(15)，支管一(16)和支管二(17)并聯于所述尾氣進氣口(14)和潔凈氣體出口(15)之間，在所述支管一(16)上設有含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一(18)，在所述支管二(17)上設有含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二(19)；第二步，設計含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體結構；所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一(18)和含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二(19)均為長方體結構，且所述長方體的長度方向同軸或平行于所述支管一(16)和支管二(17)的方向，所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一(18)和含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二(19)均由殼體構成所述長方體的外殼，在所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一(18)內安裝有濾芯一(20)，在所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二(19)內安裝有濾芯二(21)，所述濾芯一(20)和所述濾芯二(21)均是由第(1)步所制得的所述濾芯；所述濾芯一(20)包括電阻絲一(9)和碳化硅纖維氈一(11)，所述濾芯二(21) 包括電阻絲二(10)和碳化硅纖維氈二(12)，第三步，設計所述捕集器的基本框架的輔助構件。在所述尾氣進氣口(14)處設置緊急排放閥(13)，在所述支管一(16)和所述支管二(17)內分別設有尾氣進氣閥一(1)和尾氣進氣閥二(2)；在所述支管一(16)和所述支管二(17)內還分別設有壓力傳感器一(3)和壓力傳感器二(4)；設置三通管，且所述三通管中的兩通分別連通所述支管一(16)和所述支管二(17)，且該兩通內分別設置空氣補給進氣閥一(5)和空氣補給進氣閥二(6)；且所述三通管中的另一通為空氣補給進氣管，所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一(18)內設有溫度傳感器一(7)，所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二(19)內設有溫度傳感器二(8)，即制得再生式含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器。...
【技術特征摘要】
1.一種再生式含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器的制造方法，其特征在于: (1)濾芯制作；將厚度Imm~3mm的含鋁碳化硅纖維氈平鋪在工作臺上，再將電阻絲以S形均勻排列在氈體表面，然后再鋪上一層相同厚度即1_~3_的含鋁碳化硅纖維氈，并沿著與電阻絲排列垂直方向進行折疊，折疊密度2~4層/5cm。 (2)裝配: 第一步，設計所述捕集器的基本框架； 設置尾氣進氣口(14)和潔凈氣體出口(15)，支管一(16)和支管二(17)并聯于所述尾氣進氣口(14)和潔凈氣體出口(15)之間，在所述支管一(16)上設有含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一(18)，在所述支管二(17)上設有含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二 (19)； 第二步，設計含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體結構； 所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一(18)和含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二(19)均為長方體結構，且所述長方體的長度方向同軸或平行于所述支管一(16)和支管二(17)的方向，所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一(18)和含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二(19)均由殼體構成所述長方體的外殼，在所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一(18)內安裝有濾芯一(20)，在所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二(19)內安裝有濾芯二(21 )，所述濾芯一(20)和所述濾芯二(21)均是由第(I)步所制得的所述濾芯；所述濾芯一(20)包括電阻絲一(9)和碳化硅纖維氈一(11)，所述濾芯二(21)包括電阻絲二(10)和碳化硅纖維氈二(12)， 第三步，設計所述捕集器的基本框架的輔助構件。 在所述尾氣進氣口(14)處設置緊急排放閥(13)，在所述支管一(16)和所述支管二(17)內分別設有尾氣進氣閥一(I)和尾氣進氣閥二(2);在所述支管一(16)和所述支管二(17)內還分別設有壓力傳感器一(3)和壓力傳感器二(4);設置三通管，且所述三通管中的兩通分別連通所述支管一(16)和所述支管二(17)，且該兩通內分別設置空氣補給進氣閥一 (5)和空氣補給進氣閥二 (6);且所述三通管中的另一通為空氣補給進氣管，所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體一(18)內設有溫度傳感器一(7)，所述含鋁碳化硅纖維氈微顆粒捕集器主體二(19)內...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張冀，張博，許然，
申請(專利權)人：蘇州中寶復合材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。