Дизеловите двигатели отдавна са основен продукт в различни индустрии поради тяхната висока ефективност и издръжливост. Въпреки това, един от основните недостатъци на дизеловите двигатели е емисиите на прахови частици (PM), които се състоят от малки твърди и течни частици, суспендирани във въздуха. Тези частици могат да имат значително въздействие върху здравето и околната среда, което води до по-строги разпоредби за емисиите от дизелови двигатели в световен мащаб. Филтърът за дизелови частици (DPF) е решаващ компонент за намаляване на тези вредни емисии и като доставчик на DPF, аз съм тук, за да обясня как той улавя частиците.
Основите на праховите частици в дизеловите двигатели
Преди да се задълбочим в това как DPF улавя праховите частици, важно е да разберем какво представляват тези прахови частици. Дизеловите частици са сложна смес от твърди и течни частици. Твърдата фракция се състои главно от елементарен въглерод (сажди), който се образува при непълното изгаряне на дизеловото гориво. Течната фракция включва въглеводороди, сулфати и вода. Тези частици варират по размер, като най-вредните са тези с размер под 2,5 микрометра (PM2.5) и 10 микрометра (PM10). Тези фини частици могат да проникнат дълбоко в белите дробове и дори да навлязат в кръвния поток, причинявайки респираторни и сърдечно-съдови заболявания.
Как работи дизелов филтър за твърди частици
Филтърът за дизелови частици е проектиран да улавя и премахва частиците от отработените газове на дизелов двигател. Има няколко вида DPF, но най-често срещаните са стенните филтри.
Стена - Дизайн на филтър за поток
Стенно-поточните филтри са направени от порест керамичен материал, обикновено кордиерит или силициев карбид. Филтърът има структура на пчелна пита с поредица от паралелни канали. Всеки друг канал е блокиран на входа и изхода в редуващ се модел. Това означава, че изгорелите газове, влизащи във филтъра, са принудени да преминават през порестите стени на каналите, за да достигнат изходните канали.
Механизми за филтриране
Има три основни механизма, чрез които DPF улавя праховите частици:
- Прихващане: По-големите частици, които са твърде големи, за да следват газовия поток през порите на филтърната стена, се улавят от стените. Когато отработените газове се доближат до порестата стена, тези големи частици се сблъскват с повърхността на стената и се залепват за нея.
- Инерционно въздействие: Тъй като изгорелите газове променят посоката си, когато преминават през порестите стени, частиците с висока инерция (обикновено по-големи частици) продължават да се движат по права линия и удрят стените на филтъра. Това е подобно на начина, по който пътник в кола продължава да се движи напред, когато колата внезапно завие.
- дифузия: По-малките частици, особено тези в субмикрометровия обхват, са обект на произволно Брауново движение. Това произволно движение кара тези частици да се сблъскат със стените на филтъра и да бъдат уловени.
Натрупване и регенерация
Тъй като DPF улавя все повече и повече прахови частици, спадът на налягането във филтъра се увеличава. Това може да доведе до намалена производителност на двигателя и повишен разход на гориво. За да се предотврати това, DPF трябва периодично да се регенерира, за да се отстранят натрупаните прахови частици.
Има два основни вида регенерация: пасивна и активна.
- Пасивна регенерация: Това се случва при нормални условия на шофиране, когато температурата на отработените газове е достатъчно висока (обикновено над 250 - 300°C), за да се окислят саждите. Някои DPF са покрити с aДизелов окислителен катализаторза понижаване на температурата, при която саждите могат да се окисляват. Катализаторът подпомага окисляването на азотния оксид (NO) в отработените газове до азотен диоксид (NO₂). NO₂ е по-мощен окислител от кислорода и може да окисли саждите при по-ниски температури.
- Активна регенерация: Когато температурата на отработените газове не е достатъчно висока за пасивна регенерация, блокът за управление на двигателя (ECU) започва активен процес на регенерация. Това може да включва впръскване на допълнително гориво в изпускателната система за повишаване на температурата на отработените газове или използване на електрически нагревател за загряване на DPF. След като температурата достигне около 600 - 650°C, натрупаните сажди изгарят, възстановявайки ефективността на филтъра.
Допълнителни технологии
В допълнение към DPF, други технологии за контрол на емисиите често се използват заедно с него за допълнително намаляване на вредните емисии.
Селективна каталитична редукция (SCR)
SCR системите се използват за намаляване на емисиите на азотен оксид (NOₓ) от дизеловите двигатели. Има два основни типа SCR катализатори:SCR катализатор на основата на FeиSCR катализатор на основата на Cu. Тези катализатори насърчават реакцията между амоняк (обикновено под формата на разтвор на урея) и NOₓ в отработените газове за получаване на азот и вода. Чрез намаляване на емисиите на NOₓ, SCR системите също помагат за цялостното намаляване на вредните замърсители от дизеловите двигатели.
Предимства от използването на висококачествен дизелов филтър за твърди частици
- Опазване на околната среда: Чрез улавяне на прахови частици, DPF значително намаляват количеството вредни замърсители, изпускани в атмосферата. Това помага за подобряване на качеството на въздуха и намаляване на въздействието върху околната среда на дизеловите двигатели.
- Съответствие с разпоредбите: Тъй като правителствата по света прилагат по-строги стандарти за емисии, използването на DPF често е изискване за дизеловите превозни средства и оборудване, за да отговарят на тези разпоредби.
- Производителност на двигателя: Въпреки че DPF може да причини леко повишаване на противоналягането, съвременните DPF са проектирани да минимизират този ефект. Всъщност добре функциониращият DPF може да помогне за поддържане на производителността на двигателя, като гарантира чиста изпускателна система.
Защо да изберете нашите филтри за дизелови частици
Като доставчик на DPF, ние се гордеем с предлагането на висококачествени DPF, които са проектирани да отговарят на най-строгите стандарти за емисии. Нашите филтри са изработени от най-добрите материали, осигуряващи дълготрайна издръжливост и ефективна филтрация. Използваме усъвършенствани производствени техники, за да произвеждаме DPF с постоянно качество и производителност.
Нашият екип за научноизследователска и развойна дейност непрекъснато работи върху подобряването на нашите продукти, независимо дали става въпрос за подобряване на ефективността на филтриране, намаляване на спада на налягането или оптимизиране на процеса на регенерация. Ние също така предлагаме цялостна техническа поддръжка на нашите клиенти, като им помагаме при инсталиране, поддръжка и отстраняване на проблеми.
Свържете се с нас за поръчки
Ако търсите надежден филтър за дизелови частици, ще се радваме да чуем вашето мнение. Независимо дали сте производител на превозни средства, оператор на автопарк или собственик на оборудване, нашите DPF могат да осигурят решението за контрол на емисиите, от което се нуждаете. Свържете се с нас днес, за да започнем дискусия относно вашите специфични изисквания и как нашите продукти могат да бъдат от полза за вашите операции.
Референции
- Хейууд, JB (1988). Основи на двигателя с вътрешно горене. Макгроу - Хил.
- Джонсън, телевизия (2009). Дизелови отработени газове: Характеризиране, въздействия и контрол. SAE International.
- Kittelson, DB (1998). Двигатели и наночастици: преглед. Journal of Aerosol Science, 29 (5 - 6), 575 - 588.
