Diisli tahkete osakeste filtri regenereerimine

Diislikütuse tahkete osakeste filtril (DPF) on kõrge tahmaosakeste filtreerimise efektiivsus, mis võib ulatuda 60% kuni 90%. Filtreerimise ajal kogunevad tahked osakesed osakeste filtrisse, mis põhjustab diiselmootori heitgaasi vasturõhu tõusu. Kui heitgaasi vasturõhk jõuab 16 kPa kuni 20 kPa, hakkab diiselmootori jõudlus halvenema. Seetõttu tuleb osakesi regulaarselt eemaldada, et taastada osakeste filter algsesse tööolekusse, st regenereerimiseks. DPF-i suurim väljakutse on regenereerimise probleem. Osakeste filtri regenereerimise meetod on peamiselt osakeste oksüdatsioon ja osakeste oksüdatsiooni elemendid on kõrge temperatuur, hapnikuga rikastamine ja oksüdatsiooniaeg. Tegelikult on diiselmootorite heitgaaside temperatuur üldiselt alla 500 kraadi, eriti mõnede linnatingimustes sõitvate busside heitgaaside temperatuur on isegi alla 300 kraadi. Osakeste filtri regenereerimise võtmeküsimus on tasakaalupunkti temperatuuri alandamine, mille juures on osakeste moodustumise ja oksüdatsiooni kiirus võrdne, vasturõhk on suhteliselt konstantne ja süsteem on tasakaalus. Tasakaalupunkti temperatuur on seotud voolukiiruse, osakeste koostise, NOx sisalduse, väävli kontsentratsiooni, tahma moodustumise ning mootori ja kütuse parameetritega. DPF-i regenereerimismeetodid hõlmavad aktiivset regenereerimist ja passiivset regenereerimist. Levinud aktiivsed regenereerimismeetodid hõlmavad põleti kütuse sissepritsega kuumutamise regenereerimist, elektrikütte regenereerimist, mikrolainekütte regenereerimist ja infrapunakütte regenereerimist. Põleti kütte regenereerimine on põleti seadmine osakeste filtri sissepääsu juurde, diislikütuse ja sekundaarse õhu pihustamine ning tahmaosakeste süttimine osakeste filtris pärast põlemist regenereerimiseks. See meetod nõuab täiendava kütuse ja põleti püsiva temperatuuri pakkumist, seega on vaja automaatse reguleerimise juhtimissüsteemi komplekti kütuse ja sekundaarse õhuvarustuse reguleerimiseks. Lisaks sellele on sellel põletil sõiduki juhtimisel teatud nõuded, näiteks ei tohi regenereerimisel järsult kiirendada. Kui regeneratsiooni kiirendatakse järsult, kustutab õhuvool regenereeritud leegi, nii et kütus ei põle täielikult, põhjustades sõidukist valget suitsu. Elektrikütte regenereerimine on tahmaosakeste süttimise soodustamiseks tahmaosakeste süttimise soodustamiseks tahmaosakeste filtri soojendamine elektriküttega. Kuigi see regenereerimismeetod ei tekita suitsu, on elektriküttel suhteliselt kõrged nõuded juhtimissüsteemile ja suure energiatarbimise probleem tuleb lahendada sõiduki kasutamisel. Väikese ja keskmise võimsusega diiselmootoritel pole võimsusnõudeid lihtne täita. Lisaks põhjustab ebaühtlane kuumenemine filtri korpuse ebaühtlast regeneratsiooni ning filtri korpus on kalduvus kohalikule ülekuumenemisele ja kahjustustele. Mikrolaineahjus kuumutamise regenereerimisel kasutatakse mikrolainete ainulaadseid selektiivkuumutus- ja mahukütteomadusi, et moodustada filtri korpuse sees ruumiliselt jaotunud soojusallikas, soojendada filtri korpusele ladestunud tahmaosakesi ning soojendada ja süüdata tahmaosakesi kohapeal. Filtri korpuse regenereerimise teostamine Mikrolaineahjus kuumutamine tähendab objekti kuumutamist sagedusel 300 MHz kuni 300 GHz. See erineb üldistest küttemeetoditest. See on helitugevuse soojenemine, mis on põhjustatud dielektrilisest kadumisest elektromagnetväljas. Selle energia edastatakse elektromagnetlainete kujul läbi ruumi või keskkonna. Kuumutamisprotsess on tihedalt seotud aine sees olevate molekulide polariseerumisega. Mikrolaineahjus kuumutamise regenereerimise võtmetehnoloogia seisneb selles, kuidas ergutada resonantsõõnes võimalikult palju režiime ja kontrollida õõnsuses olevate tahmaosakeste põlemistemperatuuri, et vältida filtri korpuse kahjustumist liigse temperatuuri tõttu. Võrreldes teiste küttemeetoditega on infrapunakiirguse soojendamise regenereerimisel selektiivse kuumutamise omadused, see võib kuumutatud keha otse soojendada, lühendada kuumutatud keha kuumutamiseks vajaliku temperatuurini kuluvat aega ja vähendada energiatarbimist; infrapuna regenereerimise tehnoloogial on kõrge regenereerimise efektiivsus; maksimaalne regenereerimistemperatuur on sobiv ja filtri kehatemperatuuri gradient on väike, mis sobib väga hästi kärgkeraamika regenereerimiseks. Need infrapunakiirgusega kuumutamise eelised on tihedalt seotud selle küttemehhanismiga. Infrapunakiirguse kuumutusmehhanismi seisukohalt, kui kiirgusallika kiirguslainepikkus on kooskõlas kiiritatud objekti neeldumislainepikkusega, neelab viimane suurel hulgal infrapunaenergiat, muutes ja intensiivistades seeläbi oma molekulide liikumist, saavutades kuumutamise ja kuumutamise mõju. Levinud passiivse regenereerimise meetodid hõlmavad kütuselisandiga katalüütilist regenereerimisfiltrisüsteemi, CRT (pideva regeneratsioonifiltri) süsteemi ja CCRT süsteemi. Kütuselisandiga katalüütilise regeneratsioonifiltrisüsteemi kütuselisand on kütuses lahustunud katalüsaator. Pärast mootoris põlemist siseneb see heitgaasi ja haaratakse filtrisse koos osakestega, mis muudab osakesed ja katalüütilised aktiivsed komponendid tihedaks kontaktiks, mis võrdub katalüsaatori lisamisega osakestele regeneratsioonitemperatuuri vähendamiseks. osakesed. Puuduseks on see, et kütuselisandid ohustavad mootorsõidukite heitgaasidega atmosfääri sattudes inimeste tervist. CRT koosneb oksüdeerijast (DOC) ja tahkete osakeste filtrist (DPF ilma katalüütilise katteta). Kui diiselmootori heitgaasid läbivad oksüdatsioonikatalüsaatorit, oksüdeeritakse temperatuuril 200–600 kraadi CO ja HC esmalt peaaegu täielikult CO2-ks ja H2O-ks ning NO muudetakse NO2-ks. Seejärel NO2 oksüdeeritakse, et tekitada tahkete osakeste filtris olevatest osakestest CO2 ja NO2 redutseeritakse NO-ks, saavutades seeläbi osakeste regenereerimise eesmärgi. Tuleb märkida, et seda süsteemi saab kasutada ainult madala väävlisisaldusega diiselmootoritel, kuna oksüdatsioonikatalüsaator võib väävlit oksüdeerida ja suurendada osakeste arvu. Samal ajal nõuab passiivne regenereerimine sobivat heitgaasi temperatuuri. Ei ole hea, kui temperatuur on liiga kõrge või liiga madal. Kui temperatuur on liiga madal, on NO2 oksüdatsioonikiirus liiga aeglane; kui temperatuur on liiga kõrge, kiireneb NO2 lagunemine ja võib tekkida ebapiisav NO2. CRT regenereerimise temperatuurivahemik on 240–450 kraadi ja regenereerimiseks on vaja, et NOx/PM suhe heitgaasis oleks suurem kui 20:1. CCRT-süsteem koosneb ka oksüdeerijast (DOC) ja tahkete osakeste filtrist (DPF), kuid CCRT tahkete osakeste filtri kandja (DPF) on kaetud katalüsaatoriga, nii et oksüdeerijas tekkiv NO võib jätkata NO2 tootmist. tahkete osakeste filter tahkete osakeste oksüdeerimiseks, et süsteem saaks tahked osakesed filtrist täielikumalt eemaldada. CCRT-süsteemi eeliseks on see, et sellel on regeneratsiooniks pingevabamad tingimused ning madalam heitgaasi temperatuur ja madalam NOx/PM suhe heitgaasis võivad süsteemi regenereerida.
Kuid ülaltoodud regenereerimisprotsessis eemaldatakse ainult DPF-i sees olevad süsiniku ladestused ning ilma süsinikusisalduseta tuhaaineid ei saa üldse redutseerida ega lagundada. See tuhk pärineb peamiselt mootoriõli ja kütuse komponentidest. Kuna tuhka ei saa põletada, väheneb osakeste filtri efektiivne maht ja osakeste filtri funktsioon teatud aja möödudes halveneb. Seetõttu tuleks DPF-iga diiselsõidukite puhul esmalt valida madala tuhasisaldusega mootoriõli ning DPF-i tuleks regulaarselt puhastada ja regenereerida, et tagada DPF-i tegelik konversioonitõhusus, vähendada saasteainete emissiooni, pikendada DPF-i kasutusiga, vähendada hilisemaid hoolduskulusid, vähendada mootori võimsuskadu ja vähendada kütusekulu. DPF-i regulaarseks puhastamiseks saate valida Saksa päritolu Liqui Moly DPF imporditud puhastusvahendite originaaltooted - LM-5169 diisli osakeste filtri puhastusvahend ja LM-5171 diisli osakeste filtri loputusvedelik. LM-5169 on väga tõhus puhastusaine, mis lahustab kiiresti DPF-i pinnale kinnitunud ained, nagu süsinikusuits ja tuhk. LM-5171 on tõhus loputusvedelik. Kui seda kasutatakse pärast Liqui Moly Diesel Particle Cleaneri kasutamist, võib see puhastusprotsessi käigus lahustunud osakesed jaotada ümber DPF-i siseseina ja need ära põletada. Seetõttu võib selle toote regulaarne kasutamine oluliselt pikendada DPF-i kasutusiga, vähendada hilisema hoolduse ja asendamise kulusid ning vähendada tõhusalt tahkete osakeste heitkoguseid.