Зменшення вмісту частинок сажі у відпрацьованих газах дизеля сільськогосподарського призначення

Abstract

В роботі проведено аналіз відомих процесів та пристроїв зменшення вмісту сажі у відпрацьованих газах дизелів, розглянуто фізичний процес очищення та характеристики розповсюджених фільтрів частинок сажі. Розглянуто пристроїв очищення відпрацьованих газів дизелів від частинок сажі різної фізичної дії: з сепаруванням, допалюванням, з використанням електричного струму. Описано процес регенерації фільтрів відпрацьованих газів дизелів. Показано, що дизель сільськогосподарського призначення краще підходить для використання певних типів фільтрів сажі, оскільки відносно тривалий час працює на стаціонарних режимах навантаження та швидкісних. Запропоновано удосконалення фільтра сажі дизеля зміною температури частинок сажі перед фільтрувальним елементом, що покращує процес осаджування частинок сажі на ньому і таким чином зменшує вміст частинок сажі у відпрацьованих газах. Проведено комп’ютерне моделювання та газодинамічний аналіз запропонованої системи очищення відпрацьованих газів дизельного двигуна. Сформульовано висновки про можливості покращення процесу фільтрування відпрацьованих газів дизеля зміною їх температури, яка впливає на фізичний процес осаджування сажі.

The paper analyzes the known processes and devices for reducing the content of soot in the exhaust gases of diesel engines, considers the physical process of cleaning and the characteristics of widespread soot particle filters. Devices for cleaning diesel exhaust gases from soot particles of different physical effects are considered: with separation, afterburning, using electric current. The regeneration process of diesel exhaust gas filters is described. It has been shown that agricultural diesel is better suited for the use of certain types of particulate filters, since it operates for a relatively long time at stationary load and speed modes. It is proposed to improve the diesel soot filter by changing the temperature of the soot particles in front of the filter element, which improves the process of deposition of soot particles on it and thus reduces the content of soot particles in the exhaust gases. Computer modeling and gas dynamic analysis of the proposed diesel engine exhaust gas cleaning system were carried out. Conclusions are formulated about the possibilities of improving the process of filtering diesel exhaust gases by changing their temperature, which affects the physical process of soot deposition.