Сухий очищувач вихлопних газів, широко відомий якФільтр твердих частинок (DPF)або сухий очищувач чорного диму, це пристрій для подальшої обробки основного елемента, який використовується для видаленнятверді частинки (PM), особливовугільна сажа (чорний дим), здизельний генераторвихлоп. Він працює шляхом фізичної фільтрації без використання будь-яких рідких добавок, звідси й термін «сухий».
I. Принцип роботи: Фізична фільтрація та регенерація
Його принцип роботи можна описати трьома процесами:«Захопити — Накопичити — Відновити».
- Захоплення (фільтрація):
- Високотемпературні вихлопні гази двигуна потрапляють в очищувач і проходять через фільтруючий елемент, виготовлений з пористої кераміки (наприклад, кордієриту, карбіду кремнію) або спеченого металу.
- Стінки фільтруючого елемента покриті мікропорами (зазвичай меншими за 1 мікрон), які пропускають гази (наприклад, азот, вуглекислий газ, водяну пару), але затримують більші порції.тверді частинки (сажа, зола) та розчинні органічні фракції (РОЗФ)всередині або на поверхні фільтра.
- Накопичувати:
- Затримані частинки поступово накопичуються у фільтрі, утворюючи «сажовий наліт». Зі збільшенням накопичення поступово зростає протитиск вихлопних газів.
- Регенерувати:
- Коли протитиск вихлопних газів досягає заданої межі (що впливає на роботу двигуна), система повинна ініціювати"регенерація"процес спалювання накопиченої сажі у фільтрі, відновлюючи його фільтраційну здатність.
- Регенерація – ключовий процес, що досягається, головним чином, завдяки:
- Пасивна регенераціяКоли генераторна установка працює під високим навантаженням, температура вихлопних газів природно підвищується (зазвичай >350°C). Затримана сажа реагує з оксидами азоту (NO₂) у вихлопних газах та окислюється (повільно згорає). Цей процес є безперервним, але зазвичай недостатнім для повного очищення.
- Активна регенерація: Примусово вмикається, коли протитиск занадто високий, а температура вихлопних газів недостатня.
- Паливо-допоміжний (пальник)Невелика кількість дизельного палива впорскується перед DPF та запалюється пальником, підвищуючи температуру газу, що надходить у DPF, до понад 600°C, що спричиняє швидке окислення та згоряння сажі.
- Регенерація електричного нагрівачаФільтруючий елемент нагрівається до точки займання сажі за допомогою електричних нагрівальних елементів.
- Мікрохвильова регенераціяВикористовує мікрохвильову енергію для вибіркового нагрівання частинок сажі.
II. Основні компоненти
Повна система сухого очищення зазвичай включає:
- Фільтруючий елемент DPFБлок фільтрації ядра.
- Датчик диференціального тиску (перед/за течією)Контролює різницю тиску на фільтрі, визначає рівень забруднення сажею та запускає сигнал регенерації.
- Датчики температуриКонтролюйте температуру на вході/виході, щоб контролювати процес регенерації та запобігати пошкодженням від перегріву.
- Система запуску та керування регенерацією: Автоматично керує запуском і зупинкою програми регенерації на основі сигналів від датчиків тиску та температури.
- Привід регенераціїНаприклад, дизельний інжектор, пальник, електричний нагрівальний пристрій тощо.
- Корпус та ізоляційний шарДля стримування тиску та збереження тепла.
III. Переваги та недоліки
| Переваги | Недоліки |
| Висока ефективність видалення пилуНадзвичайно висока ефективність фільтрації сажі (чорного диму), може сягати >95%, знижуючи чорноту за шкалою Рінгельмана до рівня 0-1. | Збільшує протитискВпливає на ефективність дихання двигуна, може призвести до незначного збільшення витрати палива (приблизно на 1-3%). |
| Не потрібна витратна рідинаНа відміну від SCR (для якої потрібна сечовина), їй потрібна лише електроенергія та невелика кількість дизельного палива для регенерації під час роботи, без додаткових витрат на витратні матеріали. | Комплексне технічне обслуговуванняПотрібне періодичне очищення від золи (видалення негорючої золи) та огляд. Невдала регенерація може призвести до засмічення фільтра або його розплавлення. |
| Компактна структураСистема відносно проста, займає невеликі розміри та легко встановлюється. | Чутливий до якості паливаВисокий вміст сірки в дизельному паливі призводить до утворення сульфатів, а високий вміст золи прискорює засмічення фільтра, що впливає на термін служби та продуктивність. |
| В першу чергу, цілі на PMНайпряміший та найефективніший пристрій для вирішення проблеми видимого чорного диму та твердих частинок. | Не обробляє NOxВ першу чергу, діє на тверді частинки; має обмежений вплив на оксиди азоту. Для повного дотримання вимог потрібне поєднання з системою SCR. |
| Підходить для періодичної роботиПорівняно з SCR, яка вимагає стабільних температурних умов, DPF краще адаптується до різних робочих циклів. | Високі початкові інвестиціїСпеціально для очищувачів, що використовуються на потужних генераторних установках. |
IV. Основні сценарії застосування
- Місця з суворими вимогами щодо викидівРезервне живлення для центрів обробки даних, лікарень, елітних готелів, офісних будівель тощо, щоб запобігти забрудненню чорним димом.
- Міські та густонаселені райони: Дотримуватися місцевих екологічних норм та уникати скарг.
- Генераторні установки, встановлені всередині приміщеньНеобхідний для очищення вихлопних газів, щоб забезпечити якість повітря в приміщенні та безпеку вентиляційної системи.
- Спеціальні галузі промисловостіБазові станції зв'язку, підземні видобутки (вибухобезпечного типу), кораблі, порти тощо.
- Як частина об'єднаної системиІнтегровано з SCR (для денітрифікації) та DOC (каталізатор окислення дизельного палива) для відповідності національним стандартам викидів IV/V або вищим.
V. Важливі міркування
- Паливо та моторна оливаОбов'язково використовуватинизькосірчане дизельне паливо(бажано вміст сірки <10 ppm) тамалозольна моторна олива (марки CJ-4 або вище)Високий вміст сірки та золи є основними причинами отруєння, засмічення та скорочення терміну служби DPF.
- Умови експлуатаціїУникайте тривалої роботи генераторної установки на надзвичайно низьких навантаженнях. Це призводить до низьких температур вихлопних газів, запобігає пасивній регенерації та запускає часті, енергоємні активні регенерації.
- Моніторинг та технічне обслуговування:
- Уважно стежтепротитиск вихлопних газівііндикатори регенерації.
- Виконуйте регулярнопрофесійне очищення від попелу(за допомогою стисненого повітря або спеціалізованого обладнання для очищення) для видалення металевої золи (кальцію, цинку, фосфору тощо).
- Ведіть записи про технічне обслуговування, реєструючи частоту регенерації та зміни протитиску.
- Зіставлення системОчисник необхідно вибирати та підбирати відповідно до конкретної моделі генераторної установки, її робочого об'єму, номінальної потужності та швидкості потоку вихлопних газів. Неправильний підбір суттєво впливає на продуктивність та термін служби двигуна.
- БезпекаПід час регенерації температура корпусу очищувача надзвичайно висока. Належна теплоізоляція, попереджувальні знаки та тримання подалі від легкозаймистих матеріалів є важливими.
Короткий зміст
Сухий очищувач вихлопних газів (DPF) – цевисокоефективна, поширена технологіядля вирішеннявидимий чорний дим та забруднення твердими частинкамиздизель-генераторні установкиВін вловлює сажу шляхом фізичної фільтрації та працює циклічно за допомогою високотемпературної регенерації. Його успішне застосування значною мірою залежить відправильний вибір розмірів, хороша якість палива, відповідні умови експлуатації генератора та суворе періодичне технічне обслуговуванняПід час вибору та використання DPF-фільтра його слід розглядати як невід'ємну частину загальної системи двигун-генератор.
Час публікації: 16 грудня 2025 р.
