Penulen ekzos kering, biasanya dikenali sebagaiPenapis Partikulat Diesel (DPF)atau penulen asap hitam kering, ialah peranti selepas rawatan teras yang digunakan untuk menanggalkanjirim zarahan (PM), terutamanyajelaga karbon (asap hitam), daripadapenjana dieselekzos. Ia beroperasi melalui penapisan fizikal tanpa bergantung pada sebarang bahan tambahan cecair, oleh itu istilah "kering".
I. Prinsip Kerja: Penapisan Fizikal dan Penjanaan Semula
Prinsip kerjanya boleh diringkaskan sebagai tiga proses:"Tangkap - Kumpul - Jana semula."
- Tangkapan (Penapisan):
- Gas ekzos suhu tinggi dari enjin memasuki penulen dan mengalir melalui elemen penapis yang diperbuat daripada seramik berliang (contohnya, kordierit, silikon karbida) atau logam tersinter.
- Dinding elemen penapis ditutup dengan mikropori (biasanya lebih kecil daripada 1 mikron), yang membolehkan gas (contohnya, nitrogen, karbon dioksida, wap air) melaluinya tetapi memerangkap yang lebih besar.zarah pepejal (jelaga, abu) dan pecahan organik larut (SOF)di dalam atau di atas permukaan penapis.
- Kumpulkan:
- Zarah-zarah yang terperangkap secara beransur-ansur terkumpul di dalam penapis, membentuk "kek jelaga." Apabila pengumpulan meningkat, tekanan balik ekzos meningkat secara beransur-ansur.
- Menjana semula:
- Apabila tekanan balik ekzos mencapai had pratetap (menjejaskan prestasi enjin), sistem mesti memulakan"regenerasi"proses untuk membakar jelaga yang terkumpul dalam penapis, memulihkan keupayaan penapisannya.
- Regenerasi adalah proses utama, terutamanya dicapai melalui:
- Penjanaan Semula PasifApabila set penjana beroperasi di bawah beban tinggi, suhu ekzos meningkat secara semula jadi (biasanya >350°C). Jelaga yang terperangkap bertindak balas dengan nitrogen oksida (NO₂) dalam gas ekzos dan teroksida (terbakar perlahan). Proses ini berterusan tetapi biasanya tidak mencukupi untuk pembersihan lengkap.
- Regenerasi AktifDimulakan secara paksa apabila tekanan balik terlalu tinggi dan suhu ekzos tidak mencukupi.
- Bantuan bahan api (Pembakar)Sedikit diesel disuntik ke hulu DPF dan dinyalakan oleh pembakar, meningkatkan suhu gas yang memasuki DPF kepada melebihi 600°C, menyebabkan pengoksidaan dan pembakaran jelaga yang cepat.
- Penjanaan Semula Pemanas Elektrik: Elemen penapis dipanaskan hingga ke takat penyalaan jelaga menggunakan elemen pemanasan elektrik.
- Penjanaan Semula Ketuhar Gelombang MikroMenggunakan tenaga gelombang mikro untuk memanaskan zarah jelaga secara selektif.
II. Komponen Teras
Sistem penulenan kering yang lengkap biasanya merangkumi:
- Elemen Penapis DPF: Unit penapisan teras.
- Sensor Tekanan Pembezaan (Huluan/Hiliran): Memantau perbezaan tekanan merentasi penapis, menentukan tahap beban jelaga dan mencetuskan isyarat penjanaan semula.
- Sensor SuhuPantau suhu masuk/keluar untuk mengawal proses penjanaan semula dan mencegah kerosakan akibat terlalu panas.
- Sistem Pencetus & Kawalan RegenerasiMengawal permulaan dan penghentian program penjanaan semula secara automatik berdasarkan isyarat daripada sensor tekanan dan suhu.
- Penggerak RegenerasiSeperti penyuntik diesel, pembakar, peranti pemanasan elektrik, dsb.
- Lapisan Perumahan & PenebatUntuk membendung tekanan dan pengekalan haba.
III. Kelebihan dan Kekurangan
| Kelebihan | Kelemahan |
| Kecekapan Penyingkiran Habuk TinggiKecekapan penapisan yang sangat tinggi untuk jelaga (asap hitam), boleh mencapai >95%, mengurangkan kehitaman Ringelmann kepada tahap 0-1. | Meningkatkan Tekanan Balik: Mempengaruhi kecekapan pernafasan enjin, boleh menyebabkan sedikit peningkatan dalam penggunaan bahan api (lebih kurang 1-3%). |
| Tiada Cecair Boleh Habis DiperlukanTidak seperti SCR (yang memerlukan urea), ia hanya memerlukan kuasa elektrik dan sedikit diesel untuk penjanaan semula semasa operasi, tanpa kos habis pakai tambahan. | Penyelenggaraan KompleksMemerlukan pembersihan abu secara berkala (penyingkiran abu tidak mudah terbakar) dan pemeriksaan. Gagal menjana semula boleh menyebabkan penapis tersumbat atau cair. |
| Struktur PadatSistem ini agak mudah, mempunyai tapak yang kecil dan mudah dipasang. | Sensitif terhadap Kualiti Bahan ApiKandungan sulfur yang tinggi dalam diesel menghasilkan sulfat, dan kandungan abu yang tinggi mempercepat penyumbatan penapis, kedua-duanya mempengaruhi jangka hayat dan prestasi. |
| Sasaran PM Terutamanya: Peranti paling langsung dan berkesan untuk menyelesaikan asap hitam yang boleh dilihat dan jirim zarahan. | Tidak Merawat NOx: Terutamanya menyasarkan jirim zarahan; mempunyai kesan terhad pada nitrogen oksida. Memerlukan gabungan dengan sistem SCR untuk pematuhan yang komprehensif. |
| Sesuai untuk Operasi Berselang-seliBerbanding dengan SCR yang memerlukan keadaan suhu yang berterusan, DPF lebih mudah disesuaikan dengan pelbagai kitaran tugas. | Pelaburan Permulaan yang TinggiTerutamanya untuk penulen yang digunakan pada set penjana berkuasa tinggi. |
IV. Senario Aplikasi Utama
- Lokasi dengan Keperluan Pelepasan yang KetatKuasa sandaran untuk pusat data, hospital, hotel mewah, bangunan pejabat, dsb., bagi mencegah pencemaran asap hitam.
- Kawasan Bandar dan Kawasan Berpenduduk PadatUntuk mematuhi peraturan alam sekitar tempatan dan mengelakkan aduan.
- Set Penjana Dipasang Dalaman: Penting untuk menulenkan ekzos bagi memastikan kualiti udara dalaman dan keselamatan sistem pengudaraan.
- Industri KhasStesen pangkalan komunikasi, perlombongan bawah tanah (jenis kalis letupan), kapal, pelabuhan, dsb.
- Sebagai Sebahagian daripada Sistem Gabungan: Disepadukan dengan SCR (untuk denitrifikasi) dan DOC (Pemangkin Pengoksidaan Diesel) untuk memenuhi piawaian pelepasan IV/V Kebangsaan atau lebih tinggi.
V. Pertimbangan Penting
- Bahan Api dan Minyak Enjin: Mesti gunadiesel rendah sulfur(sebaik-baiknya kandungan sulfur <10ppm) danminyak enjin rendah abu (gred CJ-4 atau lebih tinggi)Sulfur dan abu yang tinggi adalah punca utama keracunan DPF, penyumbatan dan jangka hayat yang berkurangan.
- Keadaan OperasiElakkan operasi set penjana dalam jangka masa panjang pada beban yang sangat rendah. Ini mengakibatkan suhu ekzos yang rendah, menghalang penjanaan semula pasif dan mencetuskan penjanaan semula aktif yang kerap dan intensif tenaga.
- Pemantauan dan Penyelenggaraan:
- Pantau dengan telititekanan balik ekzosdanlampu penunjuk regenerasi.
- Lakukan secara berkalaperkhidmatan pembersihan abu profesional(menggunakan udara termampat atau peralatan pembersihan khusus) untuk membuang abu logam (kalsium, zink, fosforus, dll.).
- Tetapkan rekod penyelenggaraan, pembalakan kekerapan penjanaan semula dan perubahan tekanan balik.
- Pemadanan SistemPenulen mesti dipilih dan dipadankan berdasarkan model khusus set penjana, sesaran, kuasa undian dan kadar aliran ekzos. Pemadanan yang salah akan menjejaskan prestasi dan jangka hayat enjin dengan ketara.
- KeselamatanSemasa proses penjanaan semula, suhu selongsong penulen adalah sangat tinggi. Penebat haba yang betul, tanda amaran dan menjauhkan diri daripada bahan mudah terbakar adalah penting.
Ringkasan
Penulen ekzos kering (DPF) ialahteknologi arus perdana yang cekap tinggiuntuk menyelesaikanpencemaran asap hitam dan zarahan yang boleh dilihatdariset penjana dieselIa menangkap jelaga karbon melalui penapisan fizikal dan beroperasi secara kitaran melalui penjanaan semula suhu tinggi. Kejayaan aplikasinya sangat bergantung padasaiz yang betul, kualiti bahan api yang baik, keadaan operasi penjana yang sesuai dan penyelenggaraan berkala yang ketatApabila memilih dan menggunakan DPF, ia harus dipertimbangkan sebagai bahagian penting dalam keseluruhan sistem set enjin-penjana.
Masa siaran: 16 Dis-2025
