راهنمای فیلتر فشرده DPF: چیست، چگونه کار می کند و چه چیزی را قبل از خرید باید بررسی کرد

در حدود 600 ساعت کارکرد، داشبورد یک لودر فشرده با یک هشدار کاهش سرعت روشن می شود. اولین سوال تکنسین معمولاً در مورد سیستم سوخت نیست. در مورد فیلتر ذرات دیزل است. این توالی در تجهیزات دیزل فشرده ساخته شده برای برآورده کردن محدودیت های سطح 4 و مرحله V رایج است، جایی که فیلتر فشرده DPF یک جزء کوچک با تأثیر بزرگتر بر زمان کار است. این مقاله به این موضوع می‌پردازد که فیلتر فشرده DPF چیست، چگونه بازسازی می‌شود، چه چیزی عمر آن را کاهش می‌دهد، و چه چیزی را قبل از خرید جایگزین بررسی کنید.

چه چیزی به عنوان یک DPF فشرده به حساب می آید؟

DPF جمع و جور یک فیلتر ذرات دیزلی است که برای موتورهای کمتر از 75 اسب بخار ساخته شده است، جایی که فضای خالی در خط اگزوز تنگ است. در تراکتورهای فشرده، لودرهای فرمان، مینی بیل مکانیکی، مجموعه ژنراتورهای کوچک و ماشین آلات کشاورزی ظاهر می شود. اصل کار مانند کامیون های سنگین است: گاز خروجی از دیواره های متخلخل عبور می کند، دوده به دام می افتد و گاز تمیز شده خارج می شود. تفاوت در مقیاس است. یک فیلتر فشرده دوده و خاکستر کمتری را در خود نگه می‌دارد که باعث می‌شود استراتژی بازسازی آن از نظر تحمل محدودتر شود.

تولیدکنندگان یک DPF فشرده را بر اساس جریان اگزوز اندازه می‌دهند، نه بر اساس جابجایی موتور. دو موتور با ظرفیت لیتر یکسان بسته به سرعت نامی، توربوشارژ و چرخه کار می‌توانند به مشخصات زیرلایه متفاوتی نیاز داشته باشند. به همین دلیل است که تصمیم جایگزینی باید از مشخصات زیرلایه و پوشش پیروی کند، نه صرفاً از ابعاد قوطی.

چگونه یک DPF فشرده کار می کند

عنصر فیلتر یک بلوک لانه زنبوری است که در هر انتها کانال های متناوب وصل شده است. اگزوز از طریق دیواره متخلخل عبور می کند، در حالی که ذرات حدود 0.1 میکرون روی سطح دیوار جذب می شوند. فیلترهای جریان دیواری مورد استفاده در ماشین های فشرده فعلی بیش از 95 درصد جرم ذرات را جذب می کنند.

یک DPF فشرده به تنهایی کار نمی کند. در پایین دست یک کاتالیزور اکسیداسیون دیزل قرار دارد که NO را به NO2 تبدیل می کند و در بالادست یک واحد احیای کاتالیستی انتخابی. این طرح منعکس کننده یک سیستم کامیون بزرگ است، اما بسته بندی محکم تر است، بنابراین دما و توزیع جریان کمتر قابل بخشش است.

پس از جمع شدن دوده، فیلتر باید بازسازی شود. دو مکانیسم آن را روشن می کند:

ماشین های فشرده از هر دو مکانیزم، اغلب در یک شیفت استفاده می کنند. یک بیل مکانیکی کوچک که بین بارها بیکار می شود به بازسازی فعال بستگی دارد. یک ژنراتور که با بار ثابت کار می کند، اغلب اوقات به صورت غیر فعال بازسازی می شود. مشکلات زمانی شروع می شوند که هیچ کدام به طور قابل اعتماد اجرا نمی شوند و دوده فراتر از حد طراحی جمع می شود.

مواد بستر و گزینه های پوشش

انتخاب یک DPF فشرده به معنای انتخاب یک بستر و یک پوشش کاتالیزوری است. هر دو باید با مشخصات دمای اگزوز موتور و فضای داخل دستگاه مطابقت داشته باشند.

قالب های بستر

لانه زنبوری Cordierite دارای انبساط حرارتی کم و مقاومت در برابر ضربه خوب است که آن را به عنوان پیش فرض برای کاربردهای بار ثابت تبدیل می کند. کاربید سیلیکون دماهای بالاتر و حرارت دهی سریع مکرر را تحمل می کند، به قیمت وزن و قیمت بیشتر. فلز پخته شده به ندرت در این کلاس قدرت ظاهر می شود، معمولاً در جایی که ارتعاش شدید است.

گزینه های پوشش

پوشش تعیین می کند که دوده چقدر به راحتی اکسید می شود. یک روکش فلزی نجیب که معمولاً بر پایه پلاتین است، NO را به NO2 تبدیل می کند که دوده را در دمای 250 تا 350 درجه سانتی گراد می سوزاند. این همان شیمی پشت بازسازی غیرفعال است. پوشش‌های فلز پایه یا فلزات گرانبها کاهش یافته قیمت اولیه را کاهش می‌دهند اما کار بازسازی بیشتری را وارد چرخه فعال می‌کنند.

قانون عملی ساده است. یک ژنراتور که با 100 درصد بار کار می کند می تواند از یک عنصر لانه زنبوری استاندارد استفاده کند. یک تراکتور جمع و جور که برای مدت طولانی بیکار است، از یک پوشش فلزی نجیب بهره می برد که بازسازی غیرفعال را حفظ می کند. لودری که به طور مکرر تحت تنش حرارتی بالا بازسازی می شود با کاربید سیلیکون ایمن تر است.

چه چیزی بر عمر فشرده DPF تأثیر می گذارد

دوده می سوزد خاکستر نمی کند. خاکستر از مواد افزودنی روان کننده ای که در طول عملیات عادی مصرف می شود به دست می آید و حتی پس از بازسازی موفقیت آمیز در فیلتر باقی می ماند. تنها راه حذف تمیز کردن فیزیکی است. این واقعیت واحد اکثر خرابی های فشرده DPF را توضیح می دهد: عنصر فرسوده نشده است، پر از خاکستر است.

چهار عامل باعث تسریع آسیب می شود:

• مصرف روغن بالا. روی و کلسیم موجود در روغن در طی احتراق به خاکستر تبدیل می شوند. استفاده از درجه روغن کم خاکستر مشخص شده توسط OEM باعث تأخیر در تجمع خاکستر می شود.
• کار سنگین بیکار. دور آرام طولانی، دمای اگزوز را زیر محدوده غیرفعال نگه می‌دارد و باعث بازسازی‌های فعال مکرر و مصرف سوخت اضافی می‌شود.
• احتراق ناقص. فرسودگی انژکتور، تراکم کم، یا نشت توربو، دوده بسیار بیشتری را وارد فیلتر می کند تا بتواند بسوزاند.
• بالادستی تنزل یافته کاتالیزور اکسیداسیون دیزل . بازسازی غیرفعال به NO2 تولید شده توسط DOC بستگی دارد، بنابراین یک DOC ضعیف آن مسیر اکسیداسیون در دمای پایین را حذف می کند.

فواصل تمیز کردن فیلترهای فشرده معمولاً بین 1500 تا 3000 ساعت است، اما چرخه کار این عدد را تغییر می دهد. یک ژنراتور ثابت ممکن است 4000 ساعت قبل از حذف خاکستر کار کند. یک لودر توقف و حرکت می تواند در 1200 ساعت به آن نیاز داشته باشد. به جای تعقیب یک هدف ساعت ثابت، اختلاف فشار را در سراسر فیلتر کنترل کنید.

اپراتورهایی که خواهان بازسازی‌های فعال کمتری در چرخه‌های کار سبک هستند، اغلب یک DPF با پوشش فلز نجیب را مشخص می‌کنند، زیرا در دماهای پایین‌تر NO2 تولید می‌کند. هزینه پوشش اضافی زمانی توجیه می شود که از بازسازی تشنه سوخت در طول عمر دستگاه جلوگیری شود.

قبل از تهیه یک DPF فشرده چه چیزی را باید بررسی کرد

DPF های فشرده جایگزین، فقط به این دلیل که فلنج ها مطابقت دارند، قابل تعویض نیستند. یک مشخصات اشتباه می تواند به معنای فشار برگشتی بالا، بازسازی ناموفق و عمر کوتاه بستر باشد. قبل از خرید از طریق این لیست کار کنید:

1. مواد بستر و تخلخل. کوردیریت، کاربید سیلیکون و فلز دارای محدودیت های حرارتی و ظرفیت خاکستر متفاوتی هستند. تخلخل، معمولاً 50 تا 65 درصد، و ضخامت دیواره را تأیید کنید، زیرا هر دو بر محدودیت فشار برگشتی و بار دوده تأثیر می‌گذارند.
2. نوع پوشش و بارگیری فلزات گرانبها. بارگذاری معمولاً بر حسب گرم بر فوت مکعب (g/ft³) بیان می شود. نزدیک به مقدار OEM باشید. بارگذاری کمتر هزینه را کاهش می دهد اما عملکرد بازسازی غیرفعال را کاهش می دهد.
3. درجه بندی دما اطمینان حاصل کنید که عنصر در دمای بازسازی دستگاه شما، معمولاً 550 تا 650 درجه سانتیگراد، و همچنین شوک حرارتی ناشی از تغییرات سریع بار، زنده می ماند.
4. کیفیت جوش و کنسرو. تجهیزات فشرده به طور مداوم لرزش دارند. جوش‌های ضعیف و نصب شل اجازه دور زدن اگزوز را می‌دهند، که انتشار گازهای گلخانه‌ای را افزایش می‌دهد و وضعیت واقعی فیلتر را پنهان می‌کند.
5. ظرفیت خاکستر و قابلیت تمیز کردن حداکثر بار خاکستر را بخواهید و تأیید کنید که بستر را می توان بدون ترک خوردگی تمیز کرد.

خرید از یک متخصص پوشش این خطر را کاهش می دهد، زیرا پوشش، بستر و رفتار بازسازی به عنوان یک سیستم به جای قطعات جداگانه در نظر گرفته می شود. را سری کاتالیست DPF ترکیبات زیرلایه و پوششی که معمولاً برای این دسته از تجهیزات دیزلی ارزیابی می شوند را فهرست می کند.

برای ماشین‌هایی که اغلب بازسازی می‌شوند و گرم کار می‌کنند، کاربید سیلیکون انتخاب طولانی‌مدت بادوام‌تری است. رسانایی حرارتی و نقطه ذوب بالاتر آن خطر ترک خوردگی را در طول چرخه های بازسازی تهاجمی کاهش می دهد.

نکته اصلی برای یک DPF فشرده مطابقت است، نه ارتقا. فیلتری که در فواصل مناسب بازسازی می‌شود، در محدوده فشار معکوس قرار می‌گیرد و لرزش دستگاه را تحمل می‌کند، می‌تواند از تجهیزاتی که در آن قرار دارد دوام بیاورد. انتخاب صرفاً بر اساس قیمت و اندازه فلنج معمولاً باعث کاهش، جریمه سوخت و جایگزینی می‌شود که دو برابر سریع‌تر می‌رسد. چرخه وظیفه خود را تعریف کنید، بستر و پوشش را تأیید کنید و ظرفیت خاکستر را به عنوان یک مشخصات واقعی در نظر بگیرید. این کوتاه ترین مسیر برای سودآوری تجهیزات دیزلی فشرده است.