מטהר פליטות יבש, הידוע בכינויומסנן חלקיקי דיזל (DPF)או מטהר עשן שחור יבש, הוא מכשיר מרכזי לטיפול לאחר השימוש בו להסרתחומר חלקיקי (PM), במיוחדפיח פחמן (עשן שחור), מגנרטור דיזלפליטה. היא פועלת באמצעות סינון פיזי ללא שימוש בתוספים נוזליים, ומכאן המונח "יבש".
א. עקרון עבודה: סינון פיזי וחידוש
ניתן לסכם את עקרון הפעולה שלה כשלושה תהליכים:"ללכוד - לצבור - לחדש."
- לכידה (סינון):
- גזי פליטה בטמפרטורה גבוהה מהמנוע נכנסים למטהר וזורמים דרך אלמנט פילטר העשוי מקרמיקה נקבובית (למשל, קורדיריט, סיליקון קרביד) או מתכת מסונטרת.
- דפנות גוף המסנן מכוסות במיקרו-נקבוביות (בדרך כלל קטנות מ-1 מיקרון), המאפשרות לגזים (למשל, חנקן, פחמן דו-חמצני, אדי מים) לעבור דרכן אך לוכדות נקבוביות גדולות יותר.חלקיקים מוצקים (פיח, אפר) וחלקיקים אורגניים מסיסים (SOF)בתוך המסנן או על פני השטח שלו.
- לִצְבּוֹר:
- החלקיקים הלכודים מצטברים בהדרגה בתוך המסנן ויוצרים "עוגת פיח". ככל שההצטברות גוברת, לחץ הפליטה עולה בהדרגה.
- לְהִתְחַדֵשׁ:
- כאשר לחץ הפליטה מגיע לגבול מוגדר מראש (מה שמשפיע על ביצועי המנוע), המערכת חייבת להתחיל את"הִתחַדְשׁוּת"תהליך לשריפת הפיח שהצטבר במסנן, תוך שחזור יכולת הסינון שלו.
- התחדשות היא תהליך המפתח, מושגת בעיקר באמצעות:
- התחדשות פסיביתכאשר מערכת הגנרטור פועלת תחת עומס גבוה, טמפרטורת הפליטה עולה באופן טבעי (בדרך כלל מעל 350 מעלות צלזיוס). הפיח הלכוד מגיב עם תחמוצות חנקן (NO₂) בגז הפליטה ומתחמצן (נשרף באיטיות). תהליך זה רציף אך בדרך כלל אינו מספיק לניקוי מלא.
- התחדשות אקטיביתמופעל בכוח כאשר לחץ הגב גבוה מדי וטמפרטורת הפליטה אינה מספקת.
- בסיוע דלק (מבער)כמות קטנה של סולר מוזרקת במעלה הזרם של ה-DPF ומוצתה על ידי מבער, מה שמעלה את טמפרטורת הגז הנכנס ל-DPF ליותר מ-600 מעלות צלזיוס, וגורם לחמצון מהיר ולבעירה של הפיח.
- חידוש תנור חשמליגוף המסנן מחומם עד לנקודת הצתה של פיח באמצעות גופי חימום חשמליים.
- רגנרציה במיקרוגל: מנצל אנרגיית מיקרוגל לחימום סלקטיבי של חלקיקי פיח.
II. רכיבי ליבה
מערכת טיהור יבשה מלאה כוללת בדרך כלל:
- אלמנט מסנן DPFיחידת הסינון הליבה.
- חיישן לחץ דיפרנציאלי (במעלה/במורד הזרם)מנטר את הפרש הלחצים על פני המסנן, קובע את רמת עומס הפיח ומפעיל את אות ההתחדשות.
- חיישני טמפרטורהנטר את טמפרטורות הכניסה/יציאה כדי לשלוט בתהליך ההתחדשות ולמנוע נזקי התחממות יתר.
- מערכת בקרה והפעלת התחדשות: שולט אוטומטית בהתחלה ובעצירה של תוכנית ההתחדשות בהתבסס על אותות מחיישני לחץ וטמפרטורה.
- מפעיל התחדשותכגון מזרק דיזל, מבער, מכשיר חימום חשמלי וכו'.
- שכבת דיור ובידודלבלימת לחץ ושמירת חום.
ג. יתרונות וחסרונות
| יתרונות | חסרונות |
| יעילות גבוהה להסרת אבקיעילות סינון גבוהה במיוחד עבור פיח (עשן שחור), יכולה להגיע ל->95%, מה שמפחית את צבע השחור של רינגלמן לרמה 0-1. | מגביר את לחץ הגבמשפיע על יעילות נשימת המנוע, עלול להוביל לעלייה קלה בצריכת הדלק (כ-1-3%). |
| אין צורך בנוזל מתכלהבניגוד ל-SCR (הדורש אוריאה), הוא זקוק רק לחשמל וכמות קטנה של סולר לצורך התחדשות במהלך הפעולה, ללא עלויות מתכלות נוספות. | תחזוקה מורכבתדורש ניקוי אפר תקופתי (הסרת אפר שאינו דליק) ובדיקה. רגנרציה כושלת עלולה להוביל לסתימת מסנן או התכה. |
| מבנה קומפקטיהמערכת פשוטה יחסית, בעלת טביעת רגל קטנה וקלה להתקנה. | רגיש לאיכות הדלקתכולת גופרית גבוהה בסולר מייצרת סולפטים, ותכולת אפר גבוהה מאיצה סתימת מסנן, מה שמשפיע הן על אורך החיים והן על הביצועים. |
| מכוון בעיקר לראש ממשלההמכשיר הישיר והיעיל ביותר לפתרון עשן שחור גלוי וחלקיקים. | לא מטפל ב-NOxמכוון בעיקר לחלקיקים; בעל השפעה מוגבלת על תחמוצות חנקן. נדרש שילוב עם מערכת SCR לצורך תאימות מקיפה. |
| מתאים לפעולה לסירוגיןבהשוואה ל-SCR הדורש תנאי טמפרטורה קבועים, DPF ניתן להתאמה טובה יותר למחזורי עבודה משתנים. | השקעה ראשונית גבוההבמיוחד עבור מטהרי חשמל המשמשים במערכות גנרטורים בעלות הספק גבוה. |
IV. תרחישי יישום עיקריים
- מיקומים עם דרישות פליטה מחמירותגיבוי חשמל למרכזי נתונים, בתי חולים, מלונות יוקרתיים, בנייני משרדים וכו', למניעת זיהום עשן שחור.
- אזורים עירוניים וצפופי אוכלוסיןכדי לעמוד בתקנות הסביבה המקומיות ולמנוע תלונות.
- סטים של גנרטורים להתקנה פנימיתחיוני לטיהור פליטות כדי להבטיח את איכות האוויר בתוך הבית ובטיחות מערכת האוורור.
- תעשיות מיוחדותתחנות בסיס לתקשורת, כרייה תת-קרקעית (סוג חסין פיצוץ), ספינות, נמלים וכו'.
- כחלק ממערכת משולבתמשולב עם SCR (לדניטריפיקציה) ו-DOC (זרז חמצון דיזל) כדי לעמוד בתקני פליטה לאומיים IV / V או גבוהים יותר.
ה. שיקולים חשובים
- דלק ושמן מנועחובה להשתמשדיזל דל גופרית(רצוי שתכולת גופרית <10ppm) ושמן מנוע דל אפר (דרגה CJ-4 ומעלה)גופרית ואפר גבוהים הם הגורמים העיקריים להרעלת DPF, סתימה וקיצור תוחלת החיים.
- תנאי הפעלההימנעו מהפעלה ארוכת טווח של סט הגנרטור בעומסים נמוכים במיוחד. הדבר גורם לטמפרטורות פליטה נמוכות, המונעות התחדשות פסיבית ומפעילות התחדשויות אקטיביות תכופות ודורשות אנרגיה רבה.
- ניטור ותחזוקה:
- מעקב מקרובלחץ אחורי של הפליטהונוריות חיווי התחדשות.
- בצע באופן קבועשירות ניקוי אפר מקצועי(באמצעות אוויר דחוס או ציוד ניקוי מיוחד) להסרת אפר מתכת (סידן, אבץ, זרחן וכו').
- צור רישומי תחזוקה, רישום תדירות רגנרציה ושינויים בלחץ אחורי.
- התאמת מערכתיש לבחור ולהתאים את המטהר בהתבסס על הדגם הספציפי של סט הגנרטור, נפחו, הספקו המדורג וקצב זרימת הפליטה. התאמה שגויה משפיעה קשות על הביצועים ועל חיי המנוע.
- בְּטִיחוּתבמהלך רגנרציה, טמפרטורת בית המטהר גבוהה ביותר. בידוד חום נאות, סימני אזהרה והרחקה מחומרים דליקים הם חיוניים.
תַקצִיר
מטהר הפליטה היבש (DPF) הואטכנולוגיה מיינסטרים יעילה גבוההלפתרוןעשן שחור גלוי וזיהום חלקיקיםמִןסטים של גנרטורים דיזלהוא לוכד פיח פחמן באמצעות סינון פיזי ופועל באופן מחזורי באמצעות התחדשות בטמפרטורה גבוהה. הצלחת היישום שלו תלויה במידה רבה ב...גודל נכון, איכות דלק טובה, תנאי הפעלה מתאימים של הגנרטור ותחזוקה תקופתית קפדניתבעת בחירה ושימוש ב-DPF, יש להתייחס אליו כאל חלק בלתי נפרד ממערכת המנוע-גנרטור הכוללת.
זמן פרסום: 16 בדצמבר 2025
