用于清潔曲軸箱氣體的裝置和方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種用于清潔在內燃機(3)的操作期間在曲軸箱(2)中產生的曲軸箱氣體的裝置(1)和方法。裝置(1)包括具有殼體(5)和分離室(6a)的離心分離器(4)，離心轉子(6b)布置在該分離室(6a)中用于清潔所述曲軸箱氣體。分離器(4)連接于用于將曲軸箱氣體從曲軸箱(2)引導至離心分離器(4)的氣體入口(7)以及用于從分離器(4)引導清潔的氣體的氣體出口(9)。馬達(10)布置成利用用于改變離心轉子(6b)的轉速的控制裝備(12)使離心轉子(6b)旋轉。傳感器(13)設置用于檢測參數，該參數的大小與曲軸箱(2)中的氣體壓力有關。傳感器(13)布置成與馬達的控制裝備(12)連通，控制裝備(12)操作性地連接于布置用于調節穿過離心分離器(4)的氣體流的閥(15，15')。控制裝備(12)布置成響應于檢測的所述參數的變化而改變閥(15，15')的位置，使得曲軸箱(2)中的氣體壓力在燃機的操作期間維持在預定值處或在預定壓力區間處。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于清潔曲軸箱氣體的裝置和方法
本專利技術涉及一種用于清潔在內燃機的操作期間產生的曲軸箱氣體的裝置，所述裝置包括離心分離器，該離心分離器包括界定分離室的殼體，離心轉子布置在該分離室中用于清潔所述曲軸箱氣體，其中，離心分離器連接于用于將曲軸箱氣體流從曲軸箱引導至離心分離器的氣體入口以及用于從離心分離器引導氣體流的氣體出口。馬達布置用于離心轉子的旋轉，馬達布置有用于改變馬達的轉速和由此離心轉子的轉速的控制裝備。裝置還包括用于檢測參數的傳感器，該參數的大小與曲軸箱中的氣體壓力有關，傳感器布置成與馬達的控制裝備連通。
技術介紹
與以該方式清潔曲軸箱氣體有關的一個問題為維持曲軸箱中的期望氣體壓力。在EP1532353B1中公開該問題的解決方案，其描述了最初限定的裝置，在該裝置中，離心轉子布置成通過其旋轉而將曲軸箱氣體從曲軸箱抽吸至離心分離器，其中，控制裝備布置成響應于感測的所述參數的變化而改變離心轉子的轉速，使得曲軸箱中的氣體壓力在燃機的操作期間維持在預定值處或在預定壓力區間處。因此，已知裝置通過改變離心轉子的轉速而維持曲軸箱內的期望氣體壓力。然而，減小離心轉子的轉速還將降低離心轉子的分離效率。
技術實現思路
本專利技術的主要目的是提供一種用于維持曲軸箱中的期望氣體壓力和離心分離器的分離效率兩者的裝置和方法。該目的通過最初限定的裝置實現，該裝置的特征在于，控制裝備操作性地連接于布置成調節穿過離心分離器的氣體流的閥，其中，控制裝備布置成響應于檢測的所述參數的變化而改變閥的位置，使得曲軸箱中的氣體壓力在燃機的操作期間維持在預定值處或在預定壓力區間處。因此，曲軸箱中的期望氣體壓力由閥的位置控制，由此，可維持離心轉子的轉速和由此離心分離器的分離效率。如果感測的參數指示曲軸箱中的增大的氣體壓力，則控制裝備將閥的位置簡單地改變至進一步開啟的位置，并且反之亦然。氣體流可利用放置在裝置的氣體入口或氣體出口中的閥調節。在氣體出口中，幾乎全部的污染物通過位于下游的離心轉子與氣體分離。因此，如果閥例如要求清潔環境以正確地工作，則將優選地選擇氣體出口。此外，本專利技術不排除還改變離心轉子的轉速以控制曲軸箱中的氣體壓力(即，通過改變閥的位置和離心轉子的轉速兩者而維持曲軸箱中的氣體壓力)的可能性。事實上，根據本專利技術的實施例，控制裝備布置成改變閥的位置和離心轉子的轉速兩者，使得曲軸箱中的氣體壓力在燃機的操作期間維持在預定值處或在預定壓力區間處。因此，這既在維持期望氣體壓力的組合方式方面又在改變分離效率的可能性方面提供了多功能性。在本專利技術的又一個實施例中，控制裝備布置成優先改變閥位置而不是改變離心轉子的轉速，以在燃機的操作期間維持曲軸箱中的氣體壓力。有利的是，保持離心轉子的高速旋轉，以使實現高分離效率。因此，通過僅改變閥位置而在燃機的“正常”操作狀態期間主要維持曲軸箱中的氣體壓力。然而，在特別操作狀態下，還將改變離心轉子速度以便維持氣體壓力。例如，這種特別操作狀態可在燃機的異常高的負載和/或速度期間發生。這產生了大量的吹漏氣體(blow-bygas)或曲軸箱氣體，其進而顯著地增大氣體壓力。在這些特別狀況下，簡單地改變閥位置以控制氣體壓力可為不夠的。另一種特別操作狀態例如可在發動機起動和/或停機過程期間出現，在該發動機起動和/或停機過程中，離心轉子的轉速還可適合于維持氣體壓力。因此，在燃機的極端操作狀況期間，不可以通過簡單地改變閥的位置而維持期望的氣體壓力。在本專利技術的實施例中，離心轉子布置成通過其旋轉而將曲軸箱氣體從曲軸箱抽吸至離心分離器。如果感測的參數指示氣體壓力的急劇增大，則可必要的是，將閥位置改變至完全開啟的位置，并且進一步增大離心轉子的轉速以維持曲軸箱中的期望氣體壓力。此外，增大轉速將提高離心分離器的分離效率或能力以清潔曲軸箱中的增大量的曲軸箱氣體。在其它情況下，環境可對離心分離器的分離效率提出更高或更低的要求，其中，可改變離心轉子的轉速。例如，載于車輛的可用功率有限，其中，功率將優先分配至車輛的關鍵子單元。在這種情況下，離心分離器的功率消耗可通過減小離心轉子的轉速而減少。然而，這還將降低分離效率和離心轉子的泵送作用，使得有必要調節閥位置以便維持曲軸箱中的期望氣體壓力。在本專利技術的又一個實施例中，離心轉子包括多個分離盤。轉子由此將優選地包括截頂錐形分離盤的疊堆。目前，該疊堆構成最有效的曲軸箱氣體分離器中的一個，即，具有用于清潔曲軸箱氣體的所謂的錐形盤疊堆的離心轉子。該離心轉子可提供顯著的泵送效果。如果閥處于完全開啟的狀況下，則設計用于例如發電裝置、柴油動力機車或船中的大型發動機的離心分離器可在7100rpm的離心轉子速度下提供大約700m3/h的泵送效果。為了實現盡可能高的分離效率，合乎需要的是，讓該離心轉子始終以這種高速度運行。通過與以這種(恒定)高速度旋轉的離心轉子的分離盤組合使用閥調節，可以實現極其有效的分離，同時氣體壓力通過改變閥位置而維持。如果維持離心轉子速度，并且閥位置在補償減小量的生成曲軸箱氣體時朝向閉合位置改變，則分離效率進一步提高。分離效率提高，這是因為減小的曲軸箱氣體流引導穿過離心分離器，同時離心轉子以相同的高速度旋轉。與此有關，離心分離器可布置為所謂的對流式分流器或并流式分離器。一般而言，離心轉子還將作為一種離心泵或風扇工作。在對流式分離中，曲軸箱氣體從轉子的外周外部朝向轉子的中央部分引導到離心轉子中。在這種分離器中，曲軸箱氣體必須克服轉子的泵送作用被迫(通過外部壓力器件)穿過分離器。通過增大轉子的轉速，轉子的泵送作用或背壓增大，由此實現曲軸箱中的增大的壓力，并且反之亦然。然而，在并流式分離中，曲軸箱氣體引導到轉子的中央部分中并朝向轉子的外周外部。在這種分離器中，轉子通過離心分離器泵送曲軸箱氣體。因此，離心轉子布置成通過其旋轉而將曲軸箱氣體從曲軸箱抽吸至離心分離器。通過增大轉子的轉速，轉子的泵送作用增大，由此減小曲軸箱中的壓力，并且反之亦然。根據本專利技術的另一個實施例，馬達為帶有呈變頻驅動裝置或VFD形式的控制裝備的電動機，該控制裝備具有操作性地連接于閥的內置式調整器。這提供了如下簡單且有效的方式：通過使用具有其內置式調整器(例如，用于控制轉子的轉速的PID-調整器)的VFD而控制壓力，還通過改變閥的位置而調節氣體壓力。根據本專利技術的又一個實施例，控制裝備包括可編程邏輯控制器或PLC。該PLC可布置有用于設定裝置的期望操作參數的輸入裝置，該期望操作參數諸如曲軸箱中的期望壓力區間的下限和上限或離心轉子的轉速的上限和下限或不同的控制模式(例如，通過僅改變閥位置或通過還改變離心轉子的轉速的組合的氣體壓力控制模式)。本專利技術的目的還通過根據本專利技術實施例所述的用于清潔曲軸箱氣體的對應方法實現。本專利技術還涉及裝置在清潔來自車輛(諸如，卡車、船或機車)的內燃機或發電裝置的內燃機的曲軸箱氣體方面的應用。附圖說明將通過在下面參考附圖描述各種實施例而進一步說明本專利技術。圖1示出了根據本專利技術的第一實施例的裝置的示意圖。圖2示出了根據本專利技術的第二實施例的裝置的示意圖。圖3示出了根據本專利技術的第三實施例的裝置的示意圖。具體實施方式圖1公開了用于清潔在內燃機3的操作期間在曲軸箱2中產生的曲軸箱氣體的裝置1的第一實施例。燃機3例如可為載于機車或卡車的柴油發動機本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.15 EP 10176868.71.一種用于清潔在內燃機(3)的操作期間在曲軸箱(2)中產生的曲軸箱氣體的清潔裝置(1)，所述清潔裝置(1)包括：離心分離器(4)，其包括界定分離室(6a)的殼體(5)，離心轉子(6b)布置在所述分離室(6a)中用于清潔所述曲軸箱氣體，其中，所述離心轉子(6b)包括多個分離盤(8)，其中，所述離心分離器(4)連接于用于將曲軸箱氣體流從所述曲軸箱(2)引導至所述離心分離器(4)的氣體入口(7)以及用于從所述離心分離器(4)引導所述氣體流的氣體出口(9)，馬達(10)，其布置成使所述離心轉子(6b)旋轉，所述馬達(10)布置有用于改變所述馬達(10)的轉速和由此改變所述離心轉子的轉速的控制裝備(12)，用于檢測參數的傳感器(13)，所述參數的大小與所述曲軸箱(2)中的氣體壓力有關，所述傳感器(13)布置成與所述馬達的控制裝備(12)連通，其特征在于，所述控制裝備(12)操作性地連接于布置用于調節穿過所述離心分離器(4)的所述氣體流的閥(15，15')，其中，所述控制裝備(12)布置成響應于檢測的所述參數的變化而改變所述閥(15，15')的位置，使得所述曲軸箱(2)中的氣體壓力在所述內燃機(3)的操作期間維持在預定值處或在預定壓力區間處；所述控制裝備(12)布置成改變所述閥(15，15')的位置和所述離心轉子(6b)的轉速兩者，使得所述曲軸箱(2)中的氣體壓力在所述內燃機(3)的操作期間維持在預定值處或在預定壓力區間處；所述控制裝備(12)布置成優先改變所述閥(15，15')的位置而不是改變所述離心轉子(6b)的轉速，以在所述內燃機的操作期間維持所述曲軸箱(2)中的氣體壓力。2.根據權利要求1所述的清潔裝置，其特征在于，所述閥(15)布置在所述氣體入口(7)中。3.根據權利要求1所述的清潔裝置，其特征在于，所述閥(15')布置在所述氣體出口(9)中。4.根據權利要求1所述的清潔裝置，其特征在于，所述離心轉子(6b)布置成通過其旋轉而將曲軸箱氣體從所述曲軸箱(2)抽吸至所述離心分離器(4)。5.根據權利要求1-4中的任一項所述的清潔裝置，其特征在于，所述馬達(10)為帶有呈變頻驅動裝置(VFD)形式的控制裝備(12)的電動機，所述控制裝備(12)具有操作性地連接于所述閥(15，15')的內置式調整器。6.根據權利要求1-4中的任一項所述的清潔裝置，其特征在于，所述控制裝備(12)包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J斯庫格，
申請(專利權)人：阿爾法拉瓦爾股份有限公司，
類型：
國別省市：