一種帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱及燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱及燃油發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃油包括汽油、柴油、乙醇汽油、甲醇汽油等，在生產(chǎn)、運(yùn)輸和存放過程中會(huì)產(chǎn)生并混入大量雜質(zhì)，而且潔凈的燃油在貯存一段時(shí)間后也會(huì)產(chǎn)生金屬氧化物、析出膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等污染物。嚴(yán)重污染的燃油會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)噴油系統(tǒng)和燃燒室等部位的磨損及積碳生成，使得動(dòng)力設(shè)備在使用一段時(shí)間后耗油量增加，尾氣排放量急驟上升，因此需要進(jìn)行清潔化處理。
[0003]現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)上的供油系統(tǒng)均安裝有燃油濾清器，如2001年公開的中國(guó)專利“一種新型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)裝置，申請(qǐng)?zhí)?01122204.2”，公開了一種包括油箱、汽油濾清器、汽油栗和化油器、空氣壓縮機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)供油裝置，但其存在的問題是供給發(fā)動(dòng)機(jī)的油品只能一次性通過汽油濾清器進(jìn)行過濾，然后直接用于燃燒動(dòng)力，故會(huì)由于油品過濾的不徹底導(dǎo)致燃油效率下降及排放污染較大。
[0004]目前國(guó)內(nèi)98%以上的油品過濾器使用木漿濾紙、高精度復(fù)合濾紙或金屬網(wǎng)為濾材，以達(dá)到去除油品中雜質(zhì)及水分的目的。高精度濾紙的流通阻力大、納污能力差、使用壽命短;木漿紙和金屬網(wǎng)雖具有流通阻力小的優(yōu)點(diǎn)，但過濾精度低、過濾效率差。這幾種濾材都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)過程中設(shè)備對(duì)油品過濾的要求，造成設(shè)備故障率高、運(yùn)行效率低、壽命縮短等問題。
[0005]目前材料熔噴工藝廣泛用于聚丙烯濾芯材料制造中。熔噴就是將聚合物材料經(jīng)過高溫?cái)D出后形成極細(xì)的纖維絲，并制備成相應(yīng)的形狀結(jié)構(gòu)，聚丙烯熔噴濾材具有納污能力強(qiáng)、過濾精度高等優(yōu)點(diǎn)，而且易于批量生產(chǎn)，但是目前只用于空氣和水的過濾，這是因?yàn)楣I(yè)油品通常都含有烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴、多環(huán)芳烴及少量硫、氮化合物等，長(zhǎng)時(shí)間的接觸油品會(huì)導(dǎo)致聚丙烯制品被溶解腐蝕，溶脹成黏糊狀，失去過濾能力，因此，聚丙烯熔噴濾材無(wú)法應(yīng)用于工業(yè)油品過濾領(lǐng)域。
[0006]因此從工業(yè)油品的過濾角度來(lái)講，急需要一種特殊材料經(jīng)過熔噴工藝制成的熔噴濾芯，并具有常規(guī)熔噴濾芯的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠耐受柴油、汽油、乙醇等油品的腐蝕，并能將油品中含有的瀝青、水、灰塵、機(jī)械雜質(zhì)等過濾，尤其具有一定的油水分離效果。
[0007]申請(qǐng)?zhí)枮?00510040447.2的中國(guó)專利公開了 “一種超疏水/超親油的油水分離網(wǎng)”，提出在織物網(wǎng)上覆蓋一層疏水且親油的薄膜，利用薄膜的疏水功能，實(shí)現(xiàn)油品中的油水分離。這是目前油品過濾領(lǐng)域普遍采用的技術(shù)思路，即采用疏水性濾材，將水從燃油中分離，而且濾材的“疏”水性能越好，其分離水的效果越好。但是存在的問題這種薄膜制作工藝復(fù)雜，而且其他的過濾功能和指標(biāo)不佳，難以得到實(shí)用化的推廣。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提出了一種帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱，可對(duì)儲(chǔ)油罐進(jìn)行循環(huán)過濾，消除油品中因?yàn)殚L(zhǎng)期放置產(chǎn)生的金屬氧化物、析出膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等污染物；同時(shí)當(dāng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的油箱時(shí)，可以減小污染排放，提高燃油效率，減少發(fā)動(dòng)機(jī)故障。
[0010]目前國(guó)內(nèi)98%以上的油品過濾器使用木漿濾紙、高精度復(fù)合濾紙或金屬網(wǎng)為濾材，以達(dá)到去除油品中雜質(zhì)及水分的目的。高精度濾紙的流通阻力大、納污能力差、使用壽命短;木漿紙和金屬網(wǎng)雖具有流通阻力小的優(yōu)點(diǎn)，但過濾精度低、過濾效率差。這幾種濾材都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)過程中設(shè)備對(duì)油品過濾的要求，造成設(shè)備故障率高、運(yùn)行效率低、壽命縮短等問題。
[0011 ]目前材料熔噴工藝廣泛用于聚丙烯濾芯材料制造中。熔噴就是將聚合物材料經(jīng)過高溫?cái)D出后形成極細(xì)的纖維絲，并制備成相應(yīng)的形狀結(jié)構(gòu)，聚丙烯熔噴濾材具有納污能力強(qiáng)、過濾精度高等優(yōu)點(diǎn)，而且易于批量生產(chǎn)，但是目前只用于空氣和水的過濾，這是因?yàn)楣I(yè)油品通常都含有烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴、多環(huán)芳烴及少量硫、氮化合物等，長(zhǎng)時(shí)間的接觸油品會(huì)導(dǎo)致聚丙烯制品被溶解腐蝕，溶脹成黏糊狀，失去過濾能力，因此，聚丙烯熔噴濾材無(wú)法應(yīng)用于工業(yè)油品過濾領(lǐng)域。
[0012]眾所周知，聚酰胺是一種親水性材料，按照現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道，親水材料是不適合用于濾材的，主要原因是非疏水性材料，難以實(shí)現(xiàn)油品中的油水分離。本發(fā)明提出了一種利用熔噴聚酰胺材料來(lái)制作濾材、濾芯和過濾器的方案，通過控制濾材的結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了燃油或燃油等油品的過濾，在確保材料具有耐油耐醇腐蝕的前提下，具有較高的過濾精度、納污能力和油水分離能力，該方案突破了傳統(tǒng)濾材為了滿足油水分離指標(biāo)只能選用疏水材料的限制，充分利用聚酰胺材料在油品中具有的耐腐蝕、高可靠等特點(diǎn)，滿足了常見油品的過濾要求。
[0013]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
一種帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱，包括油箱和設(shè)置在油箱外部的過濾裝置，所述的過濾裝置包括液壓栗、濾清器、取油管路和回油管路，所述的取油管路和回油管路設(shè)置在油箱殼體上;所述的液壓栗將燃油從油箱中吸入，經(jīng)過濾清器過濾后再通過回油管路排放至油箱。
[0014]上述帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱中，濾清器的濾芯為聚酰胺熔噴濾芯。
[0015]上述帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱中，聚酰胺熔噴濾芯的濾材為采用聚酰胺材料通過熔噴工藝處理，噴出的超細(xì)纖維絲經(jīng)過相互粘合和纏繞制成的中空?qǐng)A筒狀結(jié)構(gòu)；所述的濾材為疏松結(jié)構(gòu)，形成不同孔徑的濾孔;所述濾孔的孔徑大小分布方式為沿筒狀結(jié)構(gòu)外層到內(nèi)層孔徑大小依次逐漸遞減。
[0016]上述帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱中，濾材厚度為0.5-30mm，其中筒部外層濾孔的平均孔徑為10-100μπι，筒部?jī)?nèi)層濾孔的平均孔徑為1_50μπι，熔噴纖維絲的平均直徑為
0.1-80μπι，濾材的孔隙率大于80%。
[0017]上述帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱中，濾材厚度為5_20mm，筒部外層的平均孔徑為20-40μπι，筒部?jī)?nèi)層的平均孔徑為10-20μπι，熔噴纖維絲的平均直徑范圍為5-50μπι，濾材的孔隙率大于90%。
[0018]上述帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱中，在取油管路上設(shè)置有單向閥。
[0019]上述帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱中，過濾裝置還包含加熱單元，可對(duì)油箱、取油管路、回油管路、濾清組件中的一個(gè)部件或多個(gè)部件加熱。
[0020]上述帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱中，油箱為儲(chǔ)油罐。
[0021]上述帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱中，燃油為柴油、汽油、煤油或乙醇混合燃油。
[0022]—種燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，包含帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱。
[0023]本發(fā)明具有的技術(shù)效果如下:
1、本發(fā)明通過對(duì)油箱設(shè)置外循環(huán)濾清裝置，當(dāng)油品受到污染時(shí)或者每隔一段時(shí)間，對(duì)油箱內(nèi)的燃油進(jìn)行循環(huán)過濾，從而消除油品中因?yàn)殚L(zhǎng)期放置產(chǎn)生的金屬氧化物、析出膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等污染物。
[0024]2、本發(fā)明可在發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，對(duì)油箱內(nèi)燃油循環(huán)往復(fù)的凈化，20分鐘后能使油品上升4個(gè)NAS等級(jí)，而普通發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的濾清器只是單向一次性過濾，不可能達(dá)到如此好的效果。通過對(duì)油品的循環(huán)過濾，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油潔凈，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命和維護(hù)周期，降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和維修費(fèi)用，從而降低動(dòng)力消耗成本，提高燃油效率，減小污染排放，減小發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的震動(dòng)和對(duì)密封元件的損傷。
[0025]2、本發(fā)明提出了一種利用熔噴聚酰胺材料來(lái)制作濾芯和過濾器的方案，通過控制濾材的結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了油品的過濾，在確保材料具有耐油耐醇腐蝕的前提下，具有較高的過濾精度、納污能力和油水分離能力，該方案突破了傳統(tǒng)濾材為了滿足油水分離指標(biāo)只能選用疏水材料的限制，充分利用聚酰胺材料在油品中具有的耐腐蝕、高可靠等特點(diǎn)，滿足了常見油品的過濾要求。
[0026]3、本發(fā)明在熔噴工藝中通過控制纖維絲的輸出孔徑、熔噴壓力、擠出機(jī)的溫度、紡絲箱的溫度和熔噴模頭的溫度等參數(shù)，使得熔噴的纖維直徑參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)通過改變?nèi)蹏娺^程中接收單元的接收速度和接收角度，控制濾材上的平均孔隙率和濾孔的孔徑，使得濾孔從外層到內(nèi)層逐漸遞減，最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[0027]4、本發(fā)明通過在聚酰胺切片中混入的母粒添加劑，大大提高了纖維絲的韌性和強(qiáng)度，克服了熔噴纖維絲斷絲、粗細(xì)不均勻、生產(chǎn)效率低的問題。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱原理示意圖；
圖2為本發(fā)明熔噴濾芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明熔噴裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明熔噴模頭工作原理示意圖；
圖5為本發(fā)明用于發(fā)動(dòng)機(jī)油箱的原理示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記如下:I一管路;2—濾清器;3—液壓栗;4一單向閥；5—油箱;6—發(fā)動(dòng)機(jī)；7一發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng);71—空氣壓縮機(jī);72—擠出機(jī);73—過濾單兀;74—紡絲箱;75—恪噴模頭；76—接收單兀；77—切割單兀；81—?dú)怏w腔；82一模頭主板；83一加熱板；84一氣路；85—料路;91 一上端蓋;92—下端蓋;93—恪噴濾材;94一出油口 ；95—恪噴濾材內(nèi)層;96—熔噴濾材外層;97—骨架。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖1所示，帶有外循環(huán)濾清裝置的燃油油箱，包括油箱5和設(shè)置在油箱外部的過濾裝置，油箱可以是儲(chǔ)油罐，也可以是發(fā)動(dòng)機(jī)的油箱。過濾裝置包括液壓栗3、濾清器2、取油和回油管路1，所述的取油和回油管路I設(shè)置在油箱5殼體上;所述的液壓栗3將燃油從油箱5中吸入，經(jīng)過濾清器2過濾后再通過回油管路排放至油箱5，在取油管路上設(shè)置有單向閥4，防止燃油返流。
[0031]液壓栗3由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)選型應(yīng)考慮到防爆等級(jí)、功率大小、適用油品的粘度范圍，使之與電機(jī)參數(shù)相匹配。油栗應(yīng)滿足適合較大粘度范圍的燃油，同時(shí)具有過壓保護(hù)功能和溢流功能。
[0032]如圖2所示，本發(fā)明的濾芯包括濾材93、上端蓋91和下端蓋92，上端蓋91和下端蓋92聯(lián)接在聚酰胺濾材93的兩端，骨架則設(shè)置在濾材內(nèi)部用于承壓。上端蓋91開有出油孔94，下端蓋92則密封在熔噴濾材93的底部。被過濾的油品從濾材的外層穿過濾材本體對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行過濾，再經(jīng)出油孔94流出。濾材采用聚酰胺材料通過熔噴工藝處理，噴出的超細(xì)纖維絲經(jīng)過相互粘合和纏繞制成的中空?qǐng)A筒狀結(jié)構(gòu);濾材為疏松結(jié)構(gòu)，形成不同孔徑的濾孔;濾孔的孔徑大小分布方式為沿筒狀結(jié)構(gòu)外層到內(nèi)層孔徑大小依次逐漸遞減。其中濾材厚度為0.5-30mm，其中筒部外層濾孔的平均孔徑為10-100μπι，筒部?jī)?nèi)