2 关键问题
机动车尾气抽排处理系统设计解决了以下3个关键问题。
2.1排气收集
汽油车排气管基本在尾部,但柴油车排气管位置却各式各样一一尾部、底盘中部、车头,而且排气管大小不一。在进行加载检测中,采样枪需要从尾气管采集样气,因此设计的抽气终端需要将各种情况的尾气都收集并进行处理。针对上述特点,笔者设计了图3所示的配套抽气终端。
先将采样枪穿过抽气终端的采样枪固定孔并旋紧固定旋钮,然后将抽气终端套至排气管,确保采样枪插入排气管的深度满足检测要求。采样终端的筒体直径为150 mm,可适用于所有车辆排气管,在收集尾气时处理系统的风机在抽气终端端口形成负压,将排气管所有尾气抽至管道。使用时将2只弹簧拉钩钩在车身以固定抽气终端,以确保抽气终端在尾气检测过程中车辆振动也不会掉落。当排气管在机动车底盘中部位置时,支撑杆可延长操作人员的操作空间,解决难以操作的问题。
2.2高温、防火
由于机动车排气口温度能达到500℃~600℃,且含有未完成燃烧的颗粒,当颗粒物堆积在管路中时,高温尾气中的火星易引发火灾。处理系统后端过滤材料最高耐温约120℃,而且活性炭吸附也只有在常温下吸附效果最佳,因此在设计该处理系统时还需考虑尾气高温与防火问题。
处理系统设计中采取的高温与防火措施有稀释冷却、防火板阻燃、防火沟冷却。抽气终端端口比排气管大,将尾气收集的同时也抽取了大量空气对尾气进行稀释,有效降低了尾气温度。防火板为双层错位多孔结构(图4),当尾气经过错位多孔板时,火星因自重不能改变流向而撞击板面,沉降至防火板板间底部,起到防火作用。另外,在收集管路中设计了地下的大腔体防火沟,尾气进入防火沟时速度变慢,尾气与地面充分接触,进一步降低了尾气温度,使得尾气在进行过滤、吸附时温度比环境温度稍高,保证了系统正常运转。
2.3应用方便
尾气抽排处理系统应用于处理机动车检测站进行尾气检测时产生的尾气,因此在抽气终端上设计了固定采样枪的固定孔,在将抽气终端套接至排气管的同时也将采样枪插入排气管,减少操作人员工作量。机动车排气管位置各异、车身长度不同,因此在底盘测功机的左、右、后等3个位置设计了地下的防火沟,预埋管路将防火沟连接;防火沟上表面根据排气管位置设计多个开孔,并配置活动滑板;抽气终端收集的尾气通过软管、快插接头接至防火沟,快插接至防火沟的孔位位置由排气管位置与车身长度决定,使得收集系统具有广泛的适用性。操作人员根据现场情况将抽气软管组件拖至适合位置,快插至对应防火沟孔位,将抽气终端套接至排气管,检测采样与尾气收集两项工作同时完成,使用方便简单。
3 实验数据与现场使用
机动车尾气抽排处理系统在杭州景芳汽车综合性能检测站正常运行1年多,大大改善检测站的工作环境。经浙江省环境监测中心依据《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157-1996)对机动车尾气抽排处理系统的性能参数进行了监测,其监测结果见表1所列。
由此可见,该系统针对机动车排气管大小不同、位置各异的情况,结合检测站的使用特点与要求,设计了具有广泛适用性的尾气收集与处理装置,在检测站使用简单、方便。经浙江省环境监测中心监测,颗粒物去除效率达到94.0%,大大改善了站厂内与周边空气环境,得到了检测站操作人员的好评和客户一致认可。