“自動凈化節能過濾器”及“自動過濾無劑在線乳化”
——柴油機節能減排技術已實用化

文/李偉工 龐貝

“自動凈化節能過濾器”及“自動過濾無劑在線乳化”
——柴油機節能減排技術已實用化

文/李偉工 龐貝

瑞安市超聲電器廠董事長鄭業(中)、廠長鄭鵬(左)與來訪記者合影

《中華人民共和國節約能源法》指出，“節約資源是我國的基本國策。國家實施節約與開發并舉、把節約放在首位的能源發展戰略。”

我國經濟快速增長，各項建設取得巨大成就，但也付出了資源和環境被破壞的巨大代價。同時，溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國際社會廣泛關注。進一步加強節能減排工作，也是應對全球氣候變化的迫切需要。

在世界共同關注節能減排的今天，應用范圍廣闊的動力機械——柴油機如何有效實現節能減排成為工程應用領域一個實實在在的問題。

普通燃油過濾器，堵了以后就要停機拆換濾芯，燃油過濾器可以說是現代柴油機上工作壽命最短、最不可靠的零部件。浙江瑞安市超聲電器廠董事長鄭業開發的“自動凈化節能過濾器”能利用柴油機上原有的輸送泵作動力源，自動完成過濾及反沖洗。這項困擾業內幾十年的關鍵技術終于實現了實用性突破。

在談及發明創新與企業的發展時，鄭業以自己的切身經歷做了答復。其實早在1978年，鄭業就開始致力于開發新產品，與他人合作研制出了“無劑在線超聲波乳化器”。為了給此項發明提供生產平臺，他于1981年出資創辦瑞安市超聲電器廠，為乳化器研制建造平臺。1982年，他主持第一代無劑在線乳化器，在杭州內河航運公司4135主機重拖運行一年多時間，實現平均節油率達8％。1986年，他首創了以柴油機的輸送泵為動力的第二代超聲波無劑在線乳化器，在交通部上海船舶節能技術中心2135新機臺架測定中證明：“用柴油機自身的輸送泵為動力帶動燃油乳化器工作是可行的，能滿足乳化器的動力要求，所制備的乳化油質量也能達到要求。”1988年，第二代乳化器在交通部上海船舶運輸節能技術服務中心舉辦的全國“三油”節能技術評比中，取得減排有害尾氣NOx33％的好成績。

1990年，以自主研制供油系統另一專利產品“小型單向閥”被中國一汽采用使企業正式進入汽車行業。

為滿足汽車行業對產品高品質大批量的要求，企業分別在2000年、2004年通過ISO 9000、ISO/TS 16949：2002國際質量體系認證階段成果。

在“寧可做很小的產品，但要做世界上最好的產品”的信念指導下，鄭業放棄當時條件尚不成熟的電噴油泵，只做其中的“過濾網總成”等小產品，并把它做成全國第一、世界知名品牌，實現了為德爾福、偉世通、西門子、博世等世界500強企業同步開發、配套供貨。

2007年～2009年，鄭業又帶領技術人員在引進消化吸收再創新的同時，加速推進自主原創有核心競爭力的“自動凈化節能過濾器”及“自動過濾無劑在線乳化”集成技術的研發，并獲得成功。

“自動凈化節能過濾器”及“自動過濾及無劑在線乳化”技術集成產品(專利號：200710066624.3；發明申請號：200910307843.5)發明成果已錄入《中國專利發明人年鑒》第十一卷，鄭業因此榮獲國家知識產權局知識產權出版社授予的“建國六十周年百名優秀發明家”稱號。

柴油機內的普通燃油過濾器堵了就必須停機拆換濾芯，既浪費時間又浪費油料，這是全世界幾億臺柴油機普遍存在的問題，而且使用普通濾芯過濾精度低、易溶脹。

無劑在線乳化技術是迄今為止對柴油機的尾氣NOx與碳煙微粒排放可以同時下降30％(或以上)最有效的技術選擇，特別是現在柴油機的減排尚未找到一定合適的技術，環境污染又嚴重危害人體健康的情況下，其技術的公益性、環境友好性更加突出。該技術難點是沒有添加劑的油直接摻水乳化且限于利用柴油機已有的輸送泵為動力，制備的乳化油又要符合柴油機的燃燒要求。

鄭業以柴油機燃油自動過濾及無劑在線乳化技術實用化為切入點，開發出不用機電信號控制的“自動凈化節能過濾器”。其技術創新點在于：顛覆了中小功率柴油機上的普通過濾器一直是越濾越堵的工作方式；突破傳統的自動過濾器需要機電信號控制結構的束縛，設置的換流體可利用輸送泵輸液動力，自動完成過濾及反沖洗任務；采用新方法、選用不銹鋼等新材料制成的過濾器，消除了柴油摻用生物、醇類燃料后，過濾器濾芯容易溶脹之憂；具備反沖洗功能的間隙式濾網結構，破解了過濾清潔度與濾網易堵塞的矛盾，滿足了現代電噴柴油機精密偶件對過濾清潔度<3～5μm的要求。

“自動過濾無劑在線乳化”技術集成產品的創新之處在于：其超聲波發生器可利用輸送泵作動力源；制備的無劑乳化油能滿足柴油機的使用要求；乳化器與自動過濾器可組裝成一個部件，共同以輸油泵為動力源，簡化了結構，使乳化與過濾技術一步到位；開辟了柴油機摻用生物或醇類燃料含水多組元新型乳化油，用于柴油機的節能減排之路，解決了摻用這些富氧代用燃料有害尾氣NOx排放升高的關鍵問題。

由于過濾器作為柴油機的一部分，主要用在交通及工業裝備上，特別是安裝在作為交通工具的汽車、輪船上，因此，產品的安全性與可靠性成為首要的問題。在這方面，鄭業帶領他的研究團隊用了最大的功夫，他們以自動過濾器替換傳統的堵塞型過濾器，延長了柴油機的工作壽命，使產品的可靠性和安全性提高了一個等級，同時又以最大量孔設置技術使得即使最大摻水量仍不會導致柴油機失火。

“自動凈化節能過濾器”內還可以加裝在線無劑乳化器，二器合一，將柴油機自動過濾及無劑在線乳化技術集成推進到實用化階段，為代用燃料應用于柴油機的節能減排技術闖出一條符合國情的新路。這是我國在西方長期居統治地位的柴油機燃油過濾、無劑在線乳化節能減排領域擁有自己原創的核心技術，有完全的自主知識產權的重大研究成果。

此外，汽油機、柴油機的生產講究規模效益，每個型號動輒生產幾十萬輛(臺)，這就要求其零部件具有高度一致性和互換性。據鄭業介紹，“自動凈化節能過濾器” 不改動原機運行結構，“用戶喜歡用就用，不喜歡用就關閉摻加替代燃料(或水)的管路，起停方便自如”，消除了用戶后顧之憂。同時，由于提升了過濾器性能，可以摻加生物或醇類代用燃料，用戶直接節油效益達10％以上，減排碳煙及有害尾氣NOx達50％以上，在高油價、高污染的時代，為用戶帶來切身的實惠，對凈化大氣環境也是一個巨大的貢獻。

過濾技術是與工農業生產和人民生活息息相關的技術之一，自動凈化節能過濾器的發明，涵蓋了所有流體生產工藝流程，必將帶動相關產業(如石化產業、水凈化及空氣凈化處理……)的技術進步和產業升級。

產品模擬臺架試驗

在采訪中，鄭業多次談到創新的不易，然而與之相比，將創新成果做成可以為廣大消費者提供生活便利的產品這一過程則更為艱難。單從“自動凈化節能過濾器”這一技術來講，從最初設想到目前報請國家項目，鄭業在這條路上已經奮斗了30多年。完成這個跟了他30多年的項目，已經成了他的人生夙愿。現在，國家在大力提倡技術創新，提倡“節能減排”，這些宏觀層面的政策讓鄭業對項目前景充滿憧憬，同時，他也在呼喚這些政策能夠細化到具體、微觀的操作層面，為我國技術創新的推廣實施增添實實在在的助力。