噴嘴集成式scr后處理裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車排氣系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體的說是噴嘴集成式SCR后處理裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，SCR后處理系統(tǒng)在重型柴油機(jī)后處理領(lǐng)域的運(yùn)用越來越廣泛。一般來說，現(xiàn)有的催化轉(zhuǎn)化消聲器都要求在滿足排氣背壓和不損耗發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的前提下，盡可能的降低NOx排放。因此現(xiàn)在的汽車排氣系統(tǒng)都要求尿素水溶液在到達(dá)催化劑載體前能夠充分霧化熱解，并與尾氣充分混合，進(jìn)而在SCR催化器內(nèi)載體表面充分反應(yīng)，達(dá)到降低NOx排放量的目的。
[0003]傳統(tǒng)布置方式中，噴嘴布置在轉(zhuǎn)化器前面的管路上，與轉(zhuǎn)化器有一定的空間要求，這使得整車布置中，需要多考慮前端管路的整體布置、長度及保溫等因素。而噴嘴集成式后處理裝置中，噴嘴集成在SCR轉(zhuǎn)化器上，整體的空間布置緊湊，也簡單很多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的就是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，旨在提供噴嘴集成式SCR后處理裝置及其方法，不僅噴嘴集成在轉(zhuǎn)化器上，還可以顯著提高載體內(nèi)反應(yīng)物分布的均勻性，從而有效提高尾氣中NOx的催化轉(zhuǎn)化效率。
[0005]為了解決上述問題，本專利采用的技術(shù)方案是:
噴嘴集成式SCR后處理裝置包括進(jìn)氣管，噴嘴，前外端蓋，前內(nèi)端蓋，前內(nèi)殼體，保溫棉，前外殼體，前擋板，小管，后擋板，小孔板，載體，封裝襯墊，封裝殼體，后孔板，后殼體，消音棉，后端蓋以及出氣管。在所述的載體上涂覆有催化劑。
[0006]前內(nèi)端蓋及前外端蓋中間，以及前內(nèi)殼體和前外殼體中間都設(shè)計(jì)有保溫棉。載體前面的氣流腔體，采用雙層保溫設(shè)計(jì)，避免氣流溫度下降，導(dǎo)致催化劑轉(zhuǎn)化效率的下降，也能避免低溫工況下出現(xiàn)尿素結(jié)晶現(xiàn)象。
[0007]噴嘴的噴射中心點(diǎn)在小管的前部，在小管進(jìn)氣方向的投影圓內(nèi)。進(jìn)氣管與小管，在氣流方向上，截面錯(cuò)開。尾氣通過進(jìn)氣管進(jìn)入到SCR內(nèi)部，經(jīng)前擋板反彈后產(chǎn)生擾流，帶動(dòng)噴嘴噴入的尿素溶液一起進(jìn)入小管內(nèi)，絕大部分氣流通過小管上的開孔以及后擋板上的孔到達(dá)載體的端面。小管底部設(shè)計(jì)有多孔板，孔徑均勻布置。部分尾氣氣流通過小孔板直接到達(dá)載體端面。
[0008]前擋板上，開有7個(gè)小孔，部分氣流可以直接從這7個(gè)小孔內(nèi)進(jìn)入到擋板與小管之間的腔體，避免了該腔體出現(xiàn)流動(dòng)死區(qū)，有效防止尿素結(jié)晶現(xiàn)象的發(fā)生。
[0009]后擋板上開有4個(gè)大孔，并且與載體端面留有一定的距離，以保證尾氣良好的流動(dòng)均勻性及適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)背壓。
[0010]本發(fā)明的噴嘴集成式SCR后處理裝置不僅把噴嘴集成在轉(zhuǎn)化器上，結(jié)構(gòu)緊湊，還可以顯著提高載體內(nèi)反應(yīng)物分布的均勻性，從而有效的提高了尾氣的催化轉(zhuǎn)化效率。
【附圖說明】
[0011 ] 圖1為噴嘴集成式SCR后處理裝置示意圖。
[0012]圖中標(biāo)記為:進(jìn)氣管1，噴嘴2，前外端蓋3，前內(nèi)端蓋4，前內(nèi)殼體5，保溫棉6，前外殼體7，前擋板8，小管9，后擋板10，小孔板11，載體12，封裝襯墊13，封裝殼體14，后孔板15，后殼體16，消音棉17，后端蓋18以及出氣管19。
[0013]圖2為前擋板示意圖；
圖3為后擋板不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，對本專利的【具體實(shí)施方式】，例如:結(jié)構(gòu)的形狀、構(gòu)造以及各部分之間的相互位置關(guān)系及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步的詳細(xì)的說明:
本發(fā)明是噴嘴集成式SCR后處理裝置，噴嘴集成布置在轉(zhuǎn)化器上，合理設(shè)計(jì)前腔結(jié)構(gòu)，使得進(jìn)入催化器內(nèi)部的氣流得到較好的分布均勻性，同時(shí)有效防止尿素結(jié)晶和尾氣中的固體顆粒沉積堵塞催化劑載體通道，從而實(shí)現(xiàn)較高的催化轉(zhuǎn)化效率。
[0015]如圖1所述，本發(fā)明的噴嘴集成式SCR后處理裝置，包括進(jìn)氣管(1)，噴嘴(2)，前外端蓋(3)，前內(nèi)端蓋(4)，前內(nèi)殼體(5)，保溫棉(6)，前外殼體(7)，前擋板(8)，小管(9)，后擋板(10)，小孔板(11)，載體(12)，封裝襯墊(13)，封裝殼體(14)，后孔板(15)，后殼體
[16]，消音棉(17)，后端蓋(18)以及出氣管(19)
如圖1所述，前內(nèi)端蓋(4)及前外端蓋(3)中間，以及前內(nèi)殼體(5)和前外殼體(7)中間都設(shè)計(jì)有保溫棉(6)。載體前面的氣流腔體，采用雙層保溫設(shè)計(jì)，避免氣流溫度下降，導(dǎo)致催化劑轉(zhuǎn)化效率的下降，也能避免低溫尿素的結(jié)晶。
[0016]如圖1所述，噴嘴(2)的噴射中心點(diǎn)在小管(9)的前部，并且投影上，在小管(9)的圓內(nèi)。進(jìn)氣管(I)與小管(9)，在氣流方向上，截面錯(cuò)開。廢氣氣流通過進(jìn)氣管(I)達(dá)到SCR內(nèi)部，直接沖向前擋板(8)上，經(jīng)過擾流，帶動(dòng)尿素一起流進(jìn)小管(9)內(nèi)，絕大部分氣流通過小管(9)的開孔，以及后擋板(10)，到達(dá)載體端面。小管(9)底部設(shè)計(jì)有小孔板(11)，小孔板(11)上開有多孔，并且均勻布置。有一小部分通過小孔板(11)出氣，直接達(dá)到載體端面。載體(12)表面的催化劑催化SCR反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體由出氣管(19)排出。
[0017]如圖2所述，前擋板(8)上，開有7個(gè)小孔，由于在前擋板(8)與小管(9)的角落處，尿素直噴，尿素會(huì)從小管(9)的小孔直接低落到這個(gè)死區(qū)內(nèi)，極易形成尿素結(jié)晶。在前擋板(8)上開7個(gè)小孔，部分氣流可以直接從小孔內(nèi)進(jìn)入，避免了死區(qū)的存在，可有效防止尿素結(jié)晶現(xiàn)象的發(fā)生。
[0018]如圖3所述，后擋板(10)上開有4個(gè)大孔，并且與載體端面有一定的距離，以保證有良好的速度均勻性及適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)背壓。
[0019]上述結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，但本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要采用了本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0020]采用本發(fā)明的技術(shù)方案，不僅可以提高催化劑載體內(nèi)部氣流的流動(dòng)分布均勻性，同時(shí)可以有效防止尿素結(jié)晶和尾氣中的固體顆粒沉積堵塞催化劑載體通道，從而提高整個(gè)催化還原后處理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種噴嘴集成式SCR后處理裝置，其特征在于包括反應(yīng)器殼體、前擋板(8)、后擋板(10)、后孔板(15)； 所述的反應(yīng)器殼體包括由前外端蓋(3)和前內(nèi)端蓋(4)構(gòu)成的前端蓋、由前內(nèi)殼體(5)和前外殼體(7)構(gòu)成的前殼體、封裝殼體(14)、后殼體(16)、后端蓋(18)； 所述的前端蓋上設(shè)有進(jìn)氣管(I)和噴嘴(2)，噴嘴(2)集成布置在SCR后處理裝置上，前殼體內(nèi)安裝有前擋板(8 )和后擋板(10 )，前擋板(8 )和后擋板(10 )之間設(shè)置有小管(9 )，小管(9)位于后擋板(10)的一端設(shè)置有小孔板(11)，前殼體和后殼體(16)之間由封裝殼體(14)相連，封裝殼體(14)內(nèi)設(shè)置有載體(12)，載體(12)與封裝殼體(14)之間設(shè)置有封裝襯墊(13)，后孔板(15)設(shè)置在后殼體(16)內(nèi)，后孔板(15)上的開孔與出氣管(19) 一端連接，出氣管(19)另一端穿出后端蓋(18)，后孔板(15)、后殼體(16)、后端蓋(18)、出氣管(19)圍成的區(qū)間內(nèi)填充有消音棉(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴集成式SCR后處理裝置，其特征在于所述的載體(12)上涂覆有催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴集成式SCR后處理裝置，其特征在于所述的前內(nèi)端蓋(4)及前外端蓋(3)中間，以及前內(nèi)殼體(5)和前外殼體(7)中間都設(shè)置有保溫棉(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴集成式SCR后處理裝置，其特征在于所述的噴嘴(2)的噴射中心點(diǎn)在小管(9)的前部，并且投影上，在小管(9)的圓內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴集成式SCR后處理裝置，其特征在于所述的進(jìn)氣管(I)與小管(9)，在氣流方向上，截面錯(cuò)開。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴集成式SCR后處理裝置，其特征在于所述的前擋板(8)上還開有7個(gè)小孔，以防止該區(qū)域氣流死區(qū)，造成尿素結(jié)晶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴集成式SCR后處理裝置，其特征在于所述的小孔板(11)上開有多孔，并且均勻布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴集成式SCR后處理裝置，其特征在于所述的小管(9)在長度方向，及圓周方向都有開孔，并且均勻布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴集成式SCR后處理裝置，其特征在于所述的后擋板(10)上開有4個(gè)大孔，并且與載體端面有一定的距離，以保證有良好的速度均勻性及系統(tǒng)背壓。
10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述噴嘴集成式SCR后處理裝置的尾氣處理方法，其特征在于:廢氣氣流通過進(jìn)氣管(I)達(dá)到SCR后處理裝置內(nèi)部，噴嘴(2)向SCR后處理裝置內(nèi)部噴射尿素水溶液，廢氣直接沖向前擋板(8)上，經(jīng)過擾流，帶動(dòng)尿素一起流進(jìn)小管(9)內(nèi)，絕大部分氣流通過小管(9)的開孔和后擋板(10)到達(dá)載體端面，有一小部分通過小孔板(11)出氣直接到達(dá)載體端面，載體前面的氣流腔體，采用雙層保溫設(shè)計(jì)，避免氣流溫度下降導(dǎo)致催化劑轉(zhuǎn)化效率的下降，也避免低溫工況下出現(xiàn)尿素結(jié)晶現(xiàn)象，載體(12)表面的催化劑催化SCR反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體由出氣管(19 )排出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種噴嘴集成式SCR后處理裝置及其方法，包括進(jìn)氣管、噴嘴，前外端蓋、前內(nèi)端蓋、前內(nèi)殼體、保溫棉、前外殼體、前擋板、小管、后擋板、小孔板、載體、封裝襯墊、封裝殼體、后孔板、后殼體、消音棉、后端蓋以及出氣管。在所述的載體腔體內(nèi)設(shè)有催化劑載體，在所述的催化劑載體上涂覆有催化劑。所述的后處理裝置，噴嘴集成布置在轉(zhuǎn)化器上，設(shè)計(jì)在小管前部，小管布置與前后擋板中間，小管底部有多孔的小孔板，前擋板的開孔可以避免尿素結(jié)晶的形成。本發(fā)明的噴嘴集成式SCR后處理裝置不僅把噴嘴集成在轉(zhuǎn)化器上，結(jié)構(gòu)緊湊，還可以顯著提高載體內(nèi)反應(yīng)物分布的均勻性，從而有效的提高了尾氣的催化轉(zhuǎn)化效率。
【IPC分類】F01N3-28
【公開號】CN104847463
【申請?zhí)枴緾N201510247166
【發(fā)明人】周小燕, 陸國棟
【申請人】杭州銀輪科技有限公司, 浙江銀輪機(jī)械股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月15日