一種scr后處理系統(tǒng)尿素供給裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，包括尿素箱，尿素箱通過線束及管路并聯(lián)有至少兩個(gè)尿素計(jì)量泵。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案具有以下技術(shù)效果：將單一尿素計(jì)量泵改為兩個(gè)及以上尿素計(jì)量泵并聯(lián)，將多個(gè)車用的小功率尿素計(jì)量泵組合成一個(gè)整體，替代大功率尿素計(jì)量泵，既有利于尿素計(jì)量泵的批量化生產(chǎn)，又顯著降低了生產(chǎn)成本，而且尿素計(jì)量泵并聯(lián)后可根據(jù)功率需求添加或刪減尿素計(jì)量泵個(gè)數(shù)，大大提升了設(shè)計(jì)、匹配的靈活性、方便性和互換性；發(fā)動(dòng)機(jī)尿素需求量與尿素計(jì)量泵供應(yīng)量匹配性更好，可針對(duì)不同發(fā)動(dòng)機(jī)功率滿足需求；節(jié)能性好，可有效降低消耗；提供了系統(tǒng)可靠性，一個(gè)泵損壞后其它泵可正常工作。
【專利說明】
一種SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種非車用重型柴油SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)排放凈化處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機(jī)由于在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性方面有著汽油機(jī)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，特別是二氧化碳排放值特別低，在船舶、發(fā)電機(jī)組，火車發(fā)動(dòng)機(jī)、礦山機(jī)械、大型工程機(jī)械等上得到了廣泛應(yīng)用，然而柴油機(jī)尾氣污染帶來的危害日益受到人們關(guān)注。
[0003]國際海事組織在2011年I月I日起已經(jīng)實(shí)施了IMO Tier II排放法。2016年I月I日起在控制區(qū)域執(zhí)行Tire III的排放標(biāo)準(zhǔn)。國家排放法規(guī)的日益嚴(yán)格促使國內(nèi)的柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)必須尋找有效途徑來控制和減少排放污染物，而選擇性催化還原(SCR，selectivecatalytic reduct1n)技術(shù)是目前我國船用重型柴油機(jī)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的最佳選擇。
[0004]目前，SCR后處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由尿素計(jì)量栗I，尿素箱3，控制系統(tǒng)4，空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)7，噴嘴5，SCR催化轉(zhuǎn)化裝置6及尿素計(jì)量栗、尿素箱、控制系統(tǒng)等零部件相互之間連接的線束與管路2組成，空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)7通過膠管連到噴嘴5;空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)7包括空氣壓縮機(jī)8、空氣壓力調(diào)節(jié)電磁閥9，來自空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)7的壓縮空氣將來自尿素計(jì)量栗I的尿素破碎小液滴，形成噴霧，離開噴嘴5，進(jìn)入SCR催化轉(zhuǎn)化裝置6。
[0005]其中尿素計(jì)量栗I，尿素箱3，及尿素計(jì)量栗、尿素箱、控制系統(tǒng)等零部件相互之間連接的線束與管路2組成尿素供給裝置，是SCR系統(tǒng)的重要組成部分，它的質(zhì)量將會(huì)直接影響SCR系統(tǒng)的性能，而尿素計(jì)量栗I作為尿素供給裝置的主要組成部件，主要起著噴射定量尿素與柴油機(jī)尾氣中氮氧化物有效匹配的關(guān)鍵作用?，F(xiàn)有技術(shù)中，普遍是由單一尿素計(jì)量栗I從尿素箱3中吸出尿素溶液供給SCR催化轉(zhuǎn)化裝置6。
[0006]目前安裝一套SCR后處理系統(tǒng)將會(huì)增加約占整臺(tái)船舶3%-5%的成本，同時(shí)在使用的過程中也將會(huì)產(chǎn)生尿素燃油消耗比率為2%-5%的尿素消耗，此外還有后期的使用維護(hù)等額外的費(fèi)用。這一系列的額外的經(jīng)濟(jì)支出也是阻礙其發(fā)展推廣的一項(xiàng)重要因素，故在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上有效降低SCR后處理系統(tǒng)成本成為生產(chǎn)廠家迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種能實(shí)現(xiàn)尿素溶液精準(zhǔn)供給的兩個(gè)及以上并聯(lián)的尿素計(jì)量栗，可靠、精確，發(fā)動(dòng)機(jī)尿素需求量與尿素計(jì)量栗供應(yīng)量匹配性更好，可針對(duì)不同發(fā)動(dòng)機(jī)功率滿足需求，節(jié)能性好，可有效降低消耗，運(yùn)行可靠性，可有效降低運(yùn)行及維護(hù)成本的SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置。
[0008]為解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:一種SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，包括尿素箱，尿素箱通過線束及管路并聯(lián)有至少兩個(gè)尿素計(jì)量栗。
[0009]以下是本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):
[0010]所述尿素供給裝置還包括噴嘴，兩個(gè)及以上尿素計(jì)量栗分別通過管路與噴嘴連接。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn):
[0012]所述兩個(gè)及以上尿素計(jì)量栗通過穩(wěn)壓裝置與噴嘴連接。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn):
[0014]所述尿素供給裝置還包括SCR催化轉(zhuǎn)化裝置，噴嘴連接在SCR催化轉(zhuǎn)化裝置上。
[0015]進(jìn)一步改進(jìn):
[0016]每個(gè)尿素計(jì)量栗上連接有自動(dòng)啟停開關(guān)。
[0017]進(jìn)一步改進(jìn):
[0018]根據(jù)工況變化，每個(gè)尿素計(jì)量栗能夠獨(dú)立工作，多個(gè)尿素計(jì)量栗也可部分或全部工作。
[0019]進(jìn)一步改進(jìn):
[0020]所述尿素供給裝置還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過線路分別與尿素箱、尿素計(jì)量栗、噴嘴、SCR催化轉(zhuǎn)化裝置連接。
[0021]進(jìn)一步改進(jìn):
[0022]所述尿素供給裝置還包括空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)，空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)通過膠管連到噴嘴。
[0023]進(jìn)一步改進(jìn):
[0024]空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)及空氣壓力調(diào)節(jié)電磁閥。
[0025]一種SCR后處理系統(tǒng)尿素供給方法，包括如下步驟，
[0026]a、信號(hào)采集步驟，控制系統(tǒng)采集柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩信號(hào)、排氣溫度和NOx排放等信號(hào)；
[0027]b、信號(hào)反饋步驟，控制系統(tǒng)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，按照控制策略發(fā)出需求的尿素溶液流量的控制指令；
[0028]C、尿素溶液輸送步驟，并聯(lián)的兩個(gè)及以上尿素計(jì)量栗接收指令后同時(shí)通過尿素計(jì)量栗、尿素箱、控制系統(tǒng)等零部件相互之間連接的線束與管路從尿素箱中吸出尿素溶液，經(jīng)過精準(zhǔn)計(jì)量后同時(shí)輸送給SCR催化轉(zhuǎn)化裝置。
[0029]進(jìn)一步改進(jìn):
[0030]步驟c中，通過穩(wěn)壓裝置保證管路壓力一致。
[0031]進(jìn)一步改進(jìn):
[0032]步驟c中，尿素的噴射量是對(duì)不同工況下原機(jī)排放狀況以及NOx的轉(zhuǎn)化能力標(biāo)定而確定的；
[0033]隨著工況的不斷變化，功率大時(shí)，多個(gè)尿素計(jì)量栗全部運(yùn)行；功率小時(shí)，多個(gè)尿素計(jì)量栗全部運(yùn)行，或部分尿素計(jì)量栗運(yùn)行。
[0034]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案具有以下技術(shù)效果:將單一尿素計(jì)量栗改為
[0035]兩個(gè)及以上尿素計(jì)量栗并聯(lián)，將多個(gè)車用的小功率尿素計(jì)量栗組合成一個(gè)整體
[0036]共用一個(gè)噴嘴，替代大功率尿素計(jì)量栗，既有利于尿素計(jì)量栗的批量化生產(chǎn)，
[0037]又顯著降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)成本成倍減低;發(fā)動(dòng)機(jī)尿素需求量與尿素計(jì)量栗供應(yīng)量匹配性更好，可針對(duì)不同發(fā)動(dòng)機(jī)功率滿足需求;節(jié)能性好，可有效降低消耗；提供了系統(tǒng)可靠性，一個(gè)栗損壞后其它栗可正常工作；可以用數(shù)個(gè)10?15 kg/h的計(jì)量栗滿足30?60 kg/h SCR后處理尿素流量的要求，而且尿素計(jì)量栗并聯(lián)后可根據(jù)功率需求添加或刪減尿素計(jì)量栗個(gè)數(shù)，大大提升了設(shè)計(jì)、匹配的靈活性、方便性和互換性。
[0038]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0039]附圖1是本實(shí)用新型【背景技術(shù)】中SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置的原理圖；
[0040]附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置的原理圖。
[0041 ]圖中:1-尿素計(jì)量栗;2-線束及管路;3-尿素箱;4-控制系統(tǒng)；5-噴嘴;6_ SCR催化轉(zhuǎn)化裝置;7-空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)；8-空氣壓縮機(jī);9-空氣壓力調(diào)節(jié)電磁閥；10-穩(wěn)壓裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0042]實(shí)施例，如圖2所示，一種SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，包括尿素箱3，尿素箱3通過線束及管路2并聯(lián)有至少兩個(gè)尿素計(jì)量栗I，根據(jù)工況變化，每個(gè)尿素計(jì)量栗I能夠獨(dú)立工作，多個(gè)尿素計(jì)量栗I也可部分或全部工作。
[0043]所述尿素供給裝置還包括SCR催化轉(zhuǎn)化裝置6，SCR催化轉(zhuǎn)化裝置6上連接有噴嘴5，兩個(gè)及以上尿素計(jì)量栗I分別通過管路與噴嘴5連接。
[0044]所述兩個(gè)及以上尿素計(jì)量栗I通過穩(wěn)壓裝置10與噴嘴5連接，保證管路壓力一致，保證了計(jì)量噴射的可靠、精確。
[0045]每個(gè)尿素計(jì)量栗I上連接有自動(dòng)啟停開關(guān)。
[0046]尿素的噴射量是對(duì)不同工況下原機(jī)排放狀況以及NOx的轉(zhuǎn)化能力標(biāo)定而確定的，隨著工況的不斷變化，功率大時(shí)多個(gè)尿素計(jì)量栗I全開，功率小時(shí)多個(gè)尿素計(jì)量I栗通過自動(dòng)啟停開關(guān)部分開啟。
[0047]所述尿素供給裝置還包括控制系統(tǒng)4，控制系統(tǒng)4通過線路分別與尿素箱3、尿素計(jì)量栗1、噴嘴5、SCR催化轉(zhuǎn)化裝置6連接。
[0048]所述尿素供給裝置還包括空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)7，空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)7通過膠管連到噴嘴5;空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)7包括空氣壓縮機(jī)8、空氣壓力調(diào)節(jié)電磁閥9，來自空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)7的壓縮空氣將來自尿素計(jì)量栗I的尿素破碎小液滴，形成噴霧，離開噴嘴5，進(jìn)入SCR催化轉(zhuǎn)化裝置6。
[0049]SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置工作時(shí)，控制系統(tǒng)4采集柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩信號(hào)、排氣溫度和NOx排放等信號(hào)，按照控制策略發(fā)出需求的尿素溶液流量的控制指令，并聯(lián)的兩個(gè)及以上尿素計(jì)量栗I接收指令后同時(shí)通過尿素計(jì)量栗1、尿素箱3、控制系統(tǒng)4等零部件相互之間連接的線束與管路2從尿素箱3中吸出尿素溶液，通過穩(wěn)壓裝置10保證管路壓力一致，經(jīng)過精準(zhǔn)計(jì)量后同時(shí)輸送給SCR催化轉(zhuǎn)化裝置6，尿素溶液首先在高溫及催化劑作用下發(fā)生熱解和水解反應(yīng)生成氨氣，然后氨氣進(jìn)入SCR催化器催化劑作用下將NOx還原，生成氮?dú)夂退詈笈湃氪髿?，?shí)現(xiàn)了多個(gè)尿素計(jì)量栗I對(duì)應(yīng)一個(gè)噴嘴5。
[0050]功率大時(shí)，多個(gè)尿素計(jì)量栗I全部運(yùn)行；功率小時(shí)，多個(gè)尿素計(jì)量栗I全部運(yùn)行，或部分尿素計(jì)量栗I運(yùn)行以更好的保證計(jì)量精度。
[0051]總噴射量由控制系統(tǒng)4平均分配到每一尿素計(jì)量栗I。每一尿素計(jì)量栗I的流量由控制系統(tǒng)4中的PWM信號(hào)調(diào)節(jié)，PWM低于一定限值時(shí)，尿素計(jì)量栗I停止供給，PffM高于一定限值時(shí)，達(dá)到最大流量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，包括尿素箱(3)，其特征在于:尿素箱(3)通過線束及管路(2)并聯(lián)有至少兩個(gè)尿素計(jì)量栗(I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，其特征在于:所述尿素供給裝置還包括噴嘴(5)，兩個(gè)及以上尿素計(jì)量栗(I)分別通過管路與噴嘴(5)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，其特征在于:所述兩個(gè)及以上尿素計(jì)量栗(I)通過穩(wěn)壓裝置(10)與噴嘴(5)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，其特征在于:所述尿素供給裝置還包括SCR催化轉(zhuǎn)化裝置(6)，噴嘴(5)連接在SCR催化轉(zhuǎn)化裝置(6)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，其特征在于:每個(gè)尿素計(jì)量栗(I)上連接有自動(dòng)啟停開關(guān)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，其特征在于:根據(jù)工況變化，每個(gè)尿素計(jì)量栗(I)能夠獨(dú)立工作，多個(gè)尿素計(jì)量栗(I)也可部分或全部工作。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，其特征在于:所述尿素供給裝置還包括控制系統(tǒng)(4)，控制系統(tǒng)(4)通過線路分別與尿素箱(3)、尿素計(jì)量栗(1)、噴嘴(5)、SCR催化轉(zhuǎn)化裝置(6)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，其特征在于:所述尿素供給裝置還包括空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)(7)，空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)(7)通過膠管連到噴嘴(5)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的SCR后處理系統(tǒng)尿素供給裝置，其特征在于:空氣輔助尿素噴射系統(tǒng)(7)包括空氣壓縮機(jī)(8)及空氣壓力調(diào)節(jié)電磁閥(9)。
【文檔編號(hào)】F01N3/28GK205689279SQ201620557772
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日 公開號(hào)201620557772.X, CN 201620557772, CN 205689279 U, CN 205689279U, CN-U-205689279, CN201620557772, CN201620557772.X, CN205689279 U, CN205689279U
【發(fā)明人】孫金輝, 朱智富, 董炳亮, 王鵬, 趙國娟, 鄭明福
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