本發(fā)明涉及車用催化轉(zhuǎn)化器的中熱空氣供給裝置及方法，具體說(shuō)是能滿足車用催化轉(zhuǎn)化器中水平振動(dòng)試驗(yàn)、熱壽命與水急冷試驗(yàn)和縱置熱振動(dòng)試驗(yàn)中對(duì)排氣溫度和流量的要求而訂制的熱空氣供給裝置及其方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車逐漸越來(lái)越多的進(jìn)入人們家庭、日常生活。給人們生活、工作、旅行帶了方便。但方便的同時(shí)，因?yàn)槠嚁?shù)量的不斷增加，對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，HC、CO、NOX、PM2.5等有害污染物過(guò)渡排放堆積已經(jīng)成為當(dāng)前急需解決的嚴(yán)重問(wèn)題。為了減少有害氣體及PM2.5含量的排放，越來(lái)越多的企業(yè)開始研制生產(chǎn)尾氣凈化器。

尾氣凈化器在研發(fā)過(guò)程中，需做各類試驗(yàn)，來(lái)滿足越來(lái)越嚴(yán)格的排放法規(guī)要求。車用催化轉(zhuǎn)化器作為凈化器的重要組成部分也需要做一系列試驗(yàn)，目前常見的有水平振動(dòng)試驗(yàn)、熱壽命與水急冷試驗(yàn)和縱置熱振動(dòng)試驗(yàn)，這三個(gè)試驗(yàn)的一個(gè)共同點(diǎn)在于試驗(yàn)過(guò)程中需要對(duì)催化轉(zhuǎn)化器入口空氣的溫度和流量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，但目前現(xiàn)有技術(shù)或市場(chǎng)上還沒(méi)有看到相關(guān)的產(chǎn)品出現(xiàn)，所以有必要研制一種能模擬車用催化轉(zhuǎn)化器中水平振動(dòng)試驗(yàn)、熱壽命與水急冷試驗(yàn)和縱置熱振動(dòng)試驗(yàn)中對(duì)排氣溫度和流量的要求而訂制的熱空氣供給裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中缺少滿足車用催化轉(zhuǎn)化器中水平振動(dòng)試驗(yàn)、熱壽命與水急冷試驗(yàn)和縱置熱振動(dòng)試驗(yàn)中對(duì)排氣溫度和流量控制要求的相關(guān)產(chǎn)品的問(wèn)題。

本發(fā)明用的技術(shù)方案是：一種車用催化轉(zhuǎn)化器試驗(yàn)熱空氣供給裝置，包括試驗(yàn)臺(tái)、供氣系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、循環(huán)水降溫系統(tǒng)，其特征在于：

所述供氣系統(tǒng)包括與進(jìn)排氣系統(tǒng)相連的空空換熱器，所述空空換熱器的一端通過(guò)循環(huán)管路與熱風(fēng)爐的輸入端相連，所述熱風(fēng)爐的底部設(shè)有燃燒器，所述燃燒器與天燃?xì)夤尴噙B；熱風(fēng)爐的輸出端與穩(wěn)壓倉(cāng)相連，所述穩(wěn)壓倉(cāng)的通過(guò)兩路循環(huán)管路與三通高溫調(diào)節(jié)閥相連，其中一路循環(huán)管路上設(shè)有散熱管路，所述散熱管路的一側(cè)設(shè)有用于給散熱管路降溫的調(diào)溫風(fēng)機(jī)，所述三通高溫調(diào)節(jié)閥的輸出端通過(guò)循環(huán)管路依次與高溫電磁閥、進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、流量計(jì)、催化轉(zhuǎn)化器、背氣壓力傳感器、背氣溫度傳感器、高溫背壓調(diào)節(jié)閥相連，所述高溫背壓調(diào)節(jié)閥的輸出端與空空換熱器的另一輸入端相連，形成完整的供氣回路；

所述進(jìn)排氣系統(tǒng)包括與供氣系統(tǒng)相連的空空換熱器，所述空空換熱器的一端與用于供給空氣的變頻風(fēng)機(jī)相連，空空換熱器的另一端與氣動(dòng)閥相連，所述氣動(dòng)閥與排氣口管道相連；

所述循環(huán)水降溫系統(tǒng)包括水箱及兩端均插入水箱內(nèi)的循環(huán)水管，所述水箱的底端與補(bǔ)水閥相連，所述循環(huán)水管兩端之間的管路上依次連接有過(guò)濾器、循環(huán)泵、電磁閥、循環(huán)水降溫對(duì)接管路、球閥、調(diào)壓閥、散熱盤；

進(jìn)一步的，所述散熱管路由多個(gè)利于散熱的片狀管道組成。

進(jìn)一步的，所述排氣口管道的表面還覆蓋有用于消除高溫氣體噪音的消音器。

進(jìn)一步的，所述循環(huán)管路的截面形狀為圓形或方形。

本發(fā)明的有益效果和特點(diǎn)是：1、利用空空換熱裝置對(duì)經(jīng)過(guò)催化轉(zhuǎn)化器后的熱空氣所蘊(yùn)含的熱能進(jìn)行了二次利用，提高了能源利用率；2、可靈活調(diào)節(jié)熱空氣溫度和流量，適應(yīng)的試驗(yàn)范圍廣；3、設(shè)置消音設(shè)備，改善了操作人員的工作環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的供氣系統(tǒng)和進(jìn)排氣系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的循環(huán)水降溫系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明圖1中散熱管路(編號(hào)9)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖；

圖中標(biāo)號(hào)分別表示：1-變頻風(fēng)機(jī)、2-空空換熱器、3-熱風(fēng)爐、4-燃燒器、5-循環(huán)管路、6-天燃?xì)夤蕖?-穩(wěn)壓倉(cāng)、8-調(diào)溫風(fēng)機(jī)、9-散熱管路、10-三通高溫調(diào)節(jié)閥、11-高溫電磁閥、12-進(jìn)氣壓力傳感器、13-進(jìn)氣溫度傳感器、14-流量計(jì)、15-催化轉(zhuǎn)化器、16-背氣壓力傳感器、17-背氣溫度傳感器、18-高溫背壓調(diào)節(jié)閥、19-氣動(dòng)閥、20-水箱、21-過(guò)濾器、22-循環(huán)泵、23-電磁閥、24-循環(huán)水降溫對(duì)接管路、25-循環(huán)水管、26-球閥、27-調(diào)壓閥、28-散熱盤、29-補(bǔ)水閥、30-排氣口管道、31-消音器、32-試驗(yàn)臺(tái)、33-供氣系統(tǒng)、34-進(jìn)排氣系統(tǒng)、35-循環(huán)水降溫系統(tǒng)、36-片狀管道。

說(shuō)明：圖中管道內(nèi)的箭頭為氣流方向。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，一種車用催化轉(zhuǎn)化器試驗(yàn)熱空氣供給裝置，包括試驗(yàn)臺(tái)32、供氣系統(tǒng)33、進(jìn)排氣系統(tǒng)34、循環(huán)水降溫系統(tǒng)35，其中，

供氣系統(tǒng)33包括與進(jìn)排氣系統(tǒng)34相連的空空換熱器2，所述空空換熱器2的一端通過(guò)循環(huán)管路5(截面可為圓形、方形或其他便于安裝的形狀)與熱風(fēng)爐3的輸入端相連，所述熱風(fēng)爐3的底部設(shè)有燃燒器4，所述燃燒器4與天燃?xì)夤?相連；熱風(fēng)爐3的輸出端與穩(wěn)壓倉(cāng)7相連，所述穩(wěn)壓倉(cāng)7的通過(guò)兩路循環(huán)管路與三通高溫調(diào)節(jié)閥10相連，其中一路循環(huán)管路上設(shè)有散熱管路9，實(shí)踐中，散熱管路9采用多個(gè)利于散熱的片狀管道36組成時(shí)可取得較好的散熱效果(具體結(jié)構(gòu)見圖3)，為了加快降溫速度，所述散熱管路9的一側(cè)設(shè)有用于給散熱管路9降溫的調(diào)溫風(fēng)機(jī)8。

上述三通高溫調(diào)節(jié)閥10的輸出端通過(guò)循環(huán)管路依次與高溫電磁閥11、進(jìn)氣壓力傳感器12、進(jìn)氣溫度傳感器13、流量計(jì)14、催化轉(zhuǎn)化器15、背氣壓力傳感器16、背氣溫度傳感器17、高溫背壓調(diào)節(jié)閥相連18，所述高溫背壓調(diào)節(jié)閥18的輸出端與空空換熱器2的另一輸入端相連，形成完整的供氣回路；

進(jìn)排氣系統(tǒng)34包括與供氣系統(tǒng)33相連的空空換熱器2，所述空空換熱器2的一端與用于供給空氣的變頻風(fēng)機(jī)1相連，空空換熱器2的另一端與氣動(dòng)閥19相連，所述氣動(dòng)閥19與排氣口管道30相連；

如圖2所示，由于本發(fā)明中的試驗(yàn)的氣體為熱空氣，管路中的閥件在高溫下難以正常工作，所以需要用水冷裝置對(duì)這些閥件進(jìn)行降溫處理，所述循環(huán)水降溫系統(tǒng)35就是用于給圖1中供氣系統(tǒng)的循環(huán)管路中的閥件在高溫下工作提供水冷循環(huán)管路(具體指三通高溫調(diào)節(jié)閥10、高溫電磁閥11、高溫背壓調(diào)節(jié)閥18這三個(gè)閥件)，主要包括水箱20及兩端均插入水箱內(nèi)的循環(huán)水管25，所述水箱20的底端與補(bǔ)水閥29相連，所述循環(huán)水管25兩端之間的循環(huán)管路上依次連接有過(guò)濾器21、循環(huán)泵22、電磁閥23、循環(huán)水降溫對(duì)接管路24、球閥26、調(diào)壓閥27、散熱盤28；試驗(yàn)時(shí)設(shè)定為當(dāng)空氣溫度超過(guò)800攝氏度時(shí)，需要將循環(huán)水降溫對(duì)接管路24與上述三個(gè)閥件的水冷管路相連，并通過(guò)循環(huán)水降溫系統(tǒng)35的水路循環(huán)，實(shí)現(xiàn)持續(xù)供給冷卻水。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，高溫氣體從排氣口管道30排出時(shí)，伴隨著較大的噪音，為了進(jìn)一步改善試驗(yàn)操作人員在試驗(yàn)過(guò)程中的工作條件，作為本發(fā)明的一種較優(yōu)的實(shí)施方案，所述排氣口管道30的表面還覆蓋有用于消除高溫氣體噪音的消音器31。

該車用催化轉(zhuǎn)化器試驗(yàn)熱空氣供給裝置在具體的試驗(yàn)過(guò)程中，其試驗(yàn)方法包括如下步驟：

a.確認(rèn)各種設(shè)備、閥門及儀表均在處于正常工作的狀態(tài)；

b.將三通高溫調(diào)節(jié)閥10的α方向開關(guān)關(guān)閉，β方向開關(guān)打開，并打開高溫電磁閥11、高溫背壓調(diào)節(jié)閥18、氣動(dòng)閥19；

c.打開變頻風(fēng)機(jī)1，5秒～10秒后打開燃燒器4，對(duì)變頻風(fēng)機(jī)1送入的空氣進(jìn)行加熱,加熱后的熱空氣進(jìn)入穩(wěn)壓倉(cāng)7進(jìn)行穩(wěn)壓；

d.當(dāng)試驗(yàn)中設(shè)定的催化轉(zhuǎn)化器入口排氣溫度高于800攝氏度時(shí)，進(jìn)行e步驟的操作，如果試驗(yàn)中設(shè)定的催化轉(zhuǎn)化器入口空氣溫度低于800攝氏度時(shí)直接進(jìn)行f步驟的操作；

e.將循環(huán)水降溫對(duì)接系統(tǒng)35的循環(huán)水降溫對(duì)接管路24與三通高溫調(diào)節(jié)閥10、高溫電磁閥11、高溫背壓調(diào)節(jié)閥18的水冷管路連接，進(jìn)入下一步；

f.穩(wěn)壓后的空氣通過(guò)三通高溫調(diào)節(jié)閥10流向催化轉(zhuǎn)化器15所在管道，通過(guò)進(jìn)氣壓力傳感器12和進(jìn)氣溫度傳感器13監(jiān)測(cè)催化轉(zhuǎn)化器15入口處空氣的溫度和壓力:

如果溫度低于設(shè)定值，則加大燃燒器4的火量；如果溫度高于設(shè)定值，則既可以減少燃燒器4的火量或打開三通高溫調(diào)節(jié)閥10的α方向開關(guān)，關(guān)閉β方向開關(guān)，同時(shí)打開調(diào)溫風(fēng)機(jī)8對(duì)具備散熱結(jié)構(gòu)的散熱管路9內(nèi)的熱空氣進(jìn)行降溫，直至到達(dá)合適的溫度；

壓力的調(diào)整則通過(guò)調(diào)整高溫電磁閥11的開度來(lái)實(shí)現(xiàn)；

g.背氣溫度傳感器17檢測(cè)到溫度變化后，打開空空換熱器2，利用通過(guò)催化轉(zhuǎn)化器15后的熱空氣對(duì)變頻風(fēng)機(jī)1送入的外界空氣進(jìn)行加熱；

h.熱空氣經(jīng)過(guò)空空換熱器2后通過(guò)排氣口管道30排出，通過(guò)調(diào)節(jié)高溫背壓調(diào)節(jié)閥18的開度，調(diào)整排放氣體的壓力；

i.測(cè)試并記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)后通過(guò)控制設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉工控機(jī)后再斷開整個(gè)系統(tǒng)供電,完成試驗(yàn)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)關(guān)系及原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。