選擇性催化還原噴射系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種選擇性催化還原噴射系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性催化還原(簡稱SCR)技術(shù)是針對柴油車尾氣排放中NOx的一項(xiàng)技術(shù)，即在催化劑的作用下，噴入還原劑氨或尿素，將尾氣中的NOx還原成N2和H20，達(dá)到消除NOx的目的，而NOx是一種危害人體健康和破壞大氣環(huán)境的劇毒污染物，其危害是在不知不覺中緩慢積累，其危害隱蔽而持久。它會引發(fā)一系列明顯的NOx綜合癥，諸如胸悶、頭暈、呼吸系統(tǒng)不暢及老年癡呆癥等，以致在人發(fā)病后竟不知病源來自何方，因此NOx又被稱為“隱形殺手”。然而現(xiàn)有技術(shù)中尿素溶液常通過尿素栗傳送至噴嘴進(jìn)行噴射，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，零部件多且需單獨(dú)布置，安裝和布置麻煩，不易維護(hù)，而且還需從國外單獨(dú)進(jìn)口尿素栗，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是:提供一種選擇性催化還原噴射系統(tǒng)及方法，取消傳統(tǒng)意義上的尿素建壓栗，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低；除尿素噴嘴外的所有零部件都集成在尿素壓力罐體支架上，區(qū)別于傳統(tǒng)SCR系統(tǒng)的零散結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)模塊化，便于安裝和維護(hù)。
[0004]本發(fā)明的第一技術(shù)方案是:一種選擇性催化還原噴射系統(tǒng)，其包括:氣體供給模塊、與氣體供給模塊輸出相連的尿素壓力罐模塊、以及與尿素壓力罐模塊輸出相連的尿素噴射模塊，其中氣體供給模塊、尿素壓力罐模塊、尿素噴射模塊三者為模塊化設(shè)計(jì)并相互獨(dú)立。
[0005]在第一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括如下附屬技術(shù)方案:
[0006]所述尿素壓力罐模塊包括內(nèi)有尿素溶液的罐體、設(shè)置在罐體外側(cè)的控制單元、控制罐體內(nèi)部氣體壓力的第一雙聯(lián)閥、與發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水相連的加熱水閥、探測罐體內(nèi)部氣體壓力的第一壓力傳感器、以及提供吹掃空氣的第二雙聯(lián)閥，其中控制單元分別與第一雙聯(lián)閥、加熱水閥、第一壓力傳感器、第二雙聯(lián)閥電性相連。
[0007]所述氣體供給模塊包括空壓機(jī)、和將空壓機(jī)和罐體相連的空氣輸送管，其中在空氣輸送管與第一雙聯(lián)閥之間設(shè)有空氣濾清器。
[0008]所述尿素噴射模塊設(shè)置有計(jì)量噴嘴，其中罐體與計(jì)量噴嘴兩者之間通過噴射管相連，而噴射管內(nèi)的壓力通過第二壓力傳感器檢測獲得，且計(jì)量噴嘴設(shè)置在催化后處理器的外側(cè)。
[0009]還包括伸入到尿素溶液中并由加熱水閥控制的加熱管道、以及伸入到尿素溶液中并與噴射管相連的噴射通道，其中加熱管道與尿素溶液相互隔離。
[0010]本發(fā)明的第二技術(shù)方案是:一種選擇性催化還原噴射方法，其包括:
[0011]S1:提供具有一定壓力的壓縮氣體；
[0012]S2:將該壓縮氣體引入內(nèi)有尿素溶液的罐體，利用壓縮氣體將罐體內(nèi)尿素壓送到噴射管內(nèi)，并達(dá)到一定的壓力；
[0013]S3:將尿素溶液噴射到排氣管中，且進(jìn)行計(jì)量；
[0014]S4:尿素溶液與柴油車尾氣排放中NOx在催化劑中發(fā)生催化還原反應(yīng)至結(jié)束。
[0015]在第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括如下附屬技術(shù)方案:
[0016]所述步驟S2具有引入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水到尿素溶液中進(jìn)行加熱的加熱步驟，其中發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水與尿素溶液相互隔離。
[0017]所述步驟S4后面依次還包括泄壓步驟、和清掃步驟，其中泄壓步驟中通過第一雙聯(lián)閥的排氣端進(jìn)行泄壓，而清掃步驟中通過第二雙聯(lián)閥在系統(tǒng)吹掃時(shí)切換到空氣端，提供吹掃的壓縮空氣。
[0018]所述壓縮氣體的壓力范圍在7_9Bar，以保證計(jì)量準(zhǔn)確和系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
[0019]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是:
[0020]本發(fā)明取消傳統(tǒng)意義上的尿素建壓栗，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低；除尿素噴嘴外的所有零部件都集成在尿素壓力罐體支架上，區(qū)別于傳統(tǒng)SCR系統(tǒng)的零散結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)模塊化，便于安裝和維護(hù)，故障率降低，易于整車布置，檢修方便。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的主視圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的工作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例:如圖1-2所示，本發(fā)明提供了一種選擇性催化還原噴射系統(tǒng)的第一實(shí)施例，其包括:氣體供給模塊A、與氣體供給模塊A輸出相連的尿素壓力罐模塊B、以及與尿素壓力罐模塊B輸出相連的尿素噴射模塊C，其中氣體供給模塊A、尿素壓力罐模塊B、尿素噴射模塊C三者為模塊化設(shè)計(jì)并相互獨(dú)立。
[0026]氣體供給模塊A包括空壓機(jī)1、和將空壓機(jī)I和罐體8相連的空氣輸送管12，其中在空氣輸送管12與第一雙聯(lián)閥5之間設(shè)有空氣濾清器2。空壓機(jī)I提供使尿素壓力罐模塊B建壓的壓縮空氣，空氣濾清器2將壓縮空氣進(jìn)行穩(wěn)壓和過濾，為尿素壓力罐模塊B提供穩(wěn)定和清潔的壓縮空氣。
[0027]尿素壓力罐模塊B包括內(nèi)有尿素溶液的罐體8、支撐罐體8的支架7、設(shè)置在罐體8外側(cè)的控制單元3、控制罐體8內(nèi)部氣體壓力的第一雙聯(lián)閥5、與發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水相連的加熱水閥4、探測罐體8內(nèi)部氣體壓力的第一壓力傳感器9、以及提供吹掃空氣的第二雙聯(lián)閥6，其中控制單元3分別與第一雙聯(lián)閥5、加熱水閥4、第一壓力傳感器9、第二雙聯(lián)閥6電性相連，且上述元件均集成在支架7上，便于集中管理，有利于安裝和維護(hù)。罐體8內(nèi)部還包括伸入到尿素溶液中并由加熱水閥4控制的加熱管道、以及伸入到尿素溶液中并與噴射管13相連的噴射通道，其中加熱管道與尿素溶液相互隔離，確保冷卻水與尿素溶液兩者不會混合。第一雙聯(lián)閥5利用充氣閥和排氣閥的開啟控制罐體8壓力的穩(wěn)定。第一壓力傳感器9監(jiān)控罐體8內(nèi)的壓力，作為第一雙聯(lián)閥5調(diào)節(jié)壓力穩(wěn)定的輸入。為監(jiān)控罐體8內(nèi)尿素溶液的液位和溫度，進(jìn)一步設(shè)置有液位和溫度傳感器。第二雙聯(lián)閥6在系統(tǒng)吹掃時(shí)切換到空氣端，提供吹掃的壓縮空氣。
[0028]尿素噴射模塊C設(shè)置有計(jì)量噴嘴11，其中罐體8與計(jì)量噴嘴11兩者之間通過噴射管13相連，而噴射管13內(nèi)的壓力通過第二壓力傳感器10檢測獲得，且計(jì)量噴嘴11設(shè)置在催化后處理器的外側(cè)。
[0029]結(jié)合第一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖3所示，本發(fā)明的第二實(shí)施例是提供一種選擇性催化還原噴射方法，其包括:
[0030]S1:提供具有一定壓力的壓縮氣體，其壓力范圍優(yōu)選在7_9Bar ;
[0031]S2:將該壓縮氣體引入內(nèi)有尿素溶液的罐體，利用壓縮氣體將罐體內(nèi)尿素溶液壓縮到噴射管內(nèi)，并達(dá)到一定的壓力；
[0032]S3:將尿素溶液噴射到排氣管中，且進(jìn)行計(jì)量；
[0033]S4:尿素溶液與柴油車尾氣排放中NOx在催化劑中發(fā)生催化還原反應(yīng)至結(jié)束。
[0034]其中所述步驟S2具有引入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水到尿素溶液中進(jìn)行加熱的加熱步驟，其中發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水與尿素溶液相互隔離。
[0035]步驟S4后面依次還包括泄壓步驟、和清掃步驟，其中泄壓步驟中通過第一雙聯(lián)閥5的排氣端進(jìn)行泄壓，清掃步驟中通過第二雙聯(lián)閥6在系統(tǒng)吹掃時(shí)切換到空氣端，提供吹掃的壓縮空氣。
[0036]本發(fā)明利用尿素壓力罐體取代了傳統(tǒng)的尿素栗和尿素箱，成本低，系統(tǒng)高度集成，車輛安裝時(shí)只需將各模塊各自安裝后再利用空氣輸送管和噴射管連接即可，不需要額外安裝任何附件，大大節(jié)約了安裝的時(shí)間和空間，且在系統(tǒng)檢修時(shí)只需檢測對應(yīng)的模塊即可，便于維護(hù)。
[0037]當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種選擇性催化還原噴射系統(tǒng)，其特征在于其包括:氣體供給模塊(A)、與氣體供給模塊㈧輸出相連的尿素壓力罐模塊⑶、以及與尿素壓力罐模塊⑶輸出相連的尿素噴射模塊(C)，其中氣體供給模塊(A)、尿素壓力罐模塊(B)、尿素噴射模塊(C)三者為模塊化設(shè)計(jì)并相互獨(dú)立。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選擇性催化還原噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述尿素壓力罐模塊(B)包括內(nèi)有尿素溶液的罐體(8)、設(shè)置在罐體(8)外側(cè)的控制單元(3)、控制罐體(8)內(nèi)部氣體壓力的第一雙聯(lián)閥(5)、與發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水相連的加熱水閥(4)、探測罐體(8)內(nèi)部氣體壓力的第一壓力傳感器(9)、以及提供吹掃空氣的第二雙聯(lián)閥￠)，其中控制單元(3)分別與第一雙聯(lián)閥(5)、加熱水閥(4)、第一壓力傳感器(9)、第二雙聯(lián)閥(6)電性相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種選擇性催化還原噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述氣體供給模塊(A)包括空壓機(jī)(I)、和將空壓機(jī)(I)和罐體(8)相連的空氣輸送管(12)，其中在空氣輸送管(12)與第一雙聯(lián)閥(5)之間設(shè)有空氣濾清器(2)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種選擇性催化還原噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述尿素噴射模塊(C)設(shè)置有計(jì)量噴嘴(11)，其中罐體(8)與計(jì)量噴嘴(11)兩者之間通過噴射管(13)相連，而噴射管(13)內(nèi)的壓力通過第二壓力傳感器(10)檢測獲得，且計(jì)量噴嘴(11)設(shè)置在催化后處理器的外側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種選擇性催化還原噴射系統(tǒng)，其特征在于還包括伸入到尿素溶液中并由加熱水閥(4)控制的加熱管道、以及伸入到尿素溶液中并與噴射管(13)相連的噴射通道，其中加熱管道與尿素溶液相互隔離。6.一種選擇性催化還原噴射方法，其特征在于其包括: 51:提供具有一定壓力的壓縮氣體； 52:將該壓縮氣體引入內(nèi)有尿素溶液的罐體，利用壓縮氣體將罐體內(nèi)尿素溶液壓縮送到噴射管內(nèi)，并達(dá)到一定的壓力； 53:將尿素溶液噴射到排氣管中，且進(jìn)行計(jì)量； 54:尿素溶液與柴油車尾氣排放中NOx在催化劑中發(fā)生催化還原反應(yīng)至結(jié)束。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種選擇性催化還原噴射方法，其特征在于:所述步驟S2具有引入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水到尿素溶液中進(jìn)行加熱的加熱步驟。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種選擇性催化還原噴射方法，其特征在于:所述步驟S4后面依次還包括泄壓步驟、和清掃步驟，其中泄壓步驟中通過第一雙聯(lián)閥的排氣端進(jìn)行泄壓，而清掃步驟中通過第二雙聯(lián)閥在系統(tǒng)吹掃時(shí)切換到空氣端，提供吹掃的壓縮空氣。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種選擇性催化還原噴射方法，其特征在于:所述壓縮氣體的壓力范圍在7-9Bar。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種選擇性催化還原噴射系統(tǒng)及方法，其包括：氣體供給模塊、與氣體供給模塊輸出相連的尿素壓力罐模塊、以及與尿素壓力罐模塊輸出相連的尿素噴射模塊，其中氣體供給模塊、尿素壓力罐模塊、尿素噴射模塊三者為模塊化設(shè)計(jì)并相互獨(dú)立。本發(fā)明取消傳統(tǒng)意義上的尿素建壓泵，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，除尿素噴嘴外的所有零部件都集成在尿素壓力罐體支架上，區(qū)別于傳統(tǒng)SCR系統(tǒng)的零散結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)模塊化，便于安裝和維護(hù)，故障率降低，易于整車布置，檢修方便。
【IPC分類】F01N3/28
【公開號】CN105156182
【申請?zhí)枴緾N201510591008
【發(fā)明人】彭小飛, 許新, 曹文浩
【申請人】蘇州億利亞科汽車系統(tǒng)有限公司, 彭小飛
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月17日