[發(fā)明專利]一種柴油機SCR尿素噴射裝置

有效

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• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102297005A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 陳法獻
• 申請（專利權）人: 浙江邦得利汽車環(huán)保技術有限公司
• 主分類號: F01N3/24
• 分類號: F01N3/24
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發(fā)明屬于發(fā)動機排放凈化處理技術領域，具體涉及一種用于降低柴油機NO_x排放的選擇性催化還原系統(tǒng)(Selective?Catalyst?Reduction)的尿素定量噴射裝置。

背景技術

柴油機自問世以來，憑借其良好的動力性、經濟性和耐久性等特點，在各種動力裝置、船舶和車輛上得到了廣泛的應用。針對柴油機的顆粒物(PM)和氮氧化物(NO_x)?兩種主要污染物，人們采用各種方法進行凈化。其中SCR技術是目前降低柴油機NO_x排放的一種非常行之有效的方法。柴油機SCR后處理技術是利用尿素水溶液作為還原劑噴射到柴油機排氣中，在廢氣溫度和氣流的作用下，尿素經熱解和水解反應釋放出氨(NH₃)，并在一定溫度和催化劑作用下，將NO_x還原為氮氣(N₂)和水(H₂O)，以達到降低NO_x排放的目的。

目前采用的SCR噴射尿素溶液系統(tǒng)，尿素電磁噴嘴往往直接安裝在排氣管上，由于電磁噴嘴屬于電子部件，發(fā)動機排氣溫度過高會造成尿素電磁噴嘴的損壞，必須對尿素電磁噴嘴進行冷卻。己經公開的技術采用尿素溶液來冷卻尿素電磁噴嘴，尿素溶液與電磁噴嘴及排氣管換熱后，溫度必然升高，導致尿素密度變化，影響噴射計量的精度和準確性，要避免這種影響就需要對尿素溶液進行冷卻或根據尿素密度變化改變噴射計量。

此外尿素電磁噴嘴往往直接安裝在排氣管，而柴油機排氣壓力波動較大，尿素噴射系統(tǒng)中缺少穩(wěn)定尿素電磁噴嘴前管道內壓力波的有效措施，導致尿素的噴射量波動大，準確性和穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內容

針對現有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于設計提供一種柴油機SCR尿素噴射裝置的技術方案。該噴射裝置結構簡單、噴射效果好、準確性和穩(wěn)定性高。

所述的一種柴油機SCR尿素噴射裝置，其特征在于包括混合腔，混合腔上設置氣源進口、尿素進口和出液管，所述的氣源進口上依次管路連接空氣穩(wěn)壓閥和空氣電磁閥，所述的尿素進口上固定設置噴嘴，噴嘴上依次管路連接安全限壓閥、齒輪泵、尿素濾清器和尿素罐，所述的出液管尾端連接機械式霧化器，霧化器設置在外部柴油機的排氣管上。

所述的一種柴油機SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的安全限壓閥一端管路回路連接尿素罐。

所述的一種柴油機SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的安全限壓閥為機械式限壓閥。

所述的一種柴油機SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的安全限壓閥與噴嘴之間的管路上設置壓力傳感器。

所述的一種柴油機SCR尿素噴射裝置，其特征在于所述的齒輪泵為24V直流電源的無刷電機或步進電機驅動的磁力齒輪泵。

與現有技術相比：1）本發(fā)明齒輪泵采用稀土永磁材料的磁力偶合器傳遞動力，即選用無機械接觸地傳遞扭矩的磁力齒輪泵。其流量直接與泵的轉速有關，體積小，重量輕，結構簡單，制造維護方便。磁力齒輪泵完全無泄漏，可靠性好，并且可以正反轉，對SCR尿素噴射系統(tǒng)的“反抽”非常有利。該磁力齒輪泵可以采用24V直流電源的無刷電機或步進電機驅動，控制簡易精度高。

2）安全限壓閥采用機械式限壓閥，結構簡單控制容易。安全限壓閥將多余的尿素水溶液進行回流以保證流出的尿素水溶液壓力始終穩(wěn)定在設定好的噴嘴噴射所需的壓力。

3）電磁噴嘴不直接安裝在柴油機排氣管上，而是裝在混合腔內，這樣電磁噴嘴不會直接接觸高溫排氣，無需對電磁噴嘴進行冷卻，可靠性相對提高。

4）機械式霧化器是適用于空氣輔助方式的高效霧化裝置。該霧化器由耐尿素腐蝕的耐熱不銹鋼制得，沒有任何電子部件無需冷卻，耐高溫可靠性高。

5）采用“雙噴嘴”方式，即電磁噴嘴+機械式霧化器的方式實現尿素水溶液的精確噴射和高效霧化。

上述的一種柴油機SCR尿素噴射裝置，結構簡單，設計合理。通過電磁噴嘴實現尿素水溶液的定量噴射，同時采用空氣輔助的方式，將耐尿素腐蝕耐高溫的機械式霧化器直接安裝在高溫的排氣管上，提升系統(tǒng)的可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

圖中：1-尿素罐、2-尿素濾清器、3-齒輪泵、4-安全限壓閥、5-壓力傳感器、6-噴嘴、7-混合腔、8-排氣管、9-空氣電磁閥、10-空氣穩(wěn)壓閥、11-出液管、12-霧化器。

具體實施方式

以下結合說明書附圖來進一步說明本發(fā)明。