[發明專利]一種柴油機催化轉化消聲器

無效

• 申請號: 201110460883.0
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102562224A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 許錦皋;周小燕;孔芬霞;張婷;李兵;陸國棟
• 申請（專利權）人: 杭州銀輪科技有限公司;浙江銀輪機械股份有限公司
• 主分類號: F01N1/08
• 分類號: F01N1/08;F01N1/06
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 沈孝敬

技術領域

本發明涉及汽車排氣系統領域，尤其涉及一種汽車SCR后處理系統，更具體的說是涉及一種柴油機催化轉化消聲器。

背景技術

柴油機在動力性、經濟性和可靠性方面都比汽油機有明顯的優勢，特別是CO₂排放低，其用途已逐漸擴展到各類車型上。但柴油機存在最大的問題是氮氧化物(NO_x)和顆粒物(PM)排放嚴重。隨著中國排放控制法規越來越嚴，以及國產柴油發動機性能及油品問題，光靠機內凈化措施顯得力不從心，因此有必要采取機外后處理裝置來達到排放目標。

柴油發動機尾氣選擇性催化還原技術(SCR)是車用柴油發動機的一種機外后處理技術，可以有效改善柴油機NO_x的排放，并對柴油含硫量不敏感。該技術通過在排氣管中噴入一定濃度的尿素溶液，經熱解(反應1)和水解(反應2)后產生的NH₃和NO_x在催化轉化器中發生還原反應(反應3-5)，將NO_x轉化為H₂O和N₂。

(NH₂)²CO→NH₃+HNCO????????????(1)

H₂O+HNCO→NH₃+CO₂?????????????(2)

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O?????????(3)

2NH₃+NO+NO₂→2N₂+3H₂O?????????(4)

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O??????????(5)

對于用于柴油機尾氣處理的催化轉化器的主要評價指標，可以由以下指標來評價：

1、流體在各個催化劑載體間的分布以及每個催化劑載體前端面的流動均勻性值。

改善尾氣在各個催化劑載體間的質量流量分布，有利于提高載體催化劑的利用率，提高催化劑的轉化效率；有利于降低氣流在催化劑載體上的壓力損失；有利于催化劑載體更快的達到起燃溫度。

2、系統的壓力損失

催化轉化器的壓力損失時整個排氣系統的一個部分，降低催化轉化器的壓力損失有利于降低排氣系統的背壓，從而有利于改善發動機的性能。

3、空速

空速的大小反應了氣流在催化劑載體上的停留時間。空速越小，氣流在催化劑載體中的停留時間越長，轉化效率就越高。

4、聲學插入損失

發明的內容

本發明的目的，在于提供一種流動性能好、壓損適中，并具有消聲功能，用于汽車尾氣處理的后處理裝置。

為了解決上述問題，本專利采用的技術方案是：

一種柴油機催化轉化消聲器，包括多孔進氣管、多孔擋板、出氣多孔板、出氣管以及依次連接的前端蓋、前腔體、載體腔體、后腔體和后端蓋，在所述的載體腔體內設有催化劑載體，在所述的催化劑載體上涂覆有催化劑，其特征在于所述的多孔進氣管從前端蓋端面插入前腔體內懸置，其懸置端連接所述的多孔擋板，所述的多孔進氣管位于所述的前腔體內的部分設有多個穿孔；所述的出氣多孔板設置在所述的后腔體內，并將所述的后腔體分隔成與所述的載體腔體相鄰的內腔和與所述后端蓋相鄰的外腔，所述的出氣多孔板上設有多個穿孔；所述的出氣管從后端蓋端面插入后腔體內并與后腔體的內腔聯通，所述的出氣管位于后腔體的外腔部分設有多個穿孔。

本發明在進氣管上設置有穿孔，并在進氣管位于前腔體內懸置端設置有多孔擋板，從而使得氣流在進入進氣管后，均勻的從穿孔中排放到催化器前腔體內，避免懸空端開口所造成的大部分流體直接從進氣管底部流出，造成流體分布不均勻。進氣管尾端的多孔擋板與催載體腔體端面保持一定的距離，保證前腔體內的一部分氣流可以通過此空隙流向催化劑載體，避免在進氣管尾端區域造成流動盲區，使得催化劑載體上得到較高的氣體分布均勻性。經過FLUENT專用設計軟件計算分析，該結構產生的背壓比較小，達到既使得氣流在催化劑載體前分布均勻性提高，又不會產生很大的壓降的目的。同時，進氣管、出氣管、出氣多孔板和多孔擋板的穿孔設計，起到了很好的消聲作用，有效的降低了系統的噪音。