[發(fā)明專利]虹吸式添藍(lán)加注方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410552494.4
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN104500183B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂若菁;喻洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢添藍(lán)發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F01N3/20
• 分類號(hào): F01N3/20;F01N9/00
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司42104
• 代理人: 黃行軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到柴油機(jī)選擇性催化還原(以下簡稱“SCR”)技術(shù)所需的添藍(lán)加注方法和裝置。

背景技術(shù)

氮氧化物(以下簡稱“NO_X”)是發(fā)動(dòng)機(jī)主要的有害排放物之一，對(duì)大氣的污染越來越重，已被廣泛關(guān)注。隨著排放法規(guī)的持續(xù)升級(jí)，國內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)廠商傾向采用SCR技術(shù)降低柴油機(jī)的NO_X排放。

添藍(lán)是SCR技術(shù)所采用的還原劑，其加注的量直接影響了NO_X的降低水平及對(duì)大氣造成二次污染的程度，因此添藍(lán)的加注質(zhì)量是SCR技術(shù)所需解決的核心問題。

SCR系統(tǒng)當(dāng)前的添藍(lán)加注裝置主要采用計(jì)量泵的方式，添藍(lán)與壓縮空氣在泵頭內(nèi)部混合，以氣液混合物的形態(tài)噴入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管中。該方式主要存在以下問題：泵頭內(nèi)部的混合腔很小，添藍(lán)易在混合腔部位形成結(jié)晶，導(dǎo)致添藍(lán)流速不準(zhǔn)和霧化質(zhì)量下降；計(jì)量泵承擔(dān)所需添藍(lán)流速的具體執(zhí)行任務(wù)，屬于精密的計(jì)量部件，其設(shè)計(jì)難度大、成本高；存儲(chǔ)添藍(lán)的添藍(lán)罐、泵頭、吸液管、回液管等器件在寒冷條件下需要加熱保溫，且除添藍(lán)罐以外，其它器件往往采用電加熱保溫，造成額外的功耗。無空氣輔助的添藍(lán)加注裝置當(dāng)前也有少量的應(yīng)用，但為保證添藍(lán)的霧化質(zhì)量，添藍(lán)噴射壓力較高，且噴嘴孔徑很小，存在系統(tǒng)成本高、噴嘴易結(jié)晶堵塞的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種虹吸式添藍(lán)加注方法和裝置，達(dá)到無泵加注、避免結(jié)晶和降低成本的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種虹吸式添藍(lán)加注方法，其特征在于包括：

1)保持添藍(lán)儲(chǔ)存罐中的液面高于虹吸噴槍的液面；

2)利用壓縮空氣在虹吸噴槍出口形成負(fù)壓，并將添藍(lán)從虹吸噴槍出口噴出；

3)通過控制單元控制設(shè)置在添藍(lán)儲(chǔ)存罐與虹吸噴槍之間的計(jì)量電磁閥的開啟頻率和開度調(diào)節(jié)添藍(lán)的流速。

作為優(yōu)選方案，利用壓縮空氣清掃計(jì)量電磁閥出口至虹吸噴槍出口之間的管路和虹吸噴槍內(nèi)殘留的添藍(lán)。這樣，有效的防止了噴嘴易結(jié)晶堵塞的問題。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種虹吸式添藍(lán)加注裝置，包括添藍(lán)儲(chǔ)存罐、控制單元、壓縮空氣源、計(jì)量電磁閥和虹吸噴槍，其特征在于：所述添藍(lán)儲(chǔ)存罐輸出端通過計(jì)量電磁閥與虹吸噴槍的添藍(lán)輸入端相連，所述添藍(lán)儲(chǔ)存罐的液面高于所述虹吸噴槍的液面；所述壓縮空氣源與所述虹吸噴槍的空氣輸入端相連，并在所述虹吸噴槍的出口形成負(fù)壓；所述控制單元與所述計(jì)量電磁閥相連控制計(jì)量電磁閥的開啟頻率和開度。

作為優(yōu)選方案，所述壓縮空氣源通過開關(guān)電磁閥與所述計(jì)量電磁閥出口連接；所述控制單元控制開關(guān)電磁閥的啟閉。這樣，當(dāng)添藍(lán)流速為零時(shí)，開啟開關(guān)電磁閥，利用壓縮空氣將管路和虹吸噴槍內(nèi)的殘留添藍(lán)清掃干凈。

進(jìn)一步地，所述壓縮空氣源與所述虹吸噴槍空氣輸入端之間設(shè)有減壓閥。這樣，通過減壓閥在虹吸噴槍出口維持穩(wěn)定的負(fù)壓條件。

進(jìn)一步地，所述添藍(lán)儲(chǔ)存罐內(nèi)部設(shè)有熱交換器和溫度傳感器；所述控制單元控制所述熱交換器的啟閉，所述熱交換器采用電加熱的方式或熱源采用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水或發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液；所述溫度傳感器將溫度信號(hào)傳輸給控制單元。這樣，通過上述三種加熱方式中的任意一種對(duì)添藍(lán)儲(chǔ)存罐內(nèi)的添藍(lán)進(jìn)行加熱，從而有效防止添藍(lán)的結(jié)冰。

進(jìn)一步地，所述添藍(lán)儲(chǔ)存罐的頂部設(shè)有添藍(lán)加注口，所述添藍(lán)儲(chǔ)存罐底部設(shè)有放殘口。通過放殘口將添藍(lán)儲(chǔ)存罐內(nèi)的殘?jiān)懦觯缓笸ㄟ^加注口加入添藍(lán)。

更進(jìn)一步地，所述添藍(lán)儲(chǔ)存罐內(nèi)設(shè)有液位傳感器，所述液位傳感器將液位信號(hào)傳輸給控制單元。

進(jìn)一步地，所述虹吸噴槍內(nèi)的添藍(lán)通道和壓縮空氣通道為相互獨(dú)立的通道；所述添藍(lán)通道貫穿所述壓縮空氣通道一端為與計(jì)量電磁閥出口連接的添藍(lán)輸入端，另一端伸出所述壓縮空氣通道。這樣，虹吸噴槍的添藍(lán)通道和壓縮空氣通道為相互獨(dú)立的雙流體設(shè)計(jì)，添藍(lán)通道處于壓縮空氣通道的內(nèi)部，并從壓縮空氣通道端部伸出，從而在虹吸噴槍出口形成負(fù)壓。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：所述一種虹吸式添藍(lán)加注裝置，采用了不需計(jì)量泵的方式，添藍(lán)與壓縮空氣實(shí)現(xiàn)了外部混合，既保證了以氣液混合物的形態(tài)噴入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管中，又解決了添藍(lán)通道中的結(jié)晶問題，提高了添藍(lán)計(jì)量精度和霧化質(zhì)量；所述一種虹吸式添藍(lán)加注裝置，省卻計(jì)量泵降低了添藍(lán)加注裝置的制造難度和生產(chǎn)成本；所述一種虹吸式添藍(lán)加注裝置，省卻了計(jì)量泵、吸液管和回液管，且虹吸管道中壓縮空氣處于管道外側(cè)，對(duì)內(nèi)側(cè)通道中的添藍(lán)具有保溫作用，因此在很大程度上降低了對(duì)電加熱的要求，減少了額外的發(fā)動(dòng)機(jī)功耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖