[實(shí)用新型]固態(tài)選擇性催化還原系統(tǒng)氨氣流量精細(xì)控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420201715.9
• 申請(qǐng)日: 2014-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN204099011U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許闖力;韓永強(qiáng);田徑;許允;劉坤;潘國強(qiáng);胡智超;康見見;劉濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): F01N9/00
• 分類號(hào): F01N9/00;F01N3/20
• 代理公司: 長春市四環(huán)專利事務(wù)所(普通合伙) 22103
• 代理人: 郭耀輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及的是一種氣體流量控制領(lǐng)域，具體涉及到采用不同的組合控制方式實(shí)現(xiàn)SSCR氨氣流量的精細(xì)控制。?

背景技術(shù)

隨著環(huán)境污染的加劇，導(dǎo)致各國的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的越來越嚴(yán)格，而對(duì)于柴油機(jī)而言，其主要的污染物為氮氧化物和固體顆粒物。針對(duì)這些污染物，在柴油機(jī)尾氣后處理方面需要采取一定的技術(shù)措施，其中基于降低排氣中的NOx排放污染物的選擇性催化還原技術(shù)(SCR)就是眾多排氣后處理技術(shù)之一，以尿素水溶液為還原劑的傳統(tǒng)SCR技術(shù)有其顯著的缺點(diǎn)，近幾年來，以固態(tài)金屬氨絡(luò)物或者氨基甲酸銨為還原劑的SSCR技術(shù)越來越受到科研工作者的重視。SSCR技術(shù)與液態(tài)尿素SCR相比有其顯著地優(yōu)點(diǎn)，比如SSCR系統(tǒng)的氨氣直接噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)，與液態(tài)尿素相比，不需要尿素的水解和熱解過程，氨氣的生成過程在機(jī)外進(jìn)行，所以在排氣溫度較低的情況下就可以發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物中的NOx反應(yīng)并且不存在液態(tài)尿素SCR系統(tǒng)的結(jié)晶堵塞問題。另外相同質(zhì)量的固態(tài)金屬氨絡(luò)物的儲(chǔ)氨密度是液態(tài)尿素儲(chǔ)氨密度的三倍左右，在裝載相同質(zhì)量的反應(yīng)物的情況下，機(jī)車的行駛里程更長。在這項(xiàng)技術(shù)中需要對(duì)氨氣的流量進(jìn)行精確地控制，而現(xiàn)有的技術(shù)一般采用開關(guān)式控制閥對(duì)氣體的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者采用脈寬調(diào)制的方式對(duì)比例控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)節(jié)所需要的氨氣的流量。傳統(tǒng)的比例閥由于閥體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的原因，在氣體的流量控制方面存在著動(dòng)態(tài)響應(yīng)性差，氣體流量脈動(dòng)大，不容易進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)等技術(shù)缺陷。?

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)措施存在的問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便的一種SSCR氨氣流量精細(xì)控制裝置，通過氨氣噴射控制單元對(duì)蝶形控制閥和高頻通斷控制閥的控制提高氨氣流量的穩(wěn)定性，有效降低氨氣流量的波動(dòng)性問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氣流量的精確控制。有效的解決現(xiàn)有的控制閥存在的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性差，流量脈動(dòng)性大，不容易進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)等問題。?

本實(shí)用新型為一種SSCR系統(tǒng)氨氣流量精細(xì)控制裝置，主要由SSCR氨氣發(fā)生器、穩(wěn)壓罐、粗精調(diào)節(jié)組合控制閥、SCR催化器、以及氨氣噴射控制單元組成。其中所述的粗精調(diào)節(jié)組合控制閥，其特征在于由高頻通斷控制閥Ⅰ和高頻通斷控制閥Ⅱ以及蝶形控制閥組成。高頻通斷控制閥I安裝于粗調(diào)通道中，對(duì)氣體的流量起到粗調(diào)作用，高頻通斷控制閥Ⅱ安裝于精調(diào)通道中，其流通通道面積由高頻通斷控制閥Ⅰ的最大波動(dòng)量決定，精調(diào)通道的流通面積小于粗調(diào)通道流通面積能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氣體的流量實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)節(jié)。蝶形控制閥安裝于主出氣通道處，其主要包括電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)、位于主出氣通道內(nèi)部的閥芯以及安裝于閥芯中部的圓形翻板組成，其中圓形翻板的面積大小由位于粗調(diào)通道中的高頻通斷控制閥Ⅰ的最大波動(dòng)量決定，其面積?較小，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氨氣流量的精細(xì)調(diào)節(jié)。蝶形控制閥調(diào)節(jié)翻板的安裝初始位置為調(diào)節(jié)翻板所在平面與主出氣通道的軸線相垂直。閥芯與電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，該電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為步進(jìn)電機(jī)、直線電機(jī)、伺服電機(jī)等部件，氨氣噴射控制單元通過驅(qū)動(dòng)電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥芯以及閥芯上面的圓形翻板轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變主出氣通道的流通面積來調(diào)整總出氣流量的大小。所述的氨氣噴射控制單元由信號(hào)采集部分、運(yùn)算控制單元、驅(qū)動(dòng)單元組成，位于高頻通斷控制閥I和高頻通斷控制閥Ⅱ兩側(cè)的壓差傳感器Ⅰ和壓差傳感器Ⅱ以及穩(wěn)壓罐上的壓力傳感器分別于單片機(jī)上的A/D轉(zhuǎn)換通道相連。蝶形控制閥上的電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)與單片機(jī)上I/O口相連。高頻通斷控制閥Ⅰ和高頻通斷控制閥Ⅱ分別通過驅(qū)動(dòng)電路與氨氣噴射控制單元相連。氣體噴射控制單元通過接受發(fā)動(dòng)機(jī)ECU工況信號(hào)確定所需氣體流量的大小，并通過對(duì)高頻通斷控制閥I和高頻通斷控制閥Ⅱ以及蝶形控制閥的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)氣體流量的控制。?