[實(shí)用新型]一種SCR催化消聲器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420694714.2
• 申請(qǐng)日: 2014-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204327250U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱美穎;桂建華;田新偉;張曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰柴動(dòng)力股份有限公司
• 主分類號(hào): F01N13/00
• 分類號(hào): F01N13/00;F01N3/28;F01N1/10
• 代理公司: 濰坊正信專利事務(wù)所 37216
• 代理人: 石譽(yù)虎

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及消聲器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種SCR催化消聲器。

背景技術(shù)

國(guó)家強(qiáng)制實(shí)行國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)，后處理技術(shù)面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。目前，國(guó)Ⅳ排放法規(guī)要求氮氧化物(NOx)的限值為3.5g/(kWh)，顆粒物(PM)的限值為0.03g/(kWh)。而相關(guān)部門的分析數(shù)據(jù)表明，柴油車是氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)這兩種污染物的主要來(lái)源。在現(xiàn)有的柴油車上，通常采用裝置后處理系統(tǒng)，來(lái)降低此類污染物的的排放；另一方面，隨著消費(fèi)者對(duì)舒適性要求的提高，噪聲問(wèn)題也逐漸被大家所關(guān)注。而在柴油車上，除發(fā)動(dòng)機(jī)本體噪聲以外，排氣系統(tǒng)的氣動(dòng)噪聲在整車噪聲中的貢獻(xiàn)量也非常大。現(xiàn)在最為常用的降低排氣噪聲的技術(shù)手段為在排氣系統(tǒng)中裝置排氣消聲器。

眾所周知，搭載柴油機(jī)的卡車上各零部件的布置非常緊湊，要同時(shí)裝載后處理系統(tǒng)和排氣消聲器，需要很大的空間，通常很難有足夠的空間滿足獨(dú)立式后處理和消聲器的安裝。因此，集成了后處理系統(tǒng)和排氣消聲器功能的SCR催化消聲器應(yīng)運(yùn)而生，能夠同時(shí)滿足排放及噪聲的要求。并且，在卡車上由于長(zhǎng)度的限制，通常采用箱式SCR催化消聲器。目前大多為串聯(lián)式載體結(jié)構(gòu)，載體在長(zhǎng)度方向上大約占用了SCR催化消聲器總長(zhǎng)的40％，載體直徑也占用了截面約1/3的面積。而在消聲器的設(shè)計(jì)中，迷宮式管路的消聲效果較好，但箱式集成長(zhǎng)度方向很短，限制了這種管路的設(shè)計(jì)。因此，對(duì)于集成式SCR催化消聲器來(lái)說(shuō)，后處理所用的載體容積能夠保證，但消聲腔的面積相對(duì)很小，導(dǎo)致排放的目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)，卻難以同時(shí)兼顧噪聲的要求。

在SCR催化消聲器的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證中，排放、結(jié)晶、發(fā)動(dòng)機(jī)性能和噪聲是相互獨(dú)立的，任何一項(xiàng)沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)都不能成為定型方案。而目前的設(shè)計(jì)思路，往往優(yōu)先關(guān)注排放問(wèn)題，對(duì)于噪聲卻只能利用現(xiàn)有的空間布置消聲腔，很難滿足相應(yīng)的噪聲要求。匹配國(guó)Ⅳ的SCR催化消聲器利用封裝好的串聯(lián)式載體，在后期進(jìn)行噪聲優(yōu)化時(shí)，載體部分幾乎不能改動(dòng)，而這種串聯(lián)式載體占據(jù)了SCR催化消聲器內(nèi)的大部分空間，這就使得消音腔只能利用很小的空間布置，其優(yōu)化受到很大的限制，增大了技術(shù)難度，難以實(shí)施。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種SCR催化消聲器，在有限的安裝空間下，同時(shí)滿足廢氣排放符合標(biāo)準(zhǔn)和降低氣動(dòng)噪聲的效果。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種SCR催化消聲器，包括殼體，所述殼體的兩端分別設(shè)有頭板和尾板，所述頭板上設(shè)有延伸至所述殼體內(nèi)的進(jìn)氣管，所述尾板上設(shè)有排氣管，所述殼體內(nèi)設(shè)有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板與所述第二隔板之間設(shè)有穩(wěn)壓腔，位于所述穩(wěn)壓腔內(nèi)的所述第一隔板與所述第二隔板之間設(shè)有并列設(shè)置的若干個(gè)載體，每個(gè)所述載體上均設(shè)有進(jìn)氣腔；

所述頭板與所述第一隔板之間設(shè)有緩沖腔，所述尾板與所述第二隔板之間設(shè)有排氣腔，所述載體的兩端分別延伸至所述緩沖腔和所述排氣腔內(nèi)；

所述第一隔板上設(shè)有若干連通所述穩(wěn)壓腔和所述緩沖腔的第一通孔，所述進(jìn)氣管延伸至所述穩(wěn)壓腔內(nèi)。

作為一種改進(jìn)，位于所述穩(wěn)壓腔內(nèi)的所述進(jìn)氣管周向上設(shè)有若干第二通孔。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述載體為并列設(shè)置的兩個(gè)，兩所述載體分別位于所述殼體對(duì)向設(shè)置的兩個(gè)邊角上，所述進(jìn)氣管與兩所述載體呈三角形布置。

作為再進(jìn)一步的改進(jìn)，所述尾板上設(shè)有吸音材料。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：

由于第一隔板與第二隔板之間設(shè)有并列設(shè)置的若干個(gè)載體，從而在有限的安裝空間和保證載體總體積不變的情況下，有效縮短載體的長(zhǎng)度，在保證足夠的接觸時(shí)間和還原反應(yīng)時(shí)間的同時(shí)，為消聲腔和管路的布置留出更多的空間，進(jìn)而廢氣與噴入的添藍(lán)溶液一起在進(jìn)氣穩(wěn)壓腔充分混合，經(jīng)第一隔板上的第一通孔進(jìn)入緩沖腔內(nèi)，廢氣沖擊頭板損耗部分能量，經(jīng)過(guò)反射后流經(jīng)載體發(fā)生還原反應(yīng)，氣流在載體內(nèi)被捋順后，流速下降，最終經(jīng)進(jìn)氣腔流入排氣腔，氣流在排氣腔內(nèi)經(jīng)過(guò)擴(kuò)張，能量耗散，捋順后的氣流沖擊尾板及內(nèi)部的吸音材料，一部分聲能被吸收，中高頻段噪聲在此得到衰減，最終經(jīng)排氣管排出。在這個(gè)過(guò)程中，高速氣流經(jīng)過(guò)多次迂回、不斷反射、捋順和吸收，流速下降，通過(guò)排氣管排出的廢氣氣動(dòng)噪聲大大下降，達(dá)到良好的降噪效果；同時(shí)，穩(wěn)流后的廢氣對(duì)殼體壁面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的沖擊壓力變小，SCR催化消聲器由于廢氣引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)所輻射出的噪聲也會(huì)減小；另一方面，與傳統(tǒng)相比，在原有容積不變和保證廢氣排放符合標(biāo)準(zhǔn)的情況下，不需進(jìn)行復(fù)雜的布置即可達(dá)到理想的氣動(dòng)噪聲衰減效果，廢氣排放的排氣背壓會(huì)得到很好的控制，均衡了消聲性能和排氣背壓的矛盾。