[發明專利]一種防尿素結晶的SCR系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202110731322.3
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113339112B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 樓狄明;康路路;張允華;房亮;譚丕強;胡志遠
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28;F01N9/00;B02C19/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種防尿素結晶的SCR系統，其特征在于，包括尿素混合器(5)、SCR主體(9)、尿素模塊和超聲波協頻共振模塊；

所述尿素混合器(5)與SCR主體(9)連通，所述尿素模塊連接尿素混合器(5)，用于向尿素混合器(5)中噴射尿素；

所述超聲波協頻共振模塊布置在尿素混合器(5)的外側壁上，用于發出超聲波粉碎尿素混合器(5)內的尿素結晶；

所述超聲波協頻共振模塊包括超聲波發生器(8)和多個超聲波能量轉換器(6)，超聲波發生器(8)與超聲波能量轉換器(6)之間通過超聲波信號傳輸線(7)連接，超聲波發生器(8)用于控制每一個超聲波能量轉換器(6)的開關、超聲頻率和超聲強度；

在尿素混合器(5)的外壁上布置有兩組超聲波能量轉換器(6)，這兩組超聲波能量轉換器(6)沿尿素混合器(5)的徑向相對布置并關于尿素混合器(5)的軸向對稱，每組超聲波能量轉換器(6)的數量為多個，沿尿素混合器(5)的軸向布置在尿素混合器(5)的外壁上，以尾氣在SCR系統中的流動方向區分上游和下游，同一組中相鄰的超聲波能量轉換器(6)之間的間距自上游至下游依次增大。

2.根據權利要求1所述的一種防尿素結晶的SCR系統，其特征在于，所述超聲波能量轉換器(6)包括自下向上依次裝配的鈦體(602)、鈹板(603)、PZT壓電晶體(604)和反射板(605)，超聲波信號傳輸線(7)連接至反射板(605)上的超聲波入口(606)，鈦體(602)內設有超聲波分流腔(607)和回紋形超聲波出口(601)，所述超聲波能量轉換器(6)生成的超聲波經過超聲波分流腔(607)分流后從回紋形超聲波出口(601)按回紋狀聲波發射。

3.根據權利要求1所述的一種防尿素結晶的SCR系統，其特征在于，所述尿素模塊包括尿素箱(14)、尿素噴射泵(15)和尿素噴嘴(3)，所述尿素箱(14)通過尿素箱管道(13)連接尿素噴射泵(15)，所述尿素噴射泵(15)通過尿素噴射管道(16)連接尿素噴嘴(3)，所述尿素噴嘴(3)通過尿素噴嘴底座(2)安裝在尿素混合器(5)的內壁(4)上，并向尿素混合器(5)內噴射尿素，以尾氣在SCR系統中的流動方向區分上游和下游，尿素混合器(5)在SCR主體(9)的上游，所述尿素噴嘴(3)安裝在尿素混合器(5)的上游。

4.根據權利要求3所述的一種防尿素結晶的SCR系統，其特征在于，所述尿素模塊還包括冷卻單元(17)，所述冷卻單元(17)連接冷卻管道(18)，用于冷卻尿素噴射管道(16)。

5.根據權利要求1所述的一種防尿素結晶的SCR系統，其特征在于，所述SCR系統還包括DCU控制單元(12)、SCR前側溫度傳感器(1)、結晶監測探頭、SCR后側溫度傳感器(10)和NO_x傳感器(11)，所述SCR前側溫度傳感器(1)布置在SCR系統的尾氣入口處，所述結晶監測探頭布置在尿素混合器(5)內，所述SCR后側溫度傳感器(10)和NO_x傳感器(11)均布置在SCR系統的尾氣出口處；

所述DCU控制單元(12)與SCR前側溫度傳感器(1)、SCR后側溫度傳感器(10)、NO_x傳感器(11)、尿素模塊和超聲波協頻共振模塊通信連接。