CN102022164A - 一种用于柴油机排气后处理的scr尿素罐 - Google Patents

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邢喜春
戈非
吴君华
朱宏志
张鹏
李冠霖
张慧英
朱双艳
尹燕升
马力
张亮
纪英
王向征
贾招远
范家政
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Abstract

本发明涉及一种用于柴油机排气后处理的SCR尿素罐，属于内燃机废气净化系统；其特征在于：尿素罐为压力容器罐，承载压力为1.0MPa，罐体内尿素管的上端固定在尿素出口阀上并与尿素出口管相通，阀座上还安装有温度传感器、液位传感器、加热管、压力传感器，尿素罐底部安装有放液口。其为气动式SCR尿素喷射系统提供稳定压力的尿素溶液，显著地提高了尿素溶液喷射量的计量准确性和稳定性，并且结构简单、成本低，很具实用价值。

Description

一种用于柴油机排气后处理的SCR尿素罐 
技术领域
本发明涉及一种用于柴油机排气后处理的 SCR 尿素罐，特别是涉及一种用于降低柴油机NOx 排放的选择性催化还原系统SCR(Selective Catalyst Reduction)的尿素罐,属于内燃机废气净化系统。 
背景技术
针对机动车的排放物，人们采用各种各样的方法手段来消除其含有的有害物质。SCR 技术是降低NOX 化合物的一种非常有效的方法。发动机SCR 后处理技术是将还原剂尿素溶液喷入到发动机排气中，在废气温度和气流的作用下，尿素能快速分解释放出氨，将NOX 还原成为氮气，达到降低NOX 的效果。由于尿素溶液具有性能稳定、化学反应简单、所需还原剂相对量少等优点而得到人们的推广和使用。目前成熟的尿素液供给及喷射系统都是国外公司生产的，有的采用膜片泵结构，有的采用齿轮泵结构，系统复杂，价格很高，都是系统供应，不同意打破系统为零部件供应商。 
发明内容
本发明专利的目的是提供一种用于柴油机排气后处理的 SCR 尿素罐，其为气动式SCR 尿素喷射系统提供稳定压力的尿素溶液，显著地提高了尿素溶液喷射量的计量准确性和稳定性，并且结构简单、成本低，很具实用价值。 
本发明的技术方案是这样实现的：一种用于柴油机排气后处理的SCR 尿素罐，包括罐体、阀座、充气电磁阀、尿素加注阀、尿素出口阀、放气电磁阀、罐体内设置的罐内尿素管，其特征在于：尿素罐为压力容器罐，承载压力为1.0MPa，罐体内尿素管 的上端固定在尿素出口阀4 上并与尿素出口管 相通，阀座 上还安装有温度传感器、液位传感器、加热管、压力传感器，尿素罐底部安装有放液口；所述的加热管由进水管、加热管、出水管 组成；其中进水管 与发动机水泵出口处循环水相连，进水管 上还安装进水电磁阀，出水管 与发动机循环水低压端相通。 
本发明的积极效果是首先采用尿素罐代替传统的尿素箱和增压泵，简化了系统结构，降低了系统成本。其次，由于尿素喷射系统中采用压缩空气和充气电磁阀7 控制尿素罐的压力，所以能保持尿素罐内压力稳定，显著地减小了采用尿素泵增压而造成的管内脉冲压力波，消除了不稳定压力波对SCR 喷射系统喷射计量的不利影响。从而显著地提高了尿素溶液喷射量的计量准确性和稳定性。 
附图说明
图 1 是本发明的SCR 尿素罐结构示意图。 
图 2 是本发明中阀座的俯视结构示意图。 
图中1、放液口，2、罐内尿素管，3、尿素水溶液，4、尿素出口阀，5、罐体，6、尿素加注阀，7、充气电磁阀，8、气体入口管，9、尿素出口管，10、进水管，11、进水电磁阀 12、出水管，13、放气管，14、放气电磁阀，15、阀座，16、液位传感器，17、温度传感器，18、压力传感器，19、加热管。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，如图 1所示，一种用于柴油机排气后处理的SCR 尿素罐，包括罐体5、阀座15、充气电磁阀7、尿素加注阀6、尿素出口阀23、放气电磁阀14、罐体内设置的罐内尿素管2，其特征在于：尿素罐为压力容器罐，承载压力为1.0MPa，罐体5内尿素管2 的上端固定在尿素出口阀4 上并与尿素出口管9 相通，阀座15 上还安装有温度传感器17、液位传感器16、加热管19、压力传感器18，尿素罐底部安装有放液口1。 
所述的罐体5内的尿素溶液在气压作用下保持在0.8MPa 左右，用充气电磁阀7控制尿素罐内的压力。 
所述的尿素罐上布置的压力传感器18，测量尿素溶液的压力并反馈给电控单元；在尿素罐上装有的温度传感器17，测量尿素溶液的温度并反馈给电控单元；在尿素罐上还装有液位传感器16，测量尿素溶液的液位高度。 
尿素罐罐体5采用不锈钢制成，也可以采用其它耐尿素腐蚀的金属材料制成。如图1所示，加热管19 安装在尿素罐顶端的阀座15 上，加热管总成由进水管10、加热管19、出水管12 组成；进水管10 与发动机水泵出口处循环水相连，进水管10 上还安装进水电磁阀11，出水管12 与发动机循环水低压端相通。进水管10将部分发动机循环水引入到加热管19 中，与尿素罐内的尿素溶液进行热交换，高温的循环水与尿素水溶液进行热交换后从出水管12 回到发动机水套进行循环。进出水管固连在阀座15 上，进水管10 和出水管12 与阀座15 之间密封。 
尿素罐内安装有液位传感器16，用于检测液位的高度当液位低于设计的最低液位时，电控单元根据液位信息进行报警，提醒驾驶员进行尿素溶液加注。 
尿素罐内安装有温度传感器17 和压力传感器18，用于检测尿素溶液的温度和压力。同时，罐体右侧底部有带旋盖的放液口1，用于定期清理箱体内的杂质。罐体5左侧上部有尿素加注阀6，用于尿素溶液的加注。 
其中温度传感器 17、液位传感器16、压力传感器18 测得的信号和发动机上测得的油温、水温、负荷、转速等各种信号一起传输给发动机电控单元（ECU）。然后再根据电控单元输出的控制信号调节充气电磁阀7 开启时间，进而控制尿素溶液的压力。而当喷射结束需要清空管路内残留的尿素溶液时，放气电磁阀14 开启，尿素罐内压力降为大气压。尿素溶液在压缩空气的压力作用下回到了尿素罐，清空了尿素管内的尿素溶液。 
如图 2 所示，阀座15 上安装有充气电磁阀7、进水电磁阀11、尿素出口阀4、放气电磁阀14。阀座15与尿素罐罐体5之间密封。  

Claims (2)

1.一种用于柴油机排气后处理的SCR 尿素罐，包括罐体、阀座、充气电磁阀、尿素加注阀、尿素出口阀、放气电磁阀、罐体内设置的罐内尿素管，其特征在于：尿素罐为压力容器罐，承载压力为1.0MPa，罐体内尿素管 的上端固定在尿素出口阀 上并与尿素出口管 相通，阀座 上还安装有温度传感器、液位传感器、加热管、压力传感器，尿素罐底部安装有放液口。
2.根据权利要求1所述的一种用于柴油机排气后处理的SCR 尿素罐，其特征在于所述的加热管由进水管、加热管、出水管 组成；其中进水管 与发动机水泵出口处循环水相连，进水管 上还安装进水电磁阀，出水管 与发动机循环水低压端相通。
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