CN103157375B - Scr计量喷射泵尿素结晶溶解装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种SCR计量喷射泵尿素结晶溶解装置，包括泵体、设置在泵体内的混合腔，混合腔的侧壁上设置有节流孔，泵体上还设置有导流管道，泵体内形成至少一个腔室，腔室连通节流孔，导流管道一端可以连通流体，另一端连通腔室，本发明结构简单、设计巧妙，只需向导流管道内注入纯净水，就可以对泵体内的还原剂结晶进行溶解，同时也可以对其中的污垢进行冲洗，防止雾化后的还原剂扩散至气缸腔室内造成泵体堵塞故障，维护方便。

Description

SCR计量喷射泵尿素结晶溶解装置

技术领域

本发明涉及一种SCR系统中计量喷射泵结晶溶解技术，尤其涉及一种SCR计量喷射泵尿素结晶溶解装置。

背景技术

随着机动车“国Ⅳ”、“国Ⅴ”排放标准在各大城市乃至全国推广实施，SCR技术路线逐渐成熟，即将还原剂(32.5％的尿素水溶液)经过雾化定量喷射进排气管路，并通过SCR催化剂将废气中的主要有害气体NO_X转化成氮气和水排出，达到尾气净化的目的。

SCR喷射系统分为无气系统和有气系统两种，其中有气喷射控制系统是将还原剂过滤、雾化后，再通过空气辅助将还原剂喷射入排气管内，在有气喷射系统中内混合结构中，往往设置一个混合腔，在还原剂喷射前进行预混合，即高速气流通过混合腔侧壁上的节流孔与喷射到混合腔内的还原剂进行气液混合，如中国专利公告号CN201982159U、名称为“SCR系统中尿素计量泵的气液混合装置”的专利所公开的有气控制系统，混合腔与节流孔切向设置，其一方面混合效果好，另一方面能提供喷射压力，然而，由于混合腔侧壁上的节流孔直径较小，容易被返流的还原剂堵塞。

为了防止节流孔堵塞，本申请人研发了一种通针防堵的结构(专利申请号为：201120242990.1，专利申请名称为：SCR喷射系统中空气节流孔的防堵装置)，在计量喷射泵的泵体内设置气缸腔室，气缸腔室内设置活动组件，活动组件带动通针移动能有效防止节流孔堵塞，但实际中，由于雾化后的还原剂的易扩散性，混合腔内的还原剂依然会扩散到节流孔内，并在节流孔内结晶，甚至蔓延至安装防堵装置的气缸腔室内，长期使用会造成大量的还原剂结晶堆积，节流孔堵死，影响喷射系统正常工作；另外，用于气液混合的高速气流进入计量喷射泵内后，空气内没有过滤干净的油垢会在泵体内沉积，聚集过多也会影响喷射系统正常工作。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术的缺陷，提供一种设计巧妙、结构简单、能对计量喷射泵内还原剂结晶进行溶解的装置，维护方便，该装置也可以对泵体内的杂质进行清洗。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：SCR计量喷射泵尿素结晶溶解装置，包括泵体、设置在所述泵体内的混合腔，所述混合腔的侧壁上设置有节流孔，所述泵体上还设置有导流管道，所述泵体内形成至少一个腔室，所述腔室连通所述节流孔，所述导流管道一端可以连通流体，另一端连通所述腔室。

所述腔室包括气缸腔室，所述气缸腔室内设置有活动组件，所述活动组件将所述气缸腔室分为第一腔室和第二腔室，所述气缸腔室通过所述第二腔室与所述节流孔连通，所述气缸腔室通过第二腔室与所述导流管道连通。

所述泵体内还形成流道腔室，所述流道腔室与所述气缸腔室第二腔连通，所述导流管道、流道腔室、气缸腔室第二腔、节流孔和混合腔形成液流流道，所述流道腔室、气缸腔室、节流孔和混合腔依次形成气流流道

所述活动组件末端形成有通针，所述通针可以插入所述节流孔内。

所述活动组件可以密封所述节流孔。

所述第一腔室内设有与所述活动组件相接的弹簧。

所述泵体内形成流道腔室，所述流道腔室与所述节流孔连通。

所述流体为泵体外的纯净水。

所述导流管道内设置有密封盖。

本发明SCR计量喷射泵尿素结晶溶解装置结构简单、设计巧妙，只需向导流管道内注入纯净水，就可以对泵体内的还原剂结晶进行溶解，同时也可以对其中的污垢进行冲洗，防止雾化后的还原剂扩散至气缸腔室内造成泵体堵塞故障，维护方便。

附图说明

图1是使用本发明的系统控制图。

图2是本发明优选实施例中泵体的立体图。

图3是图2中泵体铝板安装结构示意图。

图4是图2中X-X方向剖视图。

图5是图2中Y-Y方向剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，使用本发明技术的SCR系统一般包括依次管路串联的储液箱21、泵送装置22、计量阀23、混合腔2和喷嘴24，泵送装置22将还原剂从储液箱21依次输送入计量阀23和混合腔2，再由喷嘴24将还原剂喷射入排气管25内进行催化还原反应，达到尾气净化的效果。

图2-图5示出了本发明优选实施例，本发明SCR计量喷射泵尿素结晶溶解装置包括泵体1，以及设置于泵体1上的计量阀23和混合腔2。所述混合腔2集成在计量喷射泵的泵体1内，所述泵体1由两块铝板构成流道结构，混合腔2的侧壁上设置有节流孔3，所述节流孔3与外部高压气源连通，并起到节流、形成压力的作用，所述混合腔用于还原剂与空气搅拌混合。

如图4所示，在计量喷射泵的泵体1上设置有气缸腔室4，气缸腔室4内装设有活动组件5，所述活动组件5将所述气缸腔室4分为第一腔室41和第二腔室42，所述第一腔室41内设有与活动组件相接的弹簧6，所述弹簧6的一端抵靠在端盖7上，活动组件5在弹簧6的作用下可以在气缸腔室4内往复运动，活动组件5端部形成可插入节流孔3中的通针51，在活动组件5往复运动过程中，所述通针51可以插入或拔出节流孔3，防止节流孔结晶堵塞，即使雾化后的还原剂扩散至气缸腔室第二腔内，气缸腔室也可以容纳部分扩散返流的还原剂结晶。

所述活动组件5与所述气缸腔室4形成活塞式气缸或者膜片式气缸，本优选实施例中使用的是活塞式气缸。

如图3和图5所示，所述泵体1上还设置有导流管道8，所述导流管道8为形成于泵体1内的流道，所述导流管道8一端可以连通泵体外的流体，另一端连通所述泵体内的气体腔室，当泵体内(气缸腔室第二腔室或节流孔或混合腔)结晶过多时，可以向导流管道内注入纯净水，纯净水可以对泵体内的还原剂结晶进行溶解，同时也可以对其中的污垢进行冲洗。

较佳地，所述导流管道8的末端设置有密封盖10，所述密封盖与导流管道8内壁螺纹密封连接，计量喷射泵正常工作时，所述密封盖10起密封作用，防止泵体内液压或气压泄漏，当需要向导流管道8注水时，可以拧开密封盖10。

如图3和图4所示，所述泵体1内还形成流道腔室9，所述流道腔室9连通气缸腔室4的第二腔室42，所述导流管道8一端连通泵体外的流体，另一端连通所述流道腔室9，所述导流管道8、流道腔室9、气缸腔室的第二腔室42、节流孔3和混合腔2形成一个液流流道；所述流道腔室还与外部高压气源连通，所述流道腔室9、气缸腔室第二腔室42、节流孔3和混合腔2依次形成气流流道；所述流道腔室还可用于容纳扩散到流道腔室的还原剂结晶，防止扩散的还原剂都聚集在气缸腔室内，而影响活动组件正常工作。

如图1和图4所示，随着压缩空气通过气流流道持续吹入第二腔室42内，压缩空气会推动所述活动组件5向所述第一腔室41的方向移动，所述通针51随着所述活动组件5移动的过程中从所述节流孔3中拔出，此时，压缩空气则从所述节流孔3进入所述混合腔2中，与混合腔2上游的计量阀喷射出的还原剂充分混合，并对喷射出的还原剂进行雾化；当关闭气源后，在弹力作用下，弹簧会推动活动组件向第二腔室42移动以复位，所述通针51复位后可以插入节流孔3内，可以防止残留的还原剂结晶堵塞节流孔3。

使用本发明的计量喷射泵在长期使用后，即使部分雾化后的还原剂扩散至气缸腔室4或流道腔室9内，造成堵塞故障时，只需将密封盖10拧下，向导流管道8内注入少许纯净水，纯净水流过所述液流流道，对泵体内(气缸腔室4或流道腔室9)结晶的还原剂进行溶解，同时也可以对混入空气并残留在泵体内的油污进行冲洗；冲洗结束后，计量喷射泵开始工作，高速气流在气流流道吹送过程中，将气缸腔室4或流道腔室9内留存的水及所有杂质排出泵体外，并通过喷嘴喷出喷射系统，整个清洗过程操作简单，无需拆卸泵及泵体上的其它零部件泵，直接在车上进行注水溶解即可，维护方便。

更佳地，所述活动组件5通过通针51插入节流孔3内实现对所述节流孔3的密封，防止过多的还原剂扩散至气缸腔室4内或者流道腔室9内造成结晶。

上述优选实施例中，通过设置两个腔室和通针防堵、密封的结构，可以大大延长计量喷射泵发生节流孔堵塞的故障周期，即使出现故障，通过注水溶解也可以完全解决，操作维护方便、快捷。

本发明实施例二基本结构和优选实施例相似，区别在于泵体内仅设置气缸腔室，无需设置用于存储还原剂结晶的流道腔室，导流管道直接和气缸腔室的第二腔室连通，也能起到注水溶解的功能。

本发明实施例三和优选实施例的区别在于，泵体内仅设置流道腔室，无需设置气缸腔室和活动组件，导流管道直接和流道腔室连通，此实施例会缩短计量喷射泵发生节流孔堵塞的故障周期，但通过注水溶解也能基本解决节流孔堵塞的问题。

本发明各具体实施例中，所述泵体1可以是一体成型，也可以是两块铝板成型的流道结构(如附图所示)。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.SCR计量喷射泵尿素结晶溶解装置，包括泵体、设置在所述泵体内的混合腔，所述混合腔的侧壁上设置有节流孔，其特征在于：所述泵体上还设置有导流管道，所述泵体内形成至少一个腔室，所述腔室连通所述节流孔，所述导流管道一端连通泵体外的流体，所述流体为泵体外的纯净水；另一端连通所述腔室，所述导流管道末端设置有密封盖；所述腔室包括气缸腔室，所述气缸腔室内设置有活动组件，所述活动组件将所述气缸腔室分为第一腔室和第二腔室，所述第二腔室分别与所述节流孔和导流管道连通；所述泵体内还形成流道腔室，所述流道腔室与所述气缸腔室第二腔室连通，所述导流管道、流道腔室、气缸腔室第二腔室、节流孔和混合腔形成液流流道，所述流道腔室、气缸腔室、节流孔和混合腔依次形成气流流道。

2.根据权利要求1所述的SCR计量喷射泵尿素结晶溶解装置，其特征在于：所述活动组件末端形成有用于插入所述节流孔的通针。

3.根据权利要求2所述的SCR计量喷射泵尿素结晶溶解装置，其特征在于：所述活动组件密封所述节流孔。

4.根据权利要求1所述的SCR计量喷射泵尿素结晶溶解装置，其特征在于：所述第一腔室内设有与所述活动组件相接的弹簧。