CN107476860A - 一种尿素溶液供给系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尿素溶液供给系统，其包括通过管路连接的尿素箱、第一隔膜泵、第二隔膜泵、蓄能器和喷嘴模块，所述第一隔膜泵通过进液管路与尿素箱相连通，且其出液端分为两路，其中一路通过连接管路连接第二隔膜泵的进液端，另一路通过回流管路与尿素箱相连通，所述第二隔膜泵通过第一出液管路连接蓄能器的进液端，所述蓄能器的出液端分为两路，其中一路连接喷嘴模块，另一路通过第三出液管路与所述尿素箱相连通，所述连接管路上安装有换向阀，所述回流管路上安装有一级回流模块，所述第三出液管路上安装有二级回流模块。上述尿素溶液供给系统不仅能够避免尿素结晶，堵塞管路；而且运行稳定，噪音小，提高了喷射精度。

Description

一种尿素溶液供给系统
技术领域
本发明属于柴油发动机尾气后处理技术，尤其是涉及一种无空气辅助式尿素溶液供给系统。
背景技术
机内净化技术并不能完全满足日益严苛的排放标准，因此对柴油发动机加装尾气后处理装置成为了必要。目前主流的后处理技术为SCR技术，即用尿素溶液作为还原剂净化尾气中的氮氧化物。尿素溶液供给系统主要包括：存储尿素溶液的尿素箱、将尿素箱中的尿素溶液泵入到排气管内的尿素泵、用于检测尿素箱内的液位的尿素液位传感器，以及防止尿素结晶的冷却水系统。
现有市场上应用较多的是空气辅助式尿素溶液供给系统，其中加入了压缩气源，压缩空气喷射清扫管路中的尿素残液，该类系统结构较复杂，管路中仍会残留尿素结晶，堵塞问题严重，而且系统中还需加载压缩气源，上述因素都限制了其进一步推广应用。此外，目前市场上的尿素溶液供给系统普遍没有可靠稳定的吸入口过滤装置，杂质进入供给模块内部导致供给系统动力装置失效，易发生故障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尿素溶液供给系统，以解决现有技术中尿素溶液供给系统存在尿素易结晶、堵塞严重、抗杂质能力差、必需压缩气源的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种尿素溶液供给系统，其包括通过管路连接的尿素箱、第一隔膜泵、第二隔膜泵、蓄能器和喷嘴模块，其中，所述第一隔膜泵的进液端通过进液管路与尿素箱相连通，且所述第一隔膜泵的出液端分为两路，其中一路通过连接管路连接第二隔膜泵的进液端，另一路通过回流管路与尿素箱相连通，所述第二隔膜泵的出液端通过第一出液管路连接蓄能器的进液端，所述蓄能器的出液端分为两路，其中一路通过第二出液管路连接喷嘴模块，另一路通过第三出液管路与所述尿素箱相连通，所述连接管路上安装有第一换向阀，所述回流管路上安装有一级回流模块，所述第三出液管路上安装有二级回流模块，所述进液管路上安装有第二换向阀，所述第二换向阀通过管路连接第一出液管路。
特别地，所述进液管路与所述第一出液管之间还安装有反抽泵，所述反抽泵采用电机驱动或电磁驱动的任一种。
特别地，所述进液管路上安装有过滤器，保证杂质不会进入隔膜泵内，造成隔膜泵失效，保持供给系统内部清洁。
特别地，所述第一隔膜泵和第二隔膜泵共用一个驱动装置，充分有效利用了电机输出扭矩，提高了整个隔膜泵的效率，降低能耗。
特别地，所述第一隔膜泵和第二隔膜泵的进液端和出液端的管路上均安装有配流阀。
特别地，所述第三出液管路上于所述蓄能器与二级回流模块之间设置有用于检测管路压力的压力传感器。
特别地，所述喷嘴模块包括雾化喷嘴和用于控制雾化喷嘴开关的电磁阀。
特别地，所述驱动装置采用电机驱动或电磁驱动的任一种。
特别地，所述两位两通电磁阀和两位三通电磁阀共用同一电磁铁驱动。
特别地，所述第一隔膜泵的出液端与所述过滤器的出液端之间通过管路连接有第三换向阀。
本发明的有益效果为，与现有技术相比所述尿素溶液供给系统采用无空气辅助式结构，通过采用双作用隔膜泵，实现喷射尿素溶液时，隔膜泵启动，从尿素箱中抽吸尿素溶液，通过管路泵送到喷嘴模块处，通过控制电磁阀的开启时长来计量尿素溶液；喷射结束后，通过电磁阀控制回路换向，隔膜泵将残余在系统内部的尿素溶液回吸至尿素箱，解决了尿素结晶、堵塞管路的问题；在供给模块吸入口增加过滤器，可以大大减小因杂质在泵内部聚集造成泵失效的问题，且采用了两级回流方式，解决了因吸入口增加过滤腔而引起的溶液中气泡增多的问题；采用了双作用隔膜泵作为动力源，比单作用隔膜泵更加平衡、稳定，噪声更小；采用了两级回流装置，可减少由于气泡累积等引起的系统喷射精度不稳的问题，提高喷射精度。
附图说明
图1是本发明具体实施方式1提供的尿素溶液供给系统的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式2提供的尿素溶液供给系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一：
请参阅图1所示，图1是本发明具体实施方式1提供的尿素溶液供给系统的结构示意图。
本实施例中，一种尿素溶液供给系统包括通过管路连接的尿素箱1、第一隔膜泵2、第二隔膜泵3、蓄能器4和喷嘴模块5，所述第一隔膜泵2和第二隔膜泵3的进液端和出液端的管路上均安装有配流阀6，使得隔膜泵只能单向抽送溶液，防止倒流。且所述第一隔膜泵2和第二隔膜泵3共用同一电机7驱动，能够充分有效利用了电机输出扭矩，提高了整个隔膜泵的效率，降低能耗，减少成本。所述第一隔膜泵2和第二隔膜泵3存在180°相位差，第二隔膜泵3的吸入口与第一隔膜泵2相连，保证了第二隔膜泵3吸入口由一定预注压力，提高了第二隔膜泵3的流量稳定性。
所述第一隔膜泵2的进液端通过进液管路8与尿素箱1相连通，且所述第一隔膜泵2的出液端分为两路，其中一路通过连接管路9连接第二隔膜泵3的进液端，另一路通过回流管路10与尿素箱1相连通，所述第二隔膜泵3的出液端通过第一出液管路11连接蓄能器4的进液端，所述蓄能器4的出液端分为两路，其中一路通过第二出液管路12连接喷嘴模块5，另一路通过第三出液管路13与所述尿素箱1相连通。所述喷嘴模块5包括雾化喷嘴50和用于控制雾化喷嘴50开关的电磁阀51，为保证该管路中液体可以被抽吸干净，在回吸时，电磁阀51需配合开启。
所述连接管路9上安装有第一换向阀14，所述第一换向阀14采用两位两通电磁阀，所述进液管路8上安装有第二换向阀15，所述第二换向阀15采用两位三通电磁阀，所述第二换向阀15通过管路连接第一出液管路11，所述第一换向阀14和第二换向阀15的设置实现了正向建压输送和反向倒抽共用一个动力装置，且所述第一换向阀14和第二换向阀15是同步工作，因此采用共用电磁铁的方式，即可节省空间也可降低成本。但是为便于结构布置，第一换向阀14和第二换向阀15也可以设置为分别驱动。
所述回流管路10上安装有一级回流模块16，所述第三出液管路13上安装有二级回流模块17，所述一级回流模块16可将大部分气体直接排入尿素箱内部，解决了由增加过滤腔引起负面效应，所述二级回流模块17用于给系统加载，稳压效果好且成本低。
所述进液管路8上安装有过滤器18，保证杂质不会进入隔膜泵内，造成隔膜泵失效，保持供给系统内部清洁。
所述第三出液管路13上于所述蓄能器4与二级回流模块17之间设置有压力传感器19，压力传感器19用于检测管路压力，并反馈至控制电路，以实时控制电机转速。
正常输送尿素溶液时，电机7启动，第一换向阀14和第二换向阀15不得电，第一隔膜泵2和第二隔膜泵3工作，尿素溶液从尿素箱1依次经过过滤器18、第二换向阀15、第一隔膜泵2排出；未回流液体经第一换向阀14和第二隔膜泵3排出；第二隔膜泵3排出的液体经蓄能器4到达喷嘴模块5，电磁阀51控制雾化喷嘴50开启，实施定量喷射。需要注意的是，由第一隔膜泵2排出的部分液体经由一级回流模块16回流至尿素箱1，由第二隔膜泵3排出的部分液体经由二级回流模块17回流至尿素箱1中。
所述第一隔膜泵2的出液端与所述过滤器18的出液端之间通过管路连接有第三换向阀20，所述第三换向阀20采用两位两通电磁阀，将第一隔膜泵2的出口端和进液端连通。
停工回吸管路中的残留液时，第一换向阀14、第二换向阀15和第三换向阀20同时得电，在第二换向阀15作用下，第一隔膜泵2从蓄能器4入口处吸液，第一隔膜泵2排出的液体经由一级回流模块16回流至尿素箱，与此同时，第二隔膜泵3会将部分残留于其入口的液体排至出口，被第一隔膜泵2吸走。回吸过程中雾化喷嘴50会以一定频率开启，以确保该路液体被抽吸干净。抽吸过程结束后，电机7断电，第一换向阀14、第二换向阀15和第三换向阀20同时失电，系统回复初始状态。回吸过程中，第一隔膜泵2从第一出液管路11、第二出液管路12、第三出液管路13和蓄能器4处抽吸尿素，并将过滤器18内的尿素排出，以保证系统内部几乎没有尿素残留。上述过程有效解决了系统残留尿素溶液的问题，易结晶、结冰，造成管路堵塞、损坏系统等问题。
实施例二：
请参阅图2所示，图2是本发明具体实施方式2提供的尿素溶液供给系统的结构示意图。
本实施例与实施例一主要的区别在于：在所述进液管路8与所述第一出液管11之间的管路上安装反抽泵21，第二换向阀15采用两位两通电磁阀，同时省去了第三换向阀20的设置，通过反抽泵21来实现反抽过程，所述反抽泵21采用电机驱动或电磁驱动的任一种。其余部分与实施例一的结构相同。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种尿素溶液供给系统，其包括通过管路连接的尿素箱、第一隔膜泵、第二隔膜泵、蓄能器和喷嘴模块，其特征在于，所述第一隔膜泵的进液端通过进液管路与尿素箱相连通，且所述第一隔膜泵的出液端分为两路，其中一路通过连接管路连接第二隔膜泵的进液端，另一路通过回流管路与尿素箱相连通，所述第二隔膜泵的出液端通过第一出液管路连接蓄能器的进液端，所述蓄能器的出液端分为两路，其中一路通过第二出液管路连接喷嘴模块，另一路通过第三出液管路与所述尿素箱相连通，所述连接管路上安装有第一换向阀，所述回流管路上安装有一级回流模块，所述第三出液管路上安装有二级回流模块，所述进液管路上安装有第二换向阀，所述第二换向阀通过管路连接第一出液管路。
2.根据权利要求1所述的尿素溶液供给系统，其特征在于，所述进液管路与所述第一出液管之间还安装有反抽泵，所述反抽泵采用电机驱动或电磁驱动的任一种。
3.根据权利要求1或2所述的尿素溶液供给系统，其特征在于，所述进液管路上安装有过滤器。
4.根据权利要求1所述的尿素溶液供给系统，其特征在于，所述第一隔膜泵和第二隔膜泵共用一个驱动装置。
5.根据权利要求1所述的尿素溶液供给系统，其特征在于，所述第一隔膜泵和第二隔膜泵的进液端和出液端的管路上均安装有配流阀。
6.根据权利要求1所述的尿素溶液供给系统，其特征在于，所述第三出液管路上于所述蓄能器与二级回流模块之间设置有用于检测管路压力的压力传感器。
7.根据权利要求1所述的尿素溶液供给系统，其特征在于，所述喷嘴模块包括雾化喷嘴和用于控制雾化喷嘴开关的电磁阀。
8.根据权利要求4所述的尿素溶液供给系统，其特征在于，所述驱动装置采用电机驱动或电磁驱动的任一种。
9.根据权利要求1所述的尿素溶液供给系统，其特征在于，所述第一换向阀和第二换向阀共用同一电磁铁驱动。
10.根据权利要求3所述的尿素溶液供给系统，其特征在于，所述第一隔膜泵的出液端与所述过滤器的出液端之间通过管路连接有第三换向阀。
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