CN108412593A - 一种并联筒式后处理结构总成 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及柴油机尾气后处理领域，具体为一种并联筒式后处理结构总成，包括：第一筒体、第二筒体和连接两个筒体的连接管；第一筒体内部依次安装一级SCR载体、二级SCR载体；右端盖的小头端与连接管的另一端焊接相连，大头端与第二筒体一端相连；第二筒体的另一端设置有进气端盖；第二筒体外壁呈分段式结构，各段之间通过抱箍相连，在第二筒体内部从右端盖到进气端盖之间依次设置有DPF载体和DOC载体。连接管内设置有旋流混合管。本发明采用DOC、DPF、SCR集成后处理路线，以尿素水溶液作为还原剂喷入到排气系统中，使其在废气流中分解为氨气并在催化剂的作用下与氮氧化物发生反应，最终转化为无害的氮气和水，从而起到净化汽车尾气的作用。

Description

一种并联筒式后处理结构总成
技术领域
本发明属于柴油机尾气后处理领域，尤其涉及一种并联筒式后处理结构总成。
背景技术
随着日益严苛的排放法规推进，节能减排升级步伐不断加快，柴油车欧六排放标准的实施迫在眉睫。到欧六阶段，仅凭机内净化已无法满足排放要求。目前惯用的欧六后处理路线为：氧化催化转化器（DOC）、颗粒捕集器（DPF）、选择性催化还原转化器（SCR）相结合，实现对柴油车尾气中颗粒物（PM）及氮氧化物（NOx）的严格控制。
目前，将传统SCR技术应用到欧六产品上，NH3均匀性不容易满足设计要求、设计困难、易产生尿素结晶。且国内大部分欧六产品存在占用空间大、拆卸不方便、安装不灵活、装车通用性不好等缺点。
鉴于上述内容，有必要提供一种能够确保SCR能够高效稳定的工作，并且能保证欧六排放标准的柴油车筒式后处理总成。
发明内容
本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供一种并联筒式后处理结构总成，其特征在于，包括：
第一筒体、第二筒体和连接两个筒体的连接管；
所述连接管两端分别连接有结构相同的左端盖和右端盖，
所述左端盖和右端盖分别具有大头端；
和小头端；
所述左端盖的小头端与连接管一端连接，大头端与第一筒体一端相连；所述第一筒体的另一端设置有出气端盖；
所述第一筒体靠近出气端盖处设置有出气管和氮氧化物传感器和PM传感器，所述出气管一端插入第一筒体内，另一端延伸出筒体外壁；所述氮氧化物传感器和PM传感器间隔垂直设置在筒体外壁上；
所述第二筒体的另一端设置有进气端盖；
第一筒体内部从进气端盖到左端盖之间依次安装一级SCR载体、二级SCR载体；
所述右端盖的小头端与连接管的另一端焊接相连，大头端与第二筒体一端相连；
第二筒体靠近进气端盖处设置有进气管，所述进气管一端插入第二筒体内，另一端延伸出筒体外壁，
在筒体内的进气管端部通过安装堵盖密封，进气管圆周均匀设置有多个气孔，
所述第二筒体外壁呈分段式结构，各段之间通过抱箍相连，所述抱箍上周向上还设置有压差传感器，在第二筒体内部从右端盖到进气端盖之间依次设置有DPF载体和DOC载体；
所述连接管内设置有旋流混合管，旋流混合管的端部设置有尿素喷嘴，所述尿素喷嘴伸出于右端盖大头端面，所述旋流管中部垂直焊接一隔板。
对上述技术方案的改进：进气管的外端部垂直管轴线设置有进气法兰，进气法兰和筒壁之间的进气管上安装有温度传感器，温度传感器垂直于进气管设置。
对上述技术方案的改进：第一筒体和第二筒体均具有双层结构，内外筒体之间填充保温棉，外层筒体为保温层外壳。
对上述技术方案的改进：抱箍为可拆式V形抱箍结构。
对上述技术方案的改进：旋流混合管与连接管之间焊接连接。
本发明的有益效果在于：
1、将DOC、DPF封装在一个筒体中，两级SCR封装在另一个筒体内，两个筒体并联放置，通过管路连接，尿素喷嘴安装在管路上；
2、通过DOC氧化HC碳氢化合物、CO一氧化碳等污染物，DPF捕集发动机产生的碳烟颗粒、SCR还原污染物中的NOx等污染物吗，使柴油车尾气排放男足欧六排放标准；
3、DOC端面气流均匀性与燃油均匀性好，为其后的DPF安全再生提供保证；
4、DPF通过法兰及抱箍连接，拆卸方式灵活，方便DPF定期检查、拆除吹灰、重新安装更换等；
5、封装成本低、操作方便快捷、安装角度灵活，左、右侧安装均可；
6、合理的混合结构，显著提高气流及尿素混合的均匀性，且尿素结晶风险较小，实现了较高NOx催化转化效率，能够满足欧六排放标准。
7、筒体、端盖、管路及DOC、DPF、SCR载体均采用双层筒体封装，中间填充保温棉，提高SCR反应的转换效率，降低尿素结晶风险，同时也降低了封装筒体的外表面温度，提高安全性。
附图说明
图1是本发明混合装置的剖视图。
图2是图1的右视图。
图3本发明的第一筒体和第二筒体并排的俯视图。
图4本发明图3的A-A视图。
图5本发明混合装置连接管和第二筒体并排的俯视图。
图6本发明图5的B-B向视图。
图7本发明混合装置的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1-7所示，一种并联筒式后处理结构总成，其特征在于，包括：
第一筒体100、第二筒体200和连接两个筒体的连接管16；
所述连接管两端分别连接有结构相同的左端盖310和右端盖320，
所述左端盖和右端盖分别具有大头端311、321；
和小头端312、322；
所述左端盖的小头端与连接管一端连接，大头端与第一筒体一端相连；所述第一筒体的另一端设置有出气端盖330；
所述第一筒体靠近出气端盖处设置有出气管8和氮氧化物传感器1和PM传感器2，所述出气管一端插入第一筒体内，另一端延伸出筒体外壁；所述氮氧化物传感器1和PM传感器2间隔垂直设置在筒体外壁上；
所述第二筒体的另一端设置有进气端盖340；
第一筒体内部从进气端盖到左端盖之间依次安装一级SCR载体21、二级SCR载体22；
所述右端盖的小头端与连接管的另一端焊接相连，大头端与第二筒体一端相连；
第二筒体靠近进气端盖处设置有进气管3，所述进气管一端插入第二筒体内，另一端延伸出筒体外壁，
在筒体内的进气管端部通过安装堵盖密封，进气管圆周均匀设置有多个气孔，
所述第二筒体外壁呈分段式结构，各段之间通过抱箍7相连，所述抱箍上周向上还设置有压差传感器12，在第二筒体内部从右端盖到进气端盖之间依次设置有DPF载体13和DOC载体11；
所述连接管16内设置有旋流混合管18，旋流混合管的端部设置有尿素喷嘴19，所述尿素喷嘴伸出于右端盖大头端面，所述旋流管中部垂直焊接一隔板17。
对上述技术方案的改进：进气管的外端部垂直管轴线设置有进气法兰，进气法兰和筒壁之间的进气管上安装有温度传感器4，温度传感器垂直于进气管设置。
对上述技术方案的改进：第一筒体和第二筒体均具有双层结构，内外筒体之间填充保温棉，外层筒体为保温层外壳。对废气进行保温提高了SCR反应的转换效率，降低了尿素结晶风险，同时也降低了封装筒体的外表面温度，提高安全性。
对上述技术方案的改进：抱箍7为可拆式V形抱箍结构。
对上述技术方案的改进：旋流混合管18与连接管16之间焊接连接。
具体工作原理为：发动机废气由进气管3进入，然后再进入DOC载体11，在催化剂的作用下发生氧化还原反应，净化废气中的HC与CO成分；接着废气再进入DPF载体13，通过DPF的颗粒捕集与过滤作用，净化废气中的碳烟颗粒成分，之后，废气进入喷射混合单元。
此时尿素喷嘴19将尿素溶液喷射到喷射混合单元，气流与尿素溶液发生混合，在旋流混合管18的导流作用下， 气流在混合管内部发生强烈旋转，形成紊流，之后进入一级SCR载体21端面。混合气流进入一级SCR载体21、二级SCR载体22后，在催化剂的催化作用下，NH3与NOx发生选择性还原反应，生产H2O与N2，净化废气中大部分的NOx。最后，被净化的废气通过出气管8排放到大气中。至此，通过此总成混合单元的混合作用及DOC、DPF、SCR的催化作用，排出废气中的污染物含量能到达到欧六排放标准。
DPF载体段，通过一对可拆式V抱箍7与产品总成连接，拆掉抱箍就可以取出DPF载体13，对DPF载体进行吹灰维护后原路装回即可，方便快捷。
此外，在进气管3上安装有温度传感器4，由于进气结构紧凑，该温度传感器可以用来检测DOC载体11前端的起燃温度，在进气腔筒体上安装有氮氧化物传感器1，用以检测尾气中的NOx含量。在DPF载体两端安装有压差传感器12，用以检测DPF内部积载的碳含量，反馈给发动机ECU信号用以启动DPF再生程序；同时在DPF前端也安装有温度传感器，用来检测DPF的再生温度。在SCR载体前端，也设置有温度传感器，用以检测SCR载体前端面的温度，从而给发动机ECU信号用以确定在合适的温度喷射尿素。在出气端设置有NOx传感器、PM传感器，用以检测尾气中NOx与PM污染物是否满足排放标准，出气端温度传感器用来调整控制策略。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种并联筒式后处理结构总成，其特征在于，包括：
第一筒体（100）、第二筒体（200）和连接两个筒体的连接管（16）；
所述连接管两端分别连接有结构相同的左端盖（310）和右端盖（320），
所述左端盖和右端盖分别具有大头端（311）、（321）；
和小头端（312）、（322）；
所述左端盖的小头端与连接管一端连接，大头端与第一筒体一端相连；所述第一筒体的另一端设置有出气端盖（330）；
所述第一筒体靠近出气端盖处设置有出气管（8）和氮氧化物传感器（1）和PM传感器（2），所述出气管一端插入第一筒体内，另一端延伸出筒体外壁；所述氮氧化物传感器（1）和PM传感器（2）间隔垂直设置在筒体外壁上；
所述第二筒体的另一端设置有进气端盖（340）；
第一筒体内部从进气端盖到左端盖之间依次安装一级SCR载体（21）、二级SCR载体（22）；
所述右端盖的小头端与连接管的另一端焊接相连，大头端与第二筒体一端相连；
第二筒体靠近进气端盖处设置有进气管（3），所述进气管一端插入第二筒体内，另一端延伸出筒体外壁，
在筒体内的进气管端部通过安装堵盖密封，进气管圆周均匀设置有多个气孔，
所述第二筒体外壁呈分段式结构，各段之间通过抱箍（7）相连，所述抱箍上周向上还设置有压差传感器（12），在第二筒体内部从右端盖到进气端盖之间依次设置有DPF载体（13）和DOC载体（11）；
所述连接管（16）内设置有旋流混合管（18），旋流混合管的端部设置有尿素喷嘴（19），所述尿素喷嘴伸出于右端盖大头端面，所述旋流管中部垂直焊接一隔板（17）。
2.如权利要求1所述的一种并联筒式后处理结构总成，其特征在于，所述进气管的外端部垂直管轴线设置有进气法兰，进气法兰和筒壁之间的进气管上安装有温度传感器（4），温度传感器垂直于进气管设置。
3.如权利要求1所述的一种并联筒式后处理结构总成，其特征在于，所述第一筒体和第二筒体均具有双层结构，内外筒体之间填充保温棉，外层筒体为保温层外壳。
4.如权利要求1所述的一种并联筒式后处理结构总成，其特征在于，所述抱箍（7）为可拆式V形抱箍结构。
5.如权利要求1所述的一种并联筒式后处理结构总成，其特征在于，所述旋流混合管（18）与连接管（16）之间焊接连接。
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