CN108518262A - 具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统及使用方法，所述具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统包括：压力容器；渗水腔，其设置在所述压力容器的上部，所述渗水腔为方形壳体状；所述渗水腔的侧壁上部由渗水膜制成，所述渗水腔的内腔通过渗水膜与压力容器相通；所述渗水腔的下部内置有第一活塞，所述第一活塞与所述渗水腔的内壁一圈密封紧贴；第一弹簧；连接轴；尿素泵，其进口管道与尿素箱相通，且其出口管道通过所述第一开口与所述压力容器连通；进气管道；第一单向阀和第二单向阀，其分别设置在第一管道和第二管道。本发明具有节能环保、自动清洗等优点，可广泛应用于尿素泵清洗技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及尿素泵清洗技术领域。更具体地说，本发明涉及一种具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统及使用方法。
背景技术
目前柴油机尾气净化降氮氧化物系统都需要在发动机排气管中加注少量尿素水溶液，尿素在高温下分解成氨气，在SCR催化剂帮助下，与氮氧化物产生反应，生成氮气和水。通常柴油车车用尿素均为浓度32.5％(即尿素与水的共晶点)的尿素水溶液。
尿素泵内部的尿素传输通道从泵至尿素喷嘴都有可能在尿素泵停止运行后，由于清洗不干净而残留尿素水溶液。如图1所示，尿素水溶液最容易在尿素水溶液与空气汇合处形成尿素水溶液残留，并不断积累，最终会导致堵塞。事实上，尿素泵内残余尿素结晶堵塞是当今一个世界难题，也是一种极为普遍的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能环保、自动清洗的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统及使用方法。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，包括：压力容器，其为密封的方形壳体状，所述压力容器的上部设置有第一开口、第二开口、第三开口；渗水腔，其设置在所述压力容器的上部，所述渗水腔为方形壳体状；所述渗水腔的侧壁上部由渗水膜制成，所述渗水腔的内腔通过渗水膜与压力容器相通；所述渗水腔的下部内置有第一活塞，所述第一活塞与所述渗水腔的内壁一圈密封紧贴；第一弹簧，其竖直的内置于所述压力容器，所述第一弹簧的下端与压力容器的底板的中部固定，所述第一弹簧的上端同轴固定有第二活塞，所述第二活塞与压力容器的内壁一圈密封紧贴；连接轴，其下端垂直且同轴固定在所述第二活塞的上端，且其上端穿过渗水腔的底板与所述第一活塞的下端面同轴固定；尿素泵，其进口管道与尿素箱相通，且其出口管道通过所述第一开口与所述压力容器连通；进气管道，其一端通过气阀与储气罐连通，且其另一端与尿素喷嘴连通；所述进气管道沿其进气方向的后侧连通有第一管道，所述进气管道沿其进气方向的前端连通有第二管道；所述第一管道远离进气管道的一端无缝连接所述第二开口且与渗水腔的内腔的上部相通；所述第二管道远离进气管道的一端无缝连接所述第三开口且与压力容器的内腔相通；第一单向阀和第二单向阀，其分别设置在第一管道和第二管道。
优选地，所述压力容器和尿素泵内置于所述尿素箱。
优选地，所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，还包括刮刀，其为口字型；所述刮刀同轴且贴合设置在所述第二活塞的下端面，所述刮刀的刀刃贴合所述压力容器的内侧壁一圈。
优选地，所述第一弹簧的下端同轴套设有固定设置的导向筒。
优选地，所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，还包括收集筒；所述收集筒为上下敞口的四棱台形的壳体状，所述收集筒的上端与压力容器的内侧壁一圈固定，所述收集筒的下端与压力容器的底板无缝固定；所述压力容器的底板上位于导向筒与收集筒之间的部位设有可开合的排泄口。
优选地，所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，还包括振动筒和振动电机；所述振动筒为上下敞口的四棱台形的壳体状，所述振动筒平行设置于所述收集筒的外部，所述振动筒的上端与压力容器的内侧壁一圈固定，所述振动筒的下端与压力容器的底板无缝固定；所述振动筒与收集筒之间均匀设置多个第二弹簧；所述振动电机固定在振动筒的外壁。
一种具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统的使用方法，包括以下步骤：S1、开启气阀，尿素泵正抽；第一单向阀在气体的压力下关闭，气体从进气管道流通；尿素泵将尿素箱的尿素水溶液抽入压力容器，尿素水溶液从压力容器经过第二单向阀流向进气管道；气体和尿素水溶液在进气管道与第二管道连通处混合后，从尿素喷嘴喷出；同时，第二活塞在尿素水溶液的压力作用下下压，尿素水溶液中的水分子渗透进渗水腔，并充满渗水腔；S2、关闭气阀，尿素泵反抽；尿素泵将压力容器中的尿素水溶液反抽至尿素箱，压力容器产生负压，负压驱动第二活塞向上运动，渗水腔中的水从第一单向阀流出，并流入进气管道，从尿素喷嘴喷出；S3、关闭尿素泵，气阀打开；S4、气阀关闭。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明所述渗水膜两侧存在浓度差，利用尿素泵所产生的压力使水加速从尿素水溶液中渗透出来并集合在渗水腔内。再利用尿素泵反抽形成负压，在负压作用下，渗水腔内的水通过第一管道喷出稀释并清洗进气管道的残余尿素水溶液，不仅节约水资源，实现了水资源的二次利用，节能环保，而且能及时自动冲刷、稀释进气管道及第二管道、尿素与空气汇合处残余的尿素水溶液，避免了尿素在管道内结晶堵塞，故本发明是一种节能环保、自动清洗的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为现有的尿素泵的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明所述压力容器与尿素泵设置于尿素箱外的示意图；
图4为本发明所述收集筒和振动筒的连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图2-4所示，本发明提供一种具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，包括：压力容器1，其为密封的方形壳体状，所述压力容器1的上部设置有第一开口14、第二开口15、第三开口16；渗水腔2，其设置在所述压力容器1的上部，所述渗水腔2为方形壳体状；所述渗水腔2的侧壁上部由渗水膜13制成，所述渗水腔2的内腔通过渗水膜13与压力容器1相通；所述渗水腔2的下部内置有第一活塞3，所述第一活塞3与所述渗水腔2的内壁一圈密封紧贴；第一弹簧4，其竖直的内置于所述压力容器1，所述第一弹簧4的下端与压力容器1的底板的中部固定，所述第一弹簧4的上端同轴固定有第二活塞6，所述第二活塞6与压力容器1的内壁一圈密封紧贴；连接轴5，其下端垂直且同轴固定在所述第二活塞6的上端，且其上端穿过渗水腔2的底板与所述第一活塞3的下端面同轴固定；尿素泵7，其进口管道与尿素箱21相通，且其出口管道通过所述第一开口14与所述压力容器1连通；进气管道8，其一端通过气阀9与储气罐连通，且其另一端与尿素喷嘴连通；所述进气管道8沿其进气方向的后侧连通有第一管道10，所述进气管道8沿其进气方向的前端连通有第二管道11；所述第一管道10远离进气管道8的一端无缝连接所述第二开口15且与渗水腔2的内腔的上部相通；所述第二管道11远离进气管道8的一端无缝连接所述第三开口16且与压力容器1的内腔相通；第一单向阀12和第二单向阀22，其分别设置在第一管道10和第二管道11。
在该种技术方案中，所述渗水膜13内侧为水溶液，外侧为尿素水溶液，使得渗水膜13内外存在浓度差。气阀9开启且尿素泵7正抽，将尿素箱21中的尿素水溶液抽至压力容器1，压缩空气从进气管道8流通，第一单向阀12在气压作用下关闭，第二单向阀22在尿素水溶液的压力作用下打开，使得尿素水溶液流向第二管道，与空气汇合，被空气携带至尿素喷嘴喷入发动机排气管内。同时，第二活塞在压力容器内尿素压力的驱动下向下运动至底部，压力容器内尿素水溶液在压力作用下，使得尿素水溶液中的水分子以极慢的速度向渗水腔100内渗透，直至水充满渗水腔100为止。气阀9关闭且尿素泵7反抽，将尿素水溶液从压力容器1中抽回尿素箱21中，压力容器1产生负压，第二单向阀22关闭，且在负压及第一弹簧4的作用下，第二活塞6推动第一活塞3向上，渗水腔2中的水从第一单向阀12流出，流向进气管道8，然后继续流向第二管道，溶解、稀释进气管道和第二管道内，尤其是尿素水溶液与空气汇合处的残留尿素。随后气阀打开，将所有残留尿素水溶液吹至尿素喷嘴，释放在发动机的排气管中。渗水腔内的水为从尿素水溶液中渗透出来而生产纯净水或者浓度远远低于尿素箱21内尿素水溶液浓度的尿素水溶液。利用上述渗透方法所产生的水或者低浓度尿素水溶液来稀释并清洗进气管道的残余尿素水溶液。本发明可通过DCU处理系统控制器控制。渗水腔为密闭的壳体状，仅仅通过其侧壁上部的渗水膜与压力容器1相通。渗水腔可以像图2-3所示，与压力容器共用顶板，并保持密封，也可以具有另一顶板，并且通过其顶板与压力容器的顶板连接。渗水的速度可以通过采用不同渗水率的渗透膜或者调整渗透膜的面积来实现。本申请中虽然以尿素水溶液作为例子，实际上也可以用于任何其他溶液。所述压力容器及渗水腔不限于方体状，也可以是圆柱状，或其他壳体状。所述渗水腔的底板有供连接轴恰好穿过的通孔。第一活塞与渗水腔，第二活塞与压力容器，连接轴与通孔间的密封性好。
在另一种技术方案中，所述压力容器1和尿素泵7内置于所述尿素箱21。
在该种技术方案中，压力容器1与尿素泵7可以放置在尿素箱21内，也可以设置在尿素箱21外。压力容器1与尿素泵7设置在尿素箱21内时，进口管道可以省去，尿素泵7的进口与尿素箱21直接连通。压力容器1与尿素泵7设置在尿素箱21内时，仅仅只有进气管道、尿素喷嘴、第一管道及第二管道与进气管道相连通的一端位于尿素箱外侧，如图2所示，减小本发明占用的空间。
在另一种技术方案中，所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，还包括刮刀17，其为口字型；所述刮刀17同轴且贴合设置在所述第二活塞6的下端面，所述刮刀17的刀刃贴合所述压力容器1的内侧壁一圈。
在该种技术方案中，设置刮刀17，可以防止压力容器1下部的内壁上凝结尿素结晶，保证第二活塞6与压力容器1内壁的良好的密封性。在第二活塞上下运动的过程中，带动其下部的刮刀进行运动，并刮下压力容器下部的内壁上的尿素结晶。
在另一种技术方案中，所述第一弹簧4的下端同轴套设有固定设置的导向筒18。在该种技术方案中，导向筒18在不影响第一活塞3的行程的前提下，可以对第一弹簧4起到导向的作用。导向筒固定在压力容器的底板上。
在另一种技术方案中，所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，还包括收集筒19；所述收集筒19为上下敞口的四棱台形的壳体状，所述收集筒19的上端与压力容器1的内侧壁一圈固定，所述收集筒19的下端与压力容器1的底板无缝固定；所述压力容器1的底板上位于导向筒18与收集筒19之间的部位设有可开合的排泄口。在该种技术方案中，刮刀17刮落的尿素的结晶，通过排泄口回收利用。
在另一种技术方案中，所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，还包括振动筒20和振动电机；所述振动筒20为上下敞口的四棱台形的壳体状，所述振动筒20平行设置于所述收集筒的外部，所述振动筒20的上端与压力容器1的内侧壁一圈固定，所述振动筒20的下端与压力容器1的底板无缝固定；所述振动筒20与收集筒19之间均匀设置多个第二弹簧23；所述振动电机固定在振动筒的外壁。在该种技术方案中，振动电机与振动筒20配合，防止刮刀17刮落的尿素结晶在收集筒19上堆积。
一种具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统的使用方法，包括以下步骤：S1、开启气阀9，尿素泵7正抽；第一单向阀12在气体的压力下关闭，气体从进气管道8流通；尿素泵7将尿素箱21的尿素水溶液抽入压力容器1，尿素水溶液从压力容器1经过第二单向阀22流向进气管道8；气体和尿素水溶液在进气管道8与第二管道11连通处混合后，从尿素喷嘴喷出；同时，第二活塞6在尿素水溶液的压力作用下下压，尿素水溶液中的水分子渗透进渗水腔2，并充满渗水腔2；S2、关闭气阀9，尿素泵7反抽；尿素泵7将压力容器1中的尿素反抽至尿素箱21，压力容器1产生负压，负压驱动第二活塞6向上运动，渗水腔2中的水从第一单向阀12流出，并流入进气管道8，从尿素喷嘴喷出；S3、关闭尿素泵7，气阀9打开；S4、气阀9关闭。步骤S2中渗水腔2中的水从第一单向阀12流出，流向进气管道8，然后继续流向第二管道，溶解、稀释进气管道和第二管道内，尤其是尿素水溶液与空气汇合处的残留尿素。步骤S3将气阀打开，将所有残留尿素吹至尿素喷嘴，释放在尿素喷嘴连接的发动机的排气管中。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，其特征在于，包括：
压力容器，其为密封的方形壳体状，所述压力容器的上部设置有第一开口、第二开口、第三开口；
渗水腔，其设置在所述压力容器的上部，所述渗水腔为方形壳体状；所述渗水腔的侧壁上部由渗水膜制成，所述渗水腔的内腔通过渗水膜与压力容器相通；所述渗水腔的下部内置有第一活塞，所述第一活塞与所述渗水腔的内壁一圈密封紧贴；
第一弹簧，其竖直的内置于所述压力容器，所述第一弹簧的下端与压力容器的底板的中部固定，所述第一弹簧的上端同轴固定有第二活塞，所述第二活塞与压力容器的内壁一圈密封紧贴；
连接轴，其下端垂直且同轴固定在所述第二活塞的上端，且其上端穿过渗水腔的底板与所述第一活塞的下端面同轴固定；
尿素泵，其进口管道与尿素箱相通，且其出口管道通过所述第一开口与所述压力容器连通；
进气管道，其一端通过气阀与储气罐连通，且其另一端与尿素喷嘴连通；所述进气管道沿其进气方向的后侧连通有第一管道，所述进气管道沿其进气方向的前端连通有第二管道；所述第一管道远离进气管道的一端无缝连接所述第二开口且与渗水腔的内腔的上部相通；所述第二管道远离进气管道的一端无缝连接所述第三开口且与压力容器的内腔相通；
第一单向阀和第二单向阀，其分别设置在第一管道和第二管道。
2.如权利要求1所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，其特征在于，所述压力容器和尿素泵内置于所述尿素箱。
3.如权利要求1所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，其特征在于，还包括刮刀，其为口字型；
所述刮刀同轴且贴合设置在所述第二活塞的下端面，所述刮刀的刀刃贴合所述压力容器的内侧壁一圈。
4.如权利要求1所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，其特征在于，所述第一弹簧的下端同轴套设有固定设置的导向筒。
5.如权利要求3所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，其特征在于，还包括收集筒；
所述收集筒为上下敞口的四棱台形的壳体状，所述收集筒的上端与压力容器的内侧壁一圈固定，所述收集筒的下端与压力容器的底板无缝固定；
所述压力容器的底板上位于导向筒与收集筒之间的部位设有可开合的排泄口。
6.如权利要求5所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统，其特征在于，还包括振动筒和振动电机；
所述振动筒为上下敞口的四棱台形的壳体状，所述振动筒平行设置于所述收集筒的外部，所述振动筒的上端与压力容器的内侧壁一圈固定，所述振动筒的下端与压力容器的底板无缝固定；所述振动筒与收集筒之间均匀设置多个第二弹簧；
所述振动电机固定在振动筒的外壁。
7.一种如权利要求1所述的具有加压渗水清洗功能的尿素泵系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、开启气阀，尿素泵正抽；第一单向阀在气体的压力下关闭，气体从进气管道流通；尿素泵将尿素箱的尿素水溶液抽入压力容器，尿素水溶液从压力容器经过第二单向阀流向进气管道；气体和尿素水溶液在进气管道与第二管道连通处混合后，从尿素喷嘴喷出；同时，第二活塞在尿素水溶液的压力作用下下压，尿素水溶液中的水分子渗透进渗水腔，并充满渗水腔；
S2、关闭气阀，尿素泵反抽；尿素泵将压力容器中的尿素水溶液反抽至尿素箱，压力容器产生负压，负压驱动第二活塞向上运动，渗水腔中的水从第一单向阀流出，并流入进气管道，从尿素喷嘴喷出；
S3、关闭尿素泵，气阀打开；
S4、气阀关闭。
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Application publication date: 20180911 Assignee: Wuhan luotefu Technology Co.,Ltd. Assignor: LOTUSFAIRY POWER TECHNOLOGIES CORP. Contract record no.: X2019420000008 Denomination of invention: Urea pump system with pressurized water seepage cleaning function and using method thereof Granted publication date: 20190730 License type: Exclusive License Record date: 20191106 |
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Denomination of invention: Urea pump system with pressurized water seepage cleaning function and its application method Effective date of registration: 20220316 Granted publication date: 20190730 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: LOTUSFAIRY POWER TECHNOLOGIES Corp. Registration number: Y2022420000064 |
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Denomination of invention: Urea pump system with pressurized water seepage cleaning function and its usage method Effective date of registration: 20230607 Granted publication date: 20190730 Pledgee: Jiangxia Branch of Hankou Bank Co.,Ltd. Pledgor: LOTUSFAIRY POWER TECHNOLOGIES Corp. Registration number: Y2023420000223 |
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