CN114087052A - 一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置 - Google Patents
一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114087052A CN114087052A CN202111343677.1A CN202111343677A CN114087052A CN 114087052 A CN114087052 A CN 114087052A CN 202111343677 A CN202111343677 A CN 202111343677A CN 114087052 A CN114087052 A CN 114087052A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foam alloy
- heating plate
- catalytic device
- alloy heating
- electrically heated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 65
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 18
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
本发明涉及发动机尾气污染物治理技术领域，具体为一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，包括绝缘支撑架、泡沫合金加热盘、筒体，绝缘支撑架固定安装在筒体内，并固定支撑泡沫合金加热盘，泡沫合金加热盘涂覆有催化剂，并在所述泡沫合金加热盘的中心及边缘处分别设置电极。泡沫合金加热盘为圆形，通过激光切割出不同结构来控制电阻大小，达到设计要求。泡沫合金加热盘本体具有连续的3D圆形孔作为透气孔，由于泡沫合金的比表面积大，其对气体的加热效率高，能快速加热泡沫合金表面涂敷的催化剂，到活性温度，且能保证催化剂的温度报纸高于加热器后排气温度50℃以上，使发动机在冷启动以及低速低负荷运转条件下，CO/THC的清除效率提高。
Description
技术领域
本发明涉及发动机尾气污染物治理技术领域，具体为一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置。
背景技术
氧化催化器DOC及三元催化器TWC技术作为相对成熟的汽车尾气减排降低CO/THC技术需要在温度较高的条件下进行。由于下一阶段国Ⅶ排放法规要求轻型车CO/THC排放要降低30％以上，重型车CO/THC排放要降低60％以上，而催化氧化器DOC及三元催化器TWC技术在冷启动以及低速低负荷运转条件下，CO/THC的清除效率大幅降低，不利于汽车尾气CO/THC排放目标的实现。
现有的汽车尾气系统也有通过设置加热装置来提高尾气温度，但这种加热方式需要在尾气排放管道内额外单独增加加热部件，使结构更加复杂，并且并不能直接从内部对催化剂载体加热，启动时无法快速达到加热催化剂的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于发动机尾气处理的电加热催化装置，在在发动机低温启动时以及低速运转时，加热尾气及催化剂，使发动机排气污染物在较低的温度下得到快速处理，具体方案如下
一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，包括：
筒体，截面为圆形，安装于发动机尾气排气管；
绝缘支撑架，固定安装在筒体内；
泡沫合金加热盘，与所述绝缘支撑架固定，泡沫合金加热盘的本体通过切割泡沫合金形状而形成，具有连续的3D孔作为透气孔，所述3D孔涂覆有催化剂；
在所述泡沫合金加热盘的中心及边缘处分别设置电极。
采用泡沫合金制作成的泡沫合金加热盘，由于泡沫合金的比表面积大，其对气体的加热效率高，能快速加热泡沫合金表面涂敷的催化剂，电加热泡沫合金能很快将催化剂加热到活性温度，且能保证催化剂的温度保持高于加热器后排气温度50℃以上，从而使发动机在冷启动以及低速低负荷运转条件下，CO/THC的清除效率提高。
进一步的改进，所述绝缘支撑架包括：支撑环，数量不少两个，所述支撑环同心设置，最外层的支撑环所所述筒体焊接固定；绝缘棒，数量不少两个，以所述支撑环圆心为中心呈放射性环形阵列布置，并与所述支撑环固定。进一步的改进，所述绝缘棒为喷涂有绝缘材料的金属棒，并与所述支撑环焊接固定。
这种绝缘支撑架的结构在对泡沫合金加热盘提供支撑的同时还能减少占用的管道空间，以减少空气阻力的。
进一步的改进，所述泡沫合金加热盘为圆形，通过切割泡沫合金形成具有环形肋条的圆盘，从而使不同的环形肋条具有不同的电阻。所述环形肋条不少于两根，环形肋条之间设有连接条。
这种多条环形肋条形状的圆盘一方面在空气动力学上能够在增加与空气接触面积的同时，尽可能的减少空气阻力；另一方在电热效应性能方面，环形肋条对电流分流并增加了泡沫合金加热盘截面周长，有利于电流产生更多的热量。
进一步的改进，所述泡沫合金加热盘的中心设置正电极，泡沫合金加热盘的边缘处及筒体设置负电极，筒体与泡沫合金加热盘边缘连接。所述筒体外壁固定设置正电极座，所述正电极穿过所述筒体并被所述电极座固定。
由于筒体与泡沫合金加热盘边缘连接作为负电极，可以直接接地线，正电极由泡沫合金加热盘引出，仅需设置一个正极电极座即可。绝缘棒的截面为圆形，与泡沫合金加热盘的盘固定连接后，覆盖的盘面较小，使泡沫合金加热盘的盘面更多的暴露出来与尾气接触，进行催化反应。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)由于采用泡沫合金制作成的泡沫合金加热盘，泡沫合金的比表面积大，其对气体的加热效率高，可以快速对催化剂及空气进行加热，能保证催化剂的温度报纸高于加热器后排气温度50℃以上，从而使使发动机在冷启动以及低速低负荷运转条件下，CO/THC的清除效率提高。
(2)这种多条环形肋条形状的圆盘一方面在空气动力学上能够在增加与空气接触面积的同时，尽可能的减少空气阻力；另一方在电热效应性能方面，环形肋条对电流分流并增加了泡沫合金加热盘截面周长，有利于电流产生更多的热量，提高升温速度，进一步有利于CO/THC的清除效率提高。
(3)电加热提高催化剂活性后，能降低催化剂中贵金属的使用量20％以上，大大降低了DOC和TWC的生产成本。
(4)筒体与泡沫合金加热盘边缘连接作为负电极，可以直接接地线，正电极由泡沫合金加热盘引出，仅需设置一个正极电极座即可。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定，在附图中：
图1为本发明提供的应用于发动机尾气处理的电加热催化装置的整体结构立体示意图；
图2为本发明提供的应用于发动机尾气处理的电加热催化装置的整体结构立体另一角度示意图；
图3为绝缘支撑架结构示意图；
图4为泡沫合金加热盘整体结构示意图；
图5-6为泡沫合金加热盘本体微观结构示意图。
图中：
1.绝缘支撑架；
11.支撑环；
12.绝缘棒；
2.泡沫合金加热盘；
21.环形肋条；
3.筒体；
4.正电极；
5.负电极；
6.正电极座。
具体实施方式
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本实施提供一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，整体机构如图1-2所示，包括绝缘支撑架1、泡沫合金加热盘2，绝缘支撑架1固定安装在筒体3内，并固定支撑泡沫合金加热盘2。
绝缘支撑架1的结构如图3所示，包括支撑环11、绝缘棒12，支撑环11的量不少两个，支撑环同心设置，最外层的支撑环所筒体焊接固定，本实施例以两个为例进行展示。绝缘棒12数量也不少两个，以支撑环圆心为中心呈放射性环形阵列布置，并与支撑环固定。绝缘棒12为喷涂有绝缘材料的截面为圆形的金属棒，并与支撑环11焊接固定。
这种绝缘支撑架的结构在对泡沫合金加热盘2提供支撑的同时还能减少占用的管道空间，以减少空气阻力的。
泡沫合金加热盘2的整体结构如图4所示，所述泡沫合金加热盘2为圆形，通过切割泡沫合金形成具有环形肋条21的圆盘，从而使不同的环形肋条21具有不同的电阻。所述环形肋条不少于两根，环形肋条之间设有连接条。这种多条环形肋条形状的圆盘一方面在空气动力学上能够在增加与空气接触面积的同时，尽可能的减少空气阻力；另一方在电热效应性能方面，环形肋条对电流分流并增加了泡沫合金加热盘截面周长，有利于电流产生更多的热量。
泡沫合金加热盘2的盘面与绝缘棒12通过固定连接，由于绝缘棒12的截面为圆形，与泡沫合金加热盘2的盘面焊接后，覆盖的盘面较小，使泡沫合金加热盘2的盘面更多的暴露出来与尾气接触，进行催化反应。
泡沫合金加热盘2采用泡沫合金制作成，泡沫合金加热盘本体微观结构如图5-6所示，具有连续的3D孔，所述3D孔涂覆有催化剂，并在泡沫合金加热盘的中心及边缘处分别设置电极。
由于泡沫合金的比表面积大，其对气体的加热效率高，能快速加热泡沫合金表面涂敷的催化剂，电加热泡沫合金能很快将催化剂加热到活性温度，且能保证催化剂的温度保持高于加热器后排气温度80℃以上，从而使发动机在冷启动以及低速低负荷运转条件下，CO/THC的清除效率提高。
泡沫合金加热盘2的中心设置正电极4，筒体与泡沫合金加热盘边缘连接并设置负电极5，筒体3外壁固定设置电极座6，正电极4穿过筒体3并被电极座6固定。筒体与泡沫合金加热盘边缘连接作为负电极，可以直接接线，正电极由泡沫合金加热盘引出，仅需设置一个正极电极座即可。
工作过程：当汽车发动机启动或处于低速运转时，本装置的正负极被电路供电，电流流通泡沫合金加热盘产生热量，对催化剂加热到活性温度，同时也给尾气进行了加热，使发动机在冷启动以及低速低负荷运转条件下，CO/THC的清除效率提高。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，其特征在于，包括：
筒体，截面为圆形，安装于发动机尾气排气管；
绝缘支撑架，固定安装在所述筒体内；
泡沫合金加热盘，与所述绝缘支撑架固定，泡沫合金加热盘的本体通过切割泡沫合金形状而形成，具有连续的3D孔，所述3D孔涂覆有催化剂；
在所述泡沫合金加热盘的中心及边缘处分别设置电极。
2.如权利要求1所述的应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，其特征在于，所述绝缘支撑架包括：
支撑环，数量不少两个，所述支撑环同心设置，最外层的支撑环所所述筒体焊接固定；
绝缘棒，数量不少两个，以所述支撑环圆心为中心呈放射性环形阵列布置，并与所述支撑环固定。
3.如权利要求2所述的应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，其特征在于，
所述绝缘棒为采用离子喷涂绝缘材料的金属棒，并与所述支撑环焊接固定。
4.如权利要求3所述的应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，其特征在于，所述泡沫合金加热盘为圆形，通过切割泡沫合金形成具有环形肋条的圆盘，从而使不同的环形肋条具有不同的电阻。
5.如权利要求4所述的应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，其特征在于，所述环形肋条不少于两根，环形肋条之间设有连接条。
6.如权利要求5所述的应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，其特征在于，所述泡沫合金加热盘的固定通过离子喷涂的支撑架固定。
7.如权利要求6所述的应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，其特征在于，所述泡沫合金加热盘的中心设置正电极，泡沫合金加热盘的边缘处及筒体设置负电极，筒体与泡沫合金加热盘边缘连接。
8.如权利要求7所述的应用于发动机尾气处理的电加热催化装置，其特征在于，所述筒体外壁固定设置正电极座，所述正电极穿过所述筒体并被所述电极座固定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111343677.1A CN114087052A (zh) | 2021-11-13 | 2021-11-13 | 一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111343677.1A CN114087052A (zh) | 2021-11-13 | 2021-11-13 | 一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114087052A true CN114087052A (zh) | 2022-02-25 |
Family
ID=80300464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111343677.1A Pending CN114087052A (zh) | 2021-11-13 | 2021-11-13 | 一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114087052A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0604868A1 (en) * | 1992-12-21 | 1994-07-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically heating catalytic apparatus |
| CN1680689A (zh) * | 2004-04-08 | 2005-10-12 | 中国环境科学研究院 | 用于内燃机排气净化装置的电加热器 |
| KR20140063035A (ko) * | 2012-11-16 | 2014-05-27 | 주식회사 퓨어시스 | 탈취 촉매 필터 및 이의 재생 유닛을 구비한 공기제연정화 살균기 |
| CN104279026A (zh) * | 2014-09-10 | 2015-01-14 | 艾蓝腾新材料科技(上海)有限公司 | 机动车尾气后处理系统及其过滤装置和制造方法 |
| CN112459869A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-09 | 艾蓝腾新材料科技(上海)有限公司 | 一种电加热型泡沫合金滤芯 |
| CN112502816A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-16 | 艾蓝腾新材料科技(上海)有限公司 | 一种发动机尾气处理用合金催化剂载体结构 |
| CN112727573A (zh) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 富尔西亚排气系统公司 | 加热废气的加热装置，相关的废气管线和车辆 |
| CN112832887A (zh) * | 2019-11-22 | 2021-05-25 | 佛吉亚排气系统有限公司 | 具有泡沫金属加热元件的废气加热装置 |
-
2021
- 2021-11-13 CN CN202111343677.1A patent/CN114087052A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0604868A1 (en) * | 1992-12-21 | 1994-07-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electrically heating catalytic apparatus |
| CN1680689A (zh) * | 2004-04-08 | 2005-10-12 | 中国环境科学研究院 | 用于内燃机排气净化装置的电加热器 |
| KR20140063035A (ko) * | 2012-11-16 | 2014-05-27 | 주식회사 퓨어시스 | 탈취 촉매 필터 및 이의 재생 유닛을 구비한 공기제연정화 살균기 |
| CN104279026A (zh) * | 2014-09-10 | 2015-01-14 | 艾蓝腾新材料科技(上海)有限公司 | 机动车尾气后处理系统及其过滤装置和制造方法 |
| CN112727573A (zh) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 富尔西亚排气系统公司 | 加热废气的加热装置，相关的废气管线和车辆 |
| CN112832887A (zh) * | 2019-11-22 | 2021-05-25 | 佛吉亚排气系统有限公司 | 具有泡沫金属加热元件的废气加热装置 |
| CN112459869A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-09 | 艾蓝腾新材料科技(上海)有限公司 | 一种电加热型泡沫合金滤芯 |
| CN112502816A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-16 | 艾蓝腾新材料科技(上海)有限公司 | 一种发动机尾气处理用合金催化剂载体结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2990797B2 (ja) | ハニカムヒータ | |
| US11174771B2 (en) | Exhaust gas heating device, associated exhaust line and vehicle | |
| JP5616430B2 (ja) | 多段階で加熱可能なハニカム体 | |
| JP2818473B2 (ja) | 自動車排ガス浄化用触媒コンバーター装置及び自動車排ガスの浄化方法 | |
| JPH04277481A (ja) | 抵抗調節型ヒーター | |
| JP3334898B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JPH08273805A (ja) | 通電発熱可能なハニカム体 | |
| JPH1182000A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3058995B2 (ja) | ハニカムヒーター | |
| CN114087052A (zh) | 一种应用于发动机尾气处理的电加热催化装置 | |
| JPH07166845A (ja) | ハニカムヒーター | |
| JP3393299B2 (ja) | 触媒器 | |
| KR102366583B1 (ko) | 발열 담체 및 발열 담체가 형성된 배기가스 저감 담체 | |
| JP3034913B2 (ja) | 触媒コンバーターの操作方法 | |
| JP2011106308A (ja) | 排気浄化装置 | |
| JP5293833B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
| JP2843426B2 (ja) | 触媒コンバーターの操作方法 | |
| JPH062534A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| CA2045726C (en) | Resistance adjusting type heater, catalytic converter and method of controlling automotive exhaust emissions | |
| CN110307065B (zh) | 用于净化尾气的加热净化部件以及具有这种净化部件的净化装置 | |
| CN112459869A (zh) | 一种电加热型泡沫合金滤芯 | |
| JPH07166846A (ja) | ハニカムヒーター | |
| JPH0650136A (ja) | 多段ハニカムヒーター | |
| CN213743601U (zh) | 一种电加热型泡沫合金滤芯 | |
| JP2818477B2 (ja) | 自動車排ガス浄化用触媒コンバーター |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220225 |