CN115822759A - 基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及SCR系统技术领域，具体而言涉及基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统及控制方法，包括电控计量喷嘴、尿素供液系统、PLC控制器和HMI人机界面，所述供液阶段包括加压阶段和喷射阶段，在所述加压阶段时所述电控计量喷嘴关闭，所述PLC控制器控制所述齿轮泵向所述尿素管路内供液，并使所述尿素管路内的压力控制在6.5bar后进入所述喷射阶段，本系统利用齿轮泵反转产生的负压来抽电控计量喷嘴及尿素管路里的尿素水溶液，防止结晶，采用电控计量喷嘴作为执行机构，以全液方式精确喷射，不需要压缩空气，尿素的喷射和雾化完全靠齿轮泵的6.5bar的压力来实现，省掉了空压机，使系统整体体积小，且成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及SCR系统技术领域，具体而言涉及基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统及控制方法。
背景技术
发动机尾气后处理SCR系统已经成为中、大型功能发动机尾气后处理的主要途径和发展方向，国外的发动机尾气后处理SCR系统主要通过封装公司或电控系统公司对相关部件予以集成，最终形成系统供应，我国也已经产生了SCR后处理系统的主要部件的生产供应商，随着排放标准越来越严格，要求喷射量的控制也越来越精确，系统小型化也是发展趋势，要求能够适应小空间的安装环境。
目前的SCR系统一般采用离心泵用作供给尿素水溶液的动力源，离心泵无法反向吸液，因此停机后无法排空尿素箱出液口至计量阀间管路内的尿素水溶液，带来尿素结晶喷嘴堵塞的问题，虽然目前有使用齿轮泵做为动力源，但该方案仍需要引入气源给尿素水溶液增压，如此则需要配套供气装置，增大了系统整体的体积和成本。
现有技术
专利文献1：CN113482751A一种SCR尿素计量喷射系统
发明内容
本发明提供一种技术方案，一种基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，包括：
电控计量喷嘴，设置于柴油机排气混合管内，用于向排出气体喷射尿素水溶液；
尿素供液系统，被设置用于向所述电控计量喷嘴泵送尿素水溶液；
PLC控制器，电连接到电控计量喷嘴和尿素供液系统，并用于控制所述电控计量喷嘴的喷射量以及所述尿素供液系统的供液压力；
HMI人机界面，电连接到所述PLC控制器，用于接收输入指令并向所述PLC控制器发送信号；
其中，定义所述尿素供液系统包括供液阶段，所述尿素供液系统包括用于容纳尿素水溶液的尿素水溶液存储箱、用于泵送尿素水溶液的齿轮泵以及用于输送尿素水溶液的尿素管路，所述尿素管路上安装有用于检测管路内压力的压力传感器，且所述齿轮泵和压力传感器均与所述PLC控制器信号连接；
所述供液阶段包括加压阶段和喷射阶段，在所述加压阶段时所述电控计量喷嘴关闭，所述PLC控制器控制所述齿轮泵向所述尿素管路内供液，并使所述尿素管路内的压力持续增加，并在增加至预设压力后进入所述喷射阶段，所述电控计量喷嘴开启并以全液方式喷射尿素水溶液。
优选的，所述尿素管路内的压力通过所述压力传感器监测并向所述PLC控制器反馈，同时所述PLC控制器以PID控制方式调节所述齿轮泵的转速，使所述尿素管路内的压力范围控制在6.5bar±0.065bar。
优选的，所述尿素供液系统还包括回流阶段，在所述回流阶段，所述PLC控制器控制所述齿轮泵反转，将所述电控计量喷嘴及尿素管路内存留的尿素水溶液向所述尿素水溶液存储箱内抽送，使所述电控计量喷嘴及尿素管路内存留的尿素水溶液被清空。
优选的，所述齿轮泵的转速范围在100～4000rpm。
优选的，所述PLC控制器实时计算尿素需求量，并控制所述电控计量喷嘴开启的占空比，使所述尿素管路内的尿素水溶液能经所述电控计量喷嘴以全液方式精确喷射。
优选的，还包括用于对所述电控计量喷嘴冷却的喷嘴冷却系统，所述喷嘴冷却系统与PLC控制器电连接，并控制所述电控计量喷嘴的工作温度在50℃～80℃。
优选的，所述喷嘴冷却系统包括用于容纳冷却液的冷却液存储箱、用于泵送冷却液的冷却液循环泵、用于输送冷却液的冷却液循环管路以及用于对冷却液降温的冷却器，所述冷却液存储箱内的冷却液被所述冷却液循环泵泵送通过所述冷却液循环管路输送至所述电控计量喷嘴内对所述电控计量喷嘴降温，并经过所述冷却器回流至所述冷却液存储箱内构成循环液路。
优选的，所述电控计量喷嘴内设有冷却液通道，所述冷却液通道的两端分别连通冷却液进入接口和冷却液排出接口，所述冷却液循环管路分别与所述冷却液进入接口、冷却液排出接口插接密封。
优选的，所述冷却液循环管路上靠近所述冷却液循环泵的输出侧安装有冷却液流量传感器，用于实时监测所述冷却液循环管路内冷却液的流量，并在流量低于设定值时向所述PLC控制器传递报警信号。
优选的，所述冷却液存储箱内安装有用于监测冷却液液位和温度的冷却液液位/温度传感器。
优选的，所述尿素水溶液存储箱内安装有尿素液液位/温度传感器，用于监测尿素水溶液的液位和温度，所述齿轮泵的输入端固定安装有过滤器。
本发明第二方面提供一种技术方案，一种基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、设定参数：通过所述HMI人机界面设定在喷射状态下所述压力传感器的监测数值范围在6.5bar±0.065bar，设定冷却液流量传感器监测的数值在小于0.5L/min后向所述PLC控制器报警；
步骤2、喷嘴冷却系统开启，通过操控所述HMI人机界面，使所述PLC控制器控制冷却液循环泵开启，从冷却液存储箱抽送冷却液，并使冷却液通过所述电控计量喷嘴并控制所述电控计量喷嘴的工作温度在50℃～80℃，而后通过冷却器降温后回流至冷却液存储箱内；
并且，当冷却液流量传感器监测所述冷却液循环管路内的流量小于0.5L/min后向所述PLC控制器报警；
步骤3、尿素喷射：
3.1)、加压阶段：将所述电控计量喷嘴关闭，通过所述PLC控制器控制所述齿轮泵向所述尿素管路内供液，并逐渐使所述尿素管路内的压力增加至6.5bar；
3.2)喷射阶段：当所述尿素管路内的压力控制稳定在6.5bar后，所述电控计量喷嘴开启喷射尿素水溶液；
步骤4、尿素回流：当柴油机关闭，尾气不再排出，通过所述PLC控制器控制所述齿轮泵反转，将所述电控计量喷嘴及尿素管路内存留的尿素水溶液向所述尿素水溶液存储箱内抽送，使所述电控计量喷嘴及尿素管路内存留的尿素水溶液被清空；
步骤5、喷嘴冷却系统关闭，通过操控所述HMI人机界面，使所述PLC控制器控制冷却液循环泵关闭，使所述冷却液循环管路内的冷却液停止循环；
其中，在在喷射阶段，所述PLC控制器以PID控制方式调节所述齿轮泵的转速，使所述尿素管路内的压力范围控制在6.5bar±0.065bar，所述PLC控制器实时计算尿素需求量，并控制所述电控计量喷嘴开启的占空比，使所述尿素管路内的尿素水溶液能在所述电控计量喷嘴处以全液方式精确喷射。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本系统利用齿轮泵反转产生的负压来抽电控计量喷嘴及尿素管路里的尿素水溶液，防止结晶，不需要额为增加回抽泵，成本更低，系统故障率低，体积更小。
2、本系统采用电控计量喷嘴作为执行机构，以全液方式精确喷射，喷射控制更精确可控，雾化效果更好，整套系统不需要压缩空气，尿素的喷射和雾化完全靠齿轮泵的6.5bar的压力来实现，省掉了空压机，使系统整体体积小，且成本更低。
3、本系统内加入喷嘴冷却液循环管路，负责冷却喷嘴，保证冷却水实时的循环，避免喷嘴在高温环境中损毁，并设置了冷却液流量检测传感器，实时监测冷却液的流量，当冷却液的流量小于设定值时，系统进行报警。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是本发明实施例所示基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统在喷射状态的示意图；
图2是本发明实施例所示基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统在回抽状态的示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
随着排放标准越来越严格，要求喷射量的控制也越来越精确，系统小型化也是发展趋势，要求能够适应小空间的安装环境，目前应用在固定式柴油机上的SCR系统，普遍采用离心泵用作供给尿素水溶液的动力源，无法反向吸液，导致停机后喷嘴与计量阀间管路内的尿素水溶液无法排空，存在结晶堵塞的问题，而目前有用齿轮泵做为动力源，实现管路内残留尿素水溶液反抽排空，但仍需要引入气源给尿素水溶液增压，如此则需要配套供气装置，增大了系统整体的体积和成本。
【基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统】
如图1和图2所示，本发明第一方面提供一种技术方案，一种基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，主要应用于固定式柴油机上，采用齿轮泵做为泵送尿素水溶液的动力源，能够正转对尿素水溶液加压或反转排空喷嘴与计量阀间管路内的尿素水溶液，并且不需要配套供气装置，实现全液尿素喷射，旨在减少系统部件，使系统整体小型化。
该装置主要包括电控计量喷嘴10、尿素供液系统20、喷嘴冷却系统30、PLC控制器40和HMI人机界面50。
其中，电控计量喷嘴10设置于柴油机排气混合管内，用于向排出气体喷射尿素水溶液，尿素供液系统20被设置用于向电控计量喷嘴10泵送尿素水溶液，其中PLC控制器40电连接到电控计量喷嘴10和尿素供液系统20，并用于控制电控计量喷嘴10的喷射量以及尿素供液系统20的供液压力，HMI人机界面50电连接到PLC控制器40，用于接收控制信号并向PLC控制器40发送信号。
尿素供液系统
在具体的实施例中，尿素供液系统20包括用于容纳尿素水溶液的尿素水溶液存储箱21、用于泵送尿素水溶液的齿轮泵22以及用于输送尿素水溶液的尿素管路24，尿素管路24上安装有用于检测管路内压力的压力传感器23，且齿轮泵22和压力传感器23均与PLC控制器40信号连接。
进一步的，尿素供液系统20具有供液阶段和回流阶段。
供液阶段
在供液阶段包括加压阶段和喷射阶段，在加压阶段时电控计量喷嘴10关闭，PLC控制器40控制齿轮泵22向尿素管路24内供液，并使尿素管路24内的压力控制在6.5bar后进入喷射阶段，电控计量喷嘴10开启并以全液方式喷射尿素水溶液。
具体的，尿素管路24内的压力通过压力传感器23监测并向PLC控制器40反馈，同时PLC控制器40以PID控制方式调节齿轮泵22的转速，使尿素管路24内的压力范围控制在6.5bar±0.065bar。
进一步的，只有在压力稳定的前提下才能实现喷射量的精确，由此本系统采用齿轮泵22来维持尿素水溶液的供给压力，齿轮泵22是靠两个齿轮的间隙啮合来一点一点的提供压力，所以它可以对压力进行细微的调节，齿轮泵22的转速范围在100～4000rpm，可以利用PLC控制器40实时的控制齿轮泵22的转速，能够让尿素压力很好的稳定到0.1％的误差范围内，为电控计量喷嘴10的精确喷射提供压力稳定的尿素水溶液。
并且齿轮泵22的另一个特点是体积小，能够让整套系统的小型化，与膜片泵相比，它的体积更小，压力更高，雾化效果更好。
回流阶段
当柴油发动机关闭后，无污染气体排出，尿素水溶液停止供给，此时尿素供液系统20处于回流阶段，在回流阶段，PLC控制器40控制齿轮泵22反转，将电控计量喷嘴10及尿素管路24内存留的尿素水溶液向尿素水溶液存储箱21内抽送，使电控计量喷嘴10及尿素管路24内存留的尿素水溶液被清空。
如此，本系统利用齿轮泵22反转产生的负压来抽电控计量喷嘴10及尿素管路24里的尿素水溶液，防止结晶，不需要额为增加回抽泵，成本更低，系统故障率低，体积更小。
为了能实现更精确的喷射控制和更好的雾化效果，本系统采用电控计量喷嘴10作为执行机构，它的喷射控制更精确可控，雾化效果更好，在尿素水溶液的喷射过程中，PLC控制器40实时计算尿素需求量，并控制电控计量喷嘴10开启的占空比，使尿素管路24内的尿素水溶液能在电控计量喷嘴10处以全液方式精确喷射。
整套系统不需要压缩空气，尿素的喷射和雾化完全靠齿轮泵22的6.5bar的压力来实现，省掉了空压机，使系统整体体积小，且成本更低。
喷嘴冷却系统
本系统还包括用于对电控计量喷嘴10冷却的喷嘴冷却系统30，喷嘴冷却系统30与PLC控制器40电连接，并控制电控计量喷嘴10的工作温度在50℃～80℃。
进一步的，喷嘴冷却系统30包括用于容纳冷却液的冷却液存储箱31、用于泵送冷却液的冷却液循环泵32、用于输送冷却液的冷却液循环管路33以及用于对冷却液降温的冷却器34，冷却液存储箱31内的冷却液被冷却液循环泵32泵送通过冷却液循环管路33输送至电控计量喷嘴10内对电控计量喷嘴10降温，并经过冷却器34回流至冷却液存储箱31内构成循环液路。
具体的，电控计量喷嘴10内设有冷却液通道，冷却液通道的两端分别连通冷却液进入接口和冷却液排出接口，冷却液循环管路33分别与冷却液进入接口、冷却液排出接口插接密封，使冷却液循环管路33内流动的冷却液能够流经电控计量喷嘴10的内部，对电控计量喷嘴10进行降温，达到良好的换热效果。
进一步的，为了监控冷却液循环管路33内冷却液的流量，避免冷却液缺少导致电控计量喷嘴10过热损坏，冷却液循环管路33上靠近冷却液循环泵32的输出侧安装有冷却液流量传感器35，用于实时监测冷却液循环管路33内冷却液的流量，并在流量低于设定值时向PLC控制器40传递报警信号。
其中，冷却液存储箱31内安装有用于监测冷却液液位和温度的冷却液液位/温度传感器311，尿素水溶液存储箱21内安装有尿素液液位/温度传感器211，用于监测尿素水溶液的液位和温度，齿轮泵22的输入端固定安装有过滤器212，用于监控存储箱内溶液的温度和余量，可以通过PLC控制器40向HMI人机界面50发送信号，提醒工作人员。
【一种基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统的控制方法】
本发明第二方面提供一种技术方案，一种基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、设定参数：通过HMI人机界面50设定在喷射状态下压力传感器23的监测数值范围在6.5bar±0.065bar，压力稳定的前提下才能实现喷射量的精确，设定冷却液流量传感器35监测的数值在小于0.5L/min后向PLC控制器40报警，足够流量的冷却液才能达到所需的换热效果。
步骤2、喷嘴冷却系统30开启，通过操控HMI人机界面50，使PLC控制器40控制冷却液循环泵32开启，从冷却液存储箱31抽送冷却液，并使冷却液通过电控计量喷嘴10并控制电控计量喷嘴10的工作温度在50℃～80℃，而后通过冷却器34降温后回流至冷却液存储箱31内，并且，当冷却液流量传感器35监测冷却液循环管路33内的流量小于0.5L/min后向PLC控制器40报警，如此，预先开启喷嘴冷却系统30，可以避免电控计量喷嘴10工作时发生过热的情况。
步骤3、尿素喷射：
3.1、加压阶段：将电控计量喷嘴10关闭，通过PLC控制器40控制齿轮泵22向尿素管路24内供液，并逐渐使尿素管路24内的压力增加至6.5bar，为电控计量喷嘴10精确喷射提供稳定的压力。
3.2喷射阶段：当尿素管路24内的压力控制稳定在6.5bar后，电控计量喷嘴10开启喷射尿素水溶液，并且在喷射过程中，PLC控制器40以PID控制方式调节齿轮泵22的转速，使尿素管路24内的压力范围控制在6.5bar±0.065bar，PLC控制器40实时计算尿素需求量，并控制电控计量喷嘴10开启的占空比，使尿素管路24内的尿素水溶液能在电控计量喷嘴10处以全液方式精确喷射。
如此，使电控计量喷嘴10的喷射控制更精确可控，雾化效果更好，整套系统不需要压缩空气，尿素的喷射和雾化完全靠齿轮泵22的6.5bar的压力来实现，省掉了空压机，使系统整体体积小，且成本更低。
步骤4、尿素回流：当柴油机关闭，尾气不再排出，通过PLC控制器40控制齿轮泵22反转，将电控计量喷嘴10及尿素管路24内存留的尿素水溶液向尿素水溶液存储箱21内抽送，使电控计量喷嘴10及尿素管路24内存留的尿素水溶液被清空。
如此，本系统利用齿轮泵22反转产生的负压来抽电控计量喷嘴10及尿素管路24里的尿素水溶液，防止结晶，不需要额为增加回抽泵，成本更低，系统故障率低，体积更小。
步骤5、喷嘴冷却系统30关闭，通过操控HMI人机界面50，使PLC控制器40控制冷却液循环泵32关闭，使冷却液循环管路33内的冷却液停止循环。
结合以上实施例，本系统利用齿轮泵22反转产生的负压来抽电控计量喷嘴10及尿素管路24里的尿素水溶液，防止结晶，不需要额为增加回抽泵，成本更低，系统故障率低，体积更小。本系统采用电控计量喷嘴10作为执行机构，以全液方式精确喷射，喷射控制更精确可控，雾化效果更好，整套系统不需要压缩空气，尿素的喷射和雾化完全靠齿轮泵22的6.5bar的压力来实现，省掉了空压机，使系统整体体积小，且成本更低。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (11)
1.一种基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，其特征在于，包括：
电控计量喷嘴(10)，设置于柴油机排气混合管内，用于向排出气体喷射尿素水溶液；
尿素供液系统(20)，被设置用于向所述电控计量喷嘴(10)泵送尿素水溶液；
PLC控制器(40)，电连接到电控计量喷嘴(10)和尿素供液系统(20)，并用于控制所述电控计量喷嘴(10)的喷射量以及所述尿素供液系统(20)的供液压力；
HMI人机界面(50)，电连接到所述PLC控制器(40)，用于接收输入指令并向所述PLC控制器(40)发送信号；
其中，定义所述尿素供液系统(20)包括供液阶段，所述尿素供液系统(20)包括用于容纳尿素水溶液的尿素水溶液存储箱(21)、用于泵送尿素水溶液的齿轮泵(22)以及用于输送尿素水溶液的尿素管路(24)，所述尿素管路(24)上安装有用于检测管路内压力的压力传感器(23)，且所述齿轮泵(22)和压力传感器(23)均与所述PLC控制器(40)信号连接；
所述供液阶段包括加压阶段和喷射阶段，在加压阶段时，所述电控计量喷嘴(10)关闭，所述PLC控制器(40)控制所述齿轮泵(22)向所述尿素管路(24)内供液，使所述尿素管路(24)内的压力持续增加，并在增加至预设压力后进入所述喷射阶段，在所述喷射阶段时，所述电控计量喷嘴(10)开启并以全液方式喷射尿素水溶液。
2.根据权利要求1所述的基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，其特征在于，所述尿素管路(24)内的压力通过所述压力传感器(23)监测并向所述PLC控制器(40)反馈，同时所述PLC控制器(40)以PID控制方式调节所述齿轮泵(22)的转速，使所述尿素管路(24)内的压力范围控制在6.5bar±0.065bar。
3.根据权利要求1所述的基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，其特征在于，所述PLC控制器(40)实时计算尿素需求量，并控制所述电控计量喷嘴(10)开启的占空比，使所述尿素管路(24)内的尿素水溶液能经所述电控计量喷嘴(10)以全液方式精确喷射。
4.根据权利要求1所述的基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，其特征在于，所述尿素供液系统(20)还包括回流阶段，在所述回流阶段，所述PLC控制器(40)控制所述齿轮泵(22)反转，将所述电控计量喷嘴(10)及尿素管路(24)内存留的尿素水溶液向所述尿素水溶液存储箱(21)内抽送，使所述电控计量喷嘴(10)及尿素管路(24)内存留的尿素水溶液被清空。
5.根据权利要求1-4中的任意一项所述的基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，其特征在于，还包括用于对所述电控计量喷嘴(10)冷却的喷嘴冷却系统(30)，所述喷嘴冷却系统(30)与PLC控制器(40)电连接，并控制所述电控计量喷嘴(10)的工作温度在50℃～80℃。
6.根据权利要求5所述的基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，其特征在于，所述喷嘴冷却系统(30)包括用于容纳冷却液的冷却液存储箱(31)、用于泵送冷却液的冷却液循环泵(32)、用于输送冷却液的冷却液循环管路(33)以及用于对冷却液降温的冷却器(34)，所述冷却液存储箱(31)内的冷却液被所述冷却液循环泵(32)泵送通过所述冷却液循环管路(33)输送至所述电控计量喷嘴(10)内对所述电控计量喷嘴(10)降温，并经过所述冷却器(34)回流至所述冷却液存储箱(31)内构成循环液路。
7.根据权利要求6所述的基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，其特征在于，所述电控计量喷嘴(10)内设有冷却液通道，所述冷却液通道的两端分别连通冷却液进入接口和冷却液排出接口，所述冷却液循环管路(33)分别与所述冷却液进入接口、冷却液排出接口插接密封。
8.根据权利要求6所述的基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，其特征在于，所述冷却液循环管路(33)上靠近所述冷却液循环泵(32)的输出侧安装有冷却液流量传感器(35)，用于实时监测所述冷却液循环管路(33)内冷却液的流量，并在流量低于设定值时向所述PLC控制器(40)传递报警信号。
9.根据权利要求6所述的基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，其特征在于，所述冷却液存储箱(31)内安装有用于监测冷却液液位和温度的冷却液液位/温度传感器(311)。
10.根据权利要求1所述的基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统，其特征在于，所述尿素水溶液存储箱(21)内安装有尿素液液位/温度传感器(211)，用于监测尿素水溶液的液位和温度，所述齿轮泵(22)的输入端固定安装有过滤器(212)。
11.一种权利要求1-10中的任意一项所述基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、设定参数：通过所述HMI人机界面(50)设定在喷射状态下所述压力传感器(23)的监测数值范围在6.5bar±0.065bar，设定冷却液流量传感器(35)监测的数值在小于0.5L/min后向所述PLC控制器(40)报警；
步骤2、喷嘴冷却系统(30)开启，通过操控所述HMI人机界面(50)，使所述PLC控制器(40)控制冷却液循环泵(32)开启，从冷却液存储箱(31)抽送冷却液，并使冷却液通过所述电控计量喷嘴(10)并控制所述电控计量喷嘴(10)的工作温度在50℃～80℃，而后通过冷却器(34)降温后回流至冷却液存储箱(31)内；
并且，当冷却液流量传感器(35)监测冷却液循环管路(33)内的流量小于0.5L/min后向所述PLC控制器(40)报警；
步骤3、尿素喷射：
3.1)、加压阶段：将所述电控计量喷嘴(10)关闭，通过所述PLC控制器(40)控制所述齿轮泵(22)向所述尿素管路(24)内供液，并逐渐使所述尿素管路(24)内的压力增加至6.5bar；
3.2)喷射阶段：当所述尿素管路(24)内的压力控制稳定在6.5bar后，所述电控计量喷嘴(10)开启喷射尿素水溶液；
步骤4、尿素回流：当柴油机关闭，尾气不再排出，通过所述PLC控制器(40)控制所述齿轮泵(22)反转，将所述电控计量喷嘴(10)及尿素管路(24)内存留的尿素水溶液向所述尿素水溶液存储箱(21)内抽送，使所述电控计量喷嘴(10)及尿素管路(24)内存留的尿素水溶液被清空；
步骤5、喷嘴冷却系统(30)关闭，通过操控所述HMI人机界面(50)，使所述PLC控制器(40)控制冷却液循环泵(32)关闭，使所述冷却液循环管路(33)内的冷却液停止循环；
其中，在喷射阶段，所述PLC控制器(40)以PID控制方式调节所述齿轮泵(22)的转速，使所述尿素管路(24)内的压力范围控制在6.5bar±0.065bar，所述PLC控制器(40)实时计算尿素需求量，并控制所述电控计量喷嘴(10)开启的占空比，使所述尿素管路(24)内的尿素水溶液能在所述电控计量喷嘴(10)处以全液方式精确喷射。
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| CN202211486103.4A CN115822759A (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 基于齿轮泵的柴油机尾气净化全液尿素喷射系统及控制方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115416161A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-12-02 | 湖南中联重科新材料科技有限公司 | 喷淋装置及方法 |
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2022
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