CN204457963U - 新型scr箱消音结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型SCR箱消音结构，包括左侧上部设有进气管、右侧下部设有出气管的箱体，进气管上设有与进气管内腔连通的喷嘴，箱体内依次设有穿孔挡板、隔板和穿孔板，穿孔挡板与箱体右侧壁之间形成扩张腔，隔板与穿孔挡板之间的下部安装有催化载体，隔板和穿孔挡板之间上部为与进气管连通的穿孔管，穿孔管的一端与穿孔挡板接触，穿孔管的上部为混合腔,穿孔板与隔板之间形成末腔，箱体的左侧向外鼓起且与穿孔板之间形成用于填充消音材料的穿孔腔,设计多个消音腔有利于管道截面突变引起声阻抗变化，声波多次反射提高中低频声学性能，减小传递能量，而且本实用新型结构简单，提高废气和尿素水溶液的混合效率，消音效果好。

Description

新型SCR箱消音结构

技术领域

本实用新型涉及一种新型SCR箱消音结构。

背景技术

随着国家排放法规逐渐严格，柴油机技术提升面临诸多发展，SCR技术属于柴油机机外净化技术。SCR系统中还原反应的载体是SCR箱，在有限成本和空间下，将SCR催化转化器和柴油机排气消声器集成在一起，形成集成式SCR箱形成已经逐渐被人们认可。油机是周期循环燃烧、做功和进排气，造成各缸之间排气脉冲，在排气尾管中形成强烈脉冲气流，引起排气辐射噪声。为了将柴油机功率损失比和排气背压降低，往往牺牲其声学性能，使得插入损失达不到设计要求，SCR消音器声学性能较差。

SCR消音器结构中催化载体所占体积较大，由于催化载体目数限值，柴油机排气背压增大，使得功率损失增大。 所以柴油机功率损失和排气背压增加，但是排气噪声却没有得到很好的消减，为此，需要优化传统SCR箱内部结构，达到良好的声学目的。

目前我国柴油机集成式SCR箱声学性能和压力损失综合研究工作相对较少。柴油机所配SCR箱，虽然可以满足后处理反应的催化载体，但尤其是大功率柴油机的SCR箱的消音水平远不如纯消声器消音效果，且排气背压超过设计要求，造成功率浪费。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供了一种提高声学性能、降低排气背压、提高尿素水溶液和废气混合效率的新型SCR箱消音结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型包括左侧上部设有进气管、右侧下部设有出气管的箱体，其结构特点是：所述进气管上设有与进气管内腔连通的喷嘴，所述箱体内依次设有穿孔挡板、隔板和穿孔板，所述穿孔挡板与箱体右侧壁之间形成扩张腔，所述隔板与穿孔挡板之间的下部安装有催化载体，所述隔板和穿孔挡板之间上部为与进气管连通的穿孔管，所述穿孔管的一端与穿孔挡板接触，所述穿孔管的上部为混合腔,所述穿孔板与隔板之间形成末腔，所述箱体的左侧向外鼓起且与穿孔板之间形成用于填充消音材料的穿孔腔。

所述穿孔管上密布有多个穿孔。

所述穿孔挡板上均布有多个小孔和至少一个大孔。

所述出气管的端部伸入末腔内，所述出气管的另一端部连接有伸出箱体的出气尾管，所述出气尾管向下倾斜设置，所述出气管与出气尾管的连接处为环形过渡。

所述出气管位于末腔内的端部设有导流环。

所述进气管位于末腔内的部分为进气腔，所述喷嘴与进气腔连通。

所述进气管和穿孔管在隔板处焊接为一体。

所述箱体的外壁上设有多个支架，便于箱体固定。

所述催化载体上密布有多个单孔通道，利于混合气整流，降低混合气絮流噪声。

与现有技术相比本实用新型具有以下优点：穿孔挡板、隔板和穿孔板将箱体内部分为混合腔、扩张腔、末腔和穿孔腔，隔板和穿孔挡板之间设有催化载体，废气和尿素溶液经穿孔管进入混合腔，再通过穿孔挡板进入扩张腔，流通过程中提高了混合效率，即使在柴油机低转速工况出现废气流量不足和温度低的情况，也能够保证废气和尿素水溶液的混合效率，防止尿素水溶液低温状态结晶；混合气体进入催化载体中进行催化还原反应，而后进入末腔，再经过穿孔板进入穿孔腔，穿孔板和吸音材料有利于提高中高频的消音效果；出气管位于末腔中的端部设有导流环，环形导流口有利于减小压力损失和防止再生噪声；出气管和出气尾管之间有环形过渡，并且出气尾管向下倾斜设置，因此在不增加背压的情况下，有利于声学提升。设计多个消音腔有利于管道截面突变引起声阻抗变化，声波多次反射提高中低频声学性能，减小传递能量，而且本实用新型结构简单，提高废气和尿素水溶液的混合效率，消音效果好。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中B-B向剖视图;

图3是图1中A-A向剖视图；

图4是图1中C-C向剖视图。

具体实施方式

参照附图，该新型SCR箱消音结构包括左侧上部设有进气管8、右侧下部设有出气管6的箱体1，箱体1的外壁上设有多个支架5，便于箱体1的固定。箱体1内自右向左依次设有穿孔挡板19、隔板21和穿孔板10，穿孔挡板19与箱体1右侧壁之间形成扩张腔16，箱体1的右侧向外鼓起，以扩大扩张腔16的容积。隔板21与穿孔挡板19之间的下部安装有催化载体15，催化载体15上密布有多个单孔通道，单孔通道呈蜂窝状排布，利于混合气体整流，降低混合气絮流噪声。隔板21和穿孔挡板19之间的上部为与进气管8连通的穿孔管17，穿孔管17上密布有多个可供混合气流穿过的穿孔，本实施例中穿孔管17的穿孔率控制在30％以内。进气管8和穿孔管17在隔板21处焊接为一体。穿孔管17的一端部与穿孔挡板19接触，穿孔挡板19上均布有多个小孔和至少一个大孔，本实施例中穿孔挡板19上设有6个直径相同的小孔和一个直径较大的大孔。穿孔管17的上部为混合腔18，即混合腔18由隔板21、穿孔挡板19、穿孔管17外壁和箱体1顶壁组成。穿孔板10与隔板21之间形成末腔11，进气管8上设有喷嘴27，进气管8位于末腔11内的部分为进气腔7，喷嘴17与进气腔7连通。箱体1的左侧向外鼓起且与穿孔板10之间形成用于填充消音材料的穿孔腔9，本实施例中，穿孔腔9内填充有超细玻璃棉。出气管6的端部伸入末腔11内，出气管6的另一端部连接有伸出箱体1的出气尾管61，出气尾管61向下倾斜设置，本实施例中出气尾管61与箱体1下表面之间的夹角为45°。出气管6与出气尾管61的连接处为环形过渡，有利于排气背压压力降低和声学提高。出气管6位于末腔11内的端部设有导流环12，环形导流口有利于减小压力损失和防止再生噪声。

工作过程如下：柴油机废气经进气管8进入进气腔7内，喷嘴27以0.4Mpa压力喷入尿素水溶液进入进气腔7内，尿素水溶液和废气气流相互撞击、贯穿、挥发和初步混合,混合气体由进气腔7进入穿孔管17内，混合气体在穿孔管17内利用气体压力差将尿素水溶液和废气进一步混合；而后一部分混合气体通过穿孔挡板19进入扩张腔16进行消音，一部分混合气体通过穿孔管17直接进入催化载体15进行还原反应，另外大部分混合气体进入混合腔18，穿孔挡板19由6个直径相同的小孔和1个直径较大的大孔组成，其穿孔分布主要根据气流流动原理，尽量让混合气充入整个混合腔18，各个出口压力和流量相差较小，混合气在混合腔18经穿孔挡板19进入扩张腔16内，利用扩张抗性声学原理，消除中低频气流噪声进行声学降低，混合气第二次穿孔混合，提高了混合气的混合效率，加大了催化载体15催化还原反应的速率和效果。经过二次混合，即使在柴油机低转速工况出现废气流量不足和温度低的情况，也能够保证废气和尿素水溶液的混合效率，防止尿素水溶液低温状态结晶；混合气体由扩张腔16进入催化载体15进行催化还原反应，同时蜂窝状密集单孔道有利于混合气整流，降低混合气絮流噪声；混合气体在催化载体15内反应完成后进入末腔11，再一次使得管道的截面突变引起声阻抗变化，使得一部分沿着管道传播的声波反射回声源，使得向前传播的声波与在不同管道截面上的反射波之间产生180o的相位差，相互干涉，提高其低频声学性能；混合气流经末腔11后穿过穿孔板10进入穿孔腔9内，其腔体内侧填充的超细玻璃棉，中高频声波穿过穿孔板10进入玻璃棉，同时穿孔板10对气流中频噪声有很好的降噪效果，依靠腔内玻璃棉不断反射和吸声，声波产生反射和摩擦，声能转变为热能而耗散掉，仅有少量声能辐射出去，吸声效果明显；混合气流经过消音后再通过端部设有环形导流环12的出气管6排出，环形导流环12对末腔11内的混合气起到导流和防止产生再生噪声的作用，并且由末腔11进入出气管6内腔的过程中横截面积发生变化，声阻抗发生变化引起部分声波反射降低低频噪声，出气尾管61伸出箱体1的部分向下倾斜，可以避免对SCR箱后面部件影响，因此，出气管6和出气尾管61连接处有环形过渡，有利于排气背压压力降低和声学提高。

本实用新型不限于上述具体实施方式，本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。

Claims (9)

1.新型SCR箱消音结构，包括左侧上部设有进气管（8）、右侧下部设有出气管（6）的箱体（1），其特征是：所述进气管（8）上设有与进气管内腔连通的喷嘴（27），所述箱体（1）内依次设有穿孔挡板（19）、隔板（21）和穿孔板（10），所述穿孔挡板（19）与箱体（1）右侧壁之间形成扩张腔（16），所述隔板（21）与穿孔挡板（19）之间的下部安装有催化载体（15），所述隔板（21）和穿孔挡板（19）之间上部为与进气管（8）连通的穿孔管（17），所述穿孔管（17）的一端与穿孔挡板（19）接触，所述穿孔管（17）的上部为混合腔（18）,所述穿孔板（10）与隔板（21）之间形成末腔（11），所述箱体（1）的左侧向外鼓起且与穿孔板（10）之间形成用于填充消音材料的穿孔腔（9）。

2.根据权利要求1所述的新型SCR箱消音结构，其特征是：所述穿孔管（17）上密布有多个穿孔。

3.根据权利要求2所述的新型SCR箱消音结构，其特征是：所述穿孔挡板（19）上均布有多个小孔和至少一个大孔。

4.根据权利要求1所述的新型SCR箱消音结构，其特征是：所述出气管（6）的端部伸入末腔（11）内，所述出气管（6）的另一端部连接有伸出箱体（1）的出气尾管（61），所述出气尾管（61）向下倾斜设置，所述出气管（6）与出气尾管（61）的连接处为环形过渡。

5.根据权利要求4所述的新型SCR箱消音结构，其特征是：所述出气管（6）位于末腔（11）内的端部设有导流环（12）。

6.根据权利要求1所述的新型SCR箱消音结构，其特征是：所述进气管（8）位于末腔（11）内的部分为进气腔（7），所述喷嘴（27）与进气腔（7）连通。

7.根据权利要求1所述的新型SCR箱消音结构，其特征是：所述进气管（8）和穿孔管（17）在隔板（21）处焊接为一体。

8.根据权利要求1所述的新型SCR箱消音结构，其特征是：所述箱体（1）的外壁上设有多个支架（5）。

9.根据权利要求1所述的新型SCR箱消音结构，其特征是：所述催化载体（15）上密布有多个单孔通道。