CN204572127U - 一种大功率柴油机尾气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及柴油机后处理系统，具体是一种大功率柴油机尾气净化系统，包括选择性催化还原器、氧化催化器和柴油颗粒过滤器，择性催化还原器的进气口与排气管Ⅰ连接；氧化催化器和柴油颗粒过滤器串连并封装于集成壳体中，氧化催化器位于柴油颗粒过滤器的上游；选择性催化还原器的出气口通过排气管Ⅱ与集成壳体的进气口连接，集成壳体的出气口通过排气管Ⅲ与外界连通；排气管Ⅰ上设有尿素喷嘴，尿素喷嘴与尿素箱连接，集成壳体上设有压差传感器，压差传感器的两个检测头分别位于柴油颗粒过滤器的上游和下游。本实用新型能够减少柴油机尾气中的各种污染物，还能够及时处理柴油颗粒过滤器内的碳颗粒，防止排气背压过高，提高柴油机的动力性和经济性。

Description

一种大功率柴油机尾气净化系统

技术领域

本实用新型涉及柴油机后处理系统，具体是一种大功率柴油机尾气净化系统。

背景技术

柴油机尾气中的主要污染物有氮氧化物、碳颗粒、碳氢化合物和一氧化碳，其中氮氧化物主要通过择性催化还原(SCR)技术，利用尿素溶液对进行处理；而碳颗粒主要通过柴油颗粒过滤器（DPF）过滤掉，碳氢化合物和一氧化碳通过氧化催化器进行氧化处理。但是，柴油颗粒过滤器的过滤能力有限，随着柴油颗粒过滤器内部碳颗粒的增加，排气背压会升高，将影响柴油机的动力性和经济性。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种大功率柴油机尾气净化系统的技术方案，能够有效减少柴油机尾气中的各种污染物，而且还能够及时处理柴油颗粒过滤器内的碳颗粒，防止排气背压过高，提高柴油机的动力性和经济性。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种大功率柴油机尾气净化系统，包括选择性催化还原器、氧化催化器和柴油颗粒过滤器，所述择性催化还原器的进气口通过排气管Ⅰ与柴油机的排气口连接；所述氧化催化器和柴油颗粒过滤器串连并封装于集成壳体中，氧化催化器位于柴油颗粒过滤器的上游，所述选择性催化还原器的出气口通过排气管Ⅱ与集成壳体的进气口连接，所述集成壳体的出气口通过排气管Ⅲ与外界连通；所述排气管Ⅰ上设有尿素喷嘴，所述尿素喷嘴与尿素箱连接，所述集成壳体上设有压差传感器，所述压差传感器与车载诊断系统（OBD）连接，压差传感器的两个检测头分别位于柴油颗粒过滤器的上游和下游。

本实用新型的工作原理：柴油机排放的尾气通过排气管Ⅰ进入选择性催化还原器，尿素箱中的尿素通过尿素喷嘴喷入排气管Ⅰ与尾气混合，尾气中的氮氧化物通过还原反应形成氮气和水，然后尾气通过排气管Ⅱ进入集成壳体，尾气中的碳氢化合物、一氧化碳和一氧化氮在氧化催化器中被氧化，一氧化氮被氧化为二氧化氮，氧化反应放热能够保证集成壳体内的温度，以使二氧化氮与尾气中的碳颗粒反应生成氮气和二氧化碳，消除碳颗粒，防止背压过高。

本实用新型的技术方案还有：所述选择性催化还原器内设有陶瓷载体，所述陶瓷载体为直径为380毫米-500毫米、长度为254毫米的圆柱形，陶瓷载体上设有布满其横截面的通孔，所述通孔的横截面为边长为1.05毫米-1.15毫米的正方形，相邻通孔之间的中心距为1.22毫米-1.32毫米。采用本技术方案，可以在保证对尾气中的氮氧化物进行催化还原的同时有效降低排气背压，从而减小柴油机的功率损失，降低油耗。

本实用新型的技术方案还有：所述陶瓷载体通过耐高温的衬垫与选择性催化还原器的内壁固定。衬垫起到了绝热作用，防止陶瓷载体内的热量流失，保证还原反应的温度。

本实用新型的技术方案还有：所述陶瓷载体包括轴向串连的陶瓷载体Ⅰ和陶瓷载体Ⅱ。如果将陶瓷载体一体制成，工艺难度大，所以分别制作陶瓷载体Ⅰ和陶瓷载体Ⅱ并串连组成陶瓷载体。

本实用新型的技术方案还有：所述排气管Ⅰ上设有温度传感器Ⅰ，所述排气管Ⅱ上设有温度传感器Ⅱ，所述集成壳体上设有温度传感器Ⅲ。温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ和温度传感器Ⅲ分别与车载诊断系统连接，用于实时的检测系统中的温度并反馈给车载诊断系统。

本实用新型的技术方案还有：所述排气管Ⅲ上设有氮氧传感器，用于检测排气管Ⅲ内氮氧化物的含量，反馈给车载诊断系统，车载诊断系统对尿素喷嘴的喷射量进行调控，保证选择性催化还原反应的进行。

相对于现有技术，本实用新型大功率柴油机尾气净化系统的有益效果为：能够有效减少柴油机尾气中的各种污染物，氮氧化物转化效率稳态情况下高达90％以上，瞬态可达到70～75％，柴油颗粒过滤器对颗粒物的捕集效率能达到90%以上，而且还能够及时处理柴油颗粒过滤器内的碳颗粒，防止排气背压过高，提高柴油机的动力性和经济性。

附图说明

图1为本实用新型大功率柴油机尾气净化系统的主视图。

图2为图1中A-A的剖视图。

图3为图2B部的局部放大图。

图中：1、选择性催化还原器，2、氧化催化器，3、柴油颗粒过滤器， 4、排气管Ⅰ，5、集成壳体，6、排气管Ⅱ，7、排气管Ⅲ，8、尿素喷嘴，9、尿素箱，10、压差传感器，11、通孔，12、衬垫，13、陶瓷载体Ⅰ，14、陶瓷载体Ⅱ，15、温度传感器Ⅰ，16、温度传感器Ⅱ，17、温度传感器Ⅲ，18、氮氧传感器，19、柴油机。 

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面根据附图对本实用新型具体实施方式作进一步说明。

如图1-图3所示，一种大功率柴油机尾气净化系统，包括选择性催化还原器1、氧化催化器2和柴油颗粒过滤器3，所述择性催化还原器1的进气口通过排气管Ⅰ4与柴油机19的排气口连接，选择性催化还原器1内设有轴向串连的陶瓷载体Ⅰ13和陶瓷载体Ⅱ14，所述陶瓷载体Ⅰ13和陶瓷载体Ⅱ14均为为直径为380毫米-500毫米、长度为254毫米的圆柱形，陶瓷载体Ⅰ13和陶瓷载体Ⅱ14上设有布满其横截面的通孔，所述通孔的横截面为边长为1.05毫米-1.15毫米的正方形，相邻通孔之间的中心距为1.22毫米-1.32毫米，陶瓷载体Ⅰ13和陶瓷载体Ⅱ14通过耐高温的衬垫12与选择性催化还原器1的内壁固定，催化剂根据不同的产品需求选择合适的重量涂覆到陶瓷载体Ⅰ13和陶瓷载体Ⅱ14上，涂覆后既保证载量又保证不会堵孔、而且还要求涂层有一定的附着力，以保证在实际使用过程中催化剂不会轻易被吹落；所述氧化催化器2和柴油颗粒过滤器3串连并封装于集成壳体5中，氧化催化器2位于柴油颗粒过滤器3的上游，所述选择性催化还原器1的出气口通过排气管Ⅱ6与集成壳体5的进气口连接，所述集成壳体5的出气口通过排气管Ⅲ7与外界连通；所述排气管Ⅰ4上设有温度传感器Ⅰ15和尿素喷嘴8，所述尿素喷嘴8与尿素箱9连接，所述排气管Ⅱ6上设有温度传感器Ⅱ16，所述集成壳体5上设有温度传感器Ⅲ17和压差传感器10，所述压差传感器10的两个检测头分别位于柴油颗粒过滤器3的上游和下游，所述排气管Ⅲ7上设有氮氧传感器18。所述温度传感器Ⅰ15、温度传感器Ⅱ16、温度传感器Ⅲ17、压差传感器10和氮氧传感器18分别与车载诊断系统连接。

本实用新型的工作原理：柴油机19排放的尾气通过排气管Ⅰ4进入选择性催化还原器1，尿素箱9中的尿素通过尿素喷嘴8喷入排气管Ⅰ4与尾气混合，尾气中的氮氧化物通过还原反应形成氮气和水，然后尾气通过排气管Ⅱ6进入集成壳体5，尾气中的碳氢化合物、一氧化碳和一氧化氮在氧化催化器2中被氧化，一氧化氮被氧化为二氧化氮，氧化反应放热能够保证集成壳体5内的温度，以使二氧化氮与尾气中的碳颗粒反应生成氮气和二氧化碳，消除碳颗粒，防止背压过高。

上面结合附图对本实用新型的实施例做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种大功率柴油机尾气净化系统，包括选择性催化还原器（1）、氧化催化器（2）和柴油颗粒过滤器（3），其特征在于：所述择性催化还原器（1）的进气口与排气管Ⅰ（4）连接，所述氧化催化器（2）和柴油颗粒过滤器（3）串连并封装于集成壳体（5）中，氧化催化器（2）位于柴油颗粒过滤器（3）的上游；所述选择性催化还原器（1）的出气口通过排气管Ⅱ（6）与集成壳体（5）的进气口连接，所述集成壳体（5）的出气口通过排气管Ⅲ（7）与外界连通；所述排气管Ⅰ（4）上设有尿素喷嘴（8），所述尿素喷嘴（8）与尿素箱（9）连接，所述集成壳体（5）上设有压差传感器（10），所述压差传感器（10）的两个检测头分别位于柴油颗粒过滤器（3）的上游和下游。

2.根据权利要求1所述的大功率柴油机尾气净化系统，其特征在于：所述选择性催化还原器（1）内设有陶瓷载体，所述陶瓷载体为直径为380毫米-500毫米、长度为254毫米的圆柱形，陶瓷载体上设有布满其横截面的通孔（11），所述通孔（11）的横截面为边长为1.05毫米-1.15毫米的正方形，相邻通孔（11）之间的中心距为1.22毫米-1.32毫米。

3.根据权利要求2所述的大功率柴油机尾气净化系统，其特征在于：所述陶瓷载体通过耐高温的衬垫（12）与选择性催化还原器（1）的内壁固定。

4.根据权利要求2所述的大功率柴油机尾气净化系统，其特征在于：所述陶瓷载体包括轴向串连的陶瓷载体Ⅰ（13）和陶瓷载体Ⅱ（14）。

5.根据权利要求1-4任一所述的大功率柴油机尾气净化系统，其特征在于：所述排气管Ⅰ（4）上设有温度传感器Ⅰ（15），所述排气管Ⅱ（6）上设有温度传感器Ⅱ（16），所述集成壳体（5）上设有温度传感器Ⅲ（17）。

6.根据权利要求1-4任一所述的大功率柴油机尾气净化系统，其特征在于：所述排气管Ⅲ（7）上设有氮氧传感器（18）。