CN205246532U - 汽车尾气评价系统 - Google Patents
汽车尾气评价系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205246532U CN205246532U CN201521019823.5U CN201521019823U CN205246532U CN 205246532 U CN205246532 U CN 205246532U CN 201521019823 U CN201521019823 U CN 201521019823U CN 205246532 U CN205246532 U CN 205246532U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- blending tank
- outlet
- reaction tube
- evaluation system
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种汽车尾气评价系统，其特征是：包括气体控制部分、气体反应部分、尾气检测部分和数据处理和输出部分；所述气体控制部分包括评价气体混合柜、恒温水槽、第一混合罐和第二混合罐；所述尾气检测部分采用红外分析仪，红外分析仪的气体池与气体反应部分的出气端之间设置储气罐，储气罐的进气口和气体反应部分的出气端连接，储气罐的出气口和红外分析仪的导气管连接，在储气罐的出气口和红外分析仪的气体池之间的连接管路上设置储气罐阀门和流量计。本实用新型可以准确检测燃料在燃烧过程中的各个气体组份的浓度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车尾气评价系统，尤其是一种CNG尾气的催化剂实验室催化剂小样性能评价系统，用来测试催化剂活性试验包括起燃温度特性试验和空燃比特性试验。
背景技术
压缩天然气（CNG）属于通用燃料，对轻型车、中型车和重型车均适合。近年的研究结果表明，与柴油车比较，CNG车尾气中的多环芳烃（AHs）比柴油车低50倍，甲醛低20倍，颗粒物（PM）低30倍，总毒性低20-30倍。基于对尾气排放的研究成果，欧美国家在城市启动了天然气汽车程序，在城市用CNG车（包括公交车和重载货车）取代了柴油车。CNG车分为理论空燃比CNG车和稀燃CNG车两种。对于理论空燃比CNG车，排放尾气的污染物种类与汽油车类似，为HC、CO和NOx。其中CO和HC低于汽油车，NOx与汽油车相等或稍高。稀燃CNG车尾气中要净化的主要是CH4和CO，但稀燃尾气的特点是温度低（低于500－550℃），低的CH4浓度（500－1000ppm），大量的水蒸气（10－15%）和CO2（15%）以及大约1ppm的SO2。
国家已规定在实施国3排放标准阶段，对CNG车与汽油车一样实施排放标准控制（2007年7月1日对新车实行），CNG车尽管排放值低于汽油车，但仍需实施尾气净化才能达到国3排放标准的限值。国家已规定在实施国3排放标准阶段，对CNG车与汽油车一样实施排放标准控制（2007年7月1日对新车实行），CNG车尽管排放值低于汽油车，但仍需实施尾气净化才能达到国3排放标准的限值。环保部要求，自2013年1月1日起，所有生产、进口、销售和注册登记的气体燃料点燃式发动机与汽车必须符合国五标准的要求。国五的排放标准为：一氧化碳CO1.0g/km；非甲烷烃HC0.1g/km；氮氧化物NOx0.06g/km；PM未限制。
对整车进行尾气排放测定，采集的数据是催化剂工艺开发和改进的重要参考依据。催化剂的性能主要通过转化率来体现，转化率ηk=（催化剂入口污染物体积浓度Cik-催化剂出口污染物体积浓度Cek）/催化剂入口污染物体积浓度Cik×100%。现有技术中，一般CNG尾气评价系统中，数据采集系统采用AVL五气分析仪，但是只能检测碳氢化合物的含量和氮氧化物的含量。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种汽车尾气评价系统，可以准确检测燃料在燃烧过程中的各个气体组份的浓度。
按照本实用新型提供的技术方案，所述汽车尾气评价系统，其特征是：包括气体控制部分、气体反应部分、尾气检测部分和数据处理和输出部分；
所述气体控制部分包括控制气体流量的评价气体混合柜、恒温水槽、第一混合罐和第二混合罐，评价气体混合柜的进气管路分别与模拟的尾气气源连接，评价气体混合柜的气体出口管路连接至第一混合罐的进口，第一混合罐的出口连接至第二混合罐的进口，恒温水槽通过水蒸气管道连接至第二混合罐的进口，第二混合罐的出口与气体反应部分的进气端连接；
所述气体反应部分包括管式炉，在管式炉中设置反应管，反应管的一端为进口端，进气端与第二混合罐的出口连接，反应管的另一端为出气端，出气端连接尾气检测部分，在反应管中放置催化剂样品；
所述尾气检测部分采用红外分析仪，红外分析仪的气体池与反应管的出气端之间设置储气罐，储气罐的进气口和反应管的出气端连接，储气罐的出气口和红外分析仪的导气管连接，在储气罐的出气口和红外分析仪的气体池之间的连接管路上设置储气罐阀门和流量计；在所述储气罐和储气罐与红外分板仪的气体池之间的连接管路上采用加热带进行缠绕保温。
进一步的，在所述评价气体混合柜的气体出口管路上分别设置流量计，流量计的出口安装单向阀。
进一步的，在所述水蒸气管道和第二混合罐上缠绕加热带。
进一步的，所述加热带由石英纤维包裹加热丝和热电偶组成。
进一步的，所述催化剂样品采用包裹材料包裹后装入反应管中，以填补催化剂样品与反应管管壁之间的间隙。
进一步的，所述包裹材料采用石英纤维。
进一步的，在所述反应管的进口端安装热电偶。
进一步的，所述数据处理和输出部分由电脑和打印机组成。
本实用新型主要用来测试催化剂活性试验包括起燃温度特性试验和空燃比特性试验，采用傅里叶红外仪作为数据采集系统以后，可以准确检测反应过程中各个气体组份的浓度，包括CH4、NOx、C3H8、SO2、CO等其他需要检测的气体。本实用新型可用于各类尾气净化用催化剂反应及催化剂性能评价，以及反应过程动力学及工艺参数研究及优化。
附图说明
图1为本实用新型所述汽车尾气评价系统的结构示意图。
图2为所述气体反应部分的结构示意图。
图中标号：气体控制部分A、气体反应部分B、尾气检测部分C、数据处理和输出部分D、评价气体混合柜1-1、第一混合罐1-2、单向阀1-3、第二混合罐1-4、水蒸气管道2、恒温水槽3、反应管4、管式炉5、催化剂样品6、储气罐7、储气罐阀门8。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。
在下面的描述中以CNG尾气为例，详细阐述了尾气评价系统以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以应用于其他尾气催化剂实验室小样评价，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本实用新型包括气体控制部分A、气体反应部分B、尾气检测部分C和数据处理和输出部分D。
所述气体控制部分A包括控制气体流量的评价气体混合柜1-1和第一混合罐1-2，评价气体混合柜1-1的进气管路分别与模拟的CNG尾气气源连接，至少应包括：CO、CO2、SO2、NO、NO2、N2O、THC、CH4等成分，气源所用标准气的浓度偏差应在标准值的±2%范围内。在评价气体混合柜1-1的各个气体出口管路上分别设置流量计，流量计的出口安装单向阀1-3以防止气体回灌；评价气体混合柜1-1的气体出口管路连接至第一混合罐1-2的进口。
所述气体控制部分A还包括恒温水槽3和第二混合罐1-4，第一混合罐1-2的出口连接至第二混合罐1-4的进口，恒温水槽3通过水蒸气管道2连接至第二混合罐1-4的进口，第二混合罐1-4的出口与气体反应部分B的进气端连接；在所述水蒸气管道2和第二混合罐1-4上缠绕加热带，解决了管路中易形成冷凝水滴的问题，设计成本也不高，否则水蒸气遇到冷的管道容易冷凝，附于管壁上，以致气体溶解于水滴中，形成酸液，尾气模拟气体的比拟也容易发生改变。加热带的选择需要考虑使用过程中的安全性、功能、方便和安全美观，选择由石英纤维包裹加热丝和热电偶组成，加热丝是通用型电阻加热丝，热电偶是普通K型热电偶，通过温控表进行温控。
如图2所示，所述气体反应部分B包括管式炉5，管式炉5可以采用能控制炉温的电炉等，在管式炉5中设置反应管4，反应管4的一端为进气端，进气端与第二混合罐1-4的出口连接，反应管4的另一端为出气端，出气端连接尾气检测部分C；在所述反应管4中放置催化剂样品6，催化剂样品6用不与尾气发生反应的耐热、薄且柔软的包裹材料（如石英纤维）包裹后装入反应管4中，以填补催化剂样品6与反应管4管壁之间的间隙。在反应管4的进气端安装热电偶，监测催化剂样品反应前的温度情况。
所述尾气检测部分C采用红外分析仪NICOLETIS10，气体定量分析对气体的压力和温度都有要求，因此在分析气体通入气体池以前，反应管4和红外分析仪的气体汽之间设置储气罐7，储气罐7的进气口和反应管4的出气端连接，储气罐7的出气口和红外分析仪的气体池连接，在储气罐7的出气口和红外分析仪的气体池之间的连接管路上设置储气罐阀门8和流量计，并且在储气罐7和储气罐7与红外分板仪的气体池之间的连接管路上采用加热带进行缠绕保温，加热带呈扁平带状，由石英纤维包裹加热丝和热电偶组成。另外，红外分析仪的气体池需要加裹保温材料同时进行温控，由MCT/A检测器进行检测。利用TQAnalyst光谱分析软件建立定量分析数据模型，根据CNG实验要求对反应尾气进行实时数据检测。
所述数据处理和输出部分D由电脑和打印机组成，对采集的数据进行分析绘制成温度-转化率曲线并整理形成报告后归档。
本实用新型主要是将傅里叶红外定量分析与CNG尾气检测结合起来，增加了废气检测的种类，是催化剂实验室小样评价的新系统。并且本实用新型在模拟气体尾气进入红外分析仪进行测试前通过储气缸对模拟尾气进行温度进行调节，并设置阀门8和流量计，以控制进入红外分析仪的模拟尾气的温度和压力，保证能够精确地得到定量分析所需要的气体标准图。
Claims (8)
1.一种汽车尾气评价系统，其特征是：包括气体控制部分（A）、气体反应部分（B）、尾气检测部分（C）和数据处理和输出部分（D）；
所述气体控制部分（A）包括控制气体流量的评价气体混合柜（1-1）、恒温水槽（3）、第一混合罐（1-2）和第二混合罐（1-4），评价气体混合柜（1-1）的进气管路分别与模拟的尾气气源连接，评价气体混合柜（1-1）的气体出口管路连接至第一混合罐（1-2）的进口，第一混合罐（1-2）的出口连接至第二混合罐（1-4）的进口，恒温水槽（3）通过水蒸气管道（2）连接至第二混合罐（1-4）的进口，第二混合罐（1-4）的出口与气体反应部分（B）的进气端连接；
所述气体反应部分（B）包括管式炉（5），在管式炉（5）中设置反应管（4），反应管（4）的一端为进口端，进气端与第二混合罐（1-4）的出口连接，反应管（4）的另一端为出气端，出气端连接尾气检测部分（C），在反应管（4）中放置催化剂样品（6）；
所述尾气检测部分（C）采用红外分析仪，红外分析仪的气体池与反应管（4）的出气端之间设置储气罐（7），储气罐（7）的进气口和反应管（4）的出气端连接，储气罐（7）的出气口和红外分析仪的导气管连接，在储气罐（7）的出气口和红外分析仪的气体池之间的连接管路上设置储气罐阀门（8）和流量计；在所述储气罐（7）和储气罐（7）与红外分板仪的气体池之间的连接管路上采用加热带进行缠绕保温。
2.如权利要求1所述的汽车尾气评价系统，其特征是：在所述评价气体混合柜（1-1）的气体出口管路上分别设置流量计，流量计的出口安装单向阀（1-3）。
3.如权利要求1所述的汽车尾气评价系统，其特征是：在所述水蒸气管道（2）和第二混合罐（1-4）上缠绕加热带。
4.如权利要求3所述的汽车尾气评价系统，其特征是：所述加热带由石英纤维包裹加热丝和热电偶组成。
5.如权利要求1所述的汽车尾气评价系统，其特征是：所述催化剂样品（6）采用包裹材料包裹后装入反应管（4）中，以填补催化剂样品（6）与反应管（4）管壁之间的间隙。
6.如权利要求5所述的汽车尾气评价系统，其特征是：所述包裹材料采用石英纤维。
7.如权利要求1所述的汽车尾气评价系统，其特征是：在所述反应管（4）的进口端安装热电偶。
8.如权利要求1所述的汽车尾气评价系统，其特征是：所述数据处理和输出部分（D）由电脑和打印机组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201521019823.5U CN205246532U (zh) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | 汽车尾气评价系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201521019823.5U CN205246532U (zh) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | 汽车尾气评价系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205246532U true CN205246532U (zh) | 2016-05-18 |
Family
ID=55945605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201521019823.5U Active CN205246532U (zh) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | 汽车尾气评价系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205246532U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107024444A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-08-08 | 武汉启呈环保技术有限公司 | 一种柴油机脱硝氨逃逸测试反馈系统 |
| CN109985624A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-09 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法 |
-
2015
- 2015-12-10 CN CN201521019823.5U patent/CN205246532U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107024444A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-08-08 | 武汉启呈环保技术有限公司 | 一种柴油机脱硝氨逃逸测试反馈系统 |
| CN109985624A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-09 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhu et al. | Tailpipe emissions from gasoline direct injection (GDI) and port fuel injection (PFI) vehicles at both low and high ambient temperatures | |
| Wang et al. | Ammonia emissions from China-6 compliant gasoline vehicles tested over the WLTC | |
| Borsari et al. | Ammonia emissions from a light-duty vehicle | |
| CN102590537B (zh) | 催化剂的评价系统 | |
| CN107219323B (zh) | 一种摩托车催化剂耐久性能评测方法 | |
| Rašić et al. | RDE-based assessment of a factory bi-fuel CNG/gasoline light-duty vehicle | |
| Zhong et al. | Effects of a diesel particulate filter on emission characteristics of a China II non-road diesel engine | |
| Boulter et al. | The evolution and control of NO x emissions from road transport in Europe | |
| Wu et al. | Improvements on performance and emissions of a heavy duty diesel engine by throttling degree optimization: A steady-state and transient experimental study | |
| Sun et al. | Water recovery from gasoline engine exhaust for water injection | |
| CN205246532U (zh) | 汽车尾气评价系统 | |
| Hu et al. | The NOx emission characteristics of gasoline vehicles during transient driving cycles | |
| Pechout et al. | Regulated and unregulated emissions and exhaust flow measurement of four in-use high performance motorcycles | |
| Otsuki et al. | The methodologies and instruments of vehicle particulate emission measurement for current and future legislative regulations | |
| Parks et al. | Lean gasoline engine reductant chemistry during lean NOx trap regeneration | |
| Liu et al. | Complex temperature dependence of vehicular emissions: Evidence from a global meta-analysis | |
| CN105443215B (zh) | 用于内燃机的电子控制装置 | |
| Prati et al. | Emissions and combustion behavior of a bi-fuel gasoline and natural gas spark ignition engine | |
| Reyes et al. | Tecnical Note: Analysis of non-regulated vehicular emissions by extractive FTIR spectrometry: tests on a hybrid car in Mexico City | |
| CN105067551A (zh) | 傅里叶红外汽车尾气评价系统 | |
| Conway et al. | NOx and PM reduction using combined SCR and DPF technology in heavy duty diesel applications | |
| Shade et al. | A work-based window method for calculating in-use brake-specific NOx emissions of heavy-duty diesel engines | |
| Bane | A comparison of steady state and transient emissions from a heavy-duty diesel engine | |
| Lu et al. | Emission characteristics and ozone formation potentials of gaseous pollutants from in-use methanol-, CNG-and gasoline-fueled vehicles | |
| CN209280672U (zh) | 一种scr脱硝催化剂全尺寸性能评价系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |