CN208858435U - 一种并列式尾气后处理装置及农用机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种并列式尾气后处理装置及农用机械，并排式尾气后处理装置用于发动机；包括柴油氧化催化器、颗粒捕捉器和选择性催化还原反应器，柴油氧化催化器的进气口与发动机的排气口可拆卸连接且连通，柴油氧化催化器的排气口与颗粒捕捉器的进气口可拆卸连接且连通，颗粒捕捉器的排气口与选择性催化还原反应器的进气口可拆卸连接且连通；柴油氧化催化器与颗粒捕捉器呈直线型排布，柴油氧化催化器和颗粒捕捉器形成的直线结构与选择性催化还原反应器呈并列式排布。本实用新型将选择性催化还原反应器分别与柴油氧化催化器和颗粒捕捉器并列式排布，结构紧凑，方便维护保养，可以有效利用农用机械上的空间，而且不需要改变农机现有的结构。

Description

一种并列式尾气后处理装置及农用机械

技术领域

本实用新型涉及农机尾气后处理技术领域，具体涉及一种并列式尾气后处理装置及农用机械。

背景技术

随着非道路国四排放的升级，发动机的排放控制措施的实施，后处理系统的应用将会根据发动机及整机的要求进行各种不同的实施方案，非道路排放现阶段仍处于国三排放，整机暂无后处理。

国外排放标准不同于非道路国四标准，其后处理系统技术方案也暂未开始进行。欧美目前实施欧四、Tier4排放标准，后处理系统基本上采用箱式的结构，尿素箱和燃油箱布置在一侧，后处理和尿素箱分别位于整机的左右两侧的布置结构。

由于农机产品空间要求紧凑，振动大，作业环境恶劣的条件。现有的农机产品仅仅安装了消声器，未有后处理装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种并列式尾气后处理装置及农用机械。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种并列式尾气后处理装置，用于发动机；包括柴油氧化催化器、颗粒捕捉器和选择性催化还原反应器，所述柴油氧化催化器的进气口与所述发动机的排气口可拆卸连接且连通，所述柴油氧化催化器的排气口与所述颗粒捕捉器的进气口可拆卸连接且连通，所述颗粒捕捉器的排气口与所述选择性催化还原反应器的进气口可拆卸连接且连通；所述柴油氧化催化器与所述颗粒捕捉器呈直线型排布，所述柴油氧化催化器和所述颗粒捕捉器形成的直线结构与所述选择性催化还原反应器呈并列式排布。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的尾气后处理装置，将选择性催化还原反应器分别与柴油氧化催化器和颗粒捕捉器并列式排布，结构紧凑，方便维护保养，用于农机产品时，可以有效利用农用机械上的空间，而且不需要改变农机现有的结构。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述颗粒捕捉器的排气口靠近所述选择性催化还原反应器的进气口设置，且通过一连接腔与所述选择性催化还原反应器的进气口可拆卸连接且连通；所述柴油氧化催化器、颗粒捕捉器、所述连接腔以及所述选择性催化还原反应器排布成一U型结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用U型结构的尾气后处理装置，安装紧凑、稳定，连接腔能够起到一定的固定连接作用，使并列设置的两组后处理结构的安装更加稳定牢固。

进一步，所述颗粒捕捉器的排气口远离所述选择性催化还原反应器的进气口设置，且通过一连接管与所述选择性催化还原反应器的进气口可拆卸连接且连通，所述柴油氧化催化器、颗粒捕捉器、所述连接管以及所述选择性催化还原反应器排布成一S型结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用S型结构的尾气后处理装置，可根据安装空间的需要，调整整个尾气后处理装置的长度，使并列设置的两组后处理结构的安装更加紧凑稳定。

进一步，所述柴油氧化催化器、所述颗粒捕捉器以及所述选择性催化还原反应器的外侧罩设有一防护罩。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在所述柴油氧化催化器、所述颗粒捕捉器以及所述选择性催化还原反应器的外侧罩设一防护罩，可以有效防止秸秆、树叶等杂物干扰柴油氧化催化器和颗粒捕捉器的使用；防止后处理总成在使用过程中温度较高造成杂物附着引起失火或人员烫伤，起到安全防护的作用。

进一步，所述防护罩的外侧壁上固定有减振联接结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：在防护罩的外侧壁上设置减振联接结构，可将整个尾气后处理装置通过一减振联接结构与其他设备连接，可在运行中起到有效的减振缓冲作用。

进一步，所述柴油氧化催化器的进气口开设在其侧壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过采用侧进端出的结构形式，节省安装空间，在对其进行维护和保养时，颗粒捕捉器可以拆卸下来，方便颗粒捕捉器和柴油氧化催化器同时进行维护和保养。

进一步，所述柴油氧化催化器的进气口通过一减振联接管与所述发动机的排气口连接且连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：柴油氧化催化器的进气口通过一减振联接管与发动机的排气口连接，在整机运行时，可以起到有效的减振缓冲作用。

进一步，所述选择性催化还原反应器另一端的排气口连接有排气尾管，所述排气尾管为弯管结构且其排气口逐渐向远离所述选择性催化还原反应器的方向倾斜布置；所述排气尾管上安装有减振联接结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在选择性催化还原反应器另一端的排气口连接排气尾管，并将排气尾管设置为弯管结构并将排气尾管排气口倾斜布置，可有效避免雨水通过排气尾管进入后处理装置，防止造成后处理装置内部的后处理载体损坏。

进一步，所述排气尾管的外侧壁上固定有减振联接结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：在排气尾管的外侧壁上设置减振联接结构，可将整个尾气后处理装置通过一减振联接结构与其他设备连接，可在运行中起到有效的减振缓冲作用。

一种农用机械，包括农用机械本体和所述的并列式尾气后处理装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的农用机械，采用并列式结构的尾气后处理装置，结构紧凑，方便维护保养，用于农机产品时，可以有效利用农用机械上的空间，而且不需要改变农机现有的结构。

附图说明

图1为本实用新型的并列式尾气后处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型的并列式尾气后处理装置的一种连接方式的结构示意图；

图3为本实用新型的并列式尾气后处理装置另一种连接方式的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、柴油氧化催化器；2、颗粒捕捉器；3、选择性催化还原反应器；4、发动机；41、减振联接管；5、防护罩；6、减振联结结构；7、固定联接架；8、排气尾管；9、联接固定件；

100、尾气后处理装置；200、连接腔；300、连接管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的一种并列式尾气后处理装置，用于发动机；包括柴油氧化催化器1、颗粒捕捉器2和选择性催化还原反应器3，所述柴油氧化催化器1的进气口与所述发动机4的排气口可拆卸连接且连通，所述柴油氧化催化器1的排气口与所述颗粒捕捉器2的进气口可拆卸连接且连通，所述颗粒捕捉器2的排气口与所述选择性催化还原反应器3的进气口可拆卸连接且连通；所述柴油氧化催化器1与所述颗粒捕捉器2呈直线型排布，所述柴油氧化催化器1和所述颗粒捕捉器2形成的直线结构与所述选择性催化还原反应器3呈并列式排布。

其中，本实施例的柴油氧化催化器(DOC)，通过氧化反应，将发动机排气中一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)转化成无害的水(H₂0)和二氧化碳(CO₂)的装置。颗粒捕捉器DPF(Diesel Particulate Filter)是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。选择性催化还原反应(Selective CatalyticReduction，SCR)是指在催化剂的作用下，利用还原剂(如NH₃、液氨、尿素)来"有选择性"地与烟气中的NO_x反应并生成无毒无污染的N₂和H₂O。选择性催化还原反应器是应用SCR原理的装置，能够实现对废气中的氮氧化合物进行还原反应。

另外，选择性催化还原反应器3是通过尿素泵罐总成来为之提供加热后的还原剂尿素的。尿素泵罐总成通过管路与所述选择性催化还原反应器连接，尿素泵罐总成的安装可以根据需要进行合理设置。通过尿素泵罐总成为柴油发动机中的选择性催化还原反应提供所需的尿素的存储空间，实现了为尾气后处理装置中的SCR工艺提供持续稳定的还原剂的供应，有助于提升尾气处理效率，提高了将尾气中的氮氧化合物转化为氮气和水，减少氮氧化合物的污染。

本实施例的所述柴油氧化催化器1、颗粒捕捉器2以及选择性催化还原反应器3都采用柱状结构，而且当柴油氧化催化器1和颗粒捕捉器2排布成直线型结构时，各自中心线的延长线重合；当柴油氧化催化器1和颗粒捕捉器2排布成的直线型结构与选择性催化还原反应器3并排设置时，柴油氧化催化器1和颗粒捕捉器2的中心线分别与所述选择性催化还原反应器3的中心线平行设置。

本实施例的尾气后处理装置，将选择性催化还原反应器分别与柴油氧化催化器和颗粒捕捉器并列式排布，结构紧凑，方便维护保养，用于农机产品时，可以有效利用农用机械上的空间，而且不需要改变农机现有的结构。

本实施例中，并排布置的柴油氧化催化器1、颗粒捕捉器2和选择性催化还原反应器3有两种具体连接方式，分别如下所示：

具体连接方式一：如图2所示，本实施例的所述颗粒捕捉器2的排气口靠近所述选择性催化还原反应器3的进气口设置，且通过一连接腔200与所述选择性催化还原反应器3的进气口可拆卸连接且连通；所述柴油氧化催化器1、颗粒捕捉器2、所述连接腔200以及所述选择性催化还原反应器3排布成一U型结构。采用U型结构的尾气后处理装置，安装紧凑、稳定，连接腔能够起到一定的固定连接作用，使并列设置的两组后处理结构的安装更加稳定牢固。

具体连接方式二：如图3所示，本实施例的所述颗粒捕捉器2的排气口远离所述选择性催化还原反应器3的进气口设置，且通过一连接管300与所述选择性催化还原反应器3的进气口可拆卸连接且连通，所述柴油氧化催化器1、颗粒捕捉器2、所述连接管300以及所述选择性催化还原反应器3排布成一S型结构。采用S型结构的尾气后处理装置，可根据安装空间的需要，调整整个尾气后处理装置的长度，使并列设置的两组后处理结构的安装更加紧凑稳定。

其中，所述选择性催化还原反应器有两种，一种是包含尿素泵罐总成的SCR，另一种是不包含尿素泵罐总成的SSCR(催化剂为固体)。所述颗粒捕捉器2可以为DPF或是CDPF。

如图1所示，本实施例的所述柴油氧化催化器1、所述颗粒捕捉器2以及所述选择性催化还原反应器3的外侧罩设有一防护罩5。通过在所述柴油氧化催化器、所述颗粒捕捉器以及所述选择性催化还原反应器的外侧罩设一防护罩，可以有效防止秸秆、树叶等杂物干扰柴油氧化催化器和颗粒捕捉器的使用；防止后处理总成在使用过程中温度较高造成杂物附着引起失火或人员烫伤，起到安全防护的作用。

需要说明的是，本实施例设置在所述尾气后处理装置外侧的防护罩5，可以采用金属或非金属材质制成，例如不锈钢、塑料等。防护罩5可以是金属板焊接而成的结构，可以是一体铸造成型的金属壳体，还可以是耐高温非金属材料制成的防护罩，在防护罩上可以开设用于散热的孔。本实施例的防护罩可以采用将尾气后处理装置整体完全罩住，只将排气尾管从防护罩上端伸出；也可以采用半包围式的结构，即，只将尾气后处理装置从安装区域露出的部分遮挡住即可。

如图1所示，本实施例的所述防护罩5的外侧壁上固定有减振联接结构6。在防护罩的外侧壁上设置减振联接结构，可将整个尾气后处理装置通过一减振联接结构与其他设备连接，可在运行中起到有效的减振缓冲作用。

如图1-图3所示，本实施例的所述柴油氧化催化器1的进气口开设在其侧壁上。通过采用侧进端出的结构形式，节省安装空间，在对其进行维护和保养时，颗粒捕捉器可以拆卸下来，方便颗粒捕捉器和柴油氧化催化器同时进行维护和保养。

如图1-图3所示，本实施例的所述柴油氧化催化器1的进气口通过一减振联接管41与所述发动机4的排气口连接且连通。柴油氧化催化器的进气口通过一减振联接管与发动机的排气口连接，在整机运行时，可以起到有效的减振缓冲作用。

其中，所述减振联接管41的一些具体实施方式为，减振联接管41可以采用金属波纹管制成，其结构为网状的金属丝编织而成，在内部套设可伸缩的密封抗腐蚀金属或耐高温材料制成的管件。减振联接管的设置，减少了发动机震动对柴油氧化催化器以及尾气后处理装置上的其他部件的振动影响，提高了尾气后处理装置中的各个处理模块的使用寿命。

如图1所示，本实施例的所述选择性催化还原反应器3另一端的排气口连接有排气尾管8，所述排气尾管8为弯管结构且其排气口逐渐向远离所述选择性催化还原反应器3的方向倾斜布置；所述排气尾管8上安装有减振联接结构6。通过在选择性催化还原反应器另一端的排气口连接排气尾管，并将排气尾管设置为弯管结构并将排气尾管排气口倾斜布置，可有效避免雨水通过排气尾管进入后处理装置，防止造成后处理装置内部的后处理载体损坏。

如图1所示，本实施例的所述排气尾管8的外侧壁上固定有减振联接结构6。在排气尾管的外侧壁上设置减振联接结构，可将整个尾气后处理装置通过一减振联接结构与其他设备连接，可在运行中起到有效的减振缓冲作用。

不管是防护罩5上的减振连接结构6还是排气尾管8外侧壁上的减振联接结构6，都可以采用以下具体方案实施。减振联接结构6的一些具体方案为，所述减振联接结构6为双效减振结构，可以是橡胶减振材料、金属减振材料、弹簧减振器、气弹簧或者采用液压减振中的任意一种形式，不局限于上述减振结构。这些减振联接结构的设置，避免了发动机以及农用机械整车的振动传送至尾气后处理装置，减少了尾气后处理装置中各个处理模块的不稳定性，减少了因振动产生的尾气后处理装置的内部松动，有助于延长尾气后处理装置的使用寿命，减少了维修更换的频率。

如图2所示，本实施例的柴油氧化催化器1与颗粒捕捉器2之间通过联接固定件9进行安装固定，颗粒捕捉器2与选择性催化还原反应器3之间也通过联接固定件9进行安装固定；联接固定件9可以采用卡箍结构，可在柴油氧化催化器1、颗粒捕捉器2以及选择性催化还原反应器3上分别设置与卡箍对应的连接结构(例如凹槽)，使柴油氧化催化器1、颗粒捕捉器2以及选择性催化还原反应器3之间进行可拆卸连接。

本实施例的并排式尾气后处理装置，用在使用柴油发动机的农用机械上，柴油氧化催化器安装在发动机排气管中，通过氧化反应将发动机排出尾气中的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)转化成无害的水(H₂0)和二氧化碳(CO₂)的装置，用柴油机加装氧化型催化器，以铂(Pt)、钯(Pd)等贵金属作为催化剂，主要降低微粒排放中的可溶性有机类物质(SolubleOrganicFraction，SOF)的含量从而降低颗粒状物质(ParticulateMatter，PM)的排放，同时可以有效减少排气中的HC和CO，氧化催化器可以除去90％的SOF，从而使PM排放减少40％～50％。其对HC和CO的处理效率可以分别达到88％及68％。催化氧化技术对脱除柴油机排放微粒中的SOF具有良好的效果，即在柴油机排气系统增设催化转化器，SOF在铂、铑和钯等贵金属催化剂或稀土催化剂等的作用下发生氧化反应转化为CO₂和H₂O而除去，通常其脱除效率可达80％。同时还可除去尾气中的HC和CO等有害物质；颗粒捕捉器(DieselParticulateFilter，DPF)是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉；DOC和DPF在第一腔室内可以是将二者依次固定连接且二者的外壳通过焊接或者粘合剂固定在第一腔室内，也可以是将DOC和DPF之间设置一定的间隙，以便于气体在二者之间的间隙中进行缓冲，发动机出气口排出的废气先经过DOC将废气中的一氧化碳和碳氢化合物转化为水和二氧化碳，然后经由DPF吸附去除混合在废气中的PM；选择性催化还原反应器是应用SCR原理的装置，能够实现对废气中的氮氧化合物进行还原反应。

本实施例的尾气后处理装置，采用并排式布置的柴油氧化催化器、颗粒捕捉器以及选择性催化还原反应器，结构紧凑，方便维护保养，用于农机产品时，对农用机械竖直方式的空间占用较少，使尾气后处理装置以及整机尽可能的较低，更加稳定，可以有效利用农用机械上的空间，而且不需要改变农机现有的结构。通过本实施例的并排式的尾气后处理装置对发动机尾气的处理，发动机尾气经过整个尾气后处理装置的时间较长，对发动机尾气的处理更加充分完全，较好的控制了尾气中NO_X含量、PM及PN指标，使尾气排放达到更高排放标准，减少尾气排放空气污染，较好的利用了收获机的整机空间，简化了布置难度，减少了整机震动对后处理装置的影响。

实施例2

本实施例的一种农用机械，包括农用机械本体和所述的并列式尾气后处理装置。

本实施例的的农用机械，采用并列式结构的尾气后处理装置100，结构紧凑，方便维护保养，用于农机产品时，可以有效利用农用机械上的空间，而且不需要改变农机现有的结构。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种并列式尾气后处理装置，用于发动机；其特征在于，包括柴油氧化催化器、颗粒捕捉器和选择性催化还原反应器，所述柴油氧化催化器的进气口与所述发动机的排气口可拆卸连接且连通，所述柴油氧化催化器的排气口与所述颗粒捕捉器的进气口可拆卸连接且连通，所述颗粒捕捉器的排气口与所述选择性催化还原反应器的进气口可拆卸连接且连通；所述柴油氧化催化器与所述颗粒捕捉器呈直线型排布，所述柴油氧化催化器和所述颗粒捕捉器形成的直线结构与所述选择性催化还原反应器呈并列式排布。

2.根据权利要求1所述一种并列式尾气后处理装置，其特征在于，所述颗粒捕捉器的排气口靠近所述选择性催化还原反应器的进气口设置，且通过一连接腔与所述选择性催化还原反应器的进气口可拆卸连接且连通；所述柴油氧化催化器、颗粒捕捉器、所述连接腔以及所述选择性催化还原反应器排布成一U型结构。

3.根据权利要求1所述一种并列式尾气后处理装置，其特征在于，所述颗粒捕捉器的排气口远离所述选择性催化还原反应器的进气口设置，且通过一连接管与所述选择性催化还原反应器的进气口可拆卸连接且连通，所述柴油氧化催化器、颗粒捕捉器、所述连接管以及所述选择性催化还原反应器排布成一S型结构。

4.根据权利要求1至3任一项所述一种并列式尾气后处理装置，其特征在于，所述柴油氧化催化器、所述颗粒捕捉器以及所述选择性催化还原反应器的外侧罩设有一防护罩。

5.根据权利要求4所述一种并列式尾气后处理装置，其特征在于，所述防护罩的外侧壁上固定有减振联接结构。

6.根据权利要求1至3任一项所述一种并列式尾气后处理装置，其特征在于，所述柴油氧化催化器的进气口开设在其侧壁上。

7.根据权利要求1至3任一项所述一种并列式尾气后处理装置，其特征在于，所述柴油氧化催化器的进气口通过一减振联接管与所述发动机的排气口连接且连通。

8.根据权利要求1至3任一项所述一种并列式尾气后处理装置，其特征在于，所述选择性催化还原反应器另一端的排气口连接有排气尾管，所述排气尾管为弯管结构且其排气口逐渐向远离所述选择性催化还原反应器的方向倾斜布置；所述排气尾管上安装有减振联接结构。

9.根据权利要求8所述一种并列式尾气后处理装置，其特征在于，所述排气尾管的外侧壁上固定有减振联接结构。

10.一种农用机械，其特征在于，包括农用机械本体和权利要求1至9任一项所述的并列式尾气后处理装置。