CN209761535U - 一种催化反应组件及后处理系统 - Google Patents

Abstract

本方案提供的一种催化反应组件，两路SCR分总成、DOC分总成和DPF分总成的端部均采用缩口设计。端部采用缩口设计，使两路SCR分总成、DOC分总成和DPF分总成拆装维护时有足够的操作空间，能够缩小后处理系统总成横截面积。本方案还提供了一种具有上述催化反应组件的后处理系统。

Description

一种催化反应组件及后处理系统

本申请要求本申请人于2018年09月30日提交中国专利局、申请号为201821623633.8、发明名称为“一种催化反应组件及后处理系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中，特此予以声明。

技术领域

本实用新型涉及后处理系统技术领域，特别涉及一种催化反应组件及后处理系统。

背景技术

柴油机DOC-DPF-SCR总成即氧化催化器、柴油颗粒捕集器及选择性催化还原系统的集合，用于对柴油机的尾气进行处理。

就现有技术而言，中、重型柴油机应用于国六阶段箱式后处理开发，为满足环保排放性能、耐久性能及配套空间的要求，需对后处理系统进行升级。DOC-DPF-SCR装置主要由进气端盖组件、排气端盖组件、催化反应组件、壳体组件、支架组件和集成线束六部分组成。

目前，现有技术方案实现了对DOC-DPF、SCR和尿素混合器的集成布置。在尿素混合后，SCR分两路布置，减小了长度方向尺寸。箱体侧面进气后进入DOC-DPF单元，完成氧化催化和颗粒捕集。气流通过连接堵盖进入混合器，同时喷射尿素，尿素喷雾与废气均匀混合。混合均匀的混合气体通过两路SCR完成对氮氧化合物(NO_X)的催化转化，最终通过排气尾管排出气体。DOC-DPF-SCR装置上各组件的布置，对整车配套尺寸的宽度、高度方向的尺寸有较大限制，难以满足更多的配套需求。

因此，如何缩小催化反应组件尺寸，提高催化反应组件的空间利用率，是现阶段该领域亟待解决的难题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种催化反应组件，能够缩小催化反应组件尺寸，提高催化反应组件的空间利用率。此外，本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述催化反应组件的后处理系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种催化反应组件，包括两路SCR分总成以及相互连接的DOC分总成和DPF分总成，两路所述SCR分总成、所述DOC分总成和所述DPF分总成的端部均采用缩口设计。

优选的，上述的催化反应组件中，所述DPF分总成的前端与所述DOC分总成通过V型卡箍连接；

和/或，所述DPF分总成的后端连接有平卡箍。

优选的，上述的催化反应组件中，所述两路SCR分总成在与所述V型卡箍相对位置上设置有避让缩口。

优选的，上述的催化反应组件中，还包括箱体、尿素混合器和排气管，所述箱体的横截面为正方形，所述DOC分总成和所述DPF分总成连接形成DOC/DPF分总成，所述两路SCR分总成分别为SCR第一单元支路和SCR第二单元支路；

所述DOC/DPF分总成和所述排气管分别布置于正方形的一组对角的两个角上；所述两路SCR分总成相对所述DOC/DPF分总成和所述排气管所在的对角线对称布置；所述尿素混合器相对所述DOC/DPF分总成和所述排气管所在的对角线对称布置；所述DOC/DPF分总成中的废气排出后进入所述尿素混合器；所述尿素混合器中的混合废气排出后进入所述两路SCR分总成，所述两路SCR分总成中的废气排入所述排气管。

优选的，上述的催化反应组件中，还包括后导流罩，所述后导流罩上开设喷嘴安装孔，所述喷嘴安装孔设置有用于与喷嘴座的凸台配合的缺口。

优选的，上述的催化反应组件中，还包括前挡板、前导流罩和前导流罩盖板，所述前导流罩前端为缩口设计。

优选的，上述的催化反应组件中，所述前挡板上开设若干用于与所述前导流罩焊接的通孔。

优选的，上述的催化反应组件中，还包括尿素喷嘴座组件，所述尿素喷嘴座组件包括依次连接的喷嘴座、喷嘴座隔热棉、喷嘴座隔热罩和喷嘴固定螺母座，所述喷嘴座内为锥形结构。

一种后处理系统，包括进气端盖组件、排气端盖组件、催化反应组件、壳体组件、支架组件和集成线束，所述催化反应组件为上述的催化反应组件。

优选的，上述的后处理系统中，所述排气端盖组件包括出气管组件，所述出气管组件包括相互连接的出气管和出气管法兰。

由以上技术方案可以看出，本方案提供的一种催化反应组件，两路SCR分总成、DOC分总成和DPF分总成的端部均采用缩口设计。端部采用缩口设计，使两路SCR分总成、DOC分总成和DPF分总成拆装维护时有足够的操作空间，能够缩小后处理系统总成横截面积。本方案还提供了一种具有上述催化反应组件的后处理系统。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中所公开的后处理系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中所公开的催化反应组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中所公开的催化反应组件中DOC/DPF分总成和两路SCR分总成的缩口设计的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中所公开的DOC/DPF分总成、两路SCR分总成、尿素混合器和排气管路的布置图；

图5为本实用新型实施例中所公开的后处理系统右侧布置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中所公开的后处理系统左侧布置的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中所公开的后导流罩的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中所公开的前挡板、前导流罩和前导流罩盖板的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中所公开的尿素喷嘴座组件的结构示意图；

图10为本实用新型实施例中所公开的出气管组件的结构示意图；

图11为本实用新型实施例中所公开的多种出气口方式的示意图。

图中：

1-进气端盖组件；2-排气端盖组件；3-催化反应组件；4-壳体组件；5-支架组件；6-集成线束；

31-前挡板；32-前导流罩；33-DOC分总成；34-两路SCR分总成；35-V型卡箍；36-DPF分总成；38-平卡箍；39-后挡板；310-前导流罩盖板；311-后导流罩；3111-喷嘴安装孔；3112-传感器座开孔；312-喷嘴座隔热棉；313-喷嘴座固定螺母座；314-喷嘴座隔热罩；315-喷嘴座；

21-出气管法兰；22-出气管；

F-前面排气；G-底面排气；H-侧面排气；I-后面排气。

具体实施方式

有鉴于此，本实用新型的核心在于提供一种催化反应组件，能够缩小催化反应组件尺寸，提高催化反应组件的空间利用率。此外，本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述催化反应组件的后处理系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-图11所示，本实用新型公开了一种催化反应组件，包括两路SCR分总成34以及相互连接的DOC分总成33和DPF分总成36，两路SCR分总成34、DOC分总成33和DPF分总成36的端部均采用缩口设计。

DPF分总成36的前端与DOC分总成33通过V型卡箍35连接；和/或，DPF分总成36的后端连接有平卡箍38。

V型卡箍35即V型槽卡箍，该卡箍的径向截面内壁呈V型，可为任何凸缘接合面提供一种安全可靠的连接。平卡箍38能够对平面连接端起到紧箍作用。

本方案提供的一种催化反应组件，两路SCR分总成34、DOC分总成33和DPF分总成36的端部均采用缩口设计。DPF分总成的前端与DOC分总成通过V型卡箍连接。DPF分总成后端通过平卡箍连接，使用平卡箍连接可以使DPF分总成后端预留一定间隙，方便DPF分总成拆卸维护。DPF分总成的缩口设计方便DPF拆卸时，V型卡箍能够顺利安装拆卸。端部采用缩口设计，使两路SCR分总成、DOC分总成和DPF分总成拆装维护时有足够的操作空间，能够缩小后处理系统总成横截面积。

进一步的实施例中，两路SCR分总成34在与V型卡箍35相对位置上设置有避让缩口。

进一步的实施例中，本方案还包括箱体、尿素混合器37和排气管E，箱体的横截面为正方形，DOC分总成33和DPF分总成36连接形成DOC/DPF分总成A，两路SCR分总成34分别为SCR第一单元支路C和SCR第二单元支路D；

DOC/DPF分总成A和排气管E分别布置于正方形的一组对角的两个角上；两路SCR分总成34相对DOC/DPF分总成A和排气管E所在的对角线对称布置；尿素混合器37相对DOC/DPF分总成A和排气管E所在的对角线对称布置；DOC/DPF分总成A中的废气排出后进入尿素混合器37；尿素混合器37中的混合废气排出后进入两路SCR分总成34，两路SCR分总成34中的废气排入排气管E。

具体地，箱体包括前端盖、后端盖和四周壁。

后处理系统整车安装时，将DOC/DPF分总成A布置在车架外侧、上侧，可以方便后期市场拆卸维护DPF分总成。由于箱体1为正方形，因此，转换角度设置后，并不会受到安装空间的限制。因为图4所示的SCR分总成两支路与DPF分总成/尿素混合器的所在的对角线完全对称，这样就完全实现了后处理在整车布置左右侧的互换。如图5所示，后处理总成布置在车架的右侧，整车安装螺栓孔与整车右侧支架安装后，DOC/DPF分总成在车架外侧、上侧，方便维护。此时，后处理总成往外侧旋转90°，DOC/DPF分总成在外侧，同时安装支架在此基础上旋转到对称位置，则实现了图6所示样式。通用化集成式DOC-DPF-SCR后处理装置可以方便各功能单元后期的互换。

由于采用了上述布置结构，因此，通用化集成式DOC-DPF-SCR后处理装置的进气和排气方式可以根据不同车辆的装配要求，实现灵活多样性布置，实现了在不同整车上的通用配套安装。

在上述技术方案的基础上，本方案还包括后导流罩311，后导流罩311上开设喷嘴安装孔3111，喷嘴安装孔3111设置有用于与尿素喷嘴座315的凸台配合的缺口。

后导流罩311将流经DOC/DPF分总成A的发动机尾气导流进尿素混合器37，后导流罩311上开有排温/压差传感器座开孔3112，用于焊接，后导流罩上开有喷嘴座安装孔3111，喷嘴座安装孔有缺口设计，用于和尿素喷嘴座315的凸台配合，确定尿素喷嘴座的安装角度，参见图7。喷嘴座安装处采用凹陷设计，使尿素喷嘴安装时不会超出后处理整体外围尺寸，防止出现尿素喷嘴磕碰故障。

更进一步，本方案还包括前挡板31、前导流罩32和前导流罩盖板310，前导流罩32前端为缩口设计。为了避让整车安装支架，前导流罩前端采用缩口设计，这样就可以流出足够的空间进行整车安装支架布置。

前导流罩32和前导流罩盖板310将经过尿素混合器37的发动机尾气导入两路SCR分总成，具体地，前导流罩采用V型对称结构设计，边缘圆滑过渡，保证发动机尾气在两路SCR分总成端面均匀且平均分布，提高SCR催化剂的利用率，从而提高后处理的NOx转化效率。

优选地，前挡板31上开设若干用于与前导流罩32焊接的通孔。前导流罩和前导流罩盖板焊接组成一个整体将发动机尾气导入两路SCR催化剂。在一种具体实施方式中，前挡板31上开有三个小的圆孔，便于在加工过程中从前挡板的进气侧将前导流罩和前挡板焊接在一起，一方面提高后处理的机械强度，另一方便加工焊接，如图8所示。

在进一步的实施例中，本方案还包括尿素喷嘴座组件，尿素喷嘴座组件包括喷嘴座315、喷嘴座隔热棉312、喷嘴座隔热罩314和喷嘴固定螺母座313，喷嘴座315内为锥形结构。喷嘴座315内部采用锥形结构，使气流能够吹扫尿素喷嘴，防止尿素喷嘴结晶堵塞。喷嘴座隔热棉和喷嘴座隔热罩可以有效地隔离发动机尾气的高温，避免尿素喷嘴被高温烤化。

尿素喷嘴座组件结构如图9所示，由喷嘴座315、喷嘴座隔热棉312、喷嘴座隔热罩314和喷嘴固定螺母座313组成。具体地，尿素喷嘴座315设置有凸台，凸台与后导流罩上的缺口配合安装。

此外，本申请还公开了一种后处理系统，包括进气端盖组件1、排气端盖组件2、催化反应组件3、壳体组件4、支架组件5、集成线束6，且该催化反应组件为上述实施例中公开的催化反应组件，因此，具有该催化反应组件的后处理系统也具有上述实施例中所有技术效果，在此不再一一赘述。

发动机尾气通过进气端盖组件的进气口进入后处理系统，依次流经催化反应组件的尿素、DOC分总成、DPF分总成、混合器和两路SCR分总成，最终由排气尾管流出后处理系统总成。

在具体实施例中，排气端盖组件2包括出气管组件，出气管组件包括相互连接的出气管22和出气管法兰21。

出气管组件结构，如图10所示，由出气管22和出气管法兰21组成。如图11所示，出气可以从后腔通到前腔，实现F前面排气；可以实现中间腔的底面排气G，中间腔的侧面排气H和后腔的后面排气I。排气出口可以采用法兰连接，当然根据实际需要，也可以采用插接式等多种连接结构。排气可以直接排气，出气管22也可以为弯管，通过弯管再次改变排气方向。出气方式的多样性有效的拓宽了产品的配套领域。

在另一种具体实施例中，出气管22采用变径设计，这样发动机尾气进入排气尾管时可以从大的流通截面积逐渐过渡到小的流通截面积，可以降低后处理总成的排气背压。

本方案旨在设计一种结构紧凑、性能优良的通用集成式DOC-DPF-SCR箱式后处理系统结构，满足中重型柴油机的排放及耐久性能，满足整车配套空间的需求，从而满足欧VI/国VI排放升级需求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种催化反应组件，其特征在于，包括两路SCR分总成(34)以及相互连接的DOC分总成(33)和DPF分总成(36)，两路所述SCR分总成(34)、所述DOC分总成(33)和所述DPF分总成(36)的端部均采用缩口设计。

2.根据权利要求1所述的催化反应组件，其特征在于，所述DPF分总成(36)的前端与所述DOC分总成(33)通过V型卡箍(35)连接；

和/或，所述DPF分总成(36)的后端连接有平卡箍(38)。

3.根据权利要求2所述的催化反应组件，其特征在于，所述两路SCR分总成(34)在与所述V型卡箍(35)相对位置上设置有避让缩口。

4.根据权利要求1所述的催化反应组件，其特征在于，还包括箱体、尿素混合器(37)和排气管(E)，所述箱体的横截面为正方形，所述DOC分总成(33)和所述DPF分总成(36)连接形成DOC/DPF分总成(A)，所述两路SCR分总成(34)分别为SCR第一单元支路(C)和SCR第二单元支路(D)；

所述DOC/DPF分总成(A)和所述排气管(E)分别布置于正方形的一组对角的两个角上；所述两路SCR分总成(34)相对所述DOC/DPF分总成(A)和所述排气管(E)所在的对角线对称布置；所述尿素混合器(37)相对所述DOC/DPF分总成(A)和所述排气管(E)所在的对角线对称布置；所述DOC/DPF分总成(A)中的废气排出后进入所述尿素混合器(37)；所述尿素混合器(37)中的混合废气排出后进入所述两路SCR分总成(34)，所述两路SCR分总成(34)中的废气排入所述排气管(E)。

5.根据权利要求1所述的催化反应组件，其特征在于，还包括后导流罩(311)，所述后导流罩(311)上开设喷嘴安装孔(3111)，所述喷嘴安装孔(3111)设置有用于与喷嘴座(315)的凸台配合的缺口。

6.根据权利要求1所述的催化反应组件，其特征在于，还包括前挡板(31)、前导流罩(32)和前导流罩盖板(310)，所述前导流罩(32)前端为缩口设计。

7.根据权利要求6所述的催化反应组件，其特征在于，所述前挡板(31)上开设若干用于与所述前导流罩(32)焊接的通孔。

8.根据权利要求1所述的催化反应组件，其特征在于，还包括尿素喷嘴座组件，所述尿素喷嘴座组件包括依次连接的喷嘴座(315)、喷嘴座隔热棉(312)、喷嘴座隔热罩(314)和喷嘴固定螺母座(313)，所述喷嘴座(315)内为锥形结构。

9.一种后处理系统，包括进气端盖组件(1)、排气端盖组件(2)、催化反应组件(3)、壳体组件(4)、支架组件(5)和集成线束(6)，其特征在于，所述催化反应组件(3)为如权利要求1-8任一项所述的催化反应组件(3)。

10.根据权利要求9所述的后处理系统，其特征在于，所述排气端盖组件(2)包括出气管组件，所述出气管组件包括相互连接的出气管(22)和出气管法兰(21)。