CN210105951U - 小流量线性喷射系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种小流量线性喷射系统，用于向内燃机排放的尾气中喷射尿素溶液，包括空气压缩机、添蓝泵、溶液罐、喷射器和控制装置，溶液罐用于存储制备的尿素溶液；空气压缩机分别与喷射器和添蓝泵连接，且用于向喷射器和添蓝泵提供压缩空气；添蓝泵分别与溶液罐和喷射器连接，用于将溶液罐内的尿素溶液排放至喷射器内；喷射器用于将压缩空气和尿素溶液混合后喷射至尾气中；控制装置和添蓝泵电连接，用于控制尿素溶液的喷射流量。本实用新型使用添蓝泵来实现喷射流量的控制，添蓝泵的出水量可全程线性变化；另外，添蓝泵还连接压缩空气作为运送尿素溶液的动力，无论多低的流量都可以正常喷射出去。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气净化技术领域，具体涉及一种小流量线性喷射系统。
背景技术
内燃机可用柴油、天然气、沼气等做燃料，输出电能、热能等作为社会能源供给的一部分，有着设备使用寿命长，占地面积小等特点。但是内燃机在运行的同时也会产生NOx等有害污染物。大气污染问题已经引起全世界的注意，各国也正在推出越来越严格的排放法规。要使得NOx排放达到现在越来越严格的排放标准，就需要在内燃机排放尾气的烟道中安装一套净化系统，用来除去尾气中的NOx。
现在运行最稳定的尾气脱除NOx技术为SCR技术(选择性催化还原法)。在催化剂的作用下，用还原剂来还原尾气中的NOx，生成无害的N2和水。这个技术需要尿素溶液作为脱硝反应的还原剂，和尾气中的NOx很均匀的混合。
为了使得尿素溶液和尾气中的NOx很均匀的混合，需要控制尿素溶液的喷射流量。传统的喷射系统中控制喷射流量的方式一般有两种。一是采用电动调节阀控制阀门开度来进行流量调节，二是采用变频器控制离心泵电机的转速来进行流量调节。
然而，电动调节阀存在以下缺陷：不能够线性控制流量，流量与调节阀设定的开度关系并非一一对应，而是只有一小段有效开度，调节阀小于或大于一定开度的时将不会引起流量的明显变化。
变频器存在以下缺陷：变频器通过调整离心泵电机的转速来控制流量，当变频器转速降低时，相应的水的扬程也会降低，变频器的流量调节范围受喷射点高度影响。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种小流量线性喷射系统，使用添蓝泵来实现喷射流量的控制，通过控制添蓝泵的动作频率来设定出水量，这样添蓝泵的出水量便可全程线性变化；另外，添蓝泵还连接压缩空气作为运送尿素溶液的动力，这边便可以弥补传统变频器控制流量时低流量扬程不足的缺陷，无论多低的流量都可以正常喷射出去。
为此，本实用新型提供的小流量线性喷射系统，用于向内燃机排放的尾气中喷射尿素溶液，包括空气压缩机、添蓝泵、溶液罐、喷射器和控制装置，所述溶液罐用于存储制备的尿素溶液；所述空气压缩机分别与所述喷射器和所述添蓝泵连接，且用于向所述喷射器和所述添蓝泵提供压缩空气；所述添蓝泵分别与所述溶液罐和所述喷射器连接，用于将所述溶液罐内的尿素溶液排放至所述喷射器内；所述喷射器用于将压缩空气和尿素溶液混合后喷射至尾气中；所述控制装置和所述添蓝泵电连接，用于控制尿素溶液的喷射流量。
在本实用新型的一个实施例中，所述空气压缩机和空气管道连接，所述空气管道分别和第一空气管道和第二空气管道连接，所述第一空气管道和所述添蓝泵连接，所述第二空气管道和所述喷射器连接，所述添蓝泵通过液体管道和所述喷射器连接。
在本实用新型的一个实施例中，所述空气管道上设置手动阀和二联件。
在本实用新型的一个实施例中，所述第一空气管道上设置第一调压阀。
在本实用新型的一个实施例中，所述第二空气管道上设置第二调压阀和止回阀。
在本实用新型的一个实施例中，所述溶液罐内设置多功能液位计。
在本实用新型的一个实施例中，所述尾气中设置有传感器，所述传感器和所述控制装置电连接，所述传感器用于检测所述尾气的参数。
在本实用新型的一个实施例中，所述传感器为温度传感器或者烟气分析仪。
在本实用新型的一个实施例中，所述控制装置包括PLC控制器，所述PLC控制器采用S7-200smart。
在本实用新型的一个实施例中，所述控制装置还包括触摸屏，所述触摸屏采用TPC7602TI。
本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：
相较于现有技术，本实用新型使用添蓝泵来实现喷射流量的控制。添蓝泵连接尿素溶液。添蓝泵的本质是隔膜泵，隔膜泵是容积泵的一种特殊形式，可以认为隔膜每次鼓动排放尿素溶液的流量是一致的，通过控制添蓝泵的动作频率来设定出水量，这样添蓝泵的出水量便可全程线性变化。另外，添蓝泵还连接压缩空气作为运送尿素溶液的动力，这边便可以弥补传统变频器控制流量时低流量扬程不足的缺陷，无论多低的流量都可以正常喷射出去。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的小流量线性喷射系统的结构示意图。
附图标记说明：
1、空气压缩机；2、添蓝泵；3、溶液罐；4、喷射器；5、传感器；6、手动阀；7、二联件；8、第一调压阀；9、第二调压阀；10、止回阀；11、空气管道；12、第一空气管道；13、第二空气管道；14、液体管道。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
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”、“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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种小流量线性喷射系统，用于向内燃机排放的尾气中喷射尿素溶液，包括空气压缩机1、添蓝泵2、溶液罐3、喷射器4和控制装置，溶液罐3用于存储制备的尿素溶液；空气压缩机1分别与喷射器4和添蓝泵2连接，且用于向喷射器4和添蓝泵2提供压缩空气；添蓝泵2分别与溶液罐3和喷射器4连接，用于将溶液罐3内的尿素溶液排放至喷射器4内；喷射器4用于将压缩空气和尿素溶液混合后喷射至尾气中；控制装置和添蓝泵2电连接，用于控制尿素溶液的喷射流量。
本实用新型使用添蓝泵2来实现喷射流量的控制。添蓝泵2连接尿素溶液。添蓝泵2的本质是隔膜泵，隔膜泵是容积泵的一种特殊形式，可以认为隔膜每次鼓动排放尿素溶液的流量是一致的，通过控制添蓝泵2的动作频率来设定出水量，这样添蓝泵2的出水量便可全程线性变化。另外，添蓝泵2还连接压缩空气作为运送尿素溶液的动力，这边便可以弥补传统变频器控制流量时低流量扬程不足的缺陷，无论多低的流量都可以正常喷射出去。
具体地，空气压缩机1和空气管道11连接，空气管道11分别和第一空气管道12和第二空气管道13连接，第一空气管道12和添蓝泵2连接，第二空气管道13和喷射器4连接，添蓝泵2通过液体管道14和喷射器4连接。添蓝泵1除了能控制喷射流量外还具有吹扫功能，在每回喷射结束时可进行吹扫，防止尿素溶液在液体管道14内结晶。
其中，空气管道11上设置手动阀6和二联件7，手动阀6用于控制空气管道的开闭；二联件7为空气过滤器和减压阀，减压阀可对空气压缩机1排放的压缩空气进行稳压，使压缩空气处于恒定状态，可减小因压缩空气气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤，过滤器用于对压缩空气的清洁，可过滤压缩空气中的水份，避免水份随压缩空气进入添蓝泵2和喷射器4。
其中，第一空气管道12上设置第一调压阀8。
其中，第二空气管道13上设置第二调压阀9和止回阀10。
其中，喷射器4采用喷枪，喷枪内同时具有压缩空气和尿素溶液，可以在喷枪出口处进行扇形雾化喷。
在一实施例中，溶液罐3内设置多功能液位计5，多功能液位计5除了常规的传感液位的功能外还带有过滤功能，可过滤溶液中的杂质，可通过其进行抽水与回液，同时其还带有加热功能，可在温度较低的情况下对溶液罐3内的尿素溶液进行加热。
在一实施例中，尾气中设置有传感器，传感器和控制装置电连接，传感器用于检测尾气的参数。例如，传感器可以为温度传感器，用于检测尾气的温度，该温度传感器为热电偶或者热电阻；传感器还可以为烟气分析仪，用于检测尿素溶液和尾气中的NOx反应情况。
在一实施例中，控制装置包括PLC控制器，PLC控制器采用S7-200smart。添蓝泵2支持CAN通信，S7-200smart不支持该协议，不能直接与其通信，但是S7-200smart支持Modbus-TCP。所以，采用GCAN-205进行协议转换，将需要交换的数据经为其专门编写的报文转换函数转换成特定数据帧之后，通过Modbus-TCP发送至GCAN-205转换成CAN的报文发送至添蓝泵2进行控制。反之，添蓝泵2发送数据至S7-200smart亦然。进一步的，控制装置还包括触摸屏，触摸屏采用TPC7602TI，用TPC7602TI作为s7-200smart的上位机进行参数设定。
由此，通过传感器、添蓝泵2和控制装置，可以组成一个闭环自动控制系统。通过触摸屏向PLC控制器中设定参数，PLC控制器接受参数对添蓝泵2进行控制，添蓝泵2控制喷射流量，传感器检测喷射效果后反馈数据给PLC控制器，PLC控制器发送数据给添蓝泵2，添蓝泵2再次控制喷射流量。本实用新型采用添蓝泵2，能够精确线性地控制小流量喷射；添蓝泵2自带吹扫功能，能够防止液体管道14内的尿素溶液结晶；采用通信方式设定流量值，不存在模拟量的数据误差与干扰。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种小流量线性喷射系统，用于向内燃机排放的尾气中喷射尿素溶液，其特征在于，包括空气压缩机、添蓝泵、溶液罐、喷射器和控制装置，所述溶液罐用于存储制备的尿素溶液；所述空气压缩机分别与所述喷射器和所述添蓝泵连接，且用于向所述喷射器和所述添蓝泵提供压缩空气；所述添蓝泵分别与所述溶液罐和所述喷射器连接，用于将所述溶液罐内的尿素溶液排放至所述喷射器内；所述喷射器用于将压缩空气和尿素溶液混合后喷射至尾气中；所述控制装置和所述添蓝泵电连接，用于控制尿素溶液的喷射流量。
2.根据权利要求1所述的小流量线性喷射系统，其特征在于，所述空气压缩机和空气管道连接，所述空气管道分别和第一空气管道和第二空气管道连接，所述第一空气管道和所述添蓝泵连接，所述第二空气管道和所述喷射器连接，所述添蓝泵通过液体管道和所述喷射器连接。
3.根据权利要求2所述的小流量线性喷射系统，其特征在于，所述空气管道上设置手动阀和二联件。
4.根据权利要求3所述的小流量线性喷射系统，其特征在于，所述第一空气管道上设置第一调压阀。
5.根据权利要求3所述的小流量线性喷射系统，其特征在于，所述第二空气管道上设置第二调压阀和止回阀。
6.根据权利要求1所述的小流量线性喷射系统，其特征在于，所述溶液罐内设置多功能液位计。
7.根据权利要求1所述的小流量线性喷射系统，其特征在于，所述尾气中设置有传感器，所述传感器和所述控制装置电连接，所述传感器用于检测所述尾气的参数。
8.根据权利要求7所述的小流量线性喷射系统，其特征在于，所述传感器为温度传感器或者烟气分析仪。
9.根据权利要求1所述的小流量线性喷射系统，其特征在于，所述控制装置包括PLC控制器，所述PLC控制器采用S7-200smart。
10.根据权利要求9所述的小流量线性喷射系统，其特征在于，所述控制装置还包括触摸屏，所述触摸屏采用TPC7602TI。
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