CN214092013U

CN214092013U - 轨道机车尾气处理装置

Info

Publication number: CN214092013U
Application number: CN202120095164.2U
Authority: CN
Inventors: 陈迪; 王劲舒; 张龙龙
Original assignee: Wuxi Longsheng Rail Technology Co ltd
Current assignee: Wuxi Longsheng Rail Technology Co ltd
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2021-08-31
Anticipated expiration: 2031-01-14

Abstract

本实用新型涉及尾气处理装置领域，特别是涉及一种轨道机车尾气处理装置，包括整流腔、氧化催化单元、催化还原单元、尿素喷嘴、连接管和安全旁通管；整流腔、氧化催化单元和催化还原单元依次连通；氧化催化单元和催化还原单元通过连接管连通；尿素喷嘴设置于连接管上；尿素喷嘴用于向催化还原单元内部喷射尿素；安全旁通管连通整流腔的入口端与催化还原单元的出口端。本实用新型一方面可有效去除轨道机车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和烟尘微粒等污染物，处理后的尾气排放能够符合当前的尾气排放标准；另一方面，通过安全旁通管为轨道机车尾气处理装置应对堵塞故障提供妥善解决方案，保障轨道机车的安全可靠运行。

Description

轨道机车尾气处理装置

技术领域

本实用新型涉及尾气处理装置技术领域，特别是涉及一种轨道机车尾气处理装置。

背景技术

轨道机车尾气处理装置通常包括壳体及封装在壳体中的各种用于净化污染气体的催化剂。如何优化尾气处理装置的结构，以使尾气排放符合当前的尾气排放标准是一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型提供一种轨道机车尾气处理装置，包括整流腔、氧化催化单元、催化还原单元、尿素喷嘴、连接管和安全旁通管；沿尾气流动方向，所述整流腔、所述氧化催化单元和所述催化还原单元依次连通设置；其中，所述氧化催化单元和所述催化还原单元通过所述连接管连通；所述尿素喷嘴设置于所述连接管上；所述尿素喷嘴用于向所述催化还原单元内部喷射尿素；所述安全旁通管连通所述整流腔的入口端与所述催化还原单元的出口端。

进一步地，所述连接管上设置有尿素喷嘴安装座；所述尿素喷嘴通过所述尿素喷嘴安装座可拆卸地固定于所述连接管上；所述连接管内还设置有尿素水解混合器；所述尿素喷嘴与所述尿素水解混合器连通；

所述尿素水解混合器的出口端面向所述催化还原单元设置。

进一步地，所述整流腔内设置有整流板。

进一步地，所述氧化催化单元为DOC单元。

进一步地，所述催化还原单元为SCR单元。

进一步地，所述DOC单元和所述SCR单元之间还设置有POC单元、PDPF单元和DPF单元中的任一种或多种的集合体。

进一步地，所述安全旁通管上设置有旁通阀。

进一步地，所述整流腔的入口端设置有上游压力传感器；所述催化还原单元的出口端设置有下游压力传感器；所述上游压力传感器、所述下游压力传感器和所述旁通阀通信连接。

进一步地，所述整流腔设置有两个进气口；两个所述进气口并排设置；所述进气口向所述整流腔的外部延伸形成环状接头；所述连接管包括并排设置的第一连接管和第二连接管；所述第一连接管和所述第二连接管上分别设置有所述尿素喷嘴。

进一步地，所述催化还原单元的出口端设置有圆弧弯管；所述圆弧弯管的入口端与所述催化还原单元连通，所述圆弧弯管的出口端的延伸方向垂直于所述圆弧弯管的入口端的延伸方向；所述圆弧弯管的出口端垂直向上连通轨道机车的排气烟筒出口。

本实用新型具有的优点或者有益效果：

本实用新型提供的轨道机车尾气处理装置，一方面可以有效去除轨道机车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和烟尘微粒等污染物，将轨道机车尾气处理装置处理后的尾气排放能够符合当前的尾气排放标准；另一方面，当轨道机车尾气处理装置正常工作时可以将安全旁通管设置为关闭状态，尾气将沿整流腔-氧化催化单元-催化还原单元的方向有序流动，完成正常的尾气处理过程，当轨道机车尾气处理装置发生堵塞故障或者需要检修整流腔-氧化催化单元-催化还原单元时，可将安全旁通管设置为连通状态，尾气将以整流腔的入口端-安全旁通管-催化还原单元的出口端的方向流动，从而为轨道机车尾气处理装置应对堵塞故障或者需要检修整流腔-氧化催化单元-催化还原单元等特定场景提供妥善的解决方案，以保障轨道机车设备的更安全可靠地运行。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1是实施例1提供的轨道机车尾气处理装置的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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。

如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，如出现术语“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。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。

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行说明，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本实用新型实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

针对上述技术问题，实施例1提供一种轨道机车尾气处理装置01，如图1所示，包括整流腔1、氧化催化单元2、催化还原单元3、尿素喷嘴4、连接管5和安全旁通管6；沿尾气流动方向，整流腔1、氧化催化单元2和催化还原单元3依次连通设置；其中，氧化催化单元2和催化还原单元3通过连接管5连通；尿素喷嘴4设置于连接管5上；尿素喷嘴4用于向催化还原单元3内部喷射尿素；安全旁通管6连通整流腔1的入口端与催化还原单元3的出口端。轨道机车尾气主要含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和烟尘微粒。

实施例1提供的轨道机车尾气处理装置01的工作原理如下：

首先尾气通过整流腔1，尾气经过整流，均匀流入后续单元；

然后尾气通过氧化催化单元2，尾气中的一氧化碳和碳氢化合物经过氧化催化转化为无害的水和二氧化碳；

最后尾气同尿素在连接管5中混合，进入催化还原单元3，在催化还原单元3中，尾气中的氮氧化合物和尿素水解得到的氨气还原成无害的氮气和水。

实施例1提供的轨道机车尾气处理装置01，一方面可以有效去除轨道机车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和烟尘微粒等污染物，将轨道机车尾气处理装置01处理后的尾气排放能够符合当前的尾气排放标准；另一方面，当轨道机车尾气处理装置01正常工作时可以将安全旁通管6设置为关闭状态，尾气将沿整流腔1-氧化催化单元2-催化还原单元3的方向有序流动，完成正常的尾气处理过程，当轨道机车尾气处理装置01发生堵塞故障或者需要检修整流腔1-氧化催化单元2-催化还原单元3时，可将安全旁通管6设置为连通状态，尾气将以整流腔1的入口端-安全旁通管6-催化还原单元3的出口端的方向流动，从而为轨道机车尾气处理装置01应对堵塞故障或者需要检修整流腔1-氧化催化单元2-催化还原单元3等特定场景提供妥善的解决方案，以保障轨道机车设备的更安全可靠地运行。

为了提高尿素与尾气气流的混合均匀程度，进一步地，如图1所示，连接管5上设置有尿素喷嘴安装座50；尿素喷嘴4通过尿素喷嘴安装座50可拆卸地固定于连接管5上；连接管5内还设置有尿素水解混合器；尿素喷嘴4与尿素水解混合器连通；尿素水解混合器的出口端面向催化还原单元3设置。通过尿素水解混合器，一方面可加速尿素溶液的水解反应，第二方面可改善尿素粒子在催化还原单元3的分布均匀程度，第三方面可促进尿素粒子与尾气气流粒子的均匀混合，从而有利于提升催化还原单元3中催化还原反应的效率，有利于氮氧化合物的更加高效地去除。

具体地，如图1所示，整流腔1内设置有整流板。

具体地，如图1所示，氧化催化单元2为DOC单元。DOC(柴油机氧化催化器)单元，一般以金属或陶瓷作为催化剂的载体，涂层中主要活性成分是铂系、钯系等贵重金属与稀有金属。当尾气通过DOC单元时，一氧化碳和碳氢化合物等在较低的温度下可以很快地与尾气中的氧气进行化学反应，生成无污染的水和二氧化碳，DOC单元能够达到到净化尾气中一氧化碳和碳氢化合物的目的。DOC还可以去除部分可溶有机颗粒物。DOC单元可通过直接购买获得。

具体地，如图1所示，催化还原单元3为SCR单元。SCR(选择性催化还原)单元，主要是去除尾气中氮氧化物的。利用尿素为还原剂，在选择性催化剂的还原作用下，将尾气中的氮氧化物还原成氮气与水。SCR单元可通过直接购买获得。

进一步地，DOC单元和SCR单元之间还设置有POC单元、PDPF单元和DPF单元中的任一种或多种的集合体。POC单元、PDPF单元和DPF单元用于处理尾气中的颗粒物。

为便于对安全旁通管进行开关控制，进一步地，如图1所示，安全旁通管6上设置有旁通阀。通过设置旁通阀可以便捷地控制安全旁通管6的关闭和连通。

为了便于自动化控制安全旁通管的开关，进一步地，整流腔1的入口端设置有上游压力传感器；催化还原单元3的出口端设置有下游压力传感器；上游压力传感器、下游压力传感器和旁通阀通信连接。通过上游压力传感器、下游压力传感器可以实时获取并监测轨道机车尾气处理装置01进出口的压差，当上游压力传感器与下游压力传感器的压差值超过阈值时，指示轨道机车尾气处理装置01发生堵塞，可自动将旁通阀调整为连通状态，从而防止压差过大造成的发动机运行故障，保障轨道机车设备的运行安全。

为了提高轨道机车尾气处理装置的处理通量，进一步地，整流腔1设置有多个进气口10；如图1所示，整流腔1设置有两个进气口10；全部进气口10并排设置；进气口10向整流腔1的外部延伸形成环状接头100；连接管5包括并排设置的第一连接管001和第二连接管002；第一连接管001和第二连接管002上分别设置有尿素喷嘴4。

通过设置两个进气口10及两连接管，提高了轨道机车尾气处理装置01的处理通量。进气口10上环状接头100的设置，便于轨道机车尾气处理装置01与轨道机车的排气口的快速对接安装。

为了便于轨道机车尾气处理装置的尾气出口与外部设备的对接安装，进一步地，如图1所示，催化还原单元3的出口端设置有圆弧弯管30；圆弧弯管30的入口端与催化还原单元3连通，圆弧弯管30的出口端的延伸方向垂直于圆弧弯管30的入口端的延伸方向，圆弧弯管30的出口端垂直向上连通轨道机车的排气烟筒出口。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种轨道机车尾气处理装置，其特征在于，包括整流腔、氧化催化单元、催化还原单元、尿素喷嘴、连接管和安全旁通管；

沿尾气流动方向，所述整流腔、所述氧化催化单元和所述催化还原单元依次连通设置；其中，所述氧化催化单元和所述催化还原单元通过所述连接管连通；

所述尿素喷嘴设置于所述连接管上；所述尿素喷嘴用于向所述催化还原单元内部喷射尿素；

所述安全旁通管连通所述整流腔的入口端与所述催化还原单元的出口端。

2.根据权利要求1所述的轨道机车尾气处理装置，其特征在于，所述连接管上设置有尿素喷嘴安装座；所述尿素喷嘴通过所述尿素喷嘴安装座可拆卸地固定于所述连接管上；

所述连接管内还设置有尿素水解混合器；所述尿素喷嘴与所述尿素水解混合器连通；

所述尿素水解混合器的出口端面向所述催化还原单元设置。

3.根据权利要求1所述的轨道机车尾气处理装置，其特征在于，所述整流腔内设置有整流板。

4.根据权利要求1所述的轨道机车尾气处理装置，其特征在于，所述氧化催化单元为DOC单元。

5.根据权利要求4所述的轨道机车尾气处理装置，其特征在于，所述催化还原单元为SCR单元。

6.根据权利要求4所述的轨道机车尾气处理装置，其特征在于，所述DOC单元和所述SCR单元之间还设置有POC单元、PDPF单元和DPF单元中的任一种或多种的集合体。

7.根据权利要求1所述的轨道机车尾气处理装置，其特征在于，所述安全旁通管上设置有旁通阀。

8.根据权利要求7所述的轨道机车尾气处理装置，其特征在于，所述整流腔的入口端设置有上游压力传感器；所述催化还原单元的出口端设置有下游压力传感器；

所述上游压力传感器、所述下游压力传感器和所述旁通阀通信连接。

9.根据权利要求1所述的轨道机车尾气处理装置，其特征在于，所述整流腔设置有两个进气口；两个所述进气口并排设置；

所述进气口向所述整流腔的外部延伸形成环状接头；

所述连接管包括并排设置的第一连接管和第二连接管；所述第一连接管和所述第二连接管上分别设置有所述尿素喷嘴。

10.根据权利要求1所述的轨道机车尾气处理装置，其特征在于，所述催化还原单元的出口端设置有圆弧弯管；

所述圆弧弯管的入口端与所述催化还原单元连通，所述圆弧弯管的出口端的延伸方向垂直于所述圆弧弯管的入口端的延伸方向；

所述圆弧弯管的出口端垂直向上连通轨道机车的排气烟筒出口。