CN219299396U - 一种后处理系统、发动机及工程设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种后处理系统、发动机及工程设备，属于尾气后处理技术领域，包括：前置处理器；第一排气管路，连通设置于前置处理器的下游，第一排气管路上连通设置有SCR处理器；第二排气管路，连通设置于前置处理器的下游；温度检测单元，适于检测前置处理器排出尾气的温度；调节结构，设置于前置处理器的下游，调节结构与温度检测单元电性连接，调节结构能够使前置处理器可选择地与第一排气管路或第二排气管路连通。本实用新型提供的一种后处理系统，温度检测单元检测前置处理器排出尾气的温度，并根据检测得到的温度控制调节结构与第一排气管路连通或者是与第二排气管路连通，避免高温尾气对SCR处理器造成损伤而导致SCR催化剂失效。

Description

一种后处理系统、发动机及工程设备

技术领域

本实用新型涉及尾气后处理技术领域，具体涉及一种后处理系统、发动机及工程设备。

背景技术

近年来随着环保要求不断提高，工程设备车辆在非道路四阶段均需加装后处理系统对尾气进行处理。现有非道路国四后处理系统处理路线基本为DOC+DPF+SCR，其中SCR为铜基催化剂，铜基SCR的特点为耐高温性能好，可以承受DPF再生时的高温，但耐硫能力相对较弱，容易因用户使用高硫油而导致SCR硫中毒。矾基SCR在道路国五已大量使用，相较铜基SCR有更好的耐硫能力，且成本低，但因矾基SCR最高承受550℃高温，而DPF再生时最高可达到800℃左右，存在矾基SCR催化剂失效的风险，因此，目前道路国六及非道路国四均以铜基SCR为主。

现有技术公开了一种后处理装置，在SCR处理器之前设置冷却降温系统，对尾气进行降温后再通过SCR处理器。然而，通过水冷系统将尾气温度由800℃左右降至550℃以下，不易实现，SCR催化剂仍存在较高的失效风险。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决现有技术中的SCR催化剂可靠性低，成本高的问题，从而提供一种后处理系统、发动机及工程设备。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种后处理系统，包括：前置处理器；第一排气管路，连通设置于所述前置处理器的下游，所述第一排气管路上连通设置有SCR处理器；第二排气管路，连通设置于所述前置处理器的下游；温度检测单元，适于检测所述前置处理器排出尾气的温度；调节结构，设置于所述前置处理器的下游，所述调节结构与所述温度检测单元电性连接，所述调节结构能够使前置处理器可选择地与所述第一排气管路或所述第二排气管路连通。

可选地，所述SCR处理器为矾基催化剂SCR处理器。

可选地，所述调节结构为换向阀。

可选地，所述后处理系统还包括连通管路，所述连通管路的进口与所述前置处理器的出口连通，所述连通管路的出口、所述第一排气管路的进口和所述第二排气管路的进口交叉连接设置，所述调节结构设置于所述交叉连接处。

可选地，所述第一排气管路连通设置有尿素喷嘴，所述尿素喷嘴位于所述调节结构的下游，并位于所述SCR处理器的上游。

可选地，所述前置处理器为DOC+DPF处理器。

可选地，所述后处理系统还包括进气管路，所述进气管路的一端形成尾气进气口，所述进气管路的另一端与所述前置处理器的进口连通。

可选地，所述后处理系统还包括出气管路，所述出气管路的一端与所述第一排气管路的出口和所述第二排气管路的出口均连通设置，所述出气管路的另一端形成尾气出气口。

本实用新型还提供了一种发动机，包括上述的后处理系统。

本实用新型还提供了一种工程设备，包括上述的发动机。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型提供的一种后处理系统，通过设置温度检测单元检测前置处理器排出尾气的温度，并根据检测得到的温度控制调节结构与第一排气管路连通或者是与第二排气管路连通，当尾气温度过高时，使前置处理器与第二排气管路连通，通过第二排气管路直接将尾气排出，避免高温尾气对SCR处理器造成损伤而导致SCR催化剂失效，提高了SCR催化剂的可靠性，并且节约成本。

2.本实用新型提供的一种后处理系统，SCR催化剂设置为矾基催化剂，使SCR处理器具有较高的耐硫能力同时成本较低，并且通过第一排气管路的尾气温度不会使矾基催化剂失效，保证后处理系统的可靠运行。

3.本实用新型提供的一种后处理系统，利用换向阀实现前置处理器与不同排气管路的连通，结构简单，操作方便。

4.本实用新型提供的一种后处理系统，利用尿素与尾气中的氮氧化合物进行化学反应，生成氮气和水进行排放。

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示出了本实用新型的实施例提供的后处理系统的连接结构示意图；

图2示出了本实用新型的实施例提供的后处理系统的使用流程图。

附图标记说明：

10、前置处理器；20、第一排气管路；30、SCR处理器；40、第二排气管路；50、调节结构；60、连通管路；70、尿素喷嘴；80、进气管路；81、尾气进气口；90、出气管路；91、尾气出气口；100、温度检测单元。

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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“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。

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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示的后处理系统的一种具体实施方式，包括：前置处理器10、第一排气管路20、第二排气管路40、温度检测单元100和调节结构50。第一排气管路20和第二排气管路40均连通设置于前置处理器10的下游，第一排气管路20上还连通设置有SCR处理器30。温度检测单元100适于检测前置处理器10排出尾气的温度，调节结构50设置于前置处理器10的下游，调节结构50与温度检测单元100电性连接，调节结构50能够使前置处理器10可选择地与第一排气管路20或第二排气管路40连通。

通过设置温度检测单元100检测前置处理器10排出尾气的温度，并根据检测得到的温度控制调节结构50与第一排气管路20连通或者是与第二排气管路40连通。当尾气温度较低(温度在200℃至550℃之间)时，使前置处理器10与第一排气管路20连通，尾气经SCR处理器30处理后排出；当尾气温度过高(温度在550℃以上)时，使前置处理器10与第二排气管路40连通，通过第二排气管路40直接将尾气排出，避免高温尾气对SCR处理器30造成损伤而导致SCR催化剂失效，提高了SCR催化剂的可靠性，并且节约成本。

值得说明的是，在前置处理器10的出口和尾气出气口91之间，不仅设置有具有SCR处理器30的第一排气管路20，还设置有与第一排气管路20并联设置的第二排气管路40，因此，前置处理器10排出的尾气不仅可以选择由第一排气管路20排出，也可以选择由第二排气管路40流出，并且，选择第一排气管路20排出还是第二排气管路40排出是根据温度检测单元100检测得到的尾气温度决定的。

在本实施例中，如图1所示，后处理系统还包括连通管路60，连通管路60的进口与前置处理器10的出口连通，连通管路60的出口、第一排气管路20的进口和第二排气管路40的进口交叉连接设置。调节结构50设置于该交叉连接处，便于调节结构50的设置，以及调节结构50对尾气流通方向的转换。

在本实施例中，SCR处理器30为矾基催化剂SCR处理器。将SCR处理器30的催化剂设置为矾基催化剂，使SCR处理器30具有较高的耐硫能力同时成本较低，并且通过第一排气管路20的尾气温度不会使矾基催化剂失效，保证后处理系统的可靠运行。

在本实施例中，调节结构50为换向阀，具体的，调节结构50为电控换向阀。利用换向阀实现前置处理器10与不同排气管路的连通，结构简单，操作方便。

在本实施例中，前置处理器10为DOC+DPF处理器。

在本实施例中，温度检测单元100为温度传感器。具体的，温度传感器可设置于连通管路60内。

在本实施例中，如图1所示，第一排气管路20连通设置有尿素喷嘴70，尿素喷嘴70位于调节结构50的下游，并位于SCR处理器30的上游。利用尿素喷嘴70向尾气喷洒尿素，通过尿素与尾气中的氮氧化合物进行化学反应，生成氮气和水进行排放；并且，将尿素喷嘴70设置于调节结构50的下游，避免了尿素与尾气化学反应产生的结晶导致调节结构50(也即换向阀)堵塞。

需要说明的是，后处理系统工作时，尿素起喷温度通常为200℃以上，在200℃以下工况时SCR处理器30不工作，因此，可以通过控制换向阀，使尾气通过第二排气管路40排向大气，避免发动机在低温低负荷工况的HC等使SCR处理器30产生HC中毒。

在本实施例中，如图1所示，后处理系统还包括进气管路80，进气管路80的一端形成尾气进气口81，进气管路80的另一端与前置处理器10的进口连通。

值得说明的是，请参阅图1，“进气管路80的一端”即为图1所示的进气管路80的左端，“进气管路80的另一端”即为图1所示的进气管路80的右端。

在本实施例中，如图1所示，后处理系统还包括出气管路90，出气管路90的一端与第一排气管路20的出口和第二排气管路40的出口均连通设置，出气管路90的另一端形成尾气出气口91。

值得说明的是，请参阅图1，“出气管路90的一端”即为图1所示的出气管路90的左端，“出气管路90的另一端”即为图1所示的出气管路90的右端。

本实施例还提供了发动机的一种具体实施方式，包括上述的后处理系统。

本实施例还提供了工程设备的一种具体实施方式，包括上述的发动机。

在本实施例中，工程设备可以包括重卡、挂车、挖掘机、掘锚机、推土机、压路机和混凝土泵车等作业车辆，或塔吊、施工升降机和物料提升机等机械作业设备。

在使用本实施例的后处理系统时，如图2所示，首先，尾气由尾气进气口81进入进气管路80内并流入DOC+DPF处理器，经处理的尾气进入连通管路60；然后，温度检测单元100检测尾气温度，并控制换向阀的连通状态。具体的，当尾气温度小于200℃时，连通管路60通过换向阀与第二排气管路40连通，使尾气直接通过第二排气管路40和出气管路90，并由尾气出气口91排出；当尾气温度大于或等于200℃且小于550℃时，连通管路60通过换向阀与第一排气管路20连通，使尾气通过第一排气管路20并经SCR处理器30处理后进入出气管路90，并由尾气出气口91排出；当尾气温度大于或等于550℃时，连通管路60通过换向阀与第二排气管路40连通，使尾气直接通过第二排气管路40和出气管路90，并由尾气出气口91排出。

根据上述描述，本专利申请具有以下优点：

1.在设有DPF的非道路后处理系统上，采用矾基SCR，通过增加第二排气管路40及换向阀的结构，有效提升后处理可靠性，同时降低成本；

2.后处理系统采用矾基SCR，有效提升后处理系统耐硫能力，并且尾气温度在200℃至550℃之间的尾气经由矾基SCR处理，不会使矾基催化剂失效，保证后处理系统的可靠运行。

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发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种后处理系统，其特征在于，包括：

前置处理器(10)；

第一排气管路(20)，连通设置于所述前置处理器(10)的下游，所述第一排气管路(20)上连通设置有SCR处理器(30)；

第二排气管路(40)，连通设置于所述前置处理器(10)的下游；

温度检测单元(100)，适于检测所述前置处理器(10)排出尾气的温度；

调节结构(50)，设置于所述前置处理器(10)的下游，所述调节结构(50)与所述温度检测单元(100)电性连接，所述调节结构(50)能够使前置处理器(10)可选择地与所述第一排气管路(20)或所述第二排气管路(40)连通。

2.根据权利要求1所述的后处理系统，其特征在于，所述SCR处理器(30)为矾基催化剂SCR处理器。

3.根据权利要求1或2所述的后处理系统，其特征在于，所述调节结构(50)为换向阀。

4.根据权利要求1或2所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理系统还包括连通管路(60)，所述连通管路(60)的进口与所述前置处理器(10)的出口连通，所述连通管路(60)的出口、所述第一排气管路(20)的进口和所述第二排气管路(40)的进口交叉连接设置，所述调节结构(50)设置于所述交叉连接处。

5.根据权利要求1或2所述的后处理系统，其特征在于，所述第一排气管路(20)连通设置有尿素喷嘴(70)，所述尿素喷嘴(70)位于所述调节结构(50)的下游，并位于所述SCR处理器(30)的上游。

6.根据权利要求1或2所述的后处理系统，其特征在于，所述前置处理器(10)为DOC+DPF处理器。

7.根据权利要求1或2所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理系统还包括进气管路(80)，所述进气管路(80)的一端形成尾气进气口(81)，所述进气管路(80)的另一端与所述前置处理器(10)的进口连通。

8.根据权利要求1或2所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理系统还包括出气管路(90)，所述出气管路(90)的一端与所述第一排气管路(20)的出口和所述第二排气管路(40)的出口均连通设置，所述出气管路(90)的另一端形成尾气出气口(91)。

9.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项所述的后处理系统。

10.一种工程设备，其特征在于，包括权利要求9所述的发动机。

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