CN204024776U - 一种带废气引射的排气后处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种带废气引射的排气后处理装置，应用于柴油发动机排气***，包括封闭的壳体结构，安装于壳体结构之上的废气进口管、废气出口管和安装于壳体结构内的排气后处理，还包括文丘里管和引射管，废气经排气后处理后流经文丘里管再通过废气出口管排出，引射管一端在文丘里管内、另一端连接柴油发动机的空气过滤器；壳体结构内安装有隔板，排气后处理固定在隔板上，所述排气后处理为氧化催化器、还原催化器或颗粒物捕集器中的一种或多种组合。本装置能够降低柴油发动机的排放污染物、将柴油发动机的空气过滤器里的灰尘抽到废气出口管和降低排气***噪声。
Description
技术领域
本实用新型属于一种柴油发动机排气后处理装置，具体为一种带废气引射的排气后处理装置。
背景技术
为了保护环境，世界各国相继出台了控制汽车尾气排放的相关法规，越来越严格的排放法规使得单纯的柴油发动机的机内净化技术很难满足法规要求，必须依靠机外后处理技术予以辅助。在机外技术处理方面，目前国内各大柴油发动机公司和整车厂主要采用氧化催化器、还原催化器或颗粒捕集器。与此同时，部分柴油发动机经常被用于恶劣的工作环境中，比如矿山。这些地方灰尘会大量累积在空气过滤器中，需要司机经常保养空气过滤器。人工保养耗时，费力，而且效果一般。目前国内外尚没有将排气后处理和保养空气过滤器结合在一起的排气后处理***。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种带废气引射的排气后处理装置，既能满足严格的排放标准，又能改善工作于恶劣环境中的空气过滤器的保养周期。
本实用新型的技术方案为；一种应用于柴油发动机排气***的带废气引射的排气后处理装置，包括封闭的壳体结构，壳体结构由三部分组成，即前端盖、壳体和后端盖；还包括安装于壳体结构之上的废气进口管、废气出口管和安装于壳体结构内的排气后处理；还包括文丘里管和引射管。废气经排气后处理后流经文丘里管再通过废气出口管排出，引射管一端在文丘里管内、另一端连接柴油发动机的空气过滤器；
优选的是，壳体结构内安装有隔板，排气后处理固定在隔板上；排气后处理为氧化催化器、还原催化器、颗粒捕集器中的一种或多种组合。所述的氧化催化器是指通过催化剂对废气进行还原反应、降低废气中的一氧化碳和总碳氢化合物的催化器；所述还原催化器是指能将废气中的氮氧化物催化还原成氮气和其他无害物质的催化器；所述颗粒捕集器能通过催化反应或过滤作用降低废气中的颗粒物装置。
排气后处理装置的工作原理如下：当发动机废气进入废气进口管后，由废气进口管流出，并全部进入排气后处理；当废气流经排气后处理时，对应的氧化催化器、还原催化器、颗粒捕集器中的一种或多种组合会起到降低废气中的污染物的作用，从而满足严格的柴油发动机的排放标准；废气流过排气后处理后，可以直接进入废气出口管，再流经文丘里管，最后经废气出口管排到大气中，或直接进入文丘里管再经废气出口管排到大气中；当废气流经文丘里管时，由于文丘里效应，会在文丘里管内的连接管附近产生负压，此负压会通过引射管将柴油发动机的空气过滤器里的灰尘抽到文丘里管内，再随着废气一起排出废气出口管，起到减少空气过滤器里的灰尘的作用，改善空气过滤器维护周期；由于废气进口管、排气后处理、文丘里管和废气出口管具有一定的降低噪声的功能，所以排气后处理***能起到降低柴油发动机排气噪声的作用。
本装置突出的特点在于：从废气流动方向看，排气后处理处于文丘里管的上游，也就是说废气先经过排气后处理，再经过文丘里管，因此，排气后处理装置能起到既降低柴油发动机排放污染物，又将柴油发动机的空气过滤器里的灰尘抽到文丘里管内并排到大气中的作用；如果排气后处理处于文丘里管的下游，文丘里管所抽过来的灰尘在经过排气后处理时，灰尘容易堵塞排气后处理，从而导致排气后处理失效。
优选地，管径逐渐缩小的锥形管比管径逐渐增大的锥形管要短；所述管径逐渐缩小的锥形管通过连接管连接所述统管径逐渐增大的锥形管；从废气流动方向看，所述管径逐渐缩小的锥形管位于管径逐渐增大的锥形管的上游。
优选地，壳体结构被隔板隔成若干个腔，所述废气进口管从壳体、前端盖和后端盖所构成的腔的外部经过所述壳体或所述前端盖向内延伸，并将气体排到腔内，然后腔内的气体再全部经过排气后处理并进入下一个腔，再进入所述文丘里管和所述废气出口管；所述废气出口管从所述壳体、前端盖和后端盖所构成的腔的内部经过所述壳体或所述后端盖延伸到腔的外部；所述壳体结构的外轮廓可以根据底盘布置需要，设计成方形或圆形的。
优选地，所述排气后处理由衬垫、排气后处理卷筒和隔板共同作用固定于所述壳体内，或由衬垫和排气后处理卷筒共同作用固定于所述壳体上，或由衬垫固定于 所述壳体上，固定方式的选择主要取决于底盘布置空间和衬垫的材料；所有的发动机废气都会流过排气后处理；所述排气后处理可以有一个载体或多个载体。
进一步地，当排气后处理由衬垫、排气后处理卷筒和隔板共同作用固定于所述壳体内时，所述隔板的数量有一个或若干个；从废气流动方向看，位于后端的隔板只能有一个孔，用于固定衬垫、排气后处理卷筒和排气后处理，位于前端的隔板，可以有若个孔，一个孔用于固定衬垫、排气后处理卷筒和排气后，其它孔用于使废气比较均匀地流过排气后处理。当隔板的数量为两个时，壳体结构由第一隔板和第二隔板分割为三个腔体：第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述排气后处理密封固定在第一隔板和第二隔板之上，其废气入口位于第一腔体内、废气出口位于第三腔体内；废气进口管由前端盖进入壳体结构内部、穿过第一腔体进入第二腔体，废气进口管在第二腔体部分开有穿孔以使废气进入第二腔体；以废气流动方向为基准，位于前端的第一隔板有多个孔，用于使废气从第二腔体进入第一腔体。
优选地，所述前端盖可以是单层或双层的，如果是双层的，双层中间可以增加玻璃纤维来降低噪声；所述后端盖可以是单层或双层的，如果是双层的，双层中间可以增加玻璃纤维来降低噪声。
优选地，所述废气进口管的一端是开放式的，以允许废气进入到所述废气进口管内；位于所述壳体、前端盖和后端盖所构成的腔的内部的废气进口管的端部或(和)管壁上有孔以允许废气进入腔的内部，并流向排放处理器；所述废气进口管经过所述前端盖或经过所述壳体进入由所述壳体、前端盖和后端盖所构成的腔的内部，如果废气进口管是经过前端盖进入腔内部，位于腔的内部的废气进口管可以由腔内部的隔板上支撑，以增强废气进口管的稳定性。
优选地，位于所述壳体、前端盖和后端盖所构成的腔的内部的废气出口管的端部或(和)管壁上有孔以允许废气进入出口管；所述废气出口管至少有一端是开放的，以允许废气从进入废气出口管并排到大气中。
优选地，所述文丘里管可以位于所述壳体、前端盖和后端盖所构成的腔的内部，或位于所述的废气出口管的内部。
附图说明
图1、2、3、4、5、6、7和8是本实用新型八种结构略有不同的排气后处理装置的工作原理图；
图9和图10是本实用新型的立体结构图；
图11是本实用新型的剖面图；
图12、13和14是本实用新型带有内部结构的立体结构图；
图15是本实用新型引射管的剖面图；
图16是本实用新型位于壳体内部的废气出口管的剖面图。
图中：1-废气进口管；2-进气连接管；3-进气管；4-进气穿孔管；5-壳体；6-前端盖；7-隔板；8-隔板；9-后端盖；10-排气后处理装置；11-排气后处理；12排气后处理；13-衬垫；14-衬垫；15-排气后处理卷筒；16-废气出口管；17-废气出口穿孔管；18-法兰；19-废气出口尾管；20-引射管；21-文丘里管；22-锥形管；23-连接管；24-锥形管；25-空气过滤器的灰尘入口。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
图1示出了本实用新型的工作原理图。根据整车底盘空间布置的不同，也会出现如图2-8所示的略有不同的工作原理图。
本实用新型提供的排气后处理装置的三个主要功能是：降低柴油发动机的排放污染物、将柴油发动机的空气过滤器里的灰尘抽到废气出口管和降低排气***噪声。本实用新型的排气后处理装置的工作原理是这样的：当发动机废气进入废气进口管后，由废气进口管流出，并全部进入排气后处理；当废气流经排气后处理时，排气后处理内的氧化催化器或(和)还原催化器或(和)颗粒捕集器会起到降低废气中的污染物的作用，从而满足严格的柴油发动机的排放标准；废气流过排气后处理后，可以直接进入废气出口管，再流经文丘里管，最后经废气出口管排到大气中，或直接进入文丘里管再经废气出口管排到大气中；当废气流经文丘里管时，由于文丘里效应，会在文丘里管内的连接管附近产生负压，此负压会通过引射管将柴油发动机的空气过滤器里的灰尘抽到文丘里管内，再随着废气一起排出废气出口管，起到减少空气过滤器里的灰尘的作用，改善空气过滤器维护周期；由于废气进口管、排气 后处理、文丘里管和废气出口管具有一定的降低噪声的功能，所以排气后处理***能起到降低柴油发动机排气噪声的作用。
本实用新型的重要特征是：从废气流动方向看，排气后处理处于文丘里管的上游，也就是说废气先经过排气后处理，再经过文丘里管，只有这样排气后处理装置才能起到既降低柴油发动机排放污染物，又将柴油发动机的空气过滤器里的灰尘抽到文丘里管内并排到大气中的作用；如果排气后处理处于文丘里管的下游，文丘里管所抽过来的灰尘在经过排气后处理时，灰尘容易堵塞排气后处理，从而导致排气后处理失效。
图9-14示出了图1工作原理的实例排气后处理装置10。排气后处理装置包含具有内部空间的壳体5、废气进口管1、进气穿孔管4、前端盖6、隔板7、隔板8；后端盖9、排气后处理11、排气后处理12、衬垫13、衬垫14、排气后处理卷筒15、废气出口管16、引射管20、文丘里管21。废气进口管1包含进气连接管2和进气管3。废气出口管16包含废气出口穿孔管17、法兰18和废气出口尾管19。文丘里管21包含管径逐渐减小的锥形管22、连接管23和管径逐渐增大的锥形管24。引射管20管上有空气过滤器的灰尘入口25。
排气后处理11和排气后处理12可以是氧化催化器(有时简称”DOC”)，或(和)还原催化器(有时简称“SCR”)，或(和)颗粒物捕集器(有时简称“DPF”)，排气后处理12的具体材料根据发动机排出的废气的具体成分、温度等来确定的。衬垫13和衬垫14是非金属的。除了排气后处理12、衬垫13和衬垫14外，排气后处理***10的其它零部件都是不锈钢的。
前端盖6、隔板7、隔板8和后端盖9固定在壳体5上。前端盖6是与壳体5的前端完全焊接在一起，后端盖9是与壳体5的后端焊接完全在一起。前端盖6和后端盖9可以根据降低噪声的需要做成双层的，双层的中间可以加玻璃纤维来更大幅度地降低噪声；前端盖6和后端盖9上可根据需要加不同形状的筋，以提高刚度，减少振动，降低噪声。隔板7和隔板8位于壳体5的内部。隔板8是与壳体5完全焊接在一起，排气后处理卷筒15与隔板8完全焊接在一起，这样能保证全部废气都要经过排气后处理11和排气后处理12。隔板7依靠与排气后处理卷筒15的焊接固定在壳体5内部。隔板7和隔板8将壳体5内部分成三个腔室：第一腔室30a、第 二腔室30b和第三腔室30c。隔板7上有若干个孔，以使得气流在第一腔室和第二腔室间流动，并且气流均匀从排气后处理上通过。隔板8上只有一个孔，用以装配排气后处理卷筒15。
排气后处理11和排气后处理12分别通过衬垫13和衬垫14固定于排气后处理后处理卷筒15内，当发动机工作时，废气流经排气后处理11和12，衬垫13和衬垫14受热膨胀，产生径向力，会将排气后处理11和排气后处理12紧紧固定在排气后处理后处理卷筒15内。
废气进口管1用于连接发动机的排气管。来自发动机的废气先后通过进气连接管2和进气管3，然后进入进气穿孔管4，再由进气穿孔管4的管壁上的若干孔4a进入第二腔室30b。
废气出口穿孔管17和法兰18焊接在一起，废气出口穿孔管17和废气出口尾管19完全焊接在一起，避免焊接处有气体泄露。法兰18与壳体5焊接在一起，以提高稳定性。废气出口穿孔管17从第三腔室30c内延伸到腔室外。
文丘里管21位于废气出口尾管19内，文丘里管21与废气出口尾管19焊接在一起。从废气流动方向看，文丘里管21内的管径逐渐减小的锥形管22位于管径逐渐增大的锥形管24的上游。引射管20的一端位于连接管23附近，另一端位于废气出口穿孔管17的外部，用来连接空气过滤器。
下面以图1工作原理的实例来描述实际的工作过程：当发动机启动时，废气通过连接管2和进气管3，然后进入进气穿孔管4，再由进气穿孔管4的管壁上的若干孔4a进入第二腔室30b，然后废气再经过隔板7上的若干个孔7a、7b、7c和7d进入第一腔室30a；进入第一腔室30a的废气先后经过排气后处理11和排气后处理12，再进入第三腔室30c；进入第三腔室的废气经过废气出口穿孔管17上的孔17a进入废气出口穿孔管17，并流到文丘里管21；当废气流经文丘里管21时，由于文丘里效应，在连接管23处会产生负压，此负压会将柴油发动机空气过滤器里的灰尘经过空气过滤器的灰尘入口25抽到文丘里管21内，并且灰尘会随着废气一起经过废气出口尾管19排到大气中。
实验结果表明，本实用新型在满足更严格的排放法规要求的同时，能明显改善柴油发动机的空气过滤器的维护周期，实验数据如下表。
综上，本实用新型已通过上述的实施例来详加描述。但是本实用新型不旨在限定于上述实施例。在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本实用新型的排气后处理***可以有许多不同变形。例如可以在壳体上增加温度传感器座，或(和)氮氧化物传感器座，或(和)增加压力传感器座等等。
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种带废气引射的排气后处理装置，应用于柴油发动机排气***，包括封闭的壳体结构，壳体结构由三部分组成，即前端盖、壳体和后端盖；排气后处理装置还包括安装于壳体结构上的废气进口管、废气出口管和安装于壳体结构内的排气后处理，其特征在于：排气后处理装置还包括文丘里管和引射管，废气经排气后处理后流经文丘里管再通过废气出口管排出，所述引射管一端在文丘里管内、另一端连接柴油发动机的空气过滤器。
2.如权利要求1所述的一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：文丘里管由三部分组成，分别是管径逐渐缩小的锥形管、连接管和管径逐渐增大的锥形管；所述管径逐渐增大的锥形管与废气出口管连接；所述引射管的一端位于文丘里管内、并靠近连接管处，另一端位于壳体结构外部。
3.如权利要求2所述的一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：所述管径逐渐缩小的锥形管比所述管径逐渐增大的锥形管要短；所述管径逐渐缩小的锥形管通过连接管连接所述统管径逐渐增大的锥形管；废气先通过管径逐渐缩小的锥形管再通过管径逐渐增大的锥形管。
4.如权利要求1所述的一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：所述壳体结构内安装有隔板，排气后处理固定在隔板上，所述排气后处理为氧化催化器、还原催化器或颗粒捕集器中的一种或多种组合。
5.如权利要求4所述的一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：所述的氧化催化器是指通过催化剂对废气进行还原反应、降低废气中的一氧化碳和总碳氢化合物的催化器；所述还原催化器是指能将废气中的氮氧化物催化还原成氮气和其他无害物质的催化器；所述颗粒捕集器能通过催化反应或过滤作用降低废气中的颗粒物装置。
6.如权利要求1或2所述一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：壳体结构外轮廓的横截面为方形或圆形。
7.如权利要求1所述的一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：所述排气后处理由衬垫、排气后处理卷筒和隔板共同固定于壳体内，或由衬垫和排气后处理卷筒共同固定于壳体内，或由衬垫固定于壳体内，上述任何一种固定方式的选择取决于底盘布置空间和衬垫的材料。
8.如权利要求7所述的一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：当废气处理机构由衬垫、排气后处理卷筒和隔板共同作用固定于所述壳体内时，所述隔板的数量有一个或多个。
9.如权利要求8所述的一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：当隔板的数量为两个时，壳体结构由第一隔板和第二隔板分割为三个腔体：第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述排气后处理密封固定在第一隔板和第二隔板之上，其废气入口位于第一腔体内、废气出口位于第三腔体内；废气进口管由前端盖进入壳体结构内部、穿过第一腔体进入第二腔体，废气进口管在第二腔体部分开有穿孔以使废气进入第二腔体；以废气流动方向为基准，位于前端的第一隔板有多个孔，用于使废气从第二腔体进入第一腔体。
10.如权利要求1所述的一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：所述前端盖为单层或双层、后端盖为单层或双层，前端盖和后端盖上均设置加强筋。
11.如权利要求10所述的一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：所述前端盖和后端盖为双层时，双层中间增加降低噪声的玻璃纤维。
12.如权利要求1所述的一种带废气引射的排气后处理装置，其特征在于：所述文丘里管位于壳体结构内部，或位于废气出口管内部。
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- 2014-06-09 CN CN201420302164.5U patent/CN204024776U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109322726A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-02-12 | 扬州工业职业技术学院 | 排气净化与消声复合装置 |
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