CN211500759U - 一种scr柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的是一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器，在汽化器内管的外面设置有一个汽化器外管，汽化器内管与汽化器外管之间形成一个尿素汽化室，在尿素汽化室前端的汽化器外管上均匀地设置有2‑6个尿素液输入孔，尿素液输入孔连接着尿素喷管，尿素喷管的另一端与尿素管连接，在汽化夹层后端的汽化器内管上绕圆周均匀地设置有2‑20个尿素蒸汽输入孔,在汽化器内管的出口处设置有金属泡沫板。尿素经尿素喷管喷入汽化夹层后，在被高温废气加热的汽化夹层中瞬间气化成为尿素蒸汽，从尿素蒸汽孔中喷入汽化器内管里，并随废气排向催化净化***，参与到废气的催化净化过程，解决了长期以来由于喷嘴喷雾不能一致性导致的结晶问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器 ，属于汽车发动机尾气后处理技术领域 。
背景技术
柴油发动机催化净化器的催化还原方法也称为 SCR(Selective CatalyticReduction)方法,该技术能使尾气中 NOx被加速还原的同时有效抑制氧化反应,并能在不降低发动机效率的前提下使 NOx 转化率达到 90%以上,具有较好的燃油经济性与高抗硫性等优点。催化净化器是车用柴油发动机尾气后处理的关键部件，是保证车辆尾气排放达到国家环保法规要求的重要部件，它的作用是将含有有害气体的尾气，通过催化转化器中催化剂的作用进行氧化与还原反应，变成无害气体排到空气中。在这个过程中，必须有氨气的参与，才有利于将尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅的化合物转化为水及无害气体，而氨的参与形式，是由尿素转变而成，尿素溶液经尿素喷嘴来实现尿素喷射雾化，雾化后的尿素雾形成极细小的均匀微粒，在适当的温度条件下迅速转化为氨气而参与到尾气的催化净化过程中，这个过程中的关键部件是尿素喷嘴，尿素喷嘴的精度要求非常高，达不到精度要求，在尿素喷雾中极易形成尿素结晶，堵塞喷嘴。目前该精密件只有德国博世公司、德国大陆公司、美国德尔福公司的产品才能做到精度要求，因此，国外的高精度喷嘴对我国的发动机催化净化器的市场就形成了垄断性的态势，进口高精度喷嘴市场价格奇高，远远超出了合理的成本范围。对于尿素的汽化喷射装置近来也有一些改进，但这些改进都是围绕着电加热的方式进行，在使用成本与科学合理的前提下，还有着改进的空间，这些改进的空间表现在对喷嘴的改进，因为高精度喷嘴是一关键技术瓶颈，通过改进喷嘴，打破传统的技术偏见，使得喷嘴不能成为达到技术效果的拦路虎，是本实用新型的关键所在。因此，提供一种代替高精密度尿素喷嘴的装置，在柴油发动机的催化净化器中取代高精密度尿素喷嘴的使用，是催化净化技术的进步。经过检索，还未发现有除了尿素喷嘴外，其他使得尿素在催化净化器外汽化的技术披露。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器，使得尿素能在催化净化器外汽化成均匀的微粒，再以尿素气体形式进入催化净化器，克服传统尿素汽化所存在的需要精密喷嘴的不足，及易形成尿素结晶的不足。
为实现上述发明目的，本实用新型采取了下述的具体技术措施。一种SCR柴油发动机催化消声净化器的尿素喷射汽化器，包括一个前端与发动机排气口连接，后端与催化净化***连接的管状汽化器内管，在汽化器内管的外面设置有一个汽化器外管，汽化器内管与汽化器外管之间形成一个尿素汽化室，在尿素汽化室前端的汽化器外管上均匀地设置有2-6个尿素液输入孔，尿素液输入孔连接着尿素喷管，尿素喷管的另一端与尿素管连接，在汽化夹层后端的汽化器内管上绕圆周均匀地设置有2-20个尿素蒸汽输入孔,在汽化器内管的出口处设置有金属泡沫板。
采取上述措施的本实用新型，尿素经尿素喷管喷入汽化夹层后，在被高温废气加热的汽化夹层中瞬间气化成为尿素蒸汽，从尿素蒸汽孔中喷入汽化器内管里，并随废气排向催化净化***，参与到废气的催化净化过程，杜绝传统使用尿素喷嘴喷出雾化尿素液而极容易产生的雾化颗粒大小不一的弊端，传统喷嘴对喷孔大小精度要求存在不一致就极易导致雾化不一致，粗尿素雾化颗粒不能及时气化形成水分子逃逸，这就易导致尿素结晶堵塞催化载体通气孔，而本实用新型对尿素喷嘴的精度无需过高要求，气化后的尿素气体在有压力的状态下迅速从设置在汽化器内管上的尿素蒸汽孔进入汽化器内管，再随废气一起进入催化净器内，以最佳状态通过催化单元排气孔，避免了传统繁琐的混合结构件才能达到最佳混合气，从而节省成本，又实现了长期以来由于喷嘴喷雾不能一致性导致的结晶问题，同时也去掉了高精密度的尿素喷嘴，解决了长期以来在催化净化处理过程中对国外高精尖质量要求的尿素喷嘴的依赖。
附图说明
图1是本实用新型汽化内管与汽化外管结构示意图；
图2是本实用新型结构示意图；
图3是本实用新型通过尿素输送管与添蓝罐连接的结构示意图。
上述附图的序号说明：
汽化器内管1，汽化器外管2，尿素汽化室3，尿素喷管4，多通接头5，尿素输液管6，尿素液输入孔7，尿素蒸汽输入孔8，金属泡沫板9，添蓝罐10，计量泵11，催化净化器12，废气入口13，废气出口14，初级尿素输液总管15，次级尿素输液总管16。
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型进一步详述。
具体实施方式
如上述附图所示，本实用新型主要由汽化器内管1和汽化器外管2构成。汽化器内管1呈圆筒状，装配在不同功率的发动机上就有不同的直径不同的长度，以废气流动的方向而论，废气入口端为前端，废气出口端为后端，汽化器内管1的前端与发动机排气口连接，发动机排出的废气首先从汽化器内管1进入汽化器内管1中。在汽化器内管1的外面，通过焊接的方式设置有一个汽化器外管2，汽化器外管2的直径比汽化器内管1的直径大10-100毫米，使得汽化器内管1与汽化器外管2之间形成一个汽化夹层，这一夹层的空间就是一个尿素汽化室3，尿素在尿素汽化室3中汽化成为尿素蒸汽。尿素汽化室3的容积根据发动机的功率大小配备尿素喷射计量泵，计量泵是根据NOx的量大小标定喷射尿素液计量而变化，按此比例根据发动机的功率设置尿素汽化室3的容积。汽化器外管2与汽化器内管1的前后焊接处均有一圆周的外管突起2-1，在前外管突起2-1上均匀地设置有2-6个尿素液输入孔7，尿素喷管4的一端通过螺丝旋紧的形式与尿素输入孔7固定连接，另一端与尿素输液管6连接，尿素喷管4的管径是1-6毫米，尿素液通过尿素喷管4喷入尿素汽化室3里，因为发动机工作时排出的废气温度很高，达到了最高温度550℃以上，因此，与发动机废气排出口连接的汽化器内管1的管壁温度也随之很高使得尿素汽化室3的温度也很高，尿素液从尿素喷管4喷入尿素汽化室3后，在高温的作用下瞬间汽化成为尿素蒸汽。在尿素汽化室3的后端的汽化器内管1上，绕圆周均匀设置有2-20个尿素蒸汽输入孔8，尿素蒸汽输入孔8的孔径是2-6毫米，尿素蒸汽输入孔8的设置以满足尿素蒸汽输入汽化器内管1中的速度和量与尿素液喷入尿素汽化室3的速度和量达到平衡为准。在汽化器内管1的废气出口14中固定有金属泡沫板9，金属泡沫板9的作用在于使得废气能均匀地进入催化净化器12中。
本实用新型的工作状态是这样的：首先，本实用新型汽化器内管1的前端与发动机排气口通过法兰连接，后端通过法兰与催化净化器12连接，发动机排出的废气从本实用新型的废气入口13进入汽化器内管1中，从废气出口14排出进入催化净化器12中。尿素液自添蓝罐10中经初级尿素输液总管15输出，经过计量泵11对尿素液的分配，再经次级尿素输液总管16输向多通接头5，所述多通接头5指的是2-6通接头，尿素液经过多通接头5均匀地分配给尿素输液管6再经尿素喷管4喷入尿素汽化室3中，在尿素汽化室3中瞬间汽化成尿素蒸汽，尿素蒸汽向尿素汽化室后端流动并经尿素蒸汽输入孔8进入汽化器内管1中，在汽化器内管1中与发动机排入的废气迅速混合，一起经废气出口14排向催化净化器12，参与到废气的催化净化工作。在这个过程中，尿素液在高温的尿素汽化室3里，已被迅速汽化为尿素蒸汽，尿素蒸汽颗粒大小均匀，不存在颗粒大小不均匀的现象，因此，克服了传统喷嘴喷雾而必然产生的雾状颗粒大小不均的不足。
Claims (8)
1.一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器，包括一个前端与发动机排气口连接，后端与催化净化***（12）连接的管状汽化器内管（1），其特征是在汽化器内管（1）的外面设置有一个汽化器外管（2），汽化器内管（1）与汽化器外管（2）之间形成一个尿素汽化室（3），在汽化器外管（2）与汽化器内管（1）的前后焊接处均有一圆周的外管突起（2-1），在前外管突起（2-1）上均匀地设置有2-6个尿素液输入孔（7），尿素液输入孔（7）连接着尿素喷管（4），尿素喷管（4）的另一端与尿素输液管（6）连接，在尿素汽化室（3）后端的汽化器内管（1）上绕圆周均匀地设置有2-20个尿素蒸汽输入孔（8）,在汽化器内管（1）的废气出口（14）处设置有金属泡沫板（9）。
2.根据权利要求1所述的一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器，其特征是所述汽化器外管（2）的直径比汽化器内管（1）的直径大10-100毫米，使得汽化器内管（1）与汽化器外管（2）之间形成一个汽化夹层，这一夹层的空间就是一个尿素汽化室（3）。
3.根据权利要求1或2所述的一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器，其特征是所述尿素汽化室（3）的容积根据发动机的功率大小配备尿素喷射计量泵，计量泵是根据NOx的量大小标定喷射尿素液计量而变化，按此比例根据发动机的功率设置尿素汽化室（3）的容积。
4.根据权利要求1所述的一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器，其特征是所述尿素喷管（4）的一端通过螺丝旋紧的形式与尿素液输入孔（7）固定连接，另一端与尿素输液管（6）连接，尿素喷管（4）的管径是1-6毫米。
5.根据权利要求1所述的一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器，其特征是所述尿素蒸汽输入孔（8）的孔径是2-6毫米。
6.根据权利要求1所述的一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器，其特征是在所述的汽化器内管（1）的废气出口（14）处固定有金属泡沫板（9）。
7.根据权利要求1所述的一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器，其特征是所述尿素输液管（6）通过多通接头（5）与次级尿素输液总管（16）连接，次级尿素输液总管（16）通过计量泵（11）与初级尿素输液总管（15）连接，初级尿素输液总管（15）与添蓝罐（10）连接。
8.根据权利要求7所述的一种SCR柴油发动机催化净化器的尿素喷射汽化器，其特征是所述多通接头（5）指的是2-6通接头。
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