专利名称：用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，尤指可不间断进行生产，进而可达到大幅提升生产效率及提高产量的功效的尿素水生产设备。
背景技术：
一般柴油引擎排放的废气中会含有氮氧化物(NOx)，而氮氧化物除了会破坏大气中的臭氧层造成空气污染，同时也是形成酸雨的主要物质，为了减少废气中氮氧化物的含量，通常会于该柴油引擎上设置选择性触媒还原系统(Selective Catalytic Reduction, SCR),该选择性触媒还原系统使用尿素水作为触媒还原剂(reducing agent,或称reductant),而可利用该尿素水中所含的氨( 丽2,)与氮氧化物产生化学反应，可使有毒的氮氧化物气体变成无毒的氮气(况2)与水气
(M2O),目前业界采用的尿素水生产设备，请参阅图I所示，通常由一水槽11与一混合槽12所组成，其中该水槽11与混合槽12之间设有第一泵14及管路18，该混合槽12 —侧设有一加热器15与循环管路19，又该混合槽12 —侧尚设有第二泵16及输出管路18a，其中该水槽11内通常设置有制程水17，且该制程水17属高纯度的制程用水如去离子水(De-ionizedWater, DIff);当该水槽11内的制程水17达到一定数量时，即可令该第一泵14动作将该水槽11内的制程水17抽进该混合槽12中，并借助该加热器15与循环管路19对该制程水17进行加热，当该制程水17的温度达到一预定温度时(通常约40°C)，即可将尿素13 (urea)分批适量投入该混合槽12中，而使该尿素13溶解于制程水17中形成尿素水，因尿素13与水混合为一吸热反应，所以刚混合后的尿素水其温度会显著下降(约降至15°C )，故仍必须借助该加热器15与循环管路19继续加热升温，当该尿素水的温度达到另一预定温度时(通常约25°C)，操作者即可通过一管体对该混合槽12中的尿素水进行取样，并利用桌上型的浓度分析仪对该尿素水的样本进行浓度检测，若该尿素水的浓度过高或过低，则必须再投入尿素13或添加新的制程水17来调整，并重复进行前述的温控与量测浓度等动作，直到该尿素水的浓度符合所需为止，此时即可令该第二泵16动作将该混合槽12中的尿素水由输出管路18a输出，最后即可得到高纯度的车用尿素水Al，该车用尿素水Al即可供选择性触媒还原系统使用，进而可使该尿素水生产设备可达到制备尿素水的目的。该现有的尿素水生产设备，虽可达到制备尿素水的目的，但其并不具备纯化设备，因此该尿素水生产设备所使用的原料包括制程水17与尿素13，皆必须采用纯度等级极高的产品如去离子水与实验室级尿素，如此将导致其整体生产成本提高；此外，现有尿素水生产设备采用批量生产的方式，且仅具单一的混合槽12，因此必须等待前一阶段达到相对应的制程条件后，才能整批进入下一个阶段，例如该混合槽12在输出车用尿素水Al时，并无法同时进行新一批的尿素水的产制，另，现有尿素水生产设备其尿素水的浓度检测使用桌上型的浓度分析仪，而无法达到实时的检测分析，进而会导致生产成本提高、生产效率不佳、整体制程时间延长及产量无法提升等缺失，因此实有改进的必要。[0004]是故，如何将上述缺失加以摒除，即为本实用新型创作人所欲解决的技术困难点的所在。
实用新型内容有鉴于现有的尿素水生产设备，因仅具单一混合槽，故无法充分利用各阶段机器设备的产能，导致生产效率较差，因此本实用新型的目的在于提供一种用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，借助该混合装置包含有至少两个混合槽，当其中一混合槽进行下一阶段的生产流程时，另一混合槽则可同时进行上一阶段的生产流程，而可避免机器设备因等待造成产能闲置及生产效率低落的问题，进而可使本实用新型可达到大幅提升生产效率及提高产量的功效。为达成以上的目的，本实用新型提供一种用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水 生产设备，包含一个预热装置，该预热装置包含有一个水槽与一个循环加热装置，该循环加热装置与该水槽之间通过管路相连接；一个混合装置，该混合装置与该预热装置之间通过管路相连接，该混合装置包含有至少两个混合槽与一个第二泵，其中各该混合槽以并联方式与该第二泵相连接，该混合装置还进一步包含有一个浓度分析仪，该浓度分析仪设于该混合装置与该预热装置之间的管路一侧；一个纯化装置，该纯化装置与该混合装置之间通过管路相连接；一个控制单元，该控制单元分别与该预热装置、混合装置及纯化装置电性连接；一个输出入装置，该输出入装置与该控制单元电性连接。优选的，该浓度分析仪为在线浓度分析仪，该控制单元为PLC，且该输出入装置为触控式屏幕。优选的，该循环加热装置内还进一步包含有一个第一泵与至少一个加热装置，该第一泵与该加热装置相连接。优选的，该加热装置为板式热交换器。优选的，该加热装置进一步连接有一热源，且该热源为热泵。优选的，该混合装置还进一步包含有至少一个滤心，该滤心设于该尿素水混合装置与该加热装置之间。优选的，该混合槽上设有进料机构。优选的，该进料机构设有调节装置，且该调节装置内包含有电控阀或荷重元。优选的，该进料机构更进一步包含有一个输送机构，且该输送机构位于该进料机构上方。优选的，该纯化装置包含有至少一个纯化设备与一第三泵，且该纯化设备与第三泵通过该纯化装置与该混合装置之间的管路与所述各混合槽相连接。本实用新型借助该混合装置包含有至少两个混合槽，当其中一混合槽进行下一阶段的生产流程时，另一混合槽则可同时进行上一阶段的生产流程，而可避免机器设备因等待造成产能闲置及生产效率低落的问题，进而可使本实用新型可达到大幅提升生产效率及提闻广量的功效。
图I为现有技术的尿素水生产设备动作示意图。[0018]图2为本实用新型的架构示意图。图2A为本实用新型其第二实施例的架构示意图。图2B为本实用新型其第三实施例的架构示意图。图3为本实用新型的动作中示意图。图4为本实用新型的动作后示意图。主要组件符号说明11…水槽 12…混合槽13…尿素14…第一泵 15···加热器16…第二泵·[0026]17…制程水 18…管路18a…输出管路19···循环管路 3···预热装置31···水槽32…循环加热装置 321…第一泵322…加热装置33…管路 34…RO水4…混合装置41…管路 42…混合槽43…第二泵44…进料机构 441…调节装置442…输送机构45…滤心 46…浓度分析仪47…搅拌装置48···尿素 5···纯化装置51···管路52…纯化设备 521…输出端53…第三泵6…控制单元 7…输出入装置AL···车用尿素水。
具体实施方式
为使方便简捷了解本实用新型的其它特征内容与优点及其所达成的功效能够更为显现，故此将本实用新型配合附图，详细说明如下请参阅图2所示，本实用新型提供一种用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其包含一预热装置3，该预热装置3包含有一水槽31与一循环加热装置32，该循环加热装置32与该水槽31之间通过管路33相连接，借此，而使该循环加热装置32可对该水槽31达到循环加热的温控效果，请再配合参阅图3所示，该水槽31内可供制程用水如RO水34(Reverse Osmosis Water, ROW)设置,又该循环加热装置32内尚可进一步包含有一第一泵321与至少一个加热装置322，该第一泵321与该加热装置322相连接，该加热装置322较佳地可为板式热交换器(Plate Heat Exchanger),请再配合参阅图2A所示,又该加热装置322尚可进一步连接有一热源323，该热源323可为热泵(Heat Pump)，借此，使该热源323可提供该加热装置322进行加热或热交换所需的热能；一混合装置4，该混合装置4与该预热装置3之间通过管路41相连接，该混合装置4包含有至少两个混合槽42与一第二泵43，其中各该混合槽42可以并联方式与该第二泵43相连接，更具体地，该混合装置4的混合槽42与第二泵43通过管路41与该预热装置3其循环加热装置32的加热装置322相连接，借此，而使该加热装置322同样可对该混合装置4的混合槽42达到循环加热的温控效果，又该混合槽42上方可设有进料机构44，该进料机构44内可设有调节装置441，该调节装置441内可包含有电控阀，借此，而使该调节装置441可达到调节控制进料数量或进料速度的效果，请再配合参阅图2B所示，其中该进料机构44更可进一步包含有一输送机构442，又该调节装置441内也可进一步包含有荷重元(Load Cell, 一种电子式磅秤),其中该输送机构442位于该进料机构44上方,借此,使该调节装置441可达到更精确控制进料数量(重量)的功效，另该混合槽42内更可进一步设有至少一个搅拌装置47，该搅拌装置47通常由马达、轴杆与叶片所组成，该搅拌装置47的细部构造属现有技术且非本实用新型技术特征，故在此不予详述，此外，该混合装置4尚可进一步包含有至少一个滤心45与一浓度分析仪46，其中该滤心45设于该混合装置4与该加热装置322之间，借此，当该加热装置322为板式热交换器时，因板式热交换器其流道口径通常较小，该滤心45即可初步过滤尿素水内含的杂质，进而可使本实用新型可兼具避免该加热装置322阻塞的功效，又该浓度分析仪46则设于该管路41 一侧，较佳地，该浓度分析仪46可为在线浓度分析仪(online concentration analyzer),借此,而使该该浓度分析仪46可实时取样测量尿素水的浓度，进而可使本实用新型可兼具提升尿素水浓度检测效率的功效；一纯化装置5，该纯化装置5与该混合装置4之间通过管路51相连接，该纯化装置5包含有至少一个纯化设备52与一第三泵53，更具体地，该纯化设备52与第三泵53通过管路51与该混合装置4的各混合槽42相连接，又该纯化设备52设有至少一个输出端521，该纯化设备52 —般利用物理吸附的原理来达到滤除杂质的纯化效果，该纯化设备52其细部构造或动作原理均为所属技术领域中具备通常知识者所熟知，于此不再赘述；·一控制单元6，该控制单元6分别与该预热装置3、混合装置4与纯化装置5电性连接，又该控制单元6可为PLC (Programmable Logic Controller,可程序逻辑控制器)；一输出入装置7，该输出入装置7与该控制单元6电性连接，又该输出入装置7可为触控式屏幕，借此，而使操作者可由该输出入装置7输入相关的生产参数或控制命令，并可由该输出入装置7上实时查看或监控各项生产条件或结果；请参阅图2、图3所示，当该预热装置3其水槽31内设置有制程用水如RO水34时，操作者即可借助该输出入装置7输入相关控制命令，而使该控制单元6可令该循环加热装置32对该水槽31内的RO水34循环加热，当该RO水34达到一预定温度时(约40°C )，该控制单元6即可令该第一泵321将该RO水34抽进该混合装置4的第一个混合槽42中，此时该控制单元6可令该进料机构44的调节装置441动作并控制其启闭，而使该进料机构44内的尿素48可借助重力作用自动且适量的落入该混合槽42内，而使该尿素48溶解于RO水34中形成尿素水，同时该搅拌装置47也可开始动作，而可达到较佳的溶解速率及较均匀的温度分布，因刚混合后的尿素水其温度会显著降低(降至约15°C)，此时该控制单元6可令该第二泵43开始动作，而使该加热装置322可对该混合槽42内的尿素水循环加热，与此同时，该预热装置3则可继续进行新一批RO水34的产制及循环加热，当该混合槽42内的尿素水其温度达到另一预定温度时(约25°C)，该控制单元6即可令该在线浓度分析仪46撷取该尿素水的样本并分析其浓度，当该尿素水的浓度符合所需时，请再配合参阅图4所示，该控制单元6即可令该纯化设备5的第三泵53动作并将该混合槽42中的尿素水抽至该纯化装置5，使该纯化装置5的纯化设备52可去除该尿素水中的杂质，最后该纯化设备52的输出端521即可得到高纯度的车用尿素水Al，进而可使本实用新型可达到制备尿素水的目的；此外，当该第一个混合槽42中的尿素水输送至该纯化装置5进行纯化时，该控制单元6可同时令该第一泵321与第二泵43动作，而可将新一批的RO水34输送至另一个混合槽42中，并进行投入尿素48与循环加热的动作程序，而可使各个阶段的生产设备皆不会有等待或闲置的情况，可大幅提升生产的流畅性与效率。请参阅图2所示，借助本实用新型设有纯化装置5，而使本实用新型可采用纯度等级较低的原料如RO水34与农工业级尿素，可大幅降低生产成本，又借助该混合装置4包含有至少两 个混合槽42，当其中一混合槽42进行下一阶段的生产流程时，另一混合槽42则可同时进行上一阶段的生产流程，而可避免机器设备因等待造成产能闲置及生产效率低落的问题，进而可使本实用新型可达到大幅降低产品制造成本、提升生产效率及提高产量的功效；此外，又借助该加热装置322可为板式热交换器，且该浓度分析仪46可为在线浓度分析仪，而可大幅缩短加热时间与检测时间，进而可使本实用新型可兼具缩短整体制程时间及更佳生产效率的功效。为使本实用新型更加显现出其进步性与实用性，故此与现有技术作一比较分析如下现有技术I、批量生产，且仅具单一混合槽，无法有效利用产能，生产效率差。2、无纯化装置，需使用纯度等级较高的原料，导致生产成本较高。3、加热速度慢且浓度检测较费时不便，整体制程时间长。本实用新型优点I、具至少两个混合槽，可不间断进行生产，生产效率佳。 2、具纯化装置，可使用纯度等级较低的原料，生产成本较低。3、加热速度快且浓度检测实时迅速，整体制程时间短。惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施范围；故，凡依本实用新型申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
权利要求1.一种用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其特征在于，包含 一个预热装置，该预热装置包含有一个水槽与一个循环加热装置，该循环加热装置与该水槽之间通过管路相连接； 一个混合装置，该混合装置与该预热装置之间通过管路相连接，该混合装置包含有至少两个混合槽与一个第二泵，其中各该混合槽以并联方式与该第二泵相连接，该混合装置还进一步包含有一个浓度分析仪，该浓度分析仪设于该混合装置与该预热装置之间的管路一侧； 一个纯化装置，该纯化装置与该混合装置之间通过管路相连接； 一个控制单元，该控制单元分别与该预热装置、混合装置及纯化装置电性连接； 一个输出入装置，该输出入装置与该控制单元电性连接。
2.如权利要求I所述的用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其特征在于，该浓度分析仪为在线浓度分析仪，该控制单元为PLC，且该输出入装置为触控式屏幕。
3.如权利要求I或2所述的用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其特征在于，该循环加热装置内还进一步包含有一个第一泵与至少一个加热装置，该第一泵与该加热装置相连接。
4.如权利要求3所述的用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其特征在于，该加热装置为板式热交换器。
5.如权利要求3所述的用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其特征在于，该加热装置进一步连接有一热源，且该热源为热泵。
6.如权利要求I或2所述的用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其特征在于，该混合装置还进一步包含有至少一个滤心，该滤心设于该尿素水混合装置与该加热装置之间。
7.如权利要求I或2所述的用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其特征在于，该混合槽上设有进料机构。
8.如权利要求7所述的用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其特征在于，该进料机构设有调节装置，且该调节装置内包含有电控阀或荷重元。
9.如< 权利要求7所述的用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其特征在于，该进料机构更进一步包含有一个输送机构，且该输送机构位于该进料机构上方。
10.如权利要求I或2所述的用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其特征在于，该纯化装置包含有至少一个纯化设备与一第三泵，且该纯化设备与第三泵通过该纯化装置与该混合装置之间的管路与所述各混合槽相连接。
专利摘要本实用新型提供一种用于车辆、船舶或火力发电厂的尿素水生产设备，其包含一预热装置；一混合装置，该混合装置与该预热装置之间通过管路相连接，该混合装置包含有至少两个混合槽与一第二泵，其中各该混合槽可以并联方式与该第二泵相连接；一纯化装置，该纯化装置与该混合装置之间通过管路相连接；一控制单元，该控制单元分别与该预热装置、混合装置及纯化装置电性连接；一输出入装置，该输出入装置与该控制单元电性连接；借助该混合装置包含有至少两个混合槽，当其中一混合槽进行下一阶段的生产流程时，另一混合槽则可同时进行上一阶段的生产流程，进而可使本实用新型可达到大幅提升生产效率及提高产量的功效。
文档编号B01F15/00GK202666769SQ201220279969
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者李建伟, 廖于仁 申请人:实现科技股份有限公司