选择性催化还原喷射系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种选择性催化还原喷射系统及方法。
【背景技术】
[0002]选择性催化还原(简称SCR)技术是针对柴油车尾气排放中NOx的一项技术，即在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，将尾气中的NOx还原成N2和H20，达到消除NOx的目的，而NOx是一种危害人体健康和破坏大气环境的剧毒污染物，其危害是在不知不觉中缓慢积累，其危害隐蔽而持久。它会引发一系列明显的NOx综合症，诸如胸闷、头晕、呼吸系统不畅及老年痴呆症等，以致在人发病后竟不知病源来自何方，因此NOx又被称为“隐形杀手”。然而现有技术中尿素溶液常通过尿素栗传送至喷嘴进行喷射，其结构复杂，故障率高，零部件多且需单独布置，安装和布置麻烦，不易维护，而且还需从国外单独进口尿素栗，成本高。
【发明内容】
[0003]本发明目的是:提供一种选择性催化还原喷射系统及方法，取消传统意义上的尿素建压栗，使系统结构简单，成本低；除尿素喷嘴外的所有零部件都集成在尿素压力罐体支架上，区别于传统SCR系统的零散结构，将系统模块化，便于安装和维护。
[0004]本发明的第一技术方案是:一种选择性催化还原喷射系统，其包括:气体供给模块、与气体供给模块输出相连的尿素压力罐模块、以及与尿素压力罐模块输出相连的尿素喷射模块，其中气体供给模块、尿素压力罐模块、尿素喷射模块三者为模块化设计并相互独立。
[0005]在第一技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案:
[0006]所述尿素压力罐模块包括内有尿素溶液的罐体、设置在罐体外侧的控制单元、控制罐体内部气体压力的第一双联阀、与发动机的冷却水相连的加热水阀、探测罐体内部气体压力的第一压力传感器、以及提供吹扫空气的第二双联阀，其中控制单元分别与第一双联阀、加热水阀、第一压力传感器、第二双联阀电性相连。
[0007]所述气体供给模块包括空压机、和将空压机和罐体相连的空气输送管，其中在空气输送管与第一双联阀之间设有空气滤清器。
[0008]所述尿素喷射模块设置有计量喷嘴，其中罐体与计量喷嘴两者之间通过喷射管相连，而喷射管内的压力通过第二压力传感器检测获得，且计量喷嘴设置在催化后处理器的外侧。
[0009]还包括伸入到尿素溶液中并由加热水阀控制的加热管道、以及伸入到尿素溶液中并与喷射管相连的喷射通道，其中加热管道与尿素溶液相互隔离。
[0010]本发明的第二技术方案是:一种选择性催化还原喷射方法，其包括:
[0011]S1:提供具有一定压力的压缩气体；
[0012]S2:将该压缩气体引入内有尿素溶液的罐体，利用压缩气体将罐体内尿素压送到喷射管内，并达到一定的压力；
[0013]S3:将尿素溶液喷射到排气管中，且进行计量；
[0014]S4:尿素溶液与柴油车尾气排放中NOx在催化剂中发生催化还原反应至结束。
[0015]在第二技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案:
[0016]所述步骤S2具有引入发动机冷却水到尿素溶液中进行加热的加热步骤，其中发动机冷却水与尿素溶液相互隔离。
[0017]所述步骤S4后面依次还包括泄压步骤、和清扫步骤，其中泄压步骤中通过第一双联阀的排气端进行泄压，而清扫步骤中通过第二双联阀在系统吹扫时切换到空气端，提供吹扫的压缩空气。
[0018]所述压缩气体的压力范围在7_9Bar，以保证计量准确和系统可靠运行。
[0019]本发明优点是:
[0020]本发明取消传统意义上的尿素建压栗，使系统结构简单，成本低；除尿素喷嘴外的所有零部件都集成在尿素压力罐体支架上，区别于传统SCR系统的零散结构，将系统模块化，便于安装和维护，故障率降低，易于整车布置，检修方便。
【附图说明】
[0021]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
[0022]图1为本发明的结构图；
[0023]图2为本发明的主视图；
[0024]图3为本发明的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0025]实施例:如图1-2所示，本发明提供了一种选择性催化还原喷射系统的第一实施例，其包括:气体供给模块A、与气体供给模块A输出相连的尿素压力罐模块B、以及与尿素压力罐模块B输出相连的尿素喷射模块C，其中气体供给模块A、尿素压力罐模块B、尿素喷射模块C三者为模块化设计并相互独立。
[0026]气体供给模块A包括空压机1、和将空压机I和罐体8相连的空气输送管12，其中在空气输送管12与第一双联阀5之间设有空气滤清器2。空压机I提供使尿素压力罐模块B建压的压缩空气，空气滤清器2将压缩空气进行稳压和过滤，为尿素压力罐模块B提供稳定和清洁的压缩空气。
[0027]尿素压力罐模块B包括内有尿素溶液的罐体8、支撑罐体8的支架7、设置在罐体8外侧的控制单元3、控制罐体8内部气体压力的第一双联阀5、与发动机的冷却水相连的加热水阀4、探测罐体8内部气体压力的第一压力传感器9、以及提供吹扫空气的第二双联阀6，其中控制单元3分别与第一双联阀5、加热水阀4、第一压力传感器9、第二双联阀6电性相连，且上述元件均集成在支架7上，便于集中管理，有利于安装和维护。罐体8内部还包括伸入到尿素溶液中并由加热水阀4控制的加热管道、以及伸入到尿素溶液中并与喷射管13相连的喷射通道，其中加热管道与尿素溶液相互隔离，确保冷却水与尿素溶液两者不会混合。第一双联阀5利用充气阀和排气阀的开启控制罐体8压力的稳定。第一压力传感器9监控罐体8内的压力，作为第一双联阀5调节压力稳定的输入。为监控罐体8内尿素溶液的液位和温度，进一步设置有液位和温度传感器。第二双联阀6在系统吹扫时切换到空气端，提供吹扫的压缩空气。
[0028]尿素喷射模块C设置有计量喷嘴11，其中罐体8与计量喷嘴11两者之间通过喷射管13相连，而喷射管13内的压力通过第二压力传感器10检测获得，且计量喷嘴11设置在催化后处理器的外侧。
[0029]结合第一实施例的系统结构，如图3所示，本发明的第二实施例是提供一种选择性催化还原喷射方法，其包括:
[0030]S1:提供具有一定压力的压缩气体，其压力范围优选在7_9Bar ;
[0031]S2:将该压缩气体引入内有尿素溶液的罐体，利用压缩气体将罐体内尿素溶液压缩到喷射管内，并达到一定的压力；
[0032]S3:将尿素溶液喷射到排气管中，且进行计量；
[0033]S4:尿素溶液与柴油车尾气排放中NOx在催化剂中发生催化还原反应至结束。
[0034]其中所述步骤S2具有引入发动机冷却水到尿素溶液中进行加热的加热步骤，其中发动机冷却水与尿素溶液相互隔离。
[0035]步骤S4后面依次还包括泄压步骤、和清扫步骤，其中泄压步骤中通过第一双联阀5的排气端进行泄压，清扫步骤中通过第二双联阀6在系统吹扫时切换到空气端，提供吹扫的压缩空气。
[0036]本发明利用尿素压力罐体取代了传统的尿素栗和尿素箱，成本低，系统高度集成，车辆安装时只需将各模块各自安装后再利用空气输送管和喷射管连接即可，不需要额外安装任何附件，大大节约了安装的时间和空间，且在系统检修时只需检测对应的模块即可，便于维护。
[0037]当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种选择性催化还原喷射系统，其特征在于其包括:气体供给模块(A)、与气体供给模块㈧输出相连的尿素压力罐模块⑶、以及与尿素压力罐模块⑶输出相连的尿素喷射模块(C)，其中气体供给模块(A)、尿素压力罐模块(B)、尿素喷射模块(C)三者为模块化设计并相互独立。2.根据权利要求1所述的一种选择性催化还原喷射系统，其特征在于:所述尿素压力罐模块(B)包括内有尿素溶液的罐体(8)、设置在罐体(8)外侧的控制单元(3)、控制罐体(8)内部气体压力的第一双联阀(5)、与发动机的冷却水相连的加热水阀(4)、探测罐体(8)内部气体压力的第一压力传感器(9)、以及提供吹扫空气的第二双联阀￠)，其中控制单元(3)分别与第一双联阀(5)、加热水阀(4)、第一压力传感器(9)、第二双联阀(6)电性相连。3.根据权利要求2所述的一种选择性催化还原喷射系统，其特征在于:所述气体供给模块(A)包括空压机(I)、和将空压机(I)和罐体(8)相连的空气输送管(12)，其中在空气输送管(12)与第一双联阀(5)之间设有空气滤清器(2)。4.根据权利要求3所述的一种选择性催化还原喷射系统，其特征在于:所述尿素喷射模块(C)设置有计量喷嘴(11)，其中罐体(8)与计量喷嘴(11)两者之间通过喷射管(13)相连，而喷射管(13)内的压力通过第二压力传感器(10)检测获得，且计量喷嘴(11)设置在催化后处理器的外侧。5.根据权利要求4所述的一种选择性催化还原喷射系统，其特征在于还包括伸入到尿素溶液中并由加热水阀(4)控制的加热管道、以及伸入到尿素溶液中并与喷射管(13)相连的喷射通道，其中加热管道与尿素溶液相互隔离。6.一种选择性催化还原喷射方法，其特征在于其包括: 51:提供具有一定压力的压缩气体； 52:将该压缩气体引入内有尿素溶液的罐体，利用压缩气体将罐体内尿素溶液压缩送到喷射管内，并达到一定的压力； 53:将尿素溶液喷射到排气管中，且进行计量； 54:尿素溶液与柴油车尾气排放中NOx在催化剂中发生催化还原反应至结束。7.根据权利要求6所述的一种选择性催化还原喷射方法，其特征在于:所述步骤S2具有引入发动机冷却水到尿素溶液中进行加热的加热步骤。8.根据权利要求6所述的一种选择性催化还原喷射方法，其特征在于:所述步骤S4后面依次还包括泄压步骤、和清扫步骤，其中泄压步骤中通过第一双联阀的排气端进行泄压，而清扫步骤中通过第二双联阀在系统吹扫时切换到空气端，提供吹扫的压缩空气。9.根据权利要求6所述的一种选择性催化还原喷射方法，其特征在于:所述压缩气体的压力范围在7-9Bar。
【专利摘要】本发明公开了一种选择性催化还原喷射系统及方法，其包括：气体供给模块、与气体供给模块输出相连的尿素压力罐模块、以及与尿素压力罐模块输出相连的尿素喷射模块，其中气体供给模块、尿素压力罐模块、尿素喷射模块三者为模块化设计并相互独立。本发明取消传统意义上的尿素建压泵，使系统结构简单，成本低，除尿素喷嘴外的所有零部件都集成在尿素压力罐体支架上，区别于传统SCR系统的零散结构，将系统模块化，便于安装和维护，故障率降低，易于整车布置，检修方便。
【IPC分类】F01N3/28
【公开号】CN105156182
【申请号】CN201510591008
【发明人】彭小飞, 许新, 曹文浩
【申请人】苏州亿利亚科汽车系统有限公司, 彭小飞
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月17日