專利名稱：一種柴油機(jī)后處理scr催化轉(zhuǎn)化消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)在動カ性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性方面都比汽油機(jī)有明顯的優(yōu)勢，特別是CO2排放低，其用途已逐漸擴(kuò)展到各類車型上。但柴油機(jī)存在最大的問題是氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)排放嚴(yán)重。隨著中國排放控制法規(guī)越來越嚴(yán)，以及國產(chǎn)柴油發(fā)動機(jī)性能及油品問題，光靠機(jī)內(nèi)浄化措施顯得カ不從心，因此有必要采取機(jī)外后處理裝置來達(dá)到排放目標(biāo)。柴油發(fā)動機(jī)尾氣選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是車用柴油發(fā)動機(jī)的一種機(jī)外后處理 技術(shù)，可以有效改善柴油機(jī)NOx的排放，并對柴油含硫量不敏感。該技術(shù)通過在排氣管中噴入一定濃度的尿素溶液，經(jīng)熱解(反應(yīng)I)和水解(反應(yīng)2)后產(chǎn)生的NH3和NOx在催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生還原反應(yīng)(反應(yīng)3-5)，將NOx轉(zhuǎn)化為H2O和N2。(NH2) 2CO — NH3+HNC0(I)H20+HNC0 — NH3+C02(2)4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20(3)2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20(4)6N02+8NH3 — 7N2+12H20(5)對于用于柴油機(jī)尾氣處理的催化轉(zhuǎn)化器的主要評價指標(biāo)，主要包括I、流體在各個催化劑載體間的分布以及每個催化劑載體前端面的流動均勻性值。2、系統(tǒng)的壓カ損失催化轉(zhuǎn)化器的壓カ損失時整個排氣系統(tǒng)的ー個部分，降低催化轉(zhuǎn)化器的壓カ損失有利于降低排氣系統(tǒng)的背壓，從而有利于改善發(fā)動機(jī)的性能。3、聲學(xué)指標(biāo)插入損失
發(fā)明內(nèi)容本專利ー種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器，g在提供一種流動性能好、壓損適中，并具有消聲功能，用于柴油機(jī)尾氣處理的催化轉(zhuǎn)化器。為實現(xiàn)以上目的，本專利采用的技術(shù)方案是一種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器，包括進(jìn)氣管、出氣管、前端蓋、后端蓋以及由四塊固定擋板依次分隔而成的前腔體、前回流腔體、中間腔體、后回流腔體和后腔體，其特征在于在所述的前回流腔體和后回流腔體中各設(shè)有ー對催化劑載體組件；所述的進(jìn)氣管與中間腔體聯(lián)通；所述的出氣管與所述的前腔體聯(lián)通，并通過穿孔分別與所述的前回流腔體和后回流腔體聯(lián)通，通過格柵與所述的后腔體部分聯(lián)通；所述的前腔體和前回流腔體通過第一擋板上開設(shè)的回流孔聯(lián)通，所述的后回流腔體和后腔體通過第四擋板上開設(shè)的回流孔聯(lián)通。[0017]本發(fā)明的一種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器，排氣經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入中間腔體，然后分成四股氣流分別進(jìn)入四個催化劑載體組件。經(jīng)過位于前回流腔室內(nèi)的催化劑載體組件的氣流經(jīng)前腔體和前回流腔體混合進(jìn)入出氣管，經(jīng)過位于后回流腔室內(nèi)的催化劑載體組件的氣流經(jīng)后腔體和后回流腔體混合進(jìn)入出氣管。四股氣流最終一起經(jīng)過出氣管一起排向大氣。根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)氣管布置在整個催化轉(zhuǎn)化消聲器的中間位置，并與中間腔體相連。進(jìn)入催化轉(zhuǎn)化消聲器的排氣首先通過進(jìn)氣管進(jìn)入中間腔體進(jìn)行初級分布后，在分別進(jìn)入四個催化劑載體，以使得每個催化劑載體內(nèi)的流量分布盡量的均勻。根據(jù)本發(fā)明，四個催化劑載體組件以中間腔體為中心均勻?qū)ΨQ布置，且載體之間盡量保持平行或者同軸垂直，以滿足氣流分布 均勻性要求。根據(jù)本發(fā)明，前腔體與前回流腔體之間、后腔體與后回流腔體之間通過回流孔連接，回流孔應(yīng)盡量開大，避免產(chǎn)生過大的壓カ損失。根據(jù)本發(fā)明，出氣管貫穿整個催化轉(zhuǎn)化消聲器內(nèi)部，并與前腔體、前回流腔體、后腔體、后回流腔體聯(lián)通。其中前腔體直接與出氣管聯(lián)通，后腔體通過格柵與出氣管聯(lián)通，以盡量降低背壓。根據(jù)本發(fā)明，出氣管與前回流腔體和后回流腔體之間通過穿孔聯(lián)通，以便氣流在通過穿孔時達(dá)到消聲的目的，穿孔的大小8-15mm為宜。本發(fā)明的一種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器，經(jīng)過CFD-FLUENT軟件分析，此催化轉(zhuǎn)化消聲器內(nèi)流體動力學(xué)性能好，流場分布均勻，壓損適中，并具有一定的消聲作用。

圖I是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)詳圖。圖2是本發(fā)明的總體主視圖。圖3是本發(fā)明的總體左視圖。圖4是本發(fā)明圖I的A-A剖面視圖。圖5是本發(fā)明擋板9. 10的主視圖。圖6是本發(fā)明催化劑載體組件的軸向截面圖。圖7是本發(fā)明的氣流走向示意圖。其中1 一中間腔體；2—后回流腔體；3—前回流腔體；4一后腔體；5—前腔體；6—進(jìn)氣管；7—固定擋板；8—固定擋板；9—固定擋板；10—固定擋板；11—前端蓋；12—后端蓋；13 —出氣管；21_1—催化劑載體；21_2—襯墊；21_3 —載體殼體；14、15 —穿孔；16—格柵；17—回流孔；21、22、23、24—催化劑載體組件。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本專利的具體實施方式
，例如結(jié)構(gòu)的形狀、構(gòu)造以及各部分之間的相互位置關(guān)系及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)ー步的詳細(xì)的說明。參照圖I至圖6，本發(fā)明的一種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器，所述消聲器的橫截面呈腰圓形，包括進(jìn)氣管6、出氣管13、前端蓋11、后端蓋12以及由四塊固定擋板10、7、8、9依次分隔而成的前腔體5、前回流腔體3、中間腔體I、后回流腔體2和后腔體4，其特征在于在所述的前回流腔體3和后回流腔體2中各設(shè)有ー對催化劑載體組件21、22和23、24 ;所述的進(jìn)氣管6與中間腔體I聯(lián)通；所述的出氣管13依次穿過后端蓋12、第四擋板9、第三擋板8和第二擋板7后與第一擋板10連接，并與所述的前腔體5聯(lián)通，所述出氣管13位于前回流腔體3和后回流腔體2部分的管體上分別開設(shè)有多個穿孔15和14，位于后腔體4部分的管體上開設(shè)有格柵16 ;所述的前腔體5和前回流腔體3通過第一擋板10上開設(shè)的回流孔17聯(lián)通，所述的后回流腔體2和后腔體4通過第四擋板9上開設(shè)的回流孔17聯(lián)通。催化劑載體組件21和22相互平行置于前回流腔體3內(nèi)，催化劑載體組件23和24相互平行置于后回流腔體2內(nèi)，催化劑載體組件21和23同軸設(shè)置，催化劑載體組件22和24同軸設(shè)置。四個催化劑載體組件以中間腔體I為中心均勻?qū)ΨQ布置。參照圖6，所述的每個催化劑載體組件呈圓柱形，包括外層的載體殼體21-3、載體殼體內(nèi)的襯墊21-2和設(shè)置在襯墊內(nèi)的催化劑載體21-1。所述的進(jìn)氣管6和出氣管13位于整個催化轉(zhuǎn)化消聲器的中間位置，其中，出氣管13位于中心位置，而進(jìn)氣管6位于中心偏向外側(cè)位置。所述的進(jìn)氣管6和出氣管13基本平行。進(jìn)氣管6穿過前端蓋11、第一擋板10后與第二擋板7連接，且與所述的中間腔體I聯(lián)通。參照圖7，排氣經(jīng)進(jìn)氣管6直接進(jìn)入中間腔體1，然后從前后兩個方向分成前下、前上、后下、后上四股氣流分別進(jìn)入四個催化劑載體21-1。流向前方(即圖I所示的左向)的排氣經(jīng)過前下催化劑載體組件21和前上催化劑載體組件22的催化劑載體21-1后進(jìn)入到前腔體5，然后分成兩路，其中一路直接進(jìn)入出氣管13，另一路穿過第一擋板10上的回流孔17進(jìn)入前回流腔體3混合，最后從穿孔15進(jìn)入出氣管13排出。流向后方(即圖I所示的右向)的排氣中經(jīng)過后下催化劑載體組件23和后上催化劑載體組件24的催化劑載體21-1后進(jìn)入到后腔體4，然后再分成兩路其中一路穿過第四擋板9上的回流孔17進(jìn)入后回流腔體2混合，最后從穿孔14進(jìn)入出氣管13 ;另一路從格柵16直接進(jìn)入出氣管13。排氣在經(jīng)過前下、前上、后下、后上四個催化劑載體后形成的四股氣流最終一起通過出氣管13排向大氣。所述出氣管13貫穿整個催化轉(zhuǎn)化消聲器內(nèi)部，并與前腔體5、前回流腔體3、后腔體4、后回流腔體2通過穿孔15或格柵16聯(lián)通。上述結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，但本發(fā)明的具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要采用了本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，催化轉(zhuǎn)化消聲器內(nèi)流體動力學(xué)性能好，流場分布均勻，壓損適中，并具有一定的消聲作用。
權(quán)利要求1.一種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器,包括進(jìn)氣管(6)、出氣管(13)、前端蓋(11)、后端蓋(12)以及由四塊固定擋板(10、7、8、9)依次分隔而成的前腔體(5)、前回流腔體(3)、中間腔體(I)、后回流腔體(2)和后腔體(4)，其特征在于在所述的前回流腔體(3)和后回流腔體(2)中各設(shè)有ー對催化劑載體組件(21、22和23、24);所述的進(jìn)氣管(6)與中間腔體(I)聯(lián)通；所述的出氣管(13)與所述的前腔體(5)聯(lián)通，并通過穿孔(15、14)分別與所述的前回流腔體(3)和后回流腔體(2)聯(lián)通，通過格柵(16)與所述的后腔體(4)聯(lián)通；所述的前腔體(5)和前回流腔體(3)通過第一擋板(10)上開設(shè)的回流孔(17)聯(lián)通，所述的后回流腔體(2)和后腔體(4)通過第四擋板(9)上開設(shè)的回流孔(17)聯(lián)通。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器，其特征在于所述消聲器的橫截面呈腰圓形，所述的出氣管(13)位于整個消聲器的中心處，所述的進(jìn)氣管(6)位于整個消聲器的中部偏ー側(cè)。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器，其特征在于所述出氣管(13)上的穿孔(15)的大小為8-15mm。
4.如權(quán)利要求1-3任何一項所述的一種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器，其特征在于兩對催化劑載體組件(21、22和23、24)以中間腔體為中心均勻?qū)ΨQ設(shè)置，且同一對催化劑載體組件中的兩個催化劑載體組件平行設(shè)置。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器，其特征在于所述的每個催化劑載體組件(21、22和23、24)呈圓柱形，包括外層的載體殼體(21-3)、載體殼體內(nèi)的襯墊(21-2 )和設(shè)置在襯墊內(nèi)的催化劑載體(21-1)。
專利摘要本實用新型公開了一種柴油機(jī)后處理SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器，包括進(jìn)氣管、出氣管、前端蓋、后端蓋以及由四塊固定擋板依次分隔而成的前腔體、前回流腔體、中間腔體、后回流腔體和后腔體，所述的前回流腔體和后回流腔體中各設(shè)有一對催化劑載體組件；所述的進(jìn)氣管與中間腔體聯(lián)通；所述的出氣管與前腔體聯(lián)通，并通過穿孔與前回流腔體和后回流腔體聯(lián)通，通過格柵與后腔體部分聯(lián)通。排氣經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入中間腔體，然后分成四股氣流分別進(jìn)入四個催化劑載體，最終經(jīng)出氣管一起排向大氣。本實用新型經(jīng)過CFD-FLUENT軟件分析，此催化轉(zhuǎn)化消聲器內(nèi)流體動力學(xué)性能好，流場分布均勻，壓損適中，并具有一定的消聲作用。
文檔編號F01N3/28GK202451247SQ20112054013
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者周小燕, 孔芬霞, 李兵, 陸國棟 申請人:杭州銀輪科技有限公司, 浙江銀輪機(jī)械股份有限公司