一种分流保温衬套式SCR装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种分流保温衬套式SCR装置，解决了现有技术中存在载体内排气温度沿流动方向递减的问题，具有提升后端载体利用率及NOx转化效率的有益效果，具体方案如下：一种分流保温衬套式SCR装置，包括衬套和SCR载体，衬套设置发动机尾气入口，衬套安装有尿素喷射阀，衬套内设置混合器以混合发动机尾气和尿素形成混合气体，SCR载体的部分设于衬套内侧，SCR载体同混合器之间间隔设定距离，SCR载体轴向设置多个第一开孔，SCR载体设于衬套内的周向设置多个第二开孔，SCR载体环向同衬套内壁之间具有设定的空间，第一开孔和第二开孔相通，混合气体通过第一开孔和第二开孔进入SCR载体。载体。载体。

【技术实现步骤摘要】
一种分流保温衬套式SCR装置


[0001]本专利技术涉及燃油机尾气排放领域，尤其是一种分流保温衬套式SCR装置。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]SCR：选择性催化还原(Selected Catalyst Reduction)，通过在高温排气中加入NH3作为还原剂，将NOx还原成N2的装置。SCR装置对NOx的转化效率直接关系到发动机尾排的水平以及是否满足排放法规要求，而影响SCR转化效率的关键影响因素是载体表面温度和排气空速。
[0004]传统SCR装置如图1所示，尿素水溶液喷入排气管内，并与高温废气在混合器内混合，尿素水溶液在高温废气中经历蒸发分解与水解，生成氨气等，流入后端载体；SCR载体为蜂窝状的多孔介质，通常由几块催化器载体串联而成，孔内表面涂覆有催化剂，排气中的NH3通过被催化剂吸附，将排气中的NOx还原成N2。由于排气流经载体时与载体的换热，载体的温度沿流动方向逐渐递减，如图2所示。
[0005]因此，专利技术人发现，在传统SCR装置内，排气沿轴向流动。由于SCR载体尺寸较长，载体内排气温度沿流动方向递减，载体后半段利用率下降。这不仅导致NOx转化效率递减，而且使前端载体寿命低于后端载体，导致载体前后段的寿命不一致。当排气流量较大时，排气空速高，导致废气在载体内的停留时间短，转化效率低。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种分流保温衬套式SCR装置，消除载体沿轴向的温度梯度，有效提升载体前后段寿命的一致性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0008]一种分流保温衬套式SCR装置，包括衬套和SCR载体，衬套设置发动机尾气入口，衬套安装有尿素喷射阀，衬套内设置混合器以混合发动机尾气和尿素形成混合气体，SCR载体的部分设于衬套内侧，SCR载体同混合器之间间隔设定距离，SCR载体轴向设置多个第一开孔，SCR载体设于衬套内的周向设置多个第二开孔，SCR载体环向同衬套内壁之间具有设定的空间，第一开孔和第二开孔相通，混合气体通过第一开孔和第二开孔进入SCR载体。
[0009]如上所述的装置，衬套与SCR载体之间有设定的空间，通过第一开孔和第二开孔的设置，混合后的气体分为两股，一股排气沿轴向流入SCR载体，另一股通过衬套内孔沿径向通过第二开孔流入SCR载体，通过气流掺混消除SCR载体沿轴向的温度梯度，并且增加混合气体(通过混合器混合后的气体)在SCR载体内的停留时间，全面提升NOx(氮氧化物)转化效率。
[0010]如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，所述衬套包括依次连接的第一段、第二段和第三段，第一段处设置所述的尿素喷射阀和混合器，第二段的内部尺寸逐步增大，第三
段包绕于所述SCR载体部分的环向，且第三段端部封闭。
[0011]如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，所述SCR载体位于衬套内的一端同所述衬套第三段同第二段连接处对齐；
[0012]或者，SCR载体位于衬套内的一端超过所述衬套第三段同第二段连接处。
[0013]如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，所述衬套第三段的半径或边长为所述SCR载体半径或边长的1.3～1.8倍，有效保证衬套对混合气体的分流流量大小。
[0014]如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，当SCR载体位于衬套内的一端同所述衬套第三段同第二段连接处对齐时，为保证衬套第三段长度设置合理，避免过长或过短引起的问题，所述衬套第三段的长度为所述SCR载体长度的2/3
‑
3/4。
[0015]如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，考虑到第二开孔的开孔直径和开孔密度是决定径向流入SCR载体混合气体流量大小以及气流掺混程度的关键设计参数，所述SCR载体第二开孔的直径或边长为SCR载体最小第一开孔直径或边长的4～8倍。
[0016]如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，所有所述SCR载体第二开孔的面积总和与SCR载体周向表面积的比值为0.2
‑
0.7。
[0017]如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，所述衬套第三段远离第二段的端部朝向SCR载体弯折，SCR载体与衬套第三段端部贴合，SCR载体露出衬套的部分嵌入壳体，壳体的内径缩径后不变。
[0018]如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，在另一些方案中，所述衬套还包括同所述第三段连接的第四段，第四段同所述SCR载体外侧面贴合，第四段与壳体固连。
[0019]如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，所述衬套的第一段、衬套的第三段均为圆筒状。
[0020]上述本专利技术的有益效果如下：
[0021]1)本专利技术通过在SCR载体的外侧设置衬套，衬套与SCR载体之间有设定的空间，通过第一开孔和第二开孔的设置，混合后的气体分为两股，一股排气沿轴向通过第一开孔流入SCR载体，另一股通过衬套内孔沿径向通过第二开孔流入SCR载体，两股气流掺混，这样有效消除SCR载体沿轴向的温度梯度，相应增加排气在SCR载体内的停留时间，即使排气流量较大，排气空速高，也能保证排气在SCR载体内的停留时间，全面提升NOx转化效率。
[0022]2)本专利技术通过衬套设于SCR载体的周侧，整体实现混合后气体的分流，能够改善SCR载体温度分布的均匀性，从而提升SCR载体前后段寿命的一致性，从而降低了对SCR载体的更换和维护频率。
[0023]3)本专利技术通过对衬套长度与SCR载体长度的给出，避免衬套过短导致温度梯度改善不大的问题，也避免衬套太长导致部分废气在SCR载体内部停留时间过短的问题，有效保证NOx转化效率。
[0024]4)本专利技术通过衬套半径或边长与SCR载体半径或边长关系的给出，保证衬套混合气体分流流量大小，保证气流掺混程度。
附图说明
[0025]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0026]图1是现有载体安装的示意图。
[0027]图2是现有载体温度与长度的关系示意图。
[0028]图3是本专利技术根据一个或多个实施方式的一种分流保温衬套式SCR装置的示意图。
[0029]图4是本专利技术图3中A
‑
A截面示意图。
[0030]图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
[0031]其中：1.尿素喷射阀，2.混合器，3.第三段，4.SCR载体，5.壳体，6.第二段，7.第一段，8.第二开孔，9.发动机尾气入口。
具体实施方式
[0032]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0033]需要注意的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分流保温衬套式SCR装置，其特征在于，包括衬套和SCR载体，衬套设置发动机尾气入口，衬套安装有尿素喷射阀，衬套内设置混合器以混合发动机尾气和尿素形成混合气体，SCR载体的部分设于衬套内侧，SCR载体同混合器之间间隔设定距离，SCR载体轴向设置多个第一开孔，SCR载体设于衬套内的周向设置多个第二开孔，SCR载体环向同衬套内壁之间具有设定的空间，第一开孔和第二开孔相通，混合气体通过第一开孔和第二开孔进入SCR载体。2.根据权利要求1所述的一种分流保温衬套式SCR装置，其特征在于，所述衬套包括依次连接的第一段、第二段和第三段，第一段处设置所述的尿素喷射阀和混合器，第二段的内部尺寸逐步增大，第三段包绕于所述SCR载体部分的环向，且第三段端部封闭。3.根据权利要求2所述的一种分流保温衬套式SCR装置，其特征在于，所述SCR载体位于衬套内的一端同所述衬套第三段同第二段连接处对齐；或者，SCR载体位于衬套内的一端超过所述衬套第三段同第二段连接处。4.根据权利要求2所述的一种分流保温衬套式SCR装置，其特征在于，所述衬套第三段的半径或边长为所述SCR载体半径或边长的1.3～1.8倍。5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷允成，吕晓惠，陈香春，李鑫善，张晓明，陈春林，刘志强，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：