智能电加热氨气产生装置及其加热释氨方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种智能电加热氨气产生装置及其加热释氨方法，其特征在于：四个储氨罐两两一层横放于装置吊架上，储氨罐中间垫有截面呈十字花的星形支撑块，星形支撑块与每个储氨罐之间的空隙安装有弦月型加热器，两个位于下方的储氨罐与装置吊架之间垫有垫块，储氨罐外围通过箍带固定在装置吊架上，装置吊架再与车梁大架固定连接，储氨罐上布置有氨气出气控制电磁阀和压力传感器，储氨罐内部填充储氨材料，储氨罐的外壳上套有一层加热套，加热套上有温度传感器；其精简氨气产生装置电加热器的结构，降低了电能消耗量，提高了氨气产生装置的热效率；合理利用车辆底盘空间，提高长途物流卡车的SCR系统的续驰里程以及释氨装置的环境适应性。

【技术实现步骤摘要】
智能电加热氨气产生装置及其加热释氨方法
本专利技术涉及一种智能电加热氨气产生装置及其加热释氨方法，主要用于汽车尾气的SCR后处理行业。
技术介绍
汽车尾气排放能引起严重的大气污染，其主要污染物有碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）。自20世纪70年代人们开始努力控制汽车尾气排放以来，制定了越来越严格的排放法规。为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》，严格控制机动车污染，全面实施《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国五阶段）》（GB18352.5-2013）和《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段）》（GB17691-2005）中第五阶段排放标准要求，全国自2017年1月1日起，所有制造、进口、销售和注册登记的轻型汽油车、重型柴油车（客车和公交、环卫、邮政用途），须符合国五标准要求。因此，汽车对尾气净化技术提出了更大的挑战，更高的要求。SCR（SelectiveCatalyticReduction）催化转化还原技术是传统的后处理技术。这种采用液体尿素的传统的SCR技术本质是利用尿素在高温下分解出氨，作为还原剂的氨与发动机排气中的NOx在催化剂和温度的综合作用下进行反应，理想工况下生成无毒的N2和H2O，从而达到净化的目的。然而，传统的SCR系统所用的液体尿素还原剂面临冬季结冰和保温解冻的问题，以及尿素排气温度较高的条件下，易形成难分解的缩合物，进而堵塞尿素还原剂喷嘴或堆积于排气管内，造成发动机排气背压升高，降低车辆燃油经济性。因此，如何获得低成本和高性能的NH3还原剂供给装置尤为重要。利用金属氯化物与氨气形成配位化合物这一特性，氨气被固定下来，使用的金属氯化物主要为碱土金属氯化物，氯化锶、氯化钙、氯化镁，以及必须的辅助添加组分。形成的氨合化合物储氨材料作为车载还原剂氨源，在使用的时候通过加热实现氨气的解吸释放，氨气与金属氯化物的吸附和解吸是一个可逆的过程。由于氨气的解吸附是吸热过程，因此在储氨装置中需要增加热源，在专利号为CN102733913B（双级余热方式储氨供氨的系统）中公布了一种采用发动机的回流冷却液的余热来加热活性的储氨化合物，释放出氨的后处理系统。专利号为CN103470347A（用于产生氨的设备）介绍了一种氨发生设备，其中第一加热装置和第二加热装置分别安装在主存储器和副存储器内部并且独立操作。专利号为US2012/0045379A1（一种利用真空泵从固体储氨材料中储存和供给氨气的方法），介绍了存储和输送氨的方法，储氨材料的加热方式为内置电加热或外置微波加热或红外加热。专利号为CN104234796A（尤其用于机动车辆排气系统的具有优化的填充时间的氨存储筒）介绍了一种具有氨气导出通道的内置加热式或外包式加热的氨存储筒。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能电加热氨气产生装置及其加热释氨方法，其精简氨气产生装置电加热器的结构，降低了电能消耗量，提高了氨气产生装置的热效率；合理利用车辆底盘空间，提高长途物流卡车的SCR系统的续驰里程以及释氨装置的环境适应性。本专利技术的技术方案是这样实现的：智能电加热氨气产生装置及其加热释氨方法，智能电加热氨气产生装置由储氨罐、星形支撑块、弦月型加热器、垫块、装置吊架、氨气出气控制电磁阀、压力传感器、箍带、车梁大架、储氨材料、加热套、行车电脑组成，其特征在于：四个储氨罐两两一层横放于装置吊架上，储氨罐中间垫有截面呈十字花的星形支撑块，星形支撑块与每个储氨罐之间的空隙安装有弦月型加热器，两个位于下方的储氨罐与装置吊架之间垫有垫块，储氨罐外围通过箍带固定在装置吊架上，装置吊架再与车梁大架固定连接，储氨罐上布置有氨气出气控制电磁阀和压力传感器，储氨罐内部填充储氨材料，储氨罐的外壳上套有一层加热套，加热套上有温度传感器，氨气出气控制电磁阀、压力传感器、温度传感器、加热套、弦月型加热器均与行车电脑连接。具体的加热释氨方法如下：车辆启动后，行车电脑根据外界环境温度和储氨罐压力反馈的信号来控制弦月型加热器和加热套的启动模式和输出功率，以使储氨罐内的压力控制在2.0~2.5bar；当外界环境温度高于30℃，车辆冷启动时只需启动弦月型加热器，当氨罐内的压力达到正常工作压力2.5bar时，通过行车电脑的信号来降低弦月型加热器的输出功率，开始对氨气输出的计量；当储氨罐内压力低于2bar时，行车电脑会升高弦月型加热器的输出功率，来提高氨罐的温度，增加氨气的解析速率，以此使储氨罐的压力控制在2.0~2.5bar的范围内；当外界环境温度低于-20℃，车辆冷启动时需同时启动弦月型加热和加热套，正常行车过程中，通过行车电脑的信号控制弦月型加热和加热套的输出功率，使储氨罐压力控制在2.0~2.5bar的范围内；当外界环境温度为-20℃~30℃时，可先同时启动两种加热器，待氨罐压力达到工作压力2.5bar时，再关闭其中一种加热器，或降低加热器的输出功率，使储氨罐压力控制在2.0~2.5bar的范围内。所述的储氨罐为圆柱形，椭球型封头，具有5L~40L的容积，罐壁厚度为2mm~4mm，其壳体材料由耐氨气腐蚀的铝合金或不锈钢制成。所述的加热套和弦月型加热器可以是柔性的硅胶加热器、柔性PI聚酰亚胺加热膜、不锈钢加热器所制成；加热套的厚度为4mm~6mm，功率为200W~600W；弦月型电热器圆弧的内半径略大于储氨罐半径2mm~4mm，加热器厚度为4mm~10mm，加热器轴向长度略小于储氨罐轴向长度，弦月型加热器圆弧对应的角度可以为80°~90°，电加热器的功率为200W~600W。所述的弦月型加热器贴附于星形支撑块的弧面内，弧面的外形与储氨罐的弧形相匹配，圆弧所对应的角度为80°~90°，星形支撑块的轴向长度与弦月型加热器的长度一致，其材质可以是铝合金或酚醛树脂。所述的储氨材料可以是氨合氯化锶或氨合氯化钙或氨合氯化镁或能够与NH3形成络合物的氯化物。本专利技术的积极效果是其结构简单，易于维修和储氨罐的拆装。加热套与弦月型加热器同储罐体巧妙的组合，能够最大限度的利用热能，防止热量向周围环境的耗散，具有较高的热效率。该装置可根据外界环境温度和氨罐的压力来控制加热器的启动模式。在室温条件下氨罐受热后，罐内氨气压力升至工作压力小于5分钟，北方冬季气温低于-20℃时，氨罐的建压时长小于15分钟。相比于传统液体SCR系统，续航里程可提高4~6倍。附图说明图1为本专利技术的正面结构示意图。图2为本专利技术的侧面结构示意图。图3为本专利技术的弦月型加热器总成模块结构图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明：如图1-3所示，智能电加热氨气产生装置及其加热释氨方法，智能电加热氨气产生装置由储氨罐1、星形支撑块2、弦月型加热器3、垫块4、装置吊架5、氨气出气控制电磁阀6、压力传感器7、箍带8、车梁大架9、储氨材料10、加热套11、行车电脑12组成，其特征在于：四个储氨罐1两两一层横放于装置吊架5上，储氨罐1中间垫有截面呈十字花的星形支撑块2，星形支撑块2与每个储氨罐1之间的空隙安装有弦月型加热器3，两个位于下方的储氨罐1与装置吊架5之间垫有垫块4，储氨罐1外围通过箍带8固定在装置吊架上，装置吊架5再与车梁大架9固定连接，储氨罐1上布本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能电加热氨气产生装置及其加热释氨方法，智能电加热氨气产生装置由储氨罐、星形支撑块、弦月型加热器、垫块、装置吊架、氨气出气控制电磁阀、压力传感器、箍带、车梁大架、储氨材料、加热套、行车电脑组成，其特征在于：四个储氨罐两两一层横放于装置吊架上，储氨罐中间垫有截面呈十字花的星形支撑块，星形支撑块与每个储氨罐之间的空隙安装有弦月型加热器，两个位于下方的储氨罐与装置吊架之间垫有垫块，储氨罐外围通过箍带固定在装置吊架上，装置吊架再与车梁大架固定连接，储氨罐上布置有氨气出气控制电磁阀和压力传感器，储氨罐内部填充储氨材料，储氨罐的外壳上套有一层加热套，加热套上有温度传感器，氨气出气控制电磁阀、压力传感器、温度传感器、加热套、弦月型加热器均与行车电脑连接；具体的加热释氨方法如下：车辆启动后，行车电脑根据外界环境温度和储氨罐压力反馈的信号来控制弦月型加热器和加热套的启动模式和输出功率，以使储氨罐内的压力控制在2.0~2.5bar；当外界环境温度高于30℃，车辆冷启动时只需启动弦月型加热器，当氨罐内的压力达到正常工作压力2.5bar时，通过行车电脑的信号来降低弦月型加热器的输出功率，开始对氨气输出的计量；当储氨罐内压力低于2bar时，行车电脑会升高弦月型加热器的输出功率，来提高氨罐的温度，增加氨气的解析速率，以此使储氨罐的压力控制在2.0~2.5bar的范围内；当外界环境温度低于‑20℃，车辆冷启动时需同时启动弦月型加热和加热套，正常行车过程中，通过行车电脑的信号控制弦月型加热和加热套的输出功率，使储氨罐压力控制在2.0~2.5bar的范围内；当外界环境温度为‑20℃~30℃时，可先同时启动两种加热器，待氨罐压力达到工作压力2.5bar时，再关闭其中一种加热器，或降低加热器的输出功率，使储氨罐压力控制在2.0~2.5bar的范围内。...

【技术特征摘要】
1.智能电加热氨气产生装置及其加热释氨方法，智能电加热氨气产生装置由储氨罐、星形支撑块、弦月型加热器、垫块、装置吊架、氨气出气控制电磁阀、压力传感器、箍带、车梁大架、储氨材料、加热套、行车电脑组成，其特征在于：四个储氨罐两两一层横放于装置吊架上，储氨罐中间垫有截面呈十字花的星形支撑块，星形支撑块与每个储氨罐之间的空隙安装有弦月型加热器，两个位于下方的储氨罐与装置吊架之间垫有垫块，储氨罐外围通过箍带固定在装置吊架上，装置吊架再与车梁大架固定连接，储氨罐上布置有氨气出气控制电磁阀和压力传感器，储氨罐内部填充储氨材料，储氨罐的外壳上套有一层加热套，加热套上有温度传感器，氨气出气控制电磁阀、压力传感器、温度传感器、加热套、弦月型加热器均与行车电脑连接；具体的加热释氨方法如下：车辆启动后，行车电脑根据外界环境温度和储氨罐压力反馈的信号来控制弦月型加热器和加热套的启动模式和输出功率，以使储氨罐内的压力控制在2.0~2.5bar；当外界环境温度高于30℃，车辆冷启动时只需启动弦月型加热器，当氨罐内的压力达到正常工作压力2.5bar时，通过行车电脑的信号来降低弦月型加热器的输出功率，开始对氨气输出的计量；当储氨罐内压力低于2bar时，行车电脑会升高弦月型加热器的输出功率，来提高氨罐的温度，增加氨气的解析速率，以此使储氨罐的压力控制在2.0~2.5bar的范围内；当外界环境温度低于-20℃，车辆冷启动时需同时启动弦月型加热和加热套，正常行车过程中，通过行车电脑的信号控制弦月型加热和加热套的输出功率，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建，崔龙，张克金，边海东，闫晓东，于力娜，刘国军，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22