包括加热管道、通过选择性催化还原净化车辆尾气的装置制造方法及图纸

技术编号:2272052 阅读:158 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种通过选择性催化还原净化车辆尾气的装置(1)包括加热管道(9)。该加热管道包括:流体输送管(22),其包括热塑弹性体(thermoplasticelastomer);发热元件(21),其布置在输送管道内部;以及耐磨层(23)。优选地,该输送管(22)由聚烯烃基体类(polyolefinic  matrix  based)热塑弹性体制成,该热塑弹性体内部紧密地分布着动态硫化三元乙丙基(EPDMbased)弹性相。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括加热管道、通过选择性催化还原净化车辆尾气的装置
技术介绍
为了符合相对于现有标准施加了更多限制性废气排放限制的新防污染(anti-pollution)标准,公知的是使用所谓的通过选择性催化还原的净化系 统,在车辆尾气的SCR (选择性催化还原,縮写为SCR)下使用该净化系统 也是公知的。所述系统尤其用于降低氮氧化物到大气的排放量。 优选地,在轻型和重型车辆中使用SCR系统。SCR系统包括通过压縮空气在催化器入口注入能够与氮氧化物反应的 尿素水溶液(aqueous solution of urea)或者等同产品。 一般,优选尿素含量 为32.5%的水溶液,例如通常由Basf销售的AdBlue品牌的溶液。催化器布 置在排气消音器(muffler)处,导入的尿素与氮氧化物(通常也称为NOx) 在该催化器内反应,从而从大气排放物中去除氮氧化物。尿素水溶液通常容纳在储液箱内。根据确定各种参数如温度、湿度、发 动机运行和转数的电子控制单元所限定的时间和模式,从储液箱内吸取该溶 液,与压縮空气混合后,注入催化器。SCR系统的一个公知的问题在于,在车辆停车期间,尿素水溶液在低于 -12'C的温度下凝固。因此,当停车后发动机点火时,容纳尿素溶液的管道立 即被经过的电流加热。例如,当SCR系统最初放置在-35'C的环境温度时,在发动机点火至少 十分钟后,尿素水溶液的温度需要达到至少+5'C此外,输送尿素水溶液的管道必须使流体在工作温度范围内(即从-40 'C到80'C内)流通,必须是弹性的,并且必须确保在-40'C的情况下,在所有的流速条件(即从0到5.5 1/h)下,尿素水溶液在任何部分中都不凝固。 为了加热尿素水溶液,通常使用电加热管道和管配件(pipe fittings)。 例如,使用包括Teflor^流体输送管道的加热管路是公知的,该流体输送管具有巻绕在聚乙烯热縮套(polyethylene heat-shrink sheath)外表面上的电阻,该聚乙烯热縮壳还具有电绝缘功能,并由聚酰胺(polyamide)波纹管包裹。然而,由于Teflor^不提供足够的热传导来暖热管的内部,所以所述方案 并不能足够快地融化水溶液以满足前述需求。Teflor^管还在用于联接件的联 接中出现问题,而且还非常昂贵。所述管还存在电热器(electrical resistor)产生的热量严重浪费的缺陷。 因为一部分热量在加热器和-35'C的外部环境之间扩散掉了,所以产生的热量 实际上仅仅部分地供应到待加热的固体溶液块上。而且,上述的公知方案不是非常令人满意的,因为这些方案不能总是消 除形成在加热管道连接处内部的固体溶液的"堵塞"。实际上,螺旋巻绕在管道上的电热器所产生的热量不能总是充分地暖热 管连接处内部溶液的固化部分。
技术实现思路
本专利技术的目的在于制作一种包括加热管道、通过选择性催化还原净化车 辆尾气的装置,该装置能够简单有效地解决上述问题。根据本专利技术,制作了一种根据权利要求1、包括加热管道、通过选择性 催化还原净化车辆尾气的装置。附图说明现在将参照示出了非限制性实施例的附图来描述本专利技术,其中图1从横截面上示意性地示出了根据本专利技术的SCR系统的可加热管道的优选实施例。图2是SCR系统的图;以及图3是示出了与根据公知技术制作的管道相比,在根据本专利技术制成的管 道中容纳的水溶液中尿素为32.5%时的实时温度值图案的图。具体实施例方式在图2中,附图标记1表示机动车辆的净化装置或SCR系统(示意性示 出),该净化装置或SCR系统包括储液箱2,其容纳35%尿素的水溶液; 泵模块3;测量模块4,其将尿素与压缩空气混合,以将混合后的尿素和压 縮空气传送到机动车辆本身的催化器5 (示意性示出)中。泵模块3经由输送管6连接到测量模块4,并经由吸入管7和回输管8 连接到储液箱2。管路6-8包括各自的管道9,管道9可通过电流加热并经由 管配件连接到系统1中的其它部件上。根据本专利技术,管道1包括加热元件21,加热元件21由布置在输送管22 内的电热器构成,输送管22包括热塑弹性体。输送管22由耐磨层23包裹。所述构造具有以最短时间使前述范围内的尿素水溶液解冻的优点。根据 本专利技术的管构造利用本身就是绝缘体的固体尿素溶液的绝缘能力减少了向 管道外部的热扩散,真正确保了电力浪费少。另外,因为电阻器与管道连接件直接接触或距离很近,所以所述管道还 可以融化结冰部分。特别地,输送管22包括热塑弹性体,也縮写为TPE。对于热塑弹性体, 指的是行为类似弹性体的聚合物材料,但是加热后,该聚合物材料能够像热 塑材料一样工作。优选地,使用具有聚烯烃基体(polyolefinic matrix base)的热塑弹性体, 在该热塑弹性体中紧密地分布着动态硫化弹性相。更优选地,所述聚烯烃基体是聚丙烯,而弹性相是三元乙丙橡胶 (EPDM)。更为优选地,热塑弹性体是ForprenJ。优选地,输送管22包括通过与适当的填料混合而制作为导热的热塑弹 性体。优选地,填料是金属填料。有利地,依照美国材料实验协会(ASTM) E1461号测试标准,热塑弹 性体的导热系数是1.2—40 W/mk。更有利地,导热系数约为20 W/mk。优选地,管内径大于5mm。优选地,输送管2的壁厚是2—4mm。优选地,加热元件21是巻绕在输送管22上的电阻丝。更优选地,使用发热的金属丝,例如上海焱鑫合金材料有限公司 (Shanghai Anhing Alloy Material,Co. Ltd)生产的型号为NiCr8020的金属丝。 所述电阻器可为双极的或者单极的。优选为双极的。所述电阻元件的形状和尺寸取决于应用场合的具体需求,此外,还取决 于整个管道系统中部件的尺寸。优选地,耐磨层23由波纹管23制作。优选地,波纹管23由聚酰胺12 制成。替代地,耐磨层23是适当的尺寸的螺旋套状物或者螺旋带状物,以 保持所设计的弯曲半径。优选地,螺旋套状物由聚酰胺6或12制成。更优 选地,因为聚酰胺12的耐化学性更好,螺旋套状物由聚酰胺12制成。可选的,可以在输送管21和耐磨层23之间使用绝缘层。.优选地,绝缘层由聚亚安酯(polyurethane)制成。更优选地,绝缘层由 开环或闭环泡沫聚亚安酯制作。再优选地,绝缘层由闭环泡沫聚亚安酯制成。优选地,绝缘层的厚度大于5 mm,且其内径取决于输送管2的直径。相对于公知的管道,依照前述的结构制造的管道9能够达到在短时间内 、融化尿素水溶液的目标。最后,显然可以对这里所述和所示的管道进行多种改变,尤其是可以对 形成多种管道层的化学部件的百分比进行多种改变;以及对管道层的相对厚 度进行多种改变;还可以对管道层自身的层数进行多种改变,例如,在不脱 离本专利技术的保护范围的情况下,可以不选用热縮套。在上面的描述中,依照本专利技术所制成的管路的优点是显然的,具体地, 相对于公知的管路,通过所述的管路可以在短时间内加热液体,并且所述管 道可以具有足够的弹性且价格低廉。下文将通过示例描述本专利技术,但本专利技术并不局限于这些示例。例1表1示出依照本专利技术制作的管道9的示例,而表2示出对照管道的示例。表1<table>table see original document pa本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种装置(1),用于净化机动车尾气,包括:储液箱(2),其容纳尿素水溶液;泵模块(3);催化器(5);以及至少一个管道(9),其用于输送所述的尿素水溶液;该装置的特征在于,所述管道包括加热元件(21),所述加热元件安装在流体输送管(22)内部;并且所述输送管由包括聚丙烯的聚烯烃基体类热塑弹性体制成,在该热塑弹性体中紧密地分布有弹性相。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:佛朗哥科洛西莫马里奥扎萨西蒙娜卡万纳
申请(专利权)人:戴科流体技术公开有限公司
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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