一种文丘里管型柴油机SCR教学研究试验台制造技术

本实用新型专利技术属于柴油机尾气后处理的技术领域，具体涉及一种文丘里管型柴油机SCR教学研究试验台。本实用新型专利技术包括：柴油机连接有尾气管道；尿素箱；尿素泵与尿素箱连通；尿素喷嘴的一端与尿素泵连通；文丘里管设在文丘里管位，文丘里管的入口段连接尾气管道，尿素喷嘴的另一端与文丘里管的喉道垂直连通；消声器反应室的进气端连通文丘里管的扩散段；调节阀设在尿素泵和尿素喷嘴之间；流量计设在调节阀与尿素喷嘴之间；两个氮氧化物检测仪分别设在文丘里管的入口段和消声器反应室的出气端。本实用新型专利技术用于教学指导学生理解尿素溶液的特性以及尿素溶液雾化的程度，及不同雾化程度的尿素溶液与柴油机尾气反应结果，且研究进一步提升柴油机SCR技术效率。升柴油机SCR技术效率。升柴油机SCR技术效率。

【技术实现步骤摘要】
一种文丘里管型柴油机SCR教学研究试验台


[0001]本技术属于柴油机尾气后处理的
，具体涉及一种文丘里管型柴油机SCR教学研究试验台。

技术介绍

[0002]随着全球排放与控制法规日趋严格，必须应用柴油机尾气后处理技术，进一步降低NOx和颗粒排放。目前，柴油机SCR(Selective CatalyticReduction)技术已成为中重型柴油机企业首选净化方案。此技术的NOx转化率高达60％
‑
90％，不影响发动机性能和效率，成本低，改装便利，已日趋成为中重型柴油机尾气NOx后处理的主流研究方向。
[0003]SCR装置依据氮氧还原基本原理，将质量分数为32.5％的尿素水溶液作为还原剂，尿素溶液在尾气管内的高温作用下水解成为氨和二氧化碳，在催化剂表面涂层的催化作用下，氨与尾气中的氮氧化物还原反应生成无害的N2 和H2O，从而起到降低排放的作用，满足排放法规要求。
[0004]现有技术中，尿素溶液与压缩空气混合并雾化进入管道。喷嘴安装于催化器前的排气管道内，位于排气管中心轴线上，喷嘴方向与排气方向平行。在给料过程中，将雾化的尿素溶液喷入发动机排气中。这种混合效果高度依赖于喷嘴的喷雾质量，即喷雾射程、喷雾锥角和雾粒均匀度，以及排气流速的影响，造成尿素溶液与排气的混合效果不理想，尤其当喷嘴堵塞(这种情况比较容易发生，尿素在温度低时很容易结晶)时，常规的喷嘴与排气管的布列方式会造成尿素溶液与排气混合不均匀，无法充分水解出氨。当尾气中没有足够的氨时，氮氧化物难以消除，因而达不到足够的转化率，大大影响后续催化作用的进行，使得尾气的排放到不到标准。
[0005]但是在教学过程中，学生由于未接触过实物，存在对尿素溶液的特性以及尿素溶液雾化的程度，及不同雾化程度的尿素溶液与柴油机尾气反应结果难以掌握的问题，以及如何提高柴油机SCR技术效率的问题；因此，亟需一种试验台供教学研究使用。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种文丘里管型柴油机SCR教学研究试验台，用于教学指导学生理解尿素溶液的特性以及尿素溶液雾化的程度，及不同雾化程度的尿素溶液与柴油机尾气反应结果，且能研究如何进一步提升柴油机SCR技术效率。
[0007]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种文丘里管型柴油机 SCR教学研究试验台，包括：
[0008]试验台架，所述试验台架设有柴油机位、尿素箱位和文丘里管位；
[0009]柴油机，所述柴油机设在所述柴油机位上，所述柴油机连接有尾气管道；
[0010]尿素箱，所述尿素箱设有所述尿素箱位上；
[0011]尿素泵，所述尿素泵与所述尿素箱连通；
[0012]尿素喷嘴，所述尿素喷嘴的一端与所述尿素泵连通；
[0013]文丘里管，所述文丘里管设在所述文丘里管位，所述文丘里管的入口段连接所述尾气管道，所述尿素喷嘴的另一端与所述文丘里管的喉道垂直连通；
[0014]消声器反应室，所述消声器反应室的进气端连通所述文丘里管的扩散段；
[0015]调节阀，所述调节阀设在所述尿素泵和所述尿素喷嘴之间；
[0016]流量计，所述流量计设在所述调节阀与所述尿素喷嘴之间；
[0017]两个氮氧化物检测仪，两个所述氮氧化物检测仪分别设在所述文丘里管的入口段和所述消声器反应室的出气端。
[0018]本技术首先由于其方便观测、参数可调(如调节柴油机与文丘里管的型号、柴油机的排气等量)的特性，可以作为汽车及相关专业的教学实验仪器，然后就是利用文丘里管的文丘里效应，让流过狭窄喉道的柴油机排气，速度显著增大并伴随流体压力降低，而尿素喷嘴垂直设在喉道，喷出的雾化尿素溶液，迎面撞击上速度增大的高速排气流，形成更加破碎的雾化颗粒，将大大增强两者的混合效果，水解氨的效率得到提升；且文丘里管喉道内会产生一个真空度，更好的雾化性能和真空度造成的吸附效果将进一步提高尿素喷嘴的效率，这样空气压缩机的泵气量就可以调的小一些，混入排气的空气量少了，即减少了过多空气对催化效应的稀释，提高了催化效率。
[0019]进一步地：所述尿素箱的顶部设有空气辅助装置及液位观测窗。
[0020]采用本步的有益效果：空气辅助装置及液位观测窗可以防止尿素箱由于尿素溶液的排出导致尿素箱内产生真空度导致尿素溶液排出不畅，以及便于观测尿素箱内的尿素溶液的含量。
[0021]进一步地：所述尿素箱内设有换热器，所述柴油机的冷却液管道与所述换热器形成回路。
[0022]采用本步的有益效果：柴油机的冷却管道包括冷却液加热管道和冷却液回流管道，将柴油机产生的热量传递给尿素箱，避免尿素箱内的尿素溶液由于温度过低产生结晶。
[0023]进一步地：所述尿素泵还连通有空气压缩机，所述空气压缩机用于提供压缩空气。
[0024]采用本步的有益效果：压缩空气能帮助尿素溶液从尿素泵中泵出并雾化。
[0025]进一步地：所述空气压缩机与所述尿素泵之间还设有空气过滤器。
[0026]采用本步的有益效果：空气过滤器能过滤空气，避免空气中的杂质影响尿素溶液的纯度，降低催化效率。
[0027]进一步地：所述尿素泵上还设有加热线束。
[0028]采用本步的有益效果：加热线束能给尿素泵加热，避免尿素溶液在尿素泵中结晶导致尿素泵被堵塞，影响尿素泵正常使用。
[0029]本技术的有益效果是：
[0030]1、本技术中所提及的试验台能直观地显示整个柴油机SCR过程中涉及的部件，及各个部件对SCR的作用，便于学生理解柴油机SCR技术，且能了解各个部件的工况对柴油机SCR的催化效率产生的不同影响；
[0031]2、本技术中的柴油机排气量、文丘里管的大小、尿素溶液的浓度、尿素泵泵出尿素溶液的量等参数都是可调的，可以作为研究提高柴油机SCR 催化效率的试验设备使用。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本技术提供的一种文丘里管型柴油机SCR教学研究试验台的原理图。
[0034]附图标记：
[0035]1‑
柴油机；2
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尿素箱；3
‑
尿素泵；4
‑
尿素喷嘴；5
‑
文丘里管；6
‑
消声器反应室；7
‑
调节阀；8
‑
流量计；9
‑
氮氧化物检测仪；12
‑
尾气管道；13
‑
空气辅助装置及液位观测窗；14
‑
空气压缩机；15
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种文丘里管型柴油机SCR教学研究试验台，其特征在于，包括：试验台架，所述试验台架设有柴油机位、尿素箱位和文丘里管位；柴油机，所述柴油机设在所述柴油机位上，所述柴油机连接有尾气管道；尿素箱，所述尿素箱设有所述尿素箱位上；尿素泵，所述尿素泵与所述尿素箱连通；尿素喷嘴，所述尿素喷嘴的一端与所述尿素泵连通；文丘里管，所述文丘里管设在所述文丘里管位，所述文丘里管的入口段连接所述尾气管道，所述尿素喷嘴的另一端与所述文丘里管的喉道垂直连通；消声器反应室，所述消声器反应室的进气端连通所述文丘里管的扩散段；调节阀，所述调节阀设在所述尿素泵和所述尿素喷嘴之间；流量计，所述流量计设在所述调节阀与所述尿素喷嘴之间；两个氮氧化物检测仪，两个所述氮氧化物检测仪分别设在所述文丘里管的入口段和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖淑梅，赵翔，
申请(专利权)人：扬州市职业大学扬州开放大学，
类型：新型
国别省市：