集成式车用SCR系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种集成式车用SCR系统由于所述还原剂分解装置、催化剂载体、还原剂的喷嘴以及汽车尾气的第一通道和第二通道都设置在所述壳体内，这样结构上更加简单紧凑，可以给不同的汽车排气系统做配套。另外，由于进一步有效缩短了喷嘴与催化反应器之间的距离，使得废气进入催化剂载体前的温度相对得到提高。高温以及SCR反应器内管路的优化设计可以使得尿素水溶液喷出后的热解水解更加充分。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

集成式车用SCR系统
本专利技术属于汽车尾气后处理
，涉及一种催化转化器与还原剂喷射系统组成的SCR全集成系统。
技术介绍
从欧II到欧III，对柴油机本体进行了较多改进，如加强增压中冷、多气门技术、废气再循环及冷却、电控高压喷射系统(共轨、泵喷嘴、单体泵)等；从欧IV / V开始，对NO5^P PM的排放提出了更高的要求。从欧III到欧IV,PM的排放限值从O. lg/kW.h下降到0.02g/ kff · h，NOx的排放限值从5g/kff · h下降至IJ 2. 5g/kff · h。在欧III的基础上，仅仅对发动机内部参数进行优化，虽然可以继续降低排放，但不足以满足欧IV/V标准。目前一种热门的机外净化技术方法是先通过高压喷射并优化燃烧生成极少的PM，再使用选择性催化还原(SCR)技术来降低因燃烧优化而产生的NOx。SCR技术常用水基性氨溶液(例如32. 5%的尿素水溶液)作为催化还原剂。其实施方式为在尾气排气管的适当位置接入还原剂喷嘴以及催化反应器。喷射计量控制器根据发动机的不同工况及废气、催化器的实时温度，驱使喷嘴喷出一定计量的还原剂。还原剂，如尿素水溶液在被喷入排气管后发生水解及热解，产生NH3, NH3与排气来流混合后一起进入催化反应器，之后在催化剂的催化作用下有选择性地同废气中的NOx反应，生成N2和水。目前使用的SCR全系统应用存在以下几个方面的缺点I )SCR系统混合管(布置喷嘴和催化器的排气管路)的布置设计对SCR载体内的化学反应有很大的影响。在国IV柴油机的开发配套过程中，相当多的工作是对混合管路的优化设计，包括管道的几何形状、尿素喷射装置的位置和喷射角度等，从而保证在混合管路不出现粒子撞壁后的结晶，催化器入口速度分部均匀，及整个系统产生较小的压力损失。2)由于不同的发动机和不同的车型的影响，排气管路多少会有各种不同的布置形式，因而同样一套SCR系统(包括还原剂供给系统与催化反应器)在给不同的排气系统做配套时，往往为了确定混合管段的布置形式，要进行大量的流体力学计算分析及设计。3)—套SCR系统里的尿素喷射部分与催化反应器部分是分离的两个部分。当两个部分分别被设计好了之后，欲将之应用到具体排气系统之上时，还得再考虑混合管段的问题，喷嘴的安装位置，喷嘴到催化反应器之间的管段长度及形式都会影响到最终的反应效果O4)从理论应用上讲，喷嘴与催化反应器之间的距离越长，还原剂与废气的混合均匀度虽然越好，但废气进入反应器前的温降也越大。从实际应用上讲，整车企业拿到一套子系统供应商提供的成品SCR系统后，还需考虑SCR系统的匹配及混合管路的布置问题。这样看来，SCR系统由于其下的还原剂供给系统和催化反应器两部分组件的整合程度不够，于是造成了一系列繁琐的后续匹配的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的喷嘴催化反应器集成型车用SCR系统，解决了现有 技术中存在的尿素水解热解环境温度偏低和由于SCR系统组件分离造成需要整车企业需 要再次根据不同车型设计组装的问题。本专利技术提供一种集成式车用SCR系统，它包括一壳体；一还原剂供给装置；一设置在壳体内的第一通道，所述第一通道的第一进气端与所述壳体外的车辆废 气管相连，所述第一通道的内部设置用来分解还原剂的还原剂分解装置；在所述第一通道 内还设有喷嘴，所述喷嘴与所述还原剂供给装置相连从而向所述还原剂分解装置喷洒还原 剂，这样经还原剂分解装置分解产生的还原气体与废气混合后从第一出气端排出；以及一设置在所述壳体内的第二通道，在所述第二通道内设置用来促进还原剂器还原 反应的催化剂载体；所述第一通道的第一出气端排出的还原气体与废气混合的气体通过壳 体内的空间进入所述第二通道的第二进气端，所述第二通道内的第二出气端延伸出所述壳 体外以便将处理的废气排出。进一步，在所述第一通道和第二通道之间设有一隔板，所述隔板上设有若干个以 便还原气体与废气混合的气体通过的小孔。再进一步，所述壳体是方形的，所述第一通道设置在壳体的上方，而所述第二通道 设置在所述壳体的下方，在所述第一通道的第一出气端与第二通道之间设有第一隔板，所 述第一隔板上设有若干个以便还原气体与废气混合的气体通过的小孔，这样所述第一隔板 与所述壳体的一内侧壁构成一第三通道以便所述第一出气端排出的还原气体与废气混合 的气体进入所述第三通道并由所述第一隔板的小孔进入所述第二通道。进一步，在所述第一通道的第一进气端与第二通道之间设有第二隔板，所述第二 隔板上设有若干个以便还原气体与废气混合的气体通过的小孔，这样所述第二隔板与所述 壳体的另一内侧壁构成一第四通道以便从所述第三通道排出的还原气体与废气混合的气 体通过所述第二隔板的小孔进入所述第四通道，并由所述第四通道进入所述第二通道的第 二进气端。更进一步，本专利技术提供一种集成式车用SCR系统还包括一冷却喷头，所述喷头与 所述还原剂供给装置相连并可将所述还原剂供给装置的常温的还原剂液体在喷头内部循 环带走热量从而对其冷却。又进一步，所述喷头喷出的冷却还原剂液体回流到所述还原剂供给装置。另外，所述集成式车用SCR系统，其特征在于，所述还原剂喷射计量控制器设置在 还原剂储存箱内部，所述还原剂储存箱与所述喷嘴相连。所述集成式车用SCR系统，其特征在于，所述还原剂喷射计量控制器设置在还原 剂储存箱的外面。所述集成式车用SCR系统，其特征在于，所述壳体是圆形的。本专利技术提供的集成式车用SCR系统由于所述还原剂分解装置、催化剂载体、还原 剂的喷嘴以及汽车尾气的第一通道和第二通道都设置在所述壳体内，因此，具有以下技术 效果a.由于喷嘴和SCR催化器整合在一起后，原先喷嘴和SCR催化器之间需要布置的一段管长空间得以节省，因而结构上更加简单紧凑；b.由于上述主要部件集成在一壳体内，对于不同的汽车，只要在壳体的两端连接 废气管道和还原剂供给装置与喷嘴之间的管道，而这些管道只是距离长短问题，安装比较 方便，不需要再重新安装和布置还原剂分解装置、催化剂载体、还原剂的喷嘴而另外设计混 合管路，也不用再考虑各种不同的车型其排气管路的具体形式对SCR系统喷嘴及SCR催化 器布置位置的影响，极大地方便了不同汽车的SCR系统的安装，使得一套SCR系统(包括还 原剂供给系统与催化反应器)可以给不同的汽车排气系统做配套。c.反应温度提高热解水解充分由于喷嘴和SCR催化器整合在一起后，整个排气管 路的距离得以缩短(省去了原先喷嘴到SCR催化器进口的一段管路长度)，废气温降得以变 小，另外，由于进一步有效缩短了喷嘴与催化反应器之间的距离，使得废气进入催化剂载体 前的温度相对得到提高。高温以及SCR反应器内管路的的优化设计可以使得尿素水溶液喷 出后的热解水解更加充分。d.在所述壳体内的第一通道和第二通道之间的剩余空间给第一通道排出的废气 与氨气的混合气体提供了充分混合的时间和空间，从而增强了还原效果，提供的尾气的净 化效率。附图说明图1是本专利技术提供的一种集成式车用SCR系统的第一实施例的结构示意图。图2是本专利技术提供的一种集成式车用SCR系统的第二实施例的结构示意图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术的实施例作详细描述。图1是本专利技术提供的一种集成式车用SCR系统的第一实施例的结构示意图。参见本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成式车用SCR系统，其特征在于，包括：一壳体；一还原剂供给装置；一设置在壳体内的第一通道，所述第一通道的第一进气端与所述壳体外的车辆废气管相连，所述第一通道的内部设置用来分解还原剂的还原剂分解装置；在所述第一通道内还设有雾化还原剂的喷嘴，所述喷嘴与所述还原剂供给装置相连从而向所述还原剂分解装置喷洒还原剂，这样经还原剂分解装置分解产生的还原气体与废气混合后从第一出气端排出；以及一设置在所述壳体内的第二通道，在所述第二通道内设置用来促进还原剂器还原反应的催化剂载体；所述第一通道的第一出气端排出的还原气体与废气混合的气体通过壳体内的空间进入所述第二通道的第二进气端，所述第二通道内的第二出气端延伸出所述壳体外以便将处理的废气排出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：樊高峰，樊坚强，甘在见，周林，王林，徐明道，
申请(专利权)人：天纳克中国有限公司，
类型：实用新型
国别省市：