CN101892888B - 一种用于scr系统的还原剂加注装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于SCR系统的还原剂加注装置，它包括有还原剂回路，所述还原剂回路将适合流量的还原剂通过喷嘴输入排气管中。所述还原剂回路包括有储存还原剂的还原剂箱，对还原剂箱中还原剂进行加压的增压泵，储存经增压泵增压后还原剂的共轨管和控制还原剂从共轨管输向排气管的流量的调节电磁阀。本发明采用电磁阀来控制还原剂流量范围，从而便于控制氨气的排放量，控制更为准确。同时，本发明可以在不需要还原剂的工况下，可以控制增压泵断电。另外，本发明包括有三个模块化设计，因此可以进行单独的维护。本发明仅需要对现有加注装置进行简单改进，即可达到效果，并且也可以节省成本，具有实用性。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机排气后处理中的选择性催化还原(SCR)技术领域，具体是指一种用于SCR系统的还原剂加注装置。
背景技术
柴油机排气中含有氮氧化物(简称NOx)，其主要成分是NO和NO2。柴油机排放法规对NOx向大气的排放量进行了限制。SCR技术是柴油机NOx排放的主要控制技术，该技术向柴油机的排气中喷入适量流速的还原剂，还原剂经分解生成氨气，在SCR催化器的催化作用下，氨气与NOx发生选择性催化还原反应，生成氮气和水后排入大气。以下是涉及的主要反应：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O
还原剂加注装置是SCR系统的重要组成部分，在系统成本中占有很大比重。现有的还原剂加注装置主要是由膜片计量泵、气液混合器、压缩空气回路及相关阀件组成。膜片计量泵用于控制还原剂的流量；压缩空气用于实现还原剂的雾化及冷却；气液混合器用于增强雾化及冷却的效果。但是现有技术存在如下问题：
(1)由于膜片计量泵存在瞬时输出超调量大的现象，容易致使还原剂瞬时过量，还容易出现还原剂泄漏峰值；
(2)由于采用膜片计量泵控制还原剂流量，输出流量范围不可调节；
(3)膜片计量泵始终处于通电状态，减少了膜片计量泵的使用寿命，增加了使用成本；
(4)SCR系统的维护不便，某一子系统损坏时就需更换整套系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种还原剂流量范围可以调节的，并且安全可靠、维护方便，同时还可以节省成本的用于SCR系统的还原剂加注装置。
一种用于SCR系统的还原剂加注装置，它包括有还原剂回路，所述还原剂回路将适合流量的还原剂通过喷嘴输入排气管中，其特征在于：所述还原剂回路包括有储存还原剂的还原剂箱，对还原剂箱中还原剂进行加压的增压泵，储存经增压泵增压后还原剂的共轨管和控制还原剂从共轨管输向排气管的流量的调节电磁阀。
所述增压泵与共轨管间设有单向止回阀。
所述共轨管与还原剂箱间设有压力控制元件。
所述还原剂箱的出口与增压泵的入口相连，所述增压泵的出口与单向止回阀的入口相连，所述单向止回阀的出口与共轨管的输入口相连，所述共轨管的输出口通过调节电磁阀与气液混合器的入口相连；所述共轨管的溢流口通过压力控制元件与还原剂箱的入口相连。
所述增压泵上设有独立的电源及电源开关。
还原剂加注装置还包括有压缩空气回路和气液混合器，所述压缩空气回路将压缩空气输入气液混合器中，所述气液混合器将还原剂和压缩空气混合后排入排气管中。
所述压缩空气回路中包括有储存压缩空气的高压气瓶和控制压缩空气输入气液混合器压力的压力控制元件；所述压力控制元件与气液混合器间设有单向止回阀。
所述高压气瓶与压力控制元件间设有通断电磁阀。
本发明采用电磁阀来控制还原剂流量，从而便于控制排气中的氨气排放量，控制更为准确，而且还原剂的输出流量范围也可以调节。同时，本发明可以在不需要还原剂的工况下，可以控制增压泵断电。另外，本发明包括有还原剂回路、压缩空气回路和气液混合器三个模块化设计，因此也可以进行单独的维护。本发明仅需要对现有加注装置进行简单改进，即可达到效果，并且也可以节省成本，具有实用性。
附图说明
图1为本发明的一种还原剂加注装置；
1.还原剂箱、2.电源、3.继电器、4.增压泵、5.单向止回阀a、6.共轨管、7.溢流阀、8.比例电磁阀、9.高压气瓶、10.过滤器、11.干燥器、12.通断电磁阀、13.压力调节阀、14.单向止回阀b、15.气液混合器。
具体实施方式
以下通过具体实施例来进一步说明本发明：
如图1所示，一种用于SCR系统的还原剂加注装置，它包括有还原剂回路、压缩空气回路和气液混合器。还原剂回路将适合流量的尿素水溶液输入气液混合器中，压缩空气回路将压缩空气输入气液混合器中，尿素水溶液通过压缩空气在气液混合器中混合成气液混合物后进入排气管。
还原剂回路中尿素水溶液从还原剂箱1中通过增压泵4后进入共轨管6，然后通过比例电磁阀8调节流量后输入气液混合器15。所述还原剂箱1的出口与增压泵4的入口相连，所述增压泵4的出口与单向止回阀a5的入口相连，所述单向止回阀a5的出口与共轨管6的输入口相连，所述共轨管6的输出口通过比例电磁阀8与气液混合器15的入口相连。所述共轨管6的溢流口通过溢流阀7与还原剂箱1的入口相连。其中，电源2通过继电器3的开关直接控制增压泵4开关，实现了增压泵4可以根据需要控制通断电。并且，增压泵4与共轨管6间设有单向止回阀a5，防止增压泵4断电后共轨管6中积蓄的压力通过增压泵4释放。另外，共轨管6与还原剂箱1中设有溢流阀7，使共轨管6中压力过高时，可以通过控制溢流阀7，使过量尿素水溶液回流进入还原剂箱1内，从而维持共轨管6中的压力。
压缩空气回路中压缩空气从高压气瓶9中输出后，经过过滤器10的过滤和干燥器11的干燥后，再通过压力调节阀13使压缩空气的压力恒定输出，最后输入气液混合器15中。其中，干燥器11与压力调节阀13间设有通断电磁阀12，使气路可以根据需要控制通断电。另外，压力调节阀13和气液混合器15间设有单向止回阀b14来防止气液混合器15中的气液混合物回流。
气液混合器15中，压缩空气和尿素水溶液混合成气液混合物后，通过喷嘴进入排气管中对排气中的氮氧化物进行催化还原。本发明与现有技术相比，模块化设计使SCR系统更方便维护。同时，本发明对尿素水溶液的控制也更加准确可靠，具有实用性。
Claims (4)
1.一种用于SCR系统的还原剂加注装置，它包括有还原剂回路，所述还原剂回路将适合流量的还原剂通过喷嘴输入排气管中，其特征在于：所述还原剂回路包括有储存还原剂的还原剂箱，对还原剂箱中还原剂进行加压的增压泵，储存经增压泵增压后还原剂的共轨管和控制还原剂从共轨管输向排气管的流量的调节电磁阀；所述增压泵与共轨管间设有单向止回阀；所述还原剂箱的出口与增压泵的入口相连，所述增压泵的出口与单向止回阀的入口相连，所述单向止回阀的出口与共轨管的输入口相连，所述共轨管的输出口通过调节电磁阀与气液混合器的入口相连；所述共轨管与还原剂箱间设有第一压力控制元件，所述共轨管的溢流口通过第一压力控制元件与还原剂箱的入口相连；所述增压泵上设有独立的电源及电源开关。
2.根据权利要求1所述的用于SCR系统的还原剂加注装置，其特征在于：还原剂加注装置还包括有压缩空气回路和气液混合器，所述压缩空气回路将压缩空气输入气液混合器中，所述气液混合器将还原剂和压缩空气混合后排入排气管中。
3.根据权利要求2所述的用于SCR系统的还原剂加注装置，其特征在于：所述压缩空气回路中包括有储存压缩空气的高压气瓶和控制压缩空气输入气液混合器压力的第二压力控制元件；所述第二压力控制元件与气液混合器间设有单向止回阀。
4.根据权利要求3所述的用于SCR系统的还原剂加注装置，其特征在于：所述高压气瓶与第二压力控制元件间设有通断电磁阀。
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