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CN105569784B - 一种车用尿素机加热装置及采用其的尿素机 - Google Patents

一种车用尿素机加热装置及采用其的尿素机 Download PDF

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袁明征
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    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
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Abstract

本发明涉及车用尿素机技术领域，尤其涉及一种车用尿素机加热装置及采用其的尿素机。车用尿素机加热装置包括热源，以及用于对热源产生的热量进行传输的热量输送管路；所述热量输送管路包括循环管路，该循环管路上设置有换热盘管和加热盘管，循环管路里设置有换热介质，且换热盘管与热源进行热量交换，并通换热介质将热量传输至加热盘管。同时，还提供了采用上述车用尿素机加热装置的尿素机。本发明中通过热源提供热量，并通过循环管路将热源产生的热量传递至加热盘管，通过加热盘管对尿素溶液进行加热，避免了因热源与尿素溶液直接接触，导致的尿素溶液被污染，发生分解的问题。

Description

一种车用尿素机加热装置及采用其的尿素机
技术领域
本发明涉及车用尿素机技术领域，尤其涉及一种车用尿素机加热装置及采用其的尿素机。
背景技术
车用尿素溶液是一种使用在选择性催化还原技术(Selective CatalyticReduction Technology，简称SCR)中，用来减少柴油车尾气中的氮氧化物污染的液体。它属于氮氧化物选择性催化还原剂，可以由以一定比例的超纯度车用尿素及纯水合成。柴油车使用这种车用尿素溶液后，尾气排放中的氮氧化物就能被分解为无污染的氮气和水蒸气，可直接减少雾霾污染。
车用尿素是通过尿素机生产的，目前尿素机的加热方式主要采用电热棒与溶液直接接触的方式来加热,这样会将杂质引入溶液中，且加热棒表面温度过高，会将尿素溶液分解，影响产品质量。此外，现有的尿素机加热方式主要是对混合溶液进行加热，没有提前对纯水进行加热，溶液加热等待时间长，生产效率低，不能准确控制液体的温度。
针对上述问题，提出一种车用尿素机加热装置，其能够解现有技术中因直接采用电热棒对尿素溶液以直接接触的方式加热，导致将杂质引入尿素溶液，以及尿素溶液分解的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种车用尿素机加热装置，能够解决现有技术中因直接采用电热棒对尿素溶液以直接接触的方式加热，导致将杂质引入尿素溶液，以及尿素溶液分解的问题。
本发明的另一目的在于，提出一种车用尿素机，其采用如以上所述的车用尿素加热装置。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种车用尿素机加热装置，包括热源，以及用于对热源产生的热量进行传输的热量输送管路；
所述热量输送管路包括循环管路，该循环管路上设置有换热盘管和加热盘管，循环管路里设置有换热介质，且换热盘管与热源进行热量交换，并通换热介质将热量传输至加热盘管。
作为上述车用尿素机加热装置的一种优选方案，包括三个加热盘管，加热盘管分别为第一加热盘管、第二加热盘管和第三加热盘管；
第一加热盘管、第二加热盘管和第三加热盘管并联设置，并分别用于纯水罐、搅拌罐和成品罐的加热。
作为上述车用尿素机加热装置的一种优选方案，所述加热盘管的进口端设置有控制换热介质进入加热盘管的电磁阀，其出口端设置有单向阀。
作为上述车用尿素机加热装置的一种优选方案，所述纯水罐、搅拌罐和成品罐内均设置有感温包，并根据感温包检测到的温度值控制第一加热盘管、第二加热盘管和第二加热盘管的工作。
作为上述车用尿素机加热装置的一种优选方案，所述热源包括热泵系统，所述热泵系统的冷凝器与换热盘管进行热量交换，并将热量传递给换热盘管内的换热介质内。
作为上述车用尿素机加热装置的一种优选方案，所述热源包括设置在循环管路上的电加热装置。
作为上述车用尿素机加热装置的一种优选方案，所述循环管路上设置有补液口。
作为上述车用尿素机加热装置的一种优选方案，所述循环管路上设置有膨胀罐。
作为上述车用尿素机加热装置的一种优选方案，所述循环管路上设置有自动排气阀。
一种车用尿素机，其包括如以上所述的车用尿素机加热装置。
本发明的有益效果为：在本发明中，通过热源提供热量，并通过循环管路将热源产生的热量传递至加热盘管，通过加热盘管对尿素溶液进行加热，避免了因热源与尿素溶液直接接触，导致的尿素溶液被污染，发生分解的问题。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的车用尿素机加热装置的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的对加热装置温度控制方式的结构示意图。
其中：
1：第一加热盘管；2：第二加热盘管；3：第三加热盘管；4：纯水罐；5：搅拌罐；6：成品罐；7：第一电磁阀；8：第二电磁阀；9：第三电磁阀；10：第一感温包；11：第二感温包；12：第三感温包；13：第一常闭开关；14：第二常闭开关；15：第二常开开关；16：第一常开开关；17：热泵系统；18：电加热装置；19：补液口；20：膨胀罐；21：自动排气阀；22：水泵。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本实施方式提供了一种车用尿素加热装置，该车用尿素加热装置包括热源，以及用于对热源产生的热量进行传输的热量输送管路。
热量输送管路包括循环管路，该循环管路上设置有换热盘管和加热盘管，循环管路里设置有换热介质，且换热盘管与热源进行热量交换，并通换热介质将热量传输至加热盘管。
本实施方式中，通过热源提供热量，并通过循环管路将热源产生的热量传递至加热盘管，通过加热盘管对尿素溶液进行加热，避免了因热源与尿素溶液直接接触，导致的尿素溶液被污染，发生分解的问题。
车用尿素机加热装置包括三个加热盘管，加热盘管分别为第一加热盘管1、第二加热盘管2和第三加热盘管3。
第一加热盘管1、第二加热盘管2和第三加热盘管3并联设置，并分别用于纯水罐4、搅拌罐5和成品罐6的加热。
在本实施方式中，通过对纯水罐4、搅拌罐5和成品罐6的加热，可以实现对三个罐体内液体温度进行控制，尤其是通过对纯水的加热，缩短了尿素溶液的加热时间，提高了生产效率。
加热盘管的进口端设置有控制换热介质进入加热盘管的电磁阀，其出口端设置有单向阀。设置在第一加热盘管1的进口端的电磁阀为第一电磁阀7，设置在第二加热盘管2的进口端的电磁阀为第二电磁阀8，设置在第三加热盘管3的进口端的电磁阀为第三电磁阀9。通过电磁阀的控制，可以对纯水罐4、搅拌罐5和成品罐6内液体的温度进行控制。具体的，通过电磁阀控制换热介质是否流向加热盘管，以实现对纯水罐4、搅拌罐5和成品罐6的温度控制。
纯水罐4、搅拌罐5和成品罐6内均设置有感温包，并根据感温包检测到的温度值控制第一加热盘管1、第二加热盘管2和第二加热盘管3的工作。
具体的，设置在纯水罐4、搅拌罐5和成品罐6内的感温包分别是第一感温包10、第二感温包11和第三感温包12，其中，第一感温包10通过第一电路连接控制主机，第一电路上设置有两个常闭开关，两个常闭开关分别是第一常闭开关13和第二常闭开关14。第二感温包11通过第二电路与第一电路连接，第三感温包13通过第三电路与第一电路连接，第二电路上设置有第二常开开关，第三电路上设置有第一常开开关16。
上述感温包具体的工作过程为：通过对常开开关和常闭开关的控制来检测感温包的温度，具体的，正常情况下控制主机连接第一感温包10，保证其纯水水温不低于45℃；如果检测到搅拌罐5或成品罐6温度低于5℃(通过温度探头检测)，则通过电路控制断开第一感温包10且闭合第二感温包11或者第三感温包12，对搅拌罐5或成品罐6的温度进行检测。
除了采用感温包对纯水罐4、搅拌罐5和成品罐6的温度进行监控外，还包括通过温度探头对它们的温度进行检测，用来根据控制三个容器的补水、搅拌等。
上述热源包括热泵系统17，热泵系统17的冷凝器与换热盘管进行热量交换，并将热量传递给换热盘管内的换热介质中。换热介质为水。
热源包括设置在循环管路上的电加热装置18。在本实施方式中，可以至少通过热泵系统17或电加热装置18其中之一对换热介质进行加热。
循环管路上设置有补液口19、膨胀罐20、自动排气阀21，以及为换热介质的循环提供动力的水泵22。
在本实施方式中，还提供了一种车用尿素机，其包括如以上所述的车用尿素机加热装置。
为了对上述车用尿素机加热装置进行进一步的说明，本实施方式中，还提供了上述车用尿素机加热装置具体的工作过程：
1、纯水罐4的加热：机组(车用尿素机)设定停机温度50℃，当机组检测到纯水罐4温度低于45℃时机组开启加热，第一电磁阀7打开，第二电磁阀8和第三电磁阀9闭合,机组开始给纯水罐4加热，当水箱温度达到50℃时，机组停机。
2、搅拌罐5的加热：当检测到纯水罐5水温高于45℃且水量大于180L，水泵(未视出)把180L纯水泵到搅拌罐5，并且加入对应比例的尿素进行搅拌直至配置完成，然后再把搅拌罐5中溶液泵到成品罐6。如果成品罐6不足以容纳180L，则直接储存在搅拌罐5中。当检测到搅拌罐5中温度低于5℃时，第二常闭开关14断开，第二常开开关15吸合，机组会检测到第二感温包温度11低于5℃，第二电磁阀8打开，第一电磁阀7和第三电磁阀9闭合，机组开始对搅拌罐5加热，当搅拌罐5温度达到30℃时，第二常闭开关14重新闭合，第二常开开关15断开。
3、成品罐6加热：当检测到成品罐6中温度低于5℃时，第一常闭开关13断开，第一常开开关16吸合，机组会检测到第三感温包12温度低于5℃，第三电磁阀9打开，第一电磁阀7和第二电磁阀8闭合，机组开始对成品罐6加热，当成品罐6温度达到30℃时，第一常闭开关13重新闭合，第一常开开关16断开。
4、当三个容器的加热需求冲突时，优先对成品罐6，其次对搅拌罐5，最后对纯水罐4进行加热。由于溶解尿素需要吸热，因此当纯水罐4中的水进入搅拌罐5，再加入尿素后温度会降低，在本实施方式中设定的尿素与纯水所添加的比例尿素完全溶液后在不加热的情况下温度不会高于30℃。因此成品罐6中的溶液不加热时温度不会超过30℃。
5、电加热装置18的启动条件为：电加热装置18设定环境温度低于5℃时开启。由此，可以提高加热效率和降低能源的消耗。
6、防冻运行：当环境温度低于2℃，出水感温包低于10℃，机组进入套管防冻状态。并且待机状态下，第一电磁阀7、第二电磁阀8和第三电磁阀9都为开启状态.
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车用尿素机加热装置，包括热源，其特征在于，还包括用于对热源产生的热量进行传输的热量输送管路；
所述热量输送管路包括循环管路，该循环管路上设置有换热盘管和加热盘管，循环管路里设置有换热介质，且换热盘管与热源进行热量交换，并通换热介质将热量传输至加热盘管；
加热盘管分别为第一加热盘管(1)、第二加热盘管(2)和第三加热盘管(3)；
第一加热盘管(1)、第二加热盘管(2)和第三加热盘管(3)并联设置，并分别用于纯水罐(4)、搅拌罐(5)和成品罐(6)的加热；
加热盘管的进口端设置有控制换热介质进入加热盘管的电磁阀，其出口端设置有单向阀。
2.根据权利要求1所述的车用尿素机加热装置，其特征在于，所述纯水罐(4)、搅拌罐(5)和成品罐(6)内均设置有感温包，并根据感温包检测到的温度值控制第一加热盘管(1)、第二加热盘管(2)和第二加热盘管(3)的工作。
3.根据权利要求1所述的车用尿素机加热装置，其特征在于，所述热源包括热泵系统(17)，所述热泵系统(17)的冷凝器与换热盘管进行热量交换，并将热量传递给换热盘管内的换热介质内。
4.根据权利要求1或3所述的车用尿素机加热装置，其特征在于，所述热源(17)包括设置在循环管路上的电加热装置(18)。
5.根据权利要求1所述的车用尿素机加热装置，其特征在于，所述循环管路上设置有补液口(19)。
6.根据权利要求1所述的车用尿素机加热装置，其特征在于，所述循环管路上设置有膨胀罐(20)。
7.根据权利要求1所述的车用尿素机加热装置，其特征在于，所述循环管路上设置有自动排气阀(21)。
8.一种车用尿素机，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的车用尿素机加热装置。
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