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CN112253295B - 一种大功率柴油发动机尾气后处理装置 - Google Patents

一种大功率柴油发动机尾气后处理装置 Download PDF

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China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
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Abstract

本发明涉及一种发动机尾气后处理装置，尤其是涉及一种大功率柴油发动机尾气后处理装置。包括进气管组件、DOC+DPF组件、出气管组件、底座组件，进气管组件、DOC+DPF组件和出气管组件整体安装在底座组件上，所述的DOC+DPF组件为四个并联的方式，所述的进气管组件带有四个气管分别连接四组DOC+DPF组件，并且外侧两气管为大直径管路、内侧两气管为小直径管路，本发明可有效缓解发动机排气管压力，并有利于提高尾气净化效果，便于维护保养，安装使用方便，并且具有较高的安全性和有效性。

Description

一种大功率柴油发动机尾气后处理装置
技术领域
本发明涉及一种发动机尾气后处理装置，尤其是涉及一种大功率柴油发动机尾气后处理装置。
背景技术
道砟清筛机是用来清理和筛分道砟的大型机械，现有道砟清筛机一般采用大功率柴油发动机提供作业和走行动力，由于缺少尾气排放净化处理措施，在密闭的隧道环境里清筛作业时，发动机尾气中的CO、HC、NOx、微粒等有害气体和物质严重威胁作业人员的生命健康。目前，柴油发动机采取的主要尾气后处理技术有去除CO和HC的氧化催化转化器（DOC）、去除NOx的催化还原装置（SCR）、微粒滤清器（DPF）等，其中DOC和DPF一般封装在同一个通路单元内使用。但是现有的尾气后处理装置都是应用于功率不大的普通柴油发动机，对于道砟清筛机一般采用的大功率柴油发动机，由于尾气排放量要大大多于普通发动机，因此现有的尾气后处理装置无法满足装用要求。
发明内容
本发明针对现有清筛机因缺少尾气后处理装置隧道线路清筛作业时产生的作业环境污染问题，提出一种适用于大功率发动机CO、HC、微粒等有害排放物的净化装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种大功率柴油发动机尾气后处理装置，包括进气管组件、DOC+DPF组件、出气管组件、底座组件，进气管组件、DOC+DPF组件和出气管组件整体安装在底座组件上， 所述的DOC+DPF组件为多个并联的方式。
优选的，所述的DOC+DPF组件为四个并联的方式。
优选的，所述的进气管组件带有四个气管分别连接四组DOC+DPF组件，并且外侧两气管为大直径管路、内侧两气管为小直径管路，所述的进气管组件还包括歧管组件、阀门、横管支架、旁通排气管，所述歧管组件为六通管路结构，朝下的为进气口端口设有法兰，用于与发动机排气管连接；朝上的为旁通排气口，通过法兰与阀门连接。
优选的，还包括电控装置，管路通路上安装有压力传感器和温度传感器，通过线束将传感器测量数据发送至电控装置的处理单元，电控装置带有显示屏。
优选的，所述的DOC+DPF组件由DOC单元和DPF单元通过卡箍连接而成，所述的DPF单元通过卡箍与所述出气管组件连接，所述DPF单元外壳焊有环形把手，DOC单元外壳和DPF单元外壳焊装有挡块。
优选的，所述出气管组件由气管和气管顶部的防雨帽组成，排气方向按朝上布置，防雨帽的可动盖板在发动机工作时被气流吹开排气，发动机非工作时可动盖板在重力作用下落下。
优选的，所述底座组件包括整体底座、抱箍，整体底座为钢板焊接结构，两排支撑腿为顶部四个下凹圆弧结构，通过两个钢板座将两排支撑腿连接为一个整体，钢板座两端设有螺栓孔。
本发明可有效缓解发动机排气管压力，并有利于提高尾气净化效果，便于维护保养，安装使用方便，并且具有较高的安全性和有效性。
附图说明
图1是本发明所述尾气后处理装置的主视图。
图2是本发明所述尾气后处理装置的轴测图。
图3是本发明所述尾气后处理装置的爆炸图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1~图3所示，本发明所述的大功率柴油发动机尾气后处理装置由进气管组件1、DOC+DPF组件2、出气管组件3、底座组件4、电控装置5等组成。进气管组件1、DOC+DPF组件2和出气管3三部分通过焊接、卡箍连接等方式连通为管路通路，发动机出气口与进气管组件1连通，则发动机尾气进入管路通路中，在DOC+DPF组件2内发生一系列物理化学反应后，尾气中的CO、HC、微粒等有害气体和物质转换为无害气体或被滤芯过滤清除后排到大气中。进气管组件1、DOC+DPF组件2和出气管3三部分安装在底座组件4上，底座组件4设置有螺栓安装孔，用于将后处理装置安装到车辆车顶上。为监测气体通路中的气体压强、温度参数，管路通路上安装有压力传感器5.1和温度传感器5.2，通过线束将传感器测量数据发送至电控装置5的处理单元，电控装置带有显示屏，可及时显示温度、压强信息，超过设定值时产生报警提示。可实时监控后处理装置工作状态，提高了后处理装置工作的安全性和有效性。
进气管组件1由歧管组件1.1、阀门1.2、横管支架1.3、旁通排气管1.4等组成。歧管组件1.1为六通管路结构，朝下的为进气口，端口设有法兰，用于与发动机排气管连接；朝上的为旁通排气口，通过法兰与阀门1.2连接，旁通通路用于DOC+DPF组件阻塞报警时临时排气，可避免发动机非正常停机影响作业安全。 DOC+DPF组件主要功能部件为蜂窝状载体和过滤材料，有增大气体流通阻力的问题，为降排气背压，采用四组DOC+DPF组件2并联的方式，进气管组件1设计为一进四出的管路结构，即进气管组件水平方向的四个出气管口分别连接四组DOC+DPF组件，使管路背压达到发动机工作要求，可有效缓解发动机排气管压力，并有利于提高尾气净化效果。同时为保证每组DOC+DPF组件流量的均匀性，采用两侧两气管为大直径管路、内侧两气管为小直径管路的设计。这使得滤芯更换周期趋于一致，便于维护保养。
横管支架1.3为螺栓组装件，在进气管组件横管的两侧布置，底部通过螺栓安装到车辆车顶板上，顶部为两半圆结构环抱固定横向管路，对包括重量较大的阀门1.2在内的整个进气管组件起到支撑固定作用。
DOC+DPF组件2由DOC单元2.1和DPF单元2.2通过卡箍2.3连接而成，其中，DOC单元2.1由DOC载体、内层壳体、隔温层、DOC外层壳体、进气变径接头等组成，DPF单元2.2由DPF滤芯、内层壳体、隔温层、DPF外层壳体等组成。DPF单元2.2通过卡箍2.3与出气管组件3连接。DPF单元2.2与DOC单元2.1采用卡箍2.3连接， DPF单元2.2外壳焊有环形把手，DOC载体和DPF更换方便。DOC外层壳体和DPF外层壳体焊装有挡块2.4，对后处理装置起到纵向冲击限位保护作用。
出气管组件3由气管3.1和防雨帽3.2组成，排气方向按朝上布置，使高温尾气朝上排放，远离车辆下方作业施工人员。气管3.1由锥形管、直管和直角弯管焊接而成。防雨帽3.2的可动盖板在发动机工作时被气流吹开排气，发动机非工作时可动盖板在重力作用下落下，关闭排气口，可有效防止雨水进入后处理装置。
底座组件4包括整体底座4.1、抱箍4.2，整体底座4.1为钢板焊接结构，两排支撑腿为顶部四个下凹圆弧结构，通过两个钢板座将两排支撑腿连接为一个整体，钢板座两端设有螺栓孔，用于后处理装置与车辆顶板的安装固定，由于所有螺栓安装孔在外侧，紧固件安装方便。DOC外侧壳体和DPF外层壳体上的挡块2.4均卡在整体底座4.1的支撑腿外侧，抱箍4.2将DOC单元2.1和DPF单元2.2固定在底座组件4的下凹圆弧内，从而使包含四组DOC+DPF组件2在内的整个管路通路与底座组件4成为一个稳定的整体。由于铁道车辆有高度限界限制，整体底座具有的低高度的特点有利于增加车辆内部高度空间。

Claims (1)

1.一种大功率柴油发动机尾气后处理装置，包括进气管组件、DOC+DPF组件、出气管组件、底座组件，进气管组件、DOC+DPF组件和出气管组件整体安装在底座组件上，其特征是所述的DOC+DPF组件为多个并联的方式；所述的DOC+DPF组件为四个并联的方式；所述DOC+DPF组件主要功能部件为蜂窝状载体和过滤材料，所述进气管组件设计为一进四出的管路结构，即进气管组件水平方向的四个出气管口分别连接四组DOC+DPF组件，使管路背压达到发动机工作要求；
所述的进气管组件带有四个气管分别连接四组DOC+DPF组件，并且外侧两气管为大直径管路、内侧两气管为小直径管路，保证每组DOC+DPF组件流量的均匀性；所述的进气管组件还包括歧管组件、阀门、横管支架、旁通排气管，所述歧管组件为六通管路结构，朝下的为进气口端口设有法兰，用于与发动机排气管连接；朝上的为旁通排气口，通过法兰与阀门连接；还包括电控装置，管路通路上安装有压力传感器和温度传感器，通过线束将传感器测量数据发送至电控装置的处理单元，电控装置带有显示屏；
所述的DOC+DPF组件由DOC单元和DPF单元通过卡箍连接而成，所述的DPF单元通过卡箍与所述出气管组件连接，所述DPF单元外壳焊有环形把手，DOC单元外壳和DPF单元外壳焊有挡块；
所述出气管组件由气管和气管顶部的防雨帽组成，排气方向按朝上布置，防雨帽的可动盖板在发动机工作时被气流吹开排气，发动机非工作时可动盖板在重力作用下落下；
所述底座组件包括整体底座、抱箍，整体底座为钢板焊接结构，两排支撑腿为顶部四个下凹圆弧结构，并通过两个钢板座连接为一个整体，钢板座两端设有螺栓孔；DOC外侧壳体和DPF外层壳体上的挡块均卡在整体底座的支撑腿外侧，抱箍将DOC单元和DPF单元固定在底座组件的下凹圆弧内，从而使包含四组DOC+DPF组件在内的整个管路通路与底座组件成为一个稳定的整体。
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