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CN113864030A - 一种柴油机机载尿素喷射系统 - Google Patents

一种柴油机机载尿素喷射系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柴油机机载尿素喷射系统，包括喷嘴，喷嘴连接有尿素供给管道和压缩气体供给管道，尿素供给管道上设有过滤装置，过滤装置包括前置通道，前置通道安装有过滤网，过滤网开设有缺口，缺口内嵌装有扇叶，过滤网部分网面伸入前置通道内截，前置通道在过滤网的后端分为主通道和副通道，主通道直接引出，副通道先穿过缺口，再反向穿过过滤网剩余部分网面，最后引出。该喷射系统在尿素供给管道上设有过滤装置，可有效避免尿素中未溶解或不溶性的杂质颗粒阻塞喷嘴，提高系统的运行稳定性；过滤装置无需驱动件，能驱动过滤网转动并对过滤网进行自动反冲清理，省去了人工拆解清理的过程，且无需停机清理，十分方便，同时也节省了电能。

Description

一种柴油机机载尿素喷射系统
技术领域
本发明涉及柴油机技术领域，具体涉及一种柴油机机载尿素喷射系统。
背景技术
船用柴油机是船舶的主要动力源，其在运行过程中会排放大量的废气，其中包含各种有害污染物，例如NOx。对于NOx，国际防止船舶造成污染公约中关于NOx排放具有明确标准Tier3。为了满足Tier3的排放标准，需要在船用柴油机上加装SCR系统来减少NOx的排放量。目前SCR系统主要是通过喷射的尿素在高温高压下分解出氨气，利用氨气与NOx在催化剂的作用下进行反应来减少NOx的排放，因此尿素喷射是SCR系统中的重要环节。
然而，尿素中通常会含有少量未溶解或不溶性的杂质颗粒，在喷射系统喷射时，喷嘴容易阻塞，造纸喷射中断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柴油机机载尿素喷射系统，其解决了现有柴油机尿素喷射系统的喷嘴易被尿素杂质堵塞的问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种柴油机机载尿素喷射系统，包括喷嘴，所述喷嘴连接有尿素供给管道和压缩气体供给管道，所述尿素供给管道连接有尿素箱，尿素供给管道上设有尿素泵，所述尿素供给管道上设有过滤装置，所述过滤装置包括前置通道，所述前置通道的外侧壁位置可转动安装有过滤网，所述过滤网的中心位置开设有缺口，所述缺口内嵌装有扇叶，过滤网的部分网面伸入前置通道内形成拦截，用于对正向穿过过滤网的尿素中杂质颗粒进行过滤，所述前置通道在过滤网的后端分为主通道和副通道，所述主通道直接引出，所述副通道先连接穿过所述缺口，用于在尿素经过缺口时带动扇叶以及过滤网转动，再连接反向穿过过滤网的剩余部分网面，用于在尿素经过网面时清理网面上的杂质颗粒，最后引出。
进一步改进在于，所述尿素供给管道上还设有压力传感器、流量计和电磁截止阀，且尿素泵、压力传感器、流量计和电磁截止阀均位于过滤装置的下游位置。
进一步改进在于，所述压缩气体供给管道上设有压力传感器。
进一步改进在于，所述副通道连接正向穿过所述缺口。
进一步改进在于，所述主通道的流通截面积大于副通道的流通截面积。
进一步改进在于，所述过滤网呈圆形，所述前置通道所穿过的过滤网部分网面为半环形，所述副通道所穿过的过滤网缺口为圆形，副通道所穿过的过滤网剩余部分网面为半环形。
进一步改进在于，所述过滤网的侧壁上设有若干个密封圈，用于与各通道壁接触位置的密封。
进一步改进在于，所述副通道在穿过过滤网剩余部分网面的位置处形成有缓冲腔，所述缓冲腔的流通截面积大于副通道其他位置的流通截面积，缓冲腔用于收集清理下来的杂质颗粒。
进一步改进在于，所述缓冲腔的顶端设有开合盖，缓冲腔的后端位置设有拦截网。
进一步改进在于，所述过滤网竖直安装，过滤网网面上所有网孔均为前端朝向过滤网圆心方向倾斜设置，且每个网孔均设置为两端孔径大、中间孔径小的结构。
本发明的有益效果在于：该喷射系统在尿素供给管道上设有过滤装置，可有效避免尿素中未溶解或不溶性的杂质颗粒阻塞喷嘴，提高系统的运行稳定性。另外，该过滤装置无需驱动件，在实现尿素输送过滤的基础上，还能驱动过滤网转动并对过滤网进行自动反冲清理，省去了人工拆解清理的过程，且无需停机清理，十分方便，同时也节省了电能。
附图说明
图1为该柴油机机载尿素喷射系统的示意图；
图2为过滤装置的示意图；
图3为过滤网与各通道的位置关系示意图；
图4为过滤网的剖面图；
图中：1、喷嘴；2、尿素供给管道；3、压缩气体供给管道；4、尿素箱；5、尿素泵；6、过滤装置；601、前置通道；602、过滤网；603、缺口；604、扇叶；605、主通道；606、副通道；607、密封圈；608、缓冲腔；609、开合盖；610、拦截网；7、压力传感器；8、流量计；9、电磁截止阀。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
结合图1至图4所示，一种柴油机机载尿素喷射系统，包括喷嘴1，喷嘴1连接有尿素供给管道2和压缩气体供给管道3，尿素供给管道2连接有尿素箱4，尿素供给管道2上设有尿素泵5。尿素供给管道2上设有过滤装置6，系统运行时，尿素泵5将尿素由尿素箱4抽出，经尿素供给管道2进入喷嘴1内，与此同时通过压缩气体供给管道3为喷嘴1提供高压气源，在喷嘴1内实现尿素的雾化喷出，连接柴油机的排气管，废气在尿素高温高压下分解出氨气，利用氨气与NOx在催化剂的作用下进行反应来减少NOx的排放。
其中，过滤装置6包括前置通道601，前置通道601的外侧壁位置可转动安装有过滤网602，过滤网602的中心位置开设有缺口603，缺口603内嵌装有扇叶604，过滤网602的部分网面伸入前置通道601内形成拦截，用于对正向穿过过滤网602的尿素中杂质颗粒进行过滤，前置通道601在过滤网602的后端分为主通道605和副通道606，主通道605直接引出，副通道606先连接穿过缺口603，用于在尿素经过缺口603时带动扇叶604以及过滤网602转动，再连接反向穿过过滤网602的剩余部分网面，用于在尿素经过网面时清理网面上的杂质颗粒，最后引出。
过滤装置6在工作时，尿素在前置通道601内先经过过滤网602部分网面(参照图2位置，为了方便介绍，下文用下部网面介绍)的过滤作用，所掺杂的杂质颗粒被过滤网602过滤下来并附着在过滤网602网面上，过滤后不含杂质的尿素分两路输送，其中一路经主通道605引出，另一路经副通道606先穿过缺口603，带动扇叶604以及过滤网602转动，接着反向穿过过滤网602的剩余部分网面(上部网面)，由于过滤网602在不断转动，因此过滤网602的下部网面就会转动至上部，此时反向流动的尿素(已经过滤)就会将附着在上部网面上的杂质颗粒冲落，由此实现过滤网602的自动清理，长期保持过滤的高效性。副通道606的尿素最后也会引出，进入喷嘴1。
本发明中，尿素供给管道2上还设有压力传感器7、流量计8和电磁截止阀9，且尿素泵5、压力传感器7、流量计8和电磁截止阀9均位于过滤装置6的下游位置。压缩气体供给管道3上设有压力传感器7。
本发明中，副通道606连接正向穿过缺口603。需要说明的是，本文中正向和反向均以过滤网602为参照。从图2中可以看出，副通道606连接正向穿过缺口603有助于减少副通道606的弯曲路径，正向穿过后可以立即转弯反向穿过过滤网602的剩余部分网面。
本发明中，主通道605的流通截面积大于副通道606的流通截面积，此处指的是刚分开时的流通截面积，该设计的目的在于减少副通道606分担的尿素流量，后续在反冲时可以增加副通道606的流通面积，实现降速缓冲，避免过快的流速，将杂质颗粒冲起而无法下落聚集。
本发明中，过滤网602呈圆形，前置通道601所穿过的过滤网602部分网面为半环形，副通道606所穿过的过滤网602缺口603为圆形，副通道606所穿过的过滤网602剩余部分网面为半环形。这样，副通道606先后穿过过滤网602，与前置通道601结合，恰好在过滤网602位置构成了一个整圆，两个半环形之间没有间隙，下部网面会直接转动为上部网面，有助于避免杂质漏出。
本发明中，过滤网602的侧壁上设有若干个密封圈607，转动时密封圈607紧贴通道壁滑动，用于与各通道壁接触位置的密封。
本发明中，为了进一步提升收集杂质的效果，副通道606在穿过过滤网602剩余部分网面的位置处形成有缓冲腔608，缓冲腔608的流通截面积大于副通道606其他位置的流通截面积，缓冲腔608用于收集清理下来的杂质颗粒。并且，缓冲腔608的顶端设有开合盖609，可定期打开，清理收集的杂质颗粒，缓冲腔608的后端位置设有拦截网610，进一步避免了杂质颗粒被重新携带。
为了提升过滤网602附着杂质颗粒的效果，本发明进一步的将过滤网602竖直安装，过滤网602网面上所有网孔均为前端朝向过滤网602圆心方向倾斜设置，且每个网孔均设置为两端孔径大、中间孔径小的结构。在过滤时，杂质颗粒会卡在下部网面网孔内，并且下部网面网孔均为前高后低倾斜，此时在尿素正向冲击的基础上，杂质颗粒基本不会掉落，随着网面转动；而在上部网面，网孔倾斜方向改变，此时在尿素反冲的基础上，杂质颗粒基本都会被冲落，由此便于收集。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柴油机机载尿素喷射系统，包括喷嘴(1)，所述喷嘴(1)连接有尿素供给管道(2)和压缩气体供给管道(3)，所述尿素供给管道(2)连接有尿素箱(4)，尿素供给管道(2)上设有尿素泵(5)，其特征在于，所述尿素供给管道(2)上设有过滤装置(6)，所述过滤装置(6)包括前置通道(601)，所述前置通道(601)的外侧壁位置可转动安装有过滤网(602)，所述过滤网(602)的中心位置开设有缺口(603)，所述缺口(603)内嵌装有扇叶(604)，过滤网(602)的部分网面伸入前置通道(601)内形成拦截，用于对正向穿过过滤网(602)的尿素中杂质颗粒进行过滤，所述前置通道(601)在过滤网(602)的后端分为主通道(605)和副通道(606)，所述主通道(605)直接引出，所述副通道(606)先连接穿过所述缺口(603)，用于在尿素经过缺口(603)时带动扇叶(604)以及过滤网(602)转动，再连接反向穿过过滤网(602)的剩余部分网面，用于在尿素经过网面时清理网面上的杂质颗粒，最后引出。
2.根据权利要求1所述的一种柴油机机载尿素喷射系统，其特征在于，所述尿素供给管道(2)上还设有压力传感器(7)、流量计(8)和电磁截止阀(9)，且尿素泵(5)、压力传感器(7)、流量计(8)和电磁截止阀(9)均位于过滤装置(6)的下游位置。
3.根据权利要求1所述的一种柴油机机载尿素喷射系统，其特征在于，所述压缩气体供给管道(3)上设有压力传感器(7)。
4.根据权利要求1所述的一种柴油机机载尿素喷射系统，其特征在于，所述副通道(606)连接正向穿过所述缺口(603)。
5.根据权利要求1所述的一种柴油机机载尿素喷射系统，其特征在于，所述主通道(605)的流通截面积大于副通道(606)的流通截面积。
6.根据权利要求1所述的一种柴油机机载尿素喷射系统，其特征在于，所述过滤网(602)呈圆形，所述前置通道(601)所穿过的过滤网(602)部分网面为半环形，所述副通道(606)所穿过的过滤网(602)缺口(603)为圆形，副通道(606)所穿过的过滤网(602)剩余部分网面为半环形。
7.根据权利要求1所述的一种柴油机机载尿素喷射系统，其特征在于，所述过滤网(602)的侧壁上设有若干个密封圈(607)，用于与各通道壁接触位置的密封。
8.根据权利要求1所述的一种柴油机机载尿素喷射系统，其特征在于，所述副通道(606)在穿过过滤网(602)剩余部分网面的位置处形成有缓冲腔(608)，所述缓冲腔(608)的流通截面积大于副通道(606)其他位置的流通截面积，缓冲腔(608)用于收集清理下来的杂质颗粒。
9.根据权利要求8所述的一种柴油机机载尿素喷射系统，其特征在于，所述缓冲腔(608)的顶端设有开合盖(609)，缓冲腔(608)的后端位置设有拦截网(610)。
10.根据权利要求1所述的一种柴油机机载尿素喷射系统，其特征在于，所述过滤网(602)竖直安装，过滤网(602)网面上所有网孔均为前端朝向过滤网(602)圆心方向倾斜设置，且每个网孔均设置为两端孔径大、中间孔径小的结构。
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