CN204312173U - 车辆scr系统及其还原剂供应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于车辆SCR系统的还原剂供应装置，包括还原剂喷射器和连接管，所述还原剂喷射器借助于所述连接管连接到车辆的排气管上，其中，所述连接管具有以使其中心轴线垂直于排气管的中心轴线的方式连接到排气管的第一端和第二端，并且限定出使从所述还原剂喷射器喷射出来的还原剂流到所述排气管内的流动通道，所述还原剂喷射器以与所述连接管的中心轴线成角度的方式被连接到所述连接管的第二端，使得还原剂从所述还原剂喷射器喷射出来的喷射方向具有与所述排气管内的废气流动方向相同的分量和垂直于所述废气流动方向的分量。
Description
技术领域
本发明涉及用于车辆SCR(选择性催化还原)系统的还原剂供应装置以及包括此还原剂供应装置的车辆SCR系统。
背景技术
从车辆排出的废气包括许多不适于排放到环境大气中的有害成分，比如PM，NOX，HC和CO等。近年来，越来越严格的排放标准被建立和实施，以减少被排放到环境大气中的车辆废气的有害成分和保护环境。
为了减少排放到环境大气中的废气有害成分NOX，向车辆排气管内的废气中喷射还原剂是常用的且有效的解决办法。还原剂被与废气中的有害成分NOX混合，继而发生化学反应，将废气中的有害成分NOX转化为无害成分(比如N2和H2O)再排放到环境大气中。这也称为排气后处理技术。
在现有的排气后处理系统中，尿素(也称为AdBlue或DEF)通常被用做上述还原剂，车辆SCR系统中用于将还原剂喷射到废气中的还原剂供应装置主要包括还原剂喷射器和将还原剂喷射器连接到排气管的连接管。
在一些现有的还原剂供应装置中，连接管被垂直地焊接到排气管，还原剂被垂直地喷射到废气中，喷出的还原剂很容易碰触到排气管的管壁，引发结晶；在另一些还原剂供应装置中，为了解决上述问题，连接管被倾斜地焊接到排气管，而将连接管倾斜地焊接到排气管操作起来比较困难。
希望能够解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是简化还原剂供应装置的连接管到车辆排气管的安装，增加还原剂的蒸发长度，减少将要排放到环境大气中的废气有害成分的量。
为此目的，根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于车辆SCR系统的还原剂供应装置，所述还原剂供应装置包括还原剂喷射器和连接管，所述还原剂喷射器借助于所述连接管连接到车辆的排气管上，其中，所述连接管具有以使其中心轴线垂直于排气管的中心轴线的方式连接到排气管的第一端和第二端，并且限定出使从所述还原剂喷射器喷射出来的还原剂流到所述排气管内的流动通道，所述还原剂喷射器以与所述连接管的中心轴线成角度的方式被连接到所述连接管的第二端，使得还原剂从所述还原剂喷射器喷射出来的喷射方向具有与所述排气管内的废气流动方向相同的分量和垂直于所述废气流动方向的分量。
根据一个可行实施例，所述还原剂的喷射方向与所述废气流动方向之间的夹角在55度和60度之间。
根据一个可行实施例，所述连接管的第二端包括倾斜于所述连接管的中心轴线连接到所述连接管的端板，所述还原剂喷射器被垂直于地连接到所述端板。
根据一个可行实施例，所述连接管在其第一端处被焊接到所述排气管而形成内侧连接边缘。
根据一个可行实施例，所述还原剂以不与所述内侧连接边缘干涉的方式被喷射到排气管内。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种包括上述还原剂供应装置的车辆SCR系统。
根据一个可行实施例，所述车辆SCR系统是用于柴油机车辆的SCR系统。
利用如上所述根据本实用新型的还原剂供应装置和SCR系统，还原剂供应装置的连接管可容易地焊接到排气管，同时降低了还原剂碰触到排气管管壁从而引发结晶的可能。另外，还原剂的蒸发长度得以增加，从而与废气中的有害成分更加充分地发生化学反应，最大程度地减少排放到环境大气中的有害成分。
附图说明
本实验新型的其它目的、特征和优势从下面结合附图给出的详细描述中变得显然。本领域内的技术人员应了解附图只是示意性的并没有按比例绘制。
图1是根据本实用新型的还原剂供应装置的示意图。
具体实施方式
根据本实用新型的车辆SCR系统用于各种交通车辆中，特别是用于柴油发动机车辆中。
车辆发动机产生的废气一般包括HC，CO，CO2，NO，NO2和PM等。根据本公开内容的车辆SCR系统主要包括，但不仅限于，被配置用于减少废气中的HC和CO的氧化(简称OXI)模块，位于OXI模块下游的被配置用于减少废气中的PM(颗粒)的量的柴油机颗粒过滤器(简称DPF)模块，和位于DPF模块下游的被配置用于通过选择性催化还原工艺减少废气中的NOX的量的SCR模块，例如，利用此技术能够使废气中的NOX减少50％以上。
在本申请中公开的并且在图1中示出的还原剂供应装置10是SCR系统的SCR模块的一部分，其被配置用于将还原剂供应或喷射到大部分HC，CO和PM已经去除了的废气内。
在根据本公开内容的实施例中，还原剂可以是尿素溶液，或者，在其它实施例中，可以是尿素溶液和其它成分的混合物，所述其它成分是例如但不限于压缩空气。
被喷射到废气中的尿素溶液与废气混合，与废气中的有害成分NOX发生化学反应。具体地，化学反应发生在废气中的NOX和尿素溶液的成分NH3之间，生成对人体无害的N2和H2O而排放到环境大气中。以这种方式，实现了降低废气中的有害成分NOX的目的。
根据图1，还原剂供应装置10主要包括还原剂喷射器12和连接管14，借助于连接管14，还原剂喷射器12被附接到车辆的排气管20。
连接管14具有相反的第一端14a和第二端14b并且限定出中心轴线14c和使从还原剂喷射器12喷射出来的还原剂流到排气管20内的流动通道。在排气管20流动的废气具有废气流动方向F，通常也是排气管20的中心轴线20c的方向。
连接管14在其第一端14a处被与排气管20连接，通常被焊接于排气管20上，使连接管14的中心轴线14c垂直于废气流动方向F。连接管14与排气管20连接形成内侧连接边缘24。
连接管14在其第二端14b处与还原剂喷射器12相连，使得还原剂沿着相对于中心轴线14c成一角度A的喷射方向D被喷射出还原剂喷射器12。
为实现上述目的，在图示的一个具体实施例中，在第一端14a处，连接管14以其端表面垂直于排气管20的方式被焊接到排气管20，并且在其第二端14b处，连接管14被提供有端板16，端板16与中心轴线14c构成角度90°-A，所述还原剂喷射器12被附接于端板16上，使还原剂的喷射方向垂直于端板16。
利用如上所述的结构，还原剂被从还原剂喷射器12喷射出来经由连接管14的流动通道进入排气管20内，还原剂喷射方向D与连接管14的中心轴线14c成角度A或与排气管20内的废气流动方向F形成90°-A的非垂直角度。与还原剂被垂直于废气流动方向F喷射到排气管20内的结构相比，根据本实用新型的结构使得还原剂碰触排气管管壁的可能性降低，从而减少了还原剂的结晶。
由于还原剂在进入废气之前运动的长度增加，还原剂的蒸发长度增加，还原剂能够更好地废气中的NOX发生化学反应。因而，废气中NOX的量能够最大程度地降低。
优选地，角度A在30度至35度之间，或者还原剂的喷射方向D与废气流动方向F之间的夹角在55度和60度之间，以避免所喷射的还原剂与内侧连接边缘24发生干涉，否则如果发生干涉将不利于增大还原剂和废气之间的混合的目的。
利用如上所述的装置，连接管14被垂直地安装到排气管20，与现有技术中连接管被倾斜地焊接到排气管20相比，连接管14到排气管20的焊接过程被简化。
上面描述的仅仅是本实用新型的优选实施例。本领域内的技术人员应了解在不偏离本实用新型的本质原理的情况下可以进行各种修改，并且这些修改被认为落在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于车辆SCR系统的还原剂供应装置，其特征在于，所述还原剂供应装置包括还原剂喷射器和连接管，所述还原剂喷射器借助于所述连接管连接到车辆的排气管上，其中，所述连接管具有以使其中心轴线垂直于排气管的中心轴线的方式连接到排气管的第一端和第二端，并且限定出使从所述还原剂喷射器喷射出来的还原剂流到所述排气管内的流动通道，所述还原剂喷射器以与所述连接管的中心轴线成角度的方式被连接到所述连接管的第二端，使得还原剂从所述还原剂喷射器喷射出来的喷射方向具有与所述排气管内的废气流动方向相同的分量和垂直于所述废气流动方向的分量。
2.根据权利要求1所述的还原剂供应装置，其特征在于，所述还原剂的喷射方向与所述废气流动方向之间的夹角在55度和60度之间。
3.根据权利要求1中所述的还原剂供应装置，其特征在于，所述连接管的第二端包括倾斜于所述连接管的中心轴线连接到所述连接管的端板，所述还原剂喷射器被垂直于地连接到所述端板。
4.根据权利要求2或3所述的还原剂供应装置，其特征在于，所述还原剂是尿素溶液。
5.根据权利要求2或3所述的还原剂供应装置，其特征在于，所述连接管在其第一端处被焊接到所述排气管而形成内侧连接边缘。
6.根据权利要求5所述的还原剂供应装置，其特征在于，所述还原剂以不与所述内侧连接边缘干涉的方式被喷射到排气管内。
7.一种车辆SCR系统，其特征在于，所述车辆SCR系统包括根据权利要求1-6中任一所述的还原剂供应装置。
8.根据权利要求7所述的车辆SCR系统，其特征在于，所述车辆SCR系统是用于柴油机车辆的SCR系统。
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