CN213598048U - 一种混合动力柴油机排放控制的催化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，属于柴油机排放控制的催化装置领域，解决传统混合动力柴油机排放控制催化装置的转化效率低的问题。该催化装置包括DOC催化器、DPF催化器和ASC催化器，还包括前级SCR催化器和后级SCR催化器，所述的前级SCR催化器、DOC催化器、DPF催化器、后级SCR催化器、ASC催化器依次连通，所述的前级SCR催化器靠近柴油机的涡轮增压器一侧布置，且靠近前级SCR催化器的一端设有进气接口，靠近ASC催化器的一端设有排气接口。本实用新型的混合动力柴油机排放控制催化装置，能够有效提升混合动力柴油机低负荷运行工况的转化效率，满足排放要求，合理优化了催化装置的结构布置。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油机排放控制的催化装置，更具体地说，它涉及一种混合动力柴油机排放控制的催化装置。
背景技术
目前，国六柴油机排放控制主流的技术路线为DOC+DPF+SCR+ASC，柴油机运行过程中，排气依次流经DOC、DPF、SCR、ASC催化器。排气流经DOC时，排气中的HC和CO在氧化催化剂的催化作用下被氧化成CO2和H2O，实现CO和HC的净化，而排气中的NO在氧化催化剂的催化作用下被氧化成NO2。排气流经DPF时，排气中的颗粒成分被壁流式DPF捕捉拦截，从而实现颗粒的净化。尾气进入SCR催化器，NH3和NOx在催化器内部反应生成N2和H20，实现NOx的净化；最后ASC将SCR之后多余的NH3氧化成N2和H20。
但对于混合动力柴油机型，在满足较高节油率的需求下，发动机原机排放相比传统柴油机原机排放会略有提升，而且混合动力柴油车存在频繁起停工况，使得催化器较多运行在低温工况，SCR又相对靠后，导致SCR工作温度低，转化效率低，最终导致NOx很难达到排放指标要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，其目的是提供一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，能够有效提升混合动力柴油机低负荷运行工况的转化效率，合理优化了催化装置的结构布置，满足排放要求。
本实用新型的技术方案是这样的：一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，包括DOC催化器、DPF催化器和ASC催化器，还包括前级SCR催化器和后级SCR催化器，所述的前级SCR催化器、DOC催化器、DPF催化器、后级SCR催化器、ASC催化器依次连通，所述的前级SCR催化器靠近柴油机的涡轮增压器一侧布置，且靠近前级SCR催化器的一端设有进气接口，靠近ASC催化器的一端设有排气接口。
作为进一步地改进，还包括第一外壳和第二外壳，所述的第一外壳与第二外壳相连通，所述的进气接口设置在第一外壳的一端，所述的排气接口设置在与进气接口相反一端的第二外壳上。
进一步地，所述的前级SCR催化器、DOC催化器、DPF催化器均安装在第一外壳内，且所述的前级SCR催化器、DOC催化器、DPF催化器自进气接口一端向排气接口一端依次布置，所述的后级SCR催化器、ASC催化器均安装在第二外壳内，且所述的后级SCR催化器、ASC催化器自进气接口一端向排气接口一端依次布置。
进一步地，所述第一壳体与第二壳体通过尿素混合器连通，所述的尿素混合器上设有尿素喷嘴。
进一步地，所述尿素混合器的一端与进气接口相反一端的第一外壳连通，所述尿素混合器的另一端与排气接口相反一端的第二外壳连通，所述的尿素喷嘴安装在与排气接口同一端的尿素混合器上。
进一步地，所述尿素喷嘴的喷射方向与尿素混合器的轴心方向相对齐。
进一步地，所述进气接口前端对应的进气管路上还设有尿素混合器和尿素喷嘴。
有益效果
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
1、本实用新型的混合动力柴油机排放控制催化装置，通过在原有的催化路线上增加前级SCR催化器，并且尾气是先经过前级SCR氧化催化，再进入传统的DOC催化器中，一方面能在低温工况利用前级SCR的位置优势，有效提升混合动力柴油机低负荷运行工况的转化效率，另一方面针对大负荷较高原始NOx排放时，可利用前级的SCR催化器将NOx控制处理在较为合理的范围，再由后级SCR催化器完成最终处理，满足排放要求。
2、本实用新型的混合动力柴油机排放控制催化装置，通过S型布置的前级SCR催化器、DOC催化器、DPF催化器、后级SCR催化器、ASC催化器，合理优化了催化装置的结构布置，结构布置紧凑，方便整车配套，使气流流向呈S型流动，有效提高转化效率。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图；
图2为本实用新型的剖面结构示意图。
其中：1-前级SCR催化器、2-DOC催化器、3-DPF催化器、4-后级SCR催化器、5-ASC催化器、6-进气接口、7-排气接口、8-第一外壳、9-第二外壳、10-尿素混合器、11-尿素喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
参阅图1-2，本实用新型的一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，包括DOC催化器2、DPF催化器3和ASC催化器5，还包括前级SCR催化器1和后级SCR催化器4，其中，前级SCR催化器1、DOC催化器2、DPF催化器3、后级SCR催化器4、ASC催化器5依次连通，前级SCR催化器1靠近柴油机的涡轮增压器一侧布置，且靠近前级SCR催化器1的一端设有进气接口6，靠近ASC催化器5的一端设有排气接口7。柴油机在运行时，尾气从进气接口6进入，依次经过前级SCR催化器1、DOC催化器2、DPF催化器3、后级SCR催化器4、ASC催化器5被氧化催化，从而实现对尾气的分解净化。
本实用新型的混合动力柴油机排放控制催化装置，通过在原有的催化路线上增加前级SCR催化器1，并且尾气是先经过前级SCR催化器1氧化催化，再进入传统的DOC催化器2中，一方面能在低温工况利用前级SCR催化器1的位置优势，有效提升混合动力柴油机低负荷运行工况的转化效率，另一方面针对大负荷较高原始NOx排放时，可利用前级的SCR催化器1将NOx控制处理在较为合理的范围，再由后级SCR催化器4完成最终处理，满足排放要求。
优选的，本实用新型的催化装置还包括第一外壳8和第二外壳9，其中，第一外壳8与第二外壳9相连通，进气接口6设置在第一外壳8的一端，排气接口7设置在与进气接口6相反一端的第二外壳9上，通过第一外壳8、第二外壳9的设置，方便各个催化器的安装，同时还起到对各催化器的保护作用。
优选的，前级SCR催化器1、DOC催化器2、DPF催化器3均安装在第一外壳8内，且前级SCR催化器1、DOC催化器2、DPF催化器3自进气接口6一端向排气接口7一端依次布置，后级SCR催化器4、ASC催化器5均安装在第二外壳9内，且后级SCR催化器4、ASC催化器5自进气接口6一端向排气接口7一端依次布置，保证尾气依次流经前级SCR催化器1、DOC催化器2、DPF催化器3、后级SCR催化器4、ASC催化器5被氧化催化。
优选的，第一壳体8与第二壳体9通过尿素混合器10连通，在尿素混合器10上设有尿素喷嘴11，通过尿素喷嘴11向尿素混合器10内喷射尿素溶液，使尿素溶液与尾气混合分解为NH3，进入到后级SCR催化器4中参与反应。同样的，为保证反应的进行，在进气接口6前端对应的进气管路上还设有尿素混合器10和尿素喷嘴11，保证进入前级SCR催化器1的气体能够发生催化氧化反应。
优选的，尿素混合器10的一端与进气接口6相反一端的第一外壳8连通，尿素混合器10的另一端与排气接口7相反一端的第二外壳9连通，尿素喷嘴11安装在与排气接口7同一端的尿素混合器10上，使得前级SCR催化器1、DOC催化器2、DPF催化器3、后级SCR催化器4、ASC催化器5呈S型设置，合理优化了催化装置的结构布置，结构布置紧凑，方便整车配套，其气流流向呈S型流动，有效提高转化效率；同时，采用曲折迂回的气流流向，一方面使得尾气与各催化器之间充分接触，另一面可以优化个催化器之间的布局，使得柴油机结构更为紧凑。
优选的，尿素喷嘴11的喷射方向与尿素混合器10的轴心方向相对齐，增加尿素溶液与尾气的混合时间，进一步提高混合效果。
一种混合动力柴油机排放控制的催化方法，该方法是将尾气依次流经前级SCR催化器1、DOC催化器2、DPF催化器3、后级SCR催化器4、ASC催化器5而被分解净化。该方法的具体步骤如下：
S1、前级SCR催化：尾气中的部分NOx与NH3在前级SCR催化器1内部反应生成N2和H20，实现NOx的首次净化；
S2、DOC催化：尾气中的HC和CO在DOC催化器2内的氧化催化剂催化作用下被氧化成CO2和H2O，实现CO和HC的净化，并且，尾气中的NO在氧化催化剂的催化作用下被氧化成NO2；
S3、DPF催化：尾气中的颗粒成分被DPF催化器3内的壁流式DPF捕捉拦截，从而实现颗粒的净化；
S4、后级SCR催化：尾气中的NOx与NH3在后级SCR催化器4内部再次反应生成N2和H20，实现NOx的再次净化；
S5、ASC催化：ASC催化器5将S4处理后多余的NH3氧化成N2和H20，实现对尾气的分解净化。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。
Claims (7)
1.一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，包括DOC催化器(2)、DPF催化器(3)和ASC催化器(5)，其特征在于，还包括前级SCR催化器(1)和后级SCR催化器(4)，所述的前级SCR催化器(1)、DOC催化器(2)、DPF催化器(3)、后级SCR催化器(4)、ASC催化器(5)依次连通，所述的前级SCR催化器(1)靠近柴油机的涡轮增压器一侧布置，且靠近前级SCR催化器(1)的一端设有进气接口(6)，靠近ASC催化器(5)的一端设有排气接口(7)。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，其特征在于，还包括第一外壳(8)和第二外壳(9)，所述的第一外壳(8)与第二外壳(9)相连通，所述的进气接口(6)设置在第一外壳(8)的一端，所述的排气接口(7)设置在与进气接口(6)相反一端的第二外壳(9)上。
3.根据权利要求2所述的一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，其特征在于，所述的前级SCR催化器(1)、DOC催化器(2)、DPF催化器(3)均安装在第一外壳(8)内，且所述的前级SCR催化器(1)、DOC催化器(2)、DPF催化器(3)自进气接口(6)一端向排气接口(7)一端依次布置，所述的后级SCR催化器(4)、ASC催化器(5)均安装在第二外壳(9)内，且所述的后级SCR催化器(4)、ASC催化器(5)自进气接口(6)一端向排气接口(7)一端依次布置。
4.根据权利要求2或3所述的一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，其特征在于，所述第一外壳(8)与第二外壳(9)通过尿素混合器(10)连通，所述的尿素混合器(10)上设有尿素喷嘴(11)。
5.根据权利要求4所述的一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，其特征在于，所述尿素混合器(10)的一端与进气接口(6)相反一端的第一外壳(8)连通，所述尿素混合器(10)的另一端与排气接口(7)相反一端的第二外壳(9)连通，所述的尿素喷嘴(11)安装在与排气接口(7)同一端的尿素混合器(10)上。
6.根据权利要求4所述的一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，其特征在于，所述尿素喷嘴(11)的喷射方向与尿素混合器(10)的轴心方向相对齐。
7.根据权利要求4所述的一种混合动力柴油机排放控制的催化装置，其特征在于，所述进气接口(6)前端对应的进气管路上还设有尿素混合器(10)和尿素喷嘴(11)。
Priority Applications (1)
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| CN202022454540.0U CN213598048U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种混合动力柴油机排放控制的催化装置 |
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| CN202022454540.0U Active CN213598048U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种混合动力柴油机排放控制的催化装置 |
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2020
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