[发明专利]一种Urea-SCR喷射系统

说明书

一种Urea‑SCR喷射系统，其特征在于：采用模块化结构，包含控制系统、尿素水溶液供给单元、气动单元和若干喷枪喷嘴单元模块；所述控制系统同时连接和控制所述尿素水溶液供给单元、气动单元和喷枪喷嘴单元；所述气动单元包括空气吹扫冷却单元、气动球阀控制单元和空气辅助雾化单元；所述喷枪喷嘴单元分别与所述尿素水溶液供给单元和气动单元连接，包括喷枪喷嘴以及控制该喷枪喷嘴入口通断的气动球阀；所述的喷枪喷嘴单元可根据所需的流量和调节比进行扩展，以实现尿素喷射最佳的雾化效果。本发明为模块化结构，整个系统可根据所需流量大小，配置单个或多个的喷枪喷嘴单元，从而流量在大范围内调节时都能达到良好的雾化效果。

技术领域

本发明涉及一种柴油机排气后处理装置，尤其涉及一种Urea-SCR喷射系统，属于柴油机技术领域。

背景技术

以柴油为燃料的发动机所产生的废气排放已成为主要污染源，控制柴油机的排放污染已刻不容缓。Urea-SCR技术是有效降低柴油机氮氧化物排放的后处理技术之一，其原理是将尿素水溶液雾化喷入柴油机排气管道中，尿素水溶液经热解生成氨气，氨气在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化合物反应生成无害的氮气和水，从而去除烟气中的NOx。在上述过程中，喷入的尿素水溶液的雾化程度越好，反应就越充分，因而，喷射系统是Urea-SCR的核心。

检索发现，现有Urea-SCR喷射系统主要有无空气辅助尿素喷射系统和空气辅助尿素喷射系统。

无空气辅助喷射系统因只有单路液体喷射，流量与喷射压力的平方根成正比，要想将流量提高一倍，喷射压力就必须提高四倍，因而主要缺点是实际应用的流量范围窄。

现有的空气辅助的尿素喷射系统，采用定气压的空气辅助雾化，当流量在大范围内调节时，液体的压力根据流量的变化而变化，当气压和液压相差太多时必然影响雾化效果。同时，喷嘴的流量范围比一般在1:5左右，因而当所需流量调节比超过该值时，也会影响喷射的雾化效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提出一种Urea-SCR喷射系统，该系统从小流量调节比到大流量调节比都能达到良好的雾化效果。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种Urea-SCR喷射系统，采用模块化结构，包含控制系统、尿素水溶液供给单元、气动单元和若干喷枪喷嘴单元模块；所述控制系统同时连接和控制所述尿素水溶液供给单元、气动单元和喷枪喷嘴单元；所述气动单元包括空气吹扫冷却单元、气动球阀控制单元和空气辅助雾化单元；所述喷枪喷嘴单元分别与所述尿素水溶液供给单元和气动单元连接，包括喷枪喷嘴以及控制该喷枪喷嘴入口通断的气动球阀；

所述尿素水溶液供给单元和空气辅助雾化单元在所述控制系统的控制下，使尿素水溶液通过所述喷枪喷嘴单元喷射达到良好的雾化效果；所述空气吹扫冷却单元在所述控制系统的控制下，在所述尿素水溶液供给单元开始工作前和结束工作时，对所述喷枪喷嘴进行吹扫冷却，防止结晶堵塞该喷枪喷嘴；所述气动球阀控制单元为各气动电磁球阀开启提供力矩。

进一步，所述的尿素水溶液供给单元、气动单元和喷枪喷嘴单元模块的数量能够根据所需的流量和调节比进行扩展，以实现尿素喷射的最佳雾化效果。

进一步，所述的尿素水溶液供给单元包括第一变频电机、第二变频电机和液体流量计，所述控制系统通过给定流量与液体流量计检测的流量进行对比，通过PID闭环控制调节第一变频电机或第二变频电机的转速，从而使液体流量计检测的流量与给定流量相等。

进一步，所述的尿素水溶液供给单元还包括第一容积式定量泵和第二容积式定量泵，该第一容积式定量泵和第二容积式定量泵为容积式泵。

进一步，所述的喷枪喷嘴单元包括第三压力传感器、第四压力传感器和比例减压阀，所述控制系统以第三压力传感器的值为目标值来调节比例减压阀，使第四压力传感器的值与第三压力传感器的值相等。