專(zhuān)利名稱(chēng)：一種柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車(chē)排氣系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車(chē)SCR后處理系統(tǒng)，更具體的說(shuō)是涉及一種柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器。
技術(shù)背景柴油機(jī)在動(dòng)カ性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性方面都比汽油機(jī)有明顯的優(yōu)勢(shì)，特別是CO2排放低，其用途已逐漸擴(kuò)展到各類(lèi)車(chē)型上。但柴油機(jī)存在最大的問(wèn)題是氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)排放嚴(yán)重。隨著中國(guó)排放控制法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)，以及國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能及油品問(wèn)題，光靠機(jī)內(nèi)浄化措施顯得カ不從心，因此有必要采取機(jī)外后處理裝置來(lái)達(dá)到排放目標(biāo)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是車(chē)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的ー種機(jī)外后處理技術(shù)，可以有效改善柴油機(jī)NOx的排放，并對(duì)柴油含硫量不敏感。該技術(shù)通過(guò)在排氣管中噴入一定濃度的尿素溶液，經(jīng)熱解(反應(yīng)I)和水解(反應(yīng)2)后產(chǎn)生的NH3和NOx在催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生還原反應(yīng)(反應(yīng)3-5)，將NOx轉(zhuǎn)化為H2O和N2。(NH2) 2CO — NH3+HNC0(I)H20+HNC0 — NH3+C02(2)4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20(3)2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20(4)6N02+8NH3 — 7N2+12H20(5)對(duì)于用于柴油機(jī)尾氣處理的催化轉(zhuǎn)化器的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以由以下指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)I、流體在各個(gè)催化劑載體間的分布以及每個(gè)催化劑載體前端面的流動(dòng)均勻性值。改善尾氣在各個(gè)催化劑載體間的質(zhì)量流量分布，有利于提高載體催化劑的利用率，提高催化劑的轉(zhuǎn)化效率；有利于降低氣流在催化劑載體上的壓カ損失；有利于催化劑載體更快的達(dá)到起燃溫度。2、系統(tǒng)的壓カ損失催化轉(zhuǎn)化器的壓カ損失時(shí)整個(gè)排氣系統(tǒng)的ー個(gè)部分，降低催化轉(zhuǎn)化器的壓カ損失有利于降低排氣系統(tǒng)的背壓，從而有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。3、空速空速的大小反應(yīng)了氣流在催化劑載體上的停留時(shí)間?？账僭叫?氣流在催化劑載體中的停留時(shí)間越長(zhǎng)，轉(zhuǎn)化效率就越高。4、聲學(xué)插入損失發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于提供一種流動(dòng)性能好、壓損適中，并具有消聲功能，用于汽車(chē)尾氣處理的后處理裝置。為了解決上述問(wèn)題，本專(zhuān)利采用的技術(shù)方案是一種柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器，包括多孔進(jìn)氣管、多孔擋板、出氣多孔板、出氣管以及依次連接的前端蓋、前腔體、載體腔體、后腔體和后端蓋，在所述的載體腔體內(nèi)設(shè)有催化劑載體，在所述的催化劑載體上涂覆有催化劑，其特征在于所述的多孔進(jìn)氣管從前端蓋端面插入前腔體內(nèi)懸置，其懸置端連接所述的多孔擋板，所述的多孔進(jìn)氣管位于所述的前腔體內(nèi)的部分設(shè)有多個(gè)穿孔；所述的出氣多孔板設(shè)置在所述的后腔體內(nèi)，并將所述的后腔體分隔成與所述的載體腔體相鄰的內(nèi)腔和與所述后端蓋相鄰的外腔，所述的出氣多孔板上設(shè)有多個(gè)穿孔；所述的出氣管從后端蓋端面插入后腔體內(nèi)并與后腔體的內(nèi)腔聯(lián)通，所述的出氣管位于后腔體的外腔部分設(shè)有多個(gè)穿孔。本實(shí)用新型在進(jìn)氣管上設(shè)置有穿孔，并在進(jìn)氣管位于前腔體內(nèi)懸置端設(shè)置有多孔擋板，從而使得氣流在進(jìn)入進(jìn)氣管后，均勻的從穿孔中排放到催化器前腔體內(nèi)，避免懸空端開(kāi)ロ所造成的大部分流體直接從進(jìn)氣管底部流出，造成流體分布不均勻。進(jìn)氣管尾端的多孔擋板與催載體腔體端面保持一定的距離，保證前腔體內(nèi)的一部分氣流可以通過(guò)此空隙流向催化劑載體，避免在進(jìn)氣管尾端區(qū)域造成流動(dòng)盲區(qū)，使得催化劑載體上得到較高的氣體分布均勻性。經(jīng)過(guò)FLUENT專(zhuān)用設(shè)計(jì)軟件計(jì)算分析，該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的背壓比較小，達(dá)到既使得氣流在催化劑載體前分布均勻性提高，又不會(huì)產(chǎn)生很大的壓降的目的。同時(shí)，進(jìn)氣管、出氣管、出氣多孔板和多孔擋板的穿孔設(shè)計(jì)，起到了很好的消聲作用，有效的降低了系統(tǒng)的噪
曰 ·根據(jù)本實(shí)用新型，所述的多孔進(jìn)氣管平行于催化劑載體布置，且在進(jìn)氣管上設(shè)置有360度周向均勻分布的穿孔，在有效消聲的同時(shí)還可以保證進(jìn)氣管中的氣流均勻的流向前腔體。根據(jù)本實(shí)用新型，所述的柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器，其特征在于所述的氣體出口管的內(nèi)端設(shè)有喇叭ロ，可有效地弓I導(dǎo)氣流進(jìn)入出口管。根據(jù)本實(shí)用新型，各腔體之間通過(guò)抱箍進(jìn)行連接，整個(gè)催化轉(zhuǎn)化消聲器通過(guò)連接法蘭與排氣管道進(jìn)行連接，這樣易于安裝并可及時(shí)更換損壞的載體腔體。根據(jù)本實(shí)用新型，載體腔體設(shè)置在進(jìn)氣腔和出氣腔之間，載體腔體內(nèi)設(shè)有催化劑載體，所述的催化劑載體包括載體、包覆在載體外的襯墊和包覆在襯墊外的外殼。所述的載體為圓柱形結(jié)構(gòu)，載體內(nèi)沿軸向設(shè)有多條平行通道貫穿兩端面，各通道的內(nèi)表面設(shè)有催化劑涂層。外殼和襯墊可以保護(hù)和夾持載體，防止載體在工作中失效。本實(shí)用新型的一種柴油機(jī)后處理裝置的催化轉(zhuǎn)化消音器經(jīng)計(jì)算流體力學(xué)(CFD)流動(dòng)分析和聲學(xué)分析論證，表明其具有流動(dòng)性能好、壓損適中的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，并具有消聲器的消聲作用。

圖I為本實(shí)用新型柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器示意圖。圖2為后端蓋結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為多孔擋板結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為出氣多孔板結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為載體腔體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記為1、前腔體；2、后腔體；3、連接法蘭；4、多孔進(jìn)氣管；5、前端蓋；6、迸氣殼體；7、多孔擋板；8、載體腔體；9、出氣殼體；10、出氣多孔板；11、出氣管；12、后端蓋；13、抱箍；14、抱箍；201、后腔體的內(nèi)腔；202、后腔體的外腔；401、多孔進(jìn)氣管上的穿孔；701、多孔擋板上的穿孔；801、載體；802、襯墊；803、外殼；804、通道；1001、出氣多孔板的穿孔;1101、出氣管上的通氣孔；1102、出氣管的喇叭ロ。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本專(zhuān)利的具體實(shí)施方式
，例如結(jié)構(gòu)的形狀、構(gòu)造以及各部分之間的相互位置關(guān)系及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)ー步的詳細(xì)的說(shuō)明如圖I所述，本實(shí)用新型的柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器，包括多孔進(jìn)氣管4、進(jìn)氣殼體
6、前腔體I、載體腔體8、后腔體2、前端蓋5、后端蓋12、出氣殼體9、出氣管11以及連接抱箍13，14和連接法蘭3，在多孔進(jìn)氣管4上開(kāi)設(shè)360度周向均勻分布的穿孔401，所述多孔進(jìn)氣管4位于前腔體I內(nèi)懸空的一端設(shè)置多孔擋板7。所述的載體腔體8內(nèi)設(shè)有催化劑載體，在催化劑載體后端設(shè)置出氣多孔板10，該多孔板10將所述的后腔體2分隔成與所述的載體腔體8相鄰的內(nèi)腔201和與所述后端蓋12相鄰的外腔202。在出氣管11上開(kāi)設(shè)360度周向均勻分布的穿孔1101。所述的前腔體I、載體腔體8、后腔體2之間分別通過(guò)抱箍14和13連接。整個(gè)催化轉(zhuǎn)化消聲器通過(guò)連接法蘭3與排氣管道連接。參見(jiàn)圖I和圖3，所述的多孔進(jìn)氣管4懸空布置在所述的前腔體I內(nèi)，其底部設(shè)有多孔擋板7，多孔擋板7上開(kāi)設(shè)有均勻分布的穿孔701，避免懸空端開(kāi)ロ所造成的大部分流體直接從進(jìn)氣管底部流出，造成流體分布不均勻。所述的多孔擋板7與載體腔體8端面保持有一定的距離，從而使得前腔體I內(nèi)的流體可以通過(guò)進(jìn)氣管底部的多孔擋板7與載體腔體8端面之間的區(qū)域，避免在此區(qū)域產(chǎn)生流動(dòng)盲區(qū)。所述的出氣管11依次從后端蓋12和出氣多孔板10穿過(guò)并伸入到后腔體2內(nèi)并與所述的內(nèi)腔201聯(lián)通，出氣管11上的多個(gè)穿孔1101均位于后腔體2的外腔202中，也起到了一定的消聲作用。在出氣管11的內(nèi)端設(shè)有喇叭ロ 1102。參見(jiàn)圖5，載體腔體8內(nèi)設(shè)有催化劑載體，所述的催化劑載體包括載體801、包覆在載體801外的襯墊802和包覆在襯墊802外的外殼。載體801為圓柱形結(jié)構(gòu)，載體801內(nèi)沿軸向設(shè)有多條平行且貫穿兩端面的通道804，各通道804的內(nèi)表面設(shè)有催化劑涂層。外殼803和襯墊802可以保護(hù)和夾持載體801，防止載體在工作中失效。本實(shí)用新型柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器的工作原理可結(jié)合圖I說(shuō)明如下柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣進(jìn)入多孔進(jìn)氣管4，通過(guò)多孔進(jìn)氣管4上的穿孔401和多孔擋板7上的穿孔701進(jìn)入進(jìn)氣腔1，氣流在進(jìn)氣腔I內(nèi)重組后流經(jīng)載體腔體8，其各成分在此發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以降低氮氧化物。氣流經(jīng)載體腔體8內(nèi)的載體處理后，進(jìn)入后腔體2的內(nèi)腔201后分成兩路一路從出氣管11內(nèi)端的喇叭ロ 1102進(jìn)入出氣管11 ;另一路通過(guò)出氣多孔板10上的穿孔1001進(jìn)入外腔202，然后通過(guò)出氣管11上的穿孔1101進(jìn)入出氣管11。最后氣流從出氣管11的尾管流出。進(jìn)氣管4、多孔擋板7和出氣管11上的穿孔均具有消聲功能。應(yīng)該理解到的是:上述實(shí)施例只是對(duì)本實(shí)用新型的說(shuō)明，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制，任何不超出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的實(shí)用新型創(chuàng)造，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器，包括多孔進(jìn)氣管(4)、多孔擋板(7)、出氣多孔板(10)、出氣管(11)以及依次連接的前端蓋(5)、前腔體(I)、載體腔體(8)、后腔體(2)和后端蓋(12)，在所述的載體腔體(8)內(nèi)設(shè)有催化劑載體，在所述的催化劑載體上涂覆有催化劑，其特征在于所述的多孔進(jìn)氣管(4)從前端蓋(5)端面插入前腔體(I)內(nèi)懸置，其懸置端連接所述的多孔擋板(7)，所述的多孔進(jìn)氣管(4)位于所述的前腔體(I)內(nèi)的部分設(shè)有多個(gè)穿孔(401);所述的出氣多孔板(10)設(shè)置在所述的后腔體(2)內(nèi)，并將所述的后腔體(2)分隔成與所述的載體腔體(8)相鄰的內(nèi)腔(201)和與所述后端蓋(12)相鄰的外腔(202)，所述的出氣多孔板(10)上設(shè)有多個(gè)穿孔(1001);所述的出氣管(11)從后端蓋(12)端面插入后腔體⑵內(nèi)并與后腔體⑵的內(nèi)腔(201)聯(lián)通，所述的出氣管(11)位于后腔體⑵的外腔(202)部分設(shè)有多個(gè)穿孔(1101)。
2.按照權(quán)利I所述的ー種柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器，其特征在于所述的多孔進(jìn)氣管(4)平行于催化劑載體布置。
3.按照權(quán)利I所述的ー種柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器，其特征在于在所述的多孔進(jìn)氣管(4)上的穿孔(401)呈360度周向均勻布置。
4.按照權(quán)利I所述的ー種柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器，其特征在于所述的出氣管(11)的內(nèi)端設(shè)有喇叭ロ (1102)。
5.按照權(quán)利I所述的ー種柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器，其特征在于所述的前腔體(I)和載體腔體(8)通過(guò)第一抱箍(14)連接，所述的載體腔體(8)和后腔體(2)通過(guò)第二抱箍(13)連接。
6.按照權(quán)利1-5任何一項(xiàng)所述的一種柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器，其特征在于整個(gè)SCR催化轉(zhuǎn)化消聲器通過(guò)連接法蘭(3)與排氣管道連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種流動(dòng)性能好、壓損適中，并具有消聲功能的柴油機(jī)催化轉(zhuǎn)化消聲器，包括多孔進(jìn)氣管、多孔擋板、出氣多孔板、出氣管以及依次連接的前端蓋、前腔體、載體腔體、后腔體和后端蓋，在所述的載體腔體內(nèi)設(shè)有催化劑載體，在所述的催化劑載體上涂覆有催化劑，其特征在于所述的多孔進(jìn)氣管懸置在前腔內(nèi)內(nèi)，其懸置端連接所述的多孔擋板；所述的出氣多孔板設(shè)置在所述的后腔體內(nèi)，并將所述的后腔體分隔成與所述的載體腔體相鄰的內(nèi)腔和與所述后端蓋相鄰的外腔，所述的出氣多孔板上設(shè)有多個(gè)穿孔；所述的出氣管從后端蓋端面插入后腔體內(nèi)并與后腔體的內(nèi)腔聯(lián)通，所述的出氣管位于后腔體的外腔部分設(shè)有多個(gè)穿孔。
文檔編號(hào)F01N1/06GK202431338SQ20112057468
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者周小燕, 孔芬霞, 張婷, 李兵, 許錦皋, 陸國(guó)棟 申請(qǐng)人:杭州銀輪科技有限公司, 浙江銀輪機(jī)械股份有限公司