一種scr箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種SCR箱，包括設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口和噴嘴的箱體，箱體內(nèi)設(shè)有內(nèi)層穿孔管和外層穿孔管，內(nèi)層穿孔管與外層穿孔管在進(jìn)氣口端設(shè)有將兩者之間的間隙封閉的阻流板，阻流板上設(shè)有貫通孔，在進(jìn)氣口的相對(duì)端設(shè)有將兩者端部全封閉的隔板，通過阻流板和隔板的設(shè)置使內(nèi)層穿孔管與外層穿孔管之間形成緩流腔；箱體內(nèi)還設(shè)有將緩流腔包含的干涉腔，擴(kuò)張腔和末腔。將SCR箱的進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)為雙穿孔管結(jié)構(gòu)，增加緩流腔，并降低了進(jìn)氣壓力，有利于廢氣與尿素水溶液在反應(yīng)前進(jìn)行充分混合，防止進(jìn)氣阻力增大而導(dǎo)致尿素冷凝產(chǎn)生結(jié)晶，同時(shí)變截面結(jié)構(gòu)有利于形成聲波反射，提高聲學(xué)水平，此外增加了干涉腔、穿孔腔和消音棉有利于降低寬頻噪聲。
【專利說明】—種SCR箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種SCR箱。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展和排放法規(guī)嚴(yán)格，選擇性催化還原(SCR)作為后處理技術(shù)主要技術(shù)手段之一，已經(jīng)逐漸在世界各國采用凈化氣體的噪聲已經(jīng)是一種發(fā)展趨勢(shì)。SCR系統(tǒng)中還原反應(yīng)的載體是SCR箱，在有限成本和空間下，將SCR催化轉(zhuǎn)化器和柴油機(jī)排氣消聲器集成在一起，形成集成式SCR箱形成已經(jīng)逐漸被人們認(rèn)可。目前，大功率柴油機(jī)的后處理容器SCR箱體積能夠滿足排放需要，但相對(duì)于消聲器體積卻有差距，因此，如何采取有效結(jié)構(gòu)形式來提高排氣系統(tǒng)插入損失，且維持柴油機(jī)排氣背壓在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而不增加功率損失，是科研機(jī)構(gòu)主要研究課題。
[0003]SCR技術(shù)屬于機(jī)外凈化，利用尿素溶液對(duì)柴油機(jī)排氣中主要廢氣成分氮氧化合物進(jìn)行處理。SCR催化劑附著在蜂窩狀的陶瓷載體上，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣溫度200-500°C，NOx與尿素水溶液進(jìn)行還原反應(yīng)，產(chǎn)生N2和水，提高能量回收和柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性。在柴油機(jī)運(yùn)行過程中，由于尿素噴嘴根據(jù)閉環(huán)信號(hào)噴射尿素水溶液存在誤差，導(dǎo)致氨逃逸，在低負(fù)荷工況，排氣溫度較低，氨氣容易冷卻，凝結(jié)在管壁形成結(jié)晶體，導(dǎo)致管路堵塞。柴油機(jī)是周期循環(huán)燃燒、做功和進(jìn)排氣，造成各缸之間排氣脈沖，在排氣尾管中形成強(qiáng)烈脈沖氣流，引起輻射噪聲。為了將柴油機(jī)功率損失比和排氣背壓降低，往往犧牲其聲學(xué)性能，使得插入損失達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，SCR消音器聲學(xué)性能較差。
[0004]消聲器按消聲原理與結(jié)構(gòu)可分為阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復(fù)合型消聲器三類。阻性消聲器是利用消聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲作用，使沿管道傳播的噪聲隨距離而衰減，從而達(dá)到消聲目的，對(duì)高頻噪聲具有良好的消聲效果；抗性消聲器是借助于管道截面的突然擴(kuò)張(或收縮)或旁接共振腔，使沿管道傳播的某些頻率的聲波在突變處向聲源方向反射回去，從而達(dá)到消聲目的，它比較適用于消除低中頻噪聲；阻抗復(fù)合型消聲器是將阻性消聲器和抗性消聲器的消聲原理通過適當(dāng)結(jié)構(gòu)組合而成，兼有兩者的消聲特性。
[0005]消聲器用鍍鋁板或不銹鋼板制造。通常消聲器由共振室、膨脹室和一組多孔的管子構(gòu)成。有的還在消聲器內(nèi)填充耐熱的吸音材料，吸音材料多為玻璃纖維或石棉。排氣經(jīng)多孔管子流入膨脹腔和共振室，在此過程中排氣不斷改變流動(dòng)方向，逐漸降低和衰減其壓力和壓力脈動(dòng)，消耗其能量，最終使排氣噪聲得到消減。
[0006]目前，SCR消音器結(jié)構(gòu)中載體所占體積較大，由于載體目數(shù)限值，柴油機(jī)排氣背壓增大，使得功率損失增大。所以為了將柴油機(jī)功率損失比和排氣背壓降低，往往犧牲排氣聲學(xué)性能，導(dǎo)致消音水平不達(dá)標(biāo)，排氣噪聲超標(biāo)。
[0007]發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣能量主要集中在低、中頻段，而高頻段也有較高的能量，在有限的消音器空間范圍內(nèi)，為了在低、中、高的寬廣頻率范圍內(nèi)獲得較好的消聲效果，本發(fā)明設(shè)計(jì)了阻抗復(fù)合式消聲器。通過擴(kuò)張腔提高低頻聲學(xué)性能，采用吸音棉和蘆弗管結(jié)構(gòu)，有效降低高頻氣流噪聲和再生噪聲，設(shè)計(jì)合理的雙喉管結(jié)構(gòu)，增大了氣體的流通面積，可減小排氣背壓。通過合理設(shè)計(jì)阻、抗消聲元件布置，來增大各個(gè)頻段內(nèi)的傳遞損失，使整個(gè)消音器插入損失增大，提高該消音器聲學(xué)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種SCR箱。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型包括設(shè)有進(jìn)氣口、出氣口和噴嘴的箱體，其特征是所述箱體內(nèi)對(duì)應(yīng)進(jìn)氣口設(shè)有內(nèi)層穿孔管和套裝在內(nèi)層穿孔管外的外層穿孔管，內(nèi)層穿孔管與外層穿孔管在進(jìn)氣口端設(shè)有將兩者之間的間隙封閉的阻流板，所述阻流板上設(shè)有貫通孔，在進(jìn)氣口的相對(duì)端設(shè)有將兩者端部全封閉的隔板，通過阻流板和隔板的設(shè)置使內(nèi)層穿孔管與外層穿孔管之間形成緩流腔；所述箱體內(nèi)還設(shè)有將緩流腔包含的干涉腔，與干涉腔連通的擴(kuò)張腔和通過催化劑載體與擴(kuò)張腔連通的末腔；所述干涉腔與擴(kuò)張腔之間通過設(shè)置穿孔板將兩腔室連通。
[0010]所述箱體內(nèi)還設(shè)有穿孔腔，穿孔腔與末腔之間設(shè)有孔板，所述穿孔腔內(nèi)填充有超細(xì)玻璃棉。
[0011]所述擴(kuò)張腔和末腔在箱體內(nèi)相對(duì)設(shè)置，其中擴(kuò)張腔與進(jìn)氣口設(shè)置在箱體的同側(cè)。
[0012]所述內(nèi)層穿孔管和外層穿孔管的穿孔率相同，所述內(nèi)層穿孔管穿孔的孔徑小于外層穿孔管穿孔的孔徑。
[0013]所述箱體在出氣口內(nèi)側(cè)設(shè)有呈喇叭狀的導(dǎo)流口。
[0014]所述催化劑載體為呈蜂窩狀的陶瓷載體。
[0015]所述催化劑載體外表面封裝有用于將其固定的鐵皮。
[0016]采用上述結(jié)構(gòu)后，將SCR箱的進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)為雙穿孔管結(jié)構(gòu)，增加緩流腔，并降低了進(jìn)氣壓力，有利于廢氣與尿素水溶液在反應(yīng)前進(jìn)行充分混合，防止進(jìn)氣阻力增大而導(dǎo)致尿素冷凝產(chǎn)生結(jié)晶，同時(shí)變截面結(jié)構(gòu)有利于形成聲波反射，提高聲學(xué)水平，此外增加了干涉腔、穿孔腔和消音棉有利于降低寬頻噪聲。在出氣口內(nèi)側(cè)設(shè)置導(dǎo)流口，起到導(dǎo)流和防止產(chǎn)生再生噪聲的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1沿A-A線剖視的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖1沿B-B線剖視的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1至圖3所示，SCR箱包括設(shè)有進(jìn)氣口 1、出氣口 15和噴嘴2的箱體，進(jìn)氣口I和噴嘴2緊挨設(shè)置，進(jìn)氣口 I和出氣口 15分別設(shè)置在箱體的左側(cè)和右側(cè)，箱體內(nèi)對(duì)應(yīng)進(jìn)氣口 I設(shè)有內(nèi)層穿孔管3和套裝在內(nèi)層穿孔管3外的外層穿孔管4，內(nèi)層穿孔管3和外層穿孔管4的穿孔率相同，內(nèi)層穿孔管3穿孔的孔徑小于外層穿孔管4穿孔的孔徑，內(nèi)層穿孔管3和外層穿孔管4內(nèi)層穿孔管3長度相同、且同心設(shè)置，兩穿孔管在中后段設(shè)置穿孔，內(nèi)層穿孔管3與外層穿孔管4在進(jìn)氣口 I端即左側(cè)設(shè)有將兩者之間的間隙封閉的阻流板21，阻流板21上設(shè)有貫通孔，在進(jìn)氣口 I的相對(duì)端即在兩穿孔管的右端設(shè)有將兩者端部全封閉的隔板9，通過設(shè)置阻流板21和隔板9使內(nèi)層穿孔管3與外層穿孔管4之間形成緩流腔6，從進(jìn)氣口 I進(jìn)入的廢氣大部分進(jìn)入由內(nèi)層穿孔管3圍成的混合腔5內(nèi)，部分廢氣穿過阻流板21進(jìn)入緩流腔6內(nèi)。箱體內(nèi)還設(shè)有將緩流腔6包含的干涉腔8，與干涉腔8連通的擴(kuò)張腔19和通過催化劑載體與擴(kuò)張腔19連通的末腔10，擴(kuò)張腔19和末腔10在箱體內(nèi)相對(duì)設(shè)置，其中擴(kuò)張腔19與進(jìn)氣口 I設(shè)置在箱體的同側(cè)，通過各個(gè)腔室的設(shè)置使氣流在有限的空間內(nèi)最大限度的消聲。干涉腔8對(duì)應(yīng)兩穿孔管穿孔段設(shè)置，隔板9延伸將干涉腔8的右端部封閉，干涉腔8的左側(cè)設(shè)有穿孔板20，穿孔板20、前箱壁7、后箱壁16、左箱壁17圍成擴(kuò)張腔19，穿孔板20將干涉腔8與擴(kuò)張腔19兩腔室連通。箱體內(nèi)還設(shè)有催化劑載體18，催化劑載體18為呈蜂窩狀的陶瓷載體，催化劑載體18將擴(kuò)張腔19和末腔10連通，為方便固定催化劑載體18，催化劑載體18外表面封裝有鐵皮，鐵皮焊接在隔板9和穿孔板20中間從而將催化劑載體18固定。
[0022]末腔10內(nèi)設(shè)有孔板12，孔板12、右箱壁11將末腔10的右側(cè)圍成一穿孔腔13，孔板12上均布有貫通孔，穿孔腔13內(nèi)填充有超細(xì)玻璃棉。箱體在出氣口 15內(nèi)側(cè)設(shè)有呈喇叭狀的導(dǎo)流口 14。
[0023]柴油機(jī)廢氣經(jīng)進(jìn)氣口 1、噴嘴2噴射尿素水溶液進(jìn)入由內(nèi)層穿孔管3圍成的混合腔5內(nèi)混合，部分廢氣經(jīng)過阻流板21進(jìn)入緩流腔6內(nèi)；混合腔5內(nèi)氣流由于壓力差作用使得氣流由內(nèi)層穿孔管3內(nèi)側(cè)向外側(cè)流動(dòng)進(jìn)入緩流腔6 ;緩流腔6內(nèi)兩部分氣體形成相位差，且截面突變引起聲阻抗變化部分聲波反射形成干涉，中頻段噪聲降低，內(nèi)層穿孔管3和外層穿孔管4的穿孔率相同，但內(nèi)層穿孔管3穿孔的孔徑比外側(cè)穿孔管穿孔的孔徑稍小，以降低背壓，防止尿素水溶液在低溫狀態(tài)結(jié)晶；氣流經(jīng)外層穿孔管4進(jìn)入干涉腔8，干涉腔8有利于廢氣和尿素水溶液進(jìn)一步混合，同時(shí)變截面結(jié)構(gòu)有利于聲波反射，消除中頻氣流噪聲；氣流由干涉腔8穿過穿孔板20進(jìn)入擴(kuò)張腔19，擴(kuò)張腔19使得管道的截面突變引起聲阻抗變化，使得一部分沿著管道傳播的聲波反射回聲源，使得向前傳播的聲波與在不同管道截面上的反射波之間產(chǎn)生180°的相位差，相互干涉，提高其低頻聲學(xué)性能；氣流經(jīng)過催化劑載體18進(jìn)入末腔10，經(jīng)過還原反應(yīng)的混合氣流在催化劑載體18內(nèi)整流，提高了氣流平順性，進(jìn)入末腔10引起聲阻抗變化，部分低頻率聲波反射回聲源起到消聲作用；大部分氣流進(jìn)入由右箱壁和穿孔板20圍成的穿孔腔13，穿孔板20的穿孔率高、孔徑小可消除聲波中高頻聲波，且穿孔腔13內(nèi)填充100-160g/L的超細(xì)玻璃棉，聲波穿過吸音棉產(chǎn)生反射和摩擦，聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌?，僅有少量聲能輻射出去，效果明顯；氣流在出氣口 15內(nèi)側(cè)設(shè)有呈喇叭狀的導(dǎo)流口 14，導(dǎo)流口 14起到導(dǎo)流和防止產(chǎn)生再生噪聲。
[0024]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型。前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。但凡在本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思范圍之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種SCR箱，包括設(shè)有進(jìn)氣口(I)、出氣口(15)和噴嘴(2)的箱體，其特征是所述箱體內(nèi)對(duì)應(yīng)進(jìn)氣口(I)設(shè)有內(nèi)層穿孔管(3)和套裝在內(nèi)層穿孔管(3)外的外層穿孔管(4)，內(nèi)層穿孔管(3 )與外層穿孔管(4 )在進(jìn)氣口端設(shè)有將兩者之間的間隙封閉的阻流板(21)，所述阻流板(21)上設(shè)有貫通孔，在進(jìn)氣口(I)的相對(duì)端設(shè)有將兩者端部全封閉的隔板(9)，通過阻流板(21)和隔板(9)的設(shè)置使內(nèi)層穿孔管(3)與外層穿孔管(4)之間形成緩流腔(6);所述箱體內(nèi)還設(shè)有將緩流腔(6)包含的干涉腔(8)，與干涉腔(8)連通的擴(kuò)張腔(19)和通過催化劑載體(18)與擴(kuò)張腔(19)連通的末腔(10);所述干涉腔(8)與擴(kuò)張腔(19)之間通過設(shè)置穿孔板(20)將兩腔室連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR箱，其特征是所述箱體內(nèi)還設(shè)有穿孔腔(13)，穿孔腔(13)與末腔(10)之間設(shè)有孔板(12)，所述穿孔腔(13)內(nèi)填充有超細(xì)玻璃棉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR箱，其特征是所述擴(kuò)張腔(19)和末腔(10)在箱體內(nèi)相對(duì)設(shè)置，其中擴(kuò)張腔(19)與進(jìn)氣口( I)設(shè)置在箱體的同側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR箱，其特征是所述內(nèi)層穿孔管(3)和外層穿孔管(4)的穿孔率相同，所述內(nèi)層穿孔管(3)穿孔的孔徑小于外層穿孔管(4)穿孔的孔徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR箱，其特征是所述箱體在出氣口(15)內(nèi)側(cè)設(shè)有呈喇叭狀的導(dǎo)流口(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR箱，其特征是所述催化劑載體(18)為呈蜂窩狀的陶瓷載體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR箱，其特征是所述催化劑載體(18)外表面封裝有用于將其固定的鐵皮。
【文檔編號(hào)】F01N3/28GK203570400SQ201320732555
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】張中業(yè), 陳琳, 冷振波, 田曉光 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司