專利名稱：用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種柴油機尾氣處理設(shè)備，特別涉及一種用于柴油發(fā)動機 排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
柴油機在動力性、經(jīng)濟性和可靠性方面比汽油機有明顯的優(yōu)勢，特別是C02 排放低，其用途已逐漸擴展到各類車型上。但柴油機存在最大的問題是氮氧化 物和顆粒排放嚴重。隨著中國排放控制法規(guī)越來越嚴，以及國產(chǎn)柴油發(fā)動機性 能及油品問題，光靠機內(nèi)凈化措施顯得力不從心，因此有必要采取機外后處理 系統(tǒng)來達到排放目標。
用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的的選擇性催化還原技術(shù)是車用柴油發(fā)動機的 一種機外后處理技術(shù)，可以有效改善柴油機氮氧化物的排放，并對柴油含硫量 不敏感。該技術(shù)通過在排氣管中噴入一定濃度的尿素溶液，經(jīng)熱解(反應(yīng)1)
和水解(反應(yīng)2)后產(chǎn)生的氨氣和氮氧化物在催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生還原反應(yīng)(反 應(yīng)3 — 5)，將氮氧化物轉(zhuǎn)化為水蒸氣和氮氣(反應(yīng)3_5需要在一定溫度下才 能有效進行)。
(NH2)2CO -—— NH3 + HNCO(1)
H20+ HNCO—— NH3 + C02(2)
4N0 + 4NH3 + 02-4N2 + 6H20(3)
2NH3 + NO + N02 --2N2 + 3H20(4)
6N02 + 8NH3- 7N2 + 12H20(5)
對于用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器的主要性能，可以由以下指標
來評估。
1、流體在各個載體間的分布以及每個載體前端面的流動均勻性值
改善廢氣在各載體間的質(zhì)量流量分布，有利于提高載體催化劑的利用率; 有利于降低氣流在載體上的壓力損失；有利于載體更快的達到起燃溫度。2、 系統(tǒng)的壓力損失
催化轉(zhuǎn)化器的壓力損失是整個排氣系統(tǒng)壓損的一個部分，降低催化轉(zhuǎn)化器 的壓力損失有利于降低排氣系統(tǒng)的背壓，從而有利于改善發(fā)動機的性能。
3、 空速
空速的大小反應(yīng)了氣流在載體中的停留時間?？账僭叫?，氣流在載體中的 停留時間越長，越有利于降低氮氧化物的還原反應(yīng)。
4、 聲學(xué)插入損失。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的，在于提供一種流動性能好、壓損適中的用于柴油發(fā)動 機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的 一種用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn) 化器，包括一個筒形殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有左擋板和右擋板，左擋板和右擋板將 殼體內(nèi)腔分隔成左緩沖腔、中腔和右緩沖腔，其中的左擋板將中腔和左緩沖腔 分隔，右擋板上設(shè)有多個通氣孔將右緩沖腔與中腔連通；在左擋板和右擋板之 間安裝有催化劑載體組件，催化劑載體組件分別與左、右緩沖腔連通；在殼體 的左側(cè)設(shè)有一根垂直插入殼體左緩沖腔內(nèi)的氣體入口管，在殼體的左側(cè)設(shè)有一 根水平插入殼體內(nèi)的氣體出口管，該氣體出口管穿過右緩沖腔和右擋板深入中 腔內(nèi)。
所述的載體組件共兩組并排設(shè)置在左擋板和右擋板之間，每組各包括兩段 順序串連的載體，各載體均為圓柱形陶瓷制品，載體內(nèi)沿軸向設(shè)有多條平行通 道貫通兩端面，各通道的內(nèi)表面設(shè)有催化劑涂層。
所述的催化劑為沸石基催化劑或釩石基催化劑。
所述的氣體入口管的位于左緩沖腔內(nèi)的部分設(shè)有多個通氣孔，所述的氣體
出口管的位于中腔內(nèi)的部分設(shè)有多個通氣孔。
所述的氣體入口管的多個通氣孔分布在氣體入口管的背向載體組件一側(cè)。 本實用新型的用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)換器經(jīng)計算流體力學(xué) (CFD)流動分析和聲學(xué)分析論證，表明其具有流動性能好、壓損適中的優(yōu)點
和特點，并具有消聲器的作用。左右緩沖腔、穿孔左擋板和穿孔氣體出口管的設(shè)計能保證氣流在流經(jīng)催化轉(zhuǎn)化器時壓力損失適中；載體組件中的殼體和襯墊 可以保護和夾持載體，防止載體在車輛行駛中破碎失效；穿孔左擋板、穿孔氣 體出口管和出口管的設(shè)計，還使得催化轉(zhuǎn)化器具有消聲器的消聲作用。
圖1是本實用新型用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器的整體結(jié)構(gòu)示意
圖2是本實用新型中的載體組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型的用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器，包括一 個筒形殼體1，在殼體內(nèi)設(shè)有左擋板2和右擋板3，左擋板和右擋板將殼體內(nèi) 腔分隔成左緩沖腔8、中腔9和右緩沖腔10，其中的左擋板2將中腔9和左緩 沖腔8分隔，可防止處理前和處理后的排氣相互串通。右擋板3上設(shè)有多個通 氣孔將右緩沖腔10與中腔9連通。在左擋板和右擋板之間安裝有催化劑載體 組件6,催化劑載體組件6分別與左、右緩沖腔連通。在殼體內(nèi)側(cè)襯有隔熱材 料7，在殼體的左側(cè)設(shè)有一根垂直插入殼體左緩沖腔8內(nèi)的氣體入口管4，在 殼體的右側(cè)設(shè)有一根水平插入殼體內(nèi)的氣體出口管5，該氣體出口管5穿過右 緩沖腔10和右擋板3深入中腔9內(nèi)。
配合參見圖2，本實用新型中的載體組件6共兩組并排設(shè)置在左擋板和右 擋板之間，每組各包括兩段順序串連的載體61，以及包覆在載體外的襯墊62 和包覆在襯墊外的殼體63。各載體61均為圓柱形陶瓷制品，載體內(nèi)沿軸向設(shè) 有多條平行通道貫通兩端面，各通道的內(nèi)表面設(shè)有催化劑涂層。用作催化劑涂 層的催化劑可以為沸石基催化劑或釩石基催化劑。殼體和襯墊可以保護和夾持 載體，防止載體在車輛行駛中破碎失效。
本實用新型中的氣體入口管4的位于左緩沖腔8內(nèi)的部分設(shè)有多個通氣 孔，多個通氣孔分布在氣體入口管的背向載體組件一側(cè)。
本實用新型中的氣體出口管5的位于中腔9內(nèi)的部分設(shè)有多個通氣孔與中 腔9連通。本實用新型用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器的工作原理可結(jié)合圖1 說明如下
柴油發(fā)動機排氣通過氣體入口管4進入左緩沖腔7，氣流重新組織后分流
到2個載體組件6中，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 體組件6處理后，進入右緩沖腔IO，再經(jīng)右檔板3上的穿孔折返進入中腔9， 最后從設(shè)置在氣體出口管5的氣孔進入氣體出口管5，再通過氣體出口管5從 尾管排出。
權(quán)利要求1、一種用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于包括一個筒形殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有左擋板和右擋板，左擋板和右擋板將殼體內(nèi)腔分隔成左緩沖腔、中腔和右緩沖腔，其中的左擋板將中腔和左緩沖腔分隔，右擋板上設(shè)有多個通氣孔將右緩沖腔與中腔連通；在左擋板和右擋板之間安裝有催化劑載體組件，催化劑載體組件分別與左、右緩沖腔連通；在殼體的左側(cè)設(shè)有一根垂直插入殼體左緩沖腔內(nèi)的氣體入口管，在殼體的左側(cè)設(shè)有一根水平插入殼體內(nèi)的氣體出口管，該氣體出口管穿過右緩沖腔和右擋板深入中腔內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于所述的載體組件共兩組并排設(shè)置在左擋板和右擋板之間，每組各包括兩段順序串連的載體，各載體均為圓柱形陶瓷制品，載體內(nèi)沿軸向設(shè)有多條平行通道貫通兩端面，各通道的內(nèi)表面設(shè)有催化劑涂層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于所述的催化劑為沸石基催化劑或釩石基催化劑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于所述的氣體入口管的位于左緩沖腔內(nèi)的部分設(shè)有多個通氣孔，所述的氣體出口管的位于中腔內(nèi)的部分設(shè)有多個通氣孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于所述的氣體入口管的多個通氣孔分布在氣體入口管的背向載體組件一
專利摘要一種用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器，包括一個筒形殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有左擋板和右擋板，左擋板和右擋板將殼體內(nèi)腔分隔成左緩沖腔、中腔和右緩沖腔，其中的左擋板將中腔和左緩沖腔分隔，右擋板上設(shè)有多個通氣孔將右緩沖腔與中腔連通；在左擋板和右擋板之間安裝有催化劑載體組件，催化劑載體組件分別與左、右緩沖腔連通；在殼體的左側(cè)設(shè)有一根垂直插入殼體左緩沖腔內(nèi)的氣體入口管，在殼體的左側(cè)設(shè)有一根水平插入殼體內(nèi)的氣體出口管，該氣體出口管穿過右緩沖腔和右擋板深入中腔內(nèi)。本實用新型的用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)換器，具有流動性能好、壓損適中，并具有消聲作用。
文檔編號F01N3/28GK201330637SQ200820157390
公開日2009年10月21日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者單小豐, 波 姜, 張寶龍, 兵 李, 峰 沈 申請人:上海天納克排氣系統(tǒng)有限公司研發(fā)分公司