專利名稱：一種柴油機催化轉化消聲器的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車排氣系統領域，尤其涉及一種汽車SCR后處理系統，更具體的說是涉及一種柴油機催化轉化消聲器。
背景技術：
柴油機在動カ性、經濟性和可靠性方面都比汽油機有明顯的優勢，特別是CO2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(NOx)和顆粒物 (PM)排放嚴重。隨著中國排放控制法規越來越嚴，以及國產柴油發動機性能及油品問題，光靠機內浄化措施顯得カ不從心，因此有必要采取機外后處理裝置來達到排放目標。柴油發動機尾氣選擇性催化還原技術(SCR)是車用柴油發動機的ー種機外后處理技木，可以有效改善柴油機NOx的排放，并對柴油含硫量不敏感。該技術通過在排氣管中噴入一定濃度的尿素溶液，經熱解(反應1)和水解(反應2、后產生的NH3和NOx在催化轉化器中發生還原反應(反應3-5)，將NOx轉化為H2O和N2。(NH2) 2CO ^ NH3+HNCO(1)H20+HNC0 — NH3+C02(2)4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20(3)2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20(4)6N02+8NH3 — 7N2+12H20(5)對于用于柴油機尾氣處理的催化轉化器的主要評價指標，可以由以下指標來評價1、流體在各個催化劑載體間的分布以及每個催化劑載體前端面的流動均勻性值。改善尾氣在各個催化劑載體間的質量流量分布，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到起燃溫度。2、系統的壓カ損失催化轉化器的壓カ損失時整個排氣系統的ー個部分，降低催化轉化器的壓カ損失有利于降低排氣系統的背壓，從而有利于改善發動機的性能。3、空速空速的大小反應了氣流在催化劑載體上的停留時間。空速越小，氣流在催化劑載體中的停留時間越長，轉化效率就越高。4、聲學插入損失發明的內容本發明的目的，在于提供一種流動性能好、壓損適中，并具有消聲功能，用于汽車尾氣處理的后處理裝置。為了解決上述問題，本專利采用的技術方案是一種柴油機催化轉化消聲器，包括多孔進氣管、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設有催化劑載體，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氣管從前端蓋端面插入前腔體內懸置，其懸置端連接所述的多孔擋板，所述的多孔進氣管位于所述的前腔體內的部分設有多個穿孔；所述的出氣多孔板設置在所述的后腔體內，并將所述的后腔體分隔成與所述的載體腔體相鄰的內腔和與所述后端蓋相鄰的外腔，所述的出氣多孔板上設有多個穿孔；所述的出氣管從后端蓋端面插入后腔體內并與后腔體的內腔聯通，所述的出氣管位于后腔體的外腔部分設有多個穿孔。本發明在進氣管上設置有穿孔，并在進氣管位于前腔體內懸置端設置有多孔擋板，從而使得氣流在進入進氣管后，均勻的從穿孔中排放到催化器前腔體內，避免懸空端開 ロ所造成的大部分流體直接從進氣管底部流出，造成流體分布不均勻。進氣管尾端的多孔擋板與催載體腔體端面保持一定的距離，保證前腔體內的一部分氣流可以通過此空隙流向催化劑載體，避免在進氣管尾端區域造成流動盲區，使得催化劑載體上得到較高的氣體分布均勻性。經過FLUENT專用設計軟件計算分析，該結構產生的背壓比較小，達到既使得氣流在催化劑載體前分布均勻性提高，又不會產生很大的壓降的目的。同吋，進氣管、出氣管、 出氣多孔板和多孔擋板的穿孔設計，起到了很好的消聲作用，有效的降低了系統的噪音。根據本發明，所述的多孔進氣管平行于催化劑載體布置，且在進氣管上設置有360 度周向均勻分布的穿孔，在有效消聲的同時還可以保證進氣管中的氣流均勻的流向前腔體。根據本發明，所述的柴油機催化轉化消聲器，其特征在于所述的氣體出口管的內端設有喇叭ロ，可有效地弓I導氣流進入出口管。根據本發明，各腔體之間通過抱箍進行連接，整個催化轉化消聲器通過連接法蘭與排氣管道進行連接，這樣易于安裝并可及時更換損壞的載體腔體。根據本發明，載體腔體設置在進氣腔和出氣腔之間，載體腔體內設有催化劑載體， 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売。所述的載體為圓柱形結構，載體內沿軸向設有多條平行通道貫穿兩端面，各通道的內表面設有催化劑涂層。外殼和襯墊可以保護和夾持載體，防止載體在工作中失效。本發明的一種柴油機后處理裝置的催化轉化消音器經計算流體力學(CFD)流動分析和聲學分析論證，表明其具有流動性能好、壓損適中的優點和特點，并具有消聲器的消
聲作用。
圖1為本發明柴油機催化轉化消聲器示意圖。圖2為后端蓋結構示意圖。圖3為多孔擋板結構示意圖。圖4為出氣多孔板結構示意圖。圖5為載體腔體結構示意圖。圖中標記為1、前腔體；2、后腔體；3、連接法蘭；4、多孔進氣管；5、前端蓋；6、進氣殼體；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、后腔體的內腔；202、后腔體的外腔；401、多孔進氣管上的穿孔；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。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本專利的具體實施方式
，例如結構的形狀、構造以及各部分之間的相互位置關系及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進ー 步的詳細的說明如圖1所述，本發明的柴油機催化轉化消聲器，包括多孔進氣管4、進氣殼體6、前腔體1、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，在多孔進氣管4上開設360度周向均勻分布的穿孔401，所述多孔進氣管 4位于前腔體1內懸空的一端設置多孔擋板7。所述的載體腔體8內設有催化劑載體，在催化劑載體后端設置出氣多孔板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相鄰的內腔201和與所述后端蓋12相鄰的外腔202。在出氣管11上開設360度周向均勻分布的穿孔1101。所述的前腔體1、載體腔體8、后腔體2之間分別通過抱箍14和13連接。整個催化轉化消聲器通過連接法蘭3與排氣管道連接。參見圖1和圖3，所述的多孔進氣管4懸空布置在所述的前腔體1內，其底部設有多孔擋板7，多孔擋板7上開設有均勻分布的穿孔701，避免懸空端開ロ所造成的大部分流體直接從進氣管底部流出，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1內的流體可以通過進氣管底部的多孔擋板7與載體腔體8端面之間的區域，避免在此區域產生流動盲區。所述的出氣管11依次從后端蓋12和出氣多孔板10穿過并伸入到后腔體2內并與所述的內腔201聯通，出氣管11上的多個穿孔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的內端設有喇叭ロ 1102。參見圖5，載體腔體8內設有催化劑載體，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為圓柱形結構，載體801內沿軸向設有多條平行且貫穿兩端面的通道804，各通道804的內表面設有催化劑涂層。外殼 803和襯墊802可以保護和夾持載體801，防止載體在工作中失效。本發明柴油機催化轉化消聲器的工作原理可結合圖1說明如下柴油發動機尾氣進入多孔進氣管4，通過多孔進氣管4上的穿孔401和多孔擋板7 上的穿孔701進入進氣腔1，氣流在進氣腔1內重組后流經載體腔體8，其各成分在此發生化學反應以降低氮氧化物。氣流經載體腔體8內的載體處理后，進入后腔體2的內腔201后分成兩路一路從出氣管11內端的喇叭ロ 1102進入出氣管11 ；另一路通過出氣多孔板10 上的穿孔1001進入外腔202，然后通過出氣管11上的穿孔1101進入出氣管11。最后氣流從出氣管11的尾管流出。進氣管4、多孔擋板7和出氣管11上的穿孔均具有消聲功能。應該理解到的是上述實施例只是對本發明的說明，而不是對本發明的限制，任何不超出本發明實質精神范圍內的發明創造，均落入本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種柴油機催化轉化消聲器，包括多孔進氣管G)、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(1)、載體腔體(8)、后腔體( 和后端蓋 (12)，在所述的載體腔體(8)內設有催化劑載體，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氣管(4)從前端蓋( 端面插入前腔體(1)內懸置，其懸置端連接所述的多孔擋板(7)，所述的多孔進氣管(4)位于所述的前腔體(1)內的部分設有多個穿孔 (401)；所述的出氣多孔板(10)設置在所述的后腔體O)內，并將所述的后腔體( 分隔成與所述的載體腔體(8)相鄰的內腔(201)和與所述后端蓋(1 相鄰的外腔002)，所述的出氣多孔板(10)上設有多個穿孔(1001)；所述的出氣管(11)從后端蓋(1 端面插入后腔體⑵內并與后腔體⑵的內腔(201)聯通，所述的出氣管(11)位于后腔體(2)的外腔 (202)部分設有多個穿孔(1101)。
2.按照權利1所述的ー種柴油機催化轉化消聲器，其特征在于所述的多孔進氣管(4) 平行于催化劑載體布置。
3.按照權利1所述的ー種柴油機催化轉化消聲器，其特征在于在所述的多孔進氣管 (4)上的穿孔G01)呈360度周向均勻布置。
4.按照權利1所述的ー種柴油機催化轉化消聲器，其特征在于所述的出氣管(11)的內端設有喇叭ロ (1102)。
5.按照權利1所述的ー種柴油機催化轉化消聲器，其特征在于所述的前腔體(1)和載體腔體(8)通過第一抱箍(14)連接，所述的載體腔體(8)和后腔體( 通過第二抱箍(13) 連接。
6.按照權利1-5任何一項所述的一種柴油機催化轉化消聲器，其特征在于整個SCR催化轉化消聲器通過連接法蘭( 與排氣管道連接。
全文摘要
本發明公開了一種流動性能好、壓損適中，并具有消聲功能的柴油機催化轉化消聲器，包括多孔進氣管、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設有催化劑載體，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氣管懸置在前腔內內，其懸置端連接所述的多孔擋板；所述的出氣多孔板設置在所述的后腔體內，并將所述的后腔體分隔成與所述的載體腔體相鄰的內腔和與所述后端蓋相鄰的外腔，所述的出氣多孔板上設有多個穿孔；所述的出氣管從后端蓋端面插入后腔體內并與后腔體的內腔聯通，所述的出氣管位于后腔體的外腔部分設有多個穿孔。
文檔編號F01N1/06GK102562224SQ20111046088
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者周小燕, 孔芬霞, 張婷, 李兵, 許錦皋, 陸國棟 申請人:杭州銀輪科技有限公司, 浙江銀輪機械股份有限公司