专利名称：柴油机尾气处理催化转化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柴油机尾气处理设备，特别涉及一种柴油机尾气处理催化转 4^ 1 O
背景技术：
柴油机在动力性、经济性和可靠性方面比汽油机有明显的优势，特别是CO2排放非常低，其用途已逐渐扩展到各类车型上。但柴油机存在最大的问题是氮氧化物和颗粒排放严重。随着中国排放控制法规越来越严，以及国产柴油发动机性能及油品问题，光靠机内净化措施显得力不从心，因此有必要采取机外后处理系统来达到排放目标。SCR技术是车用柴油发动机的一种机外后处理技术，可以有效改善柴油机氮氧化物的排放，并对柴油含硫量不敏感。该技术通过在排气管中喷入一定浓度的尿素溶液，经热解(反应1)和水解(反应2)后产生的氨气和氮氧化物在催化转化器中发生还原反应(反应3- ，将氮氧化物转化为水蒸气和氮气(反应3-5需要在一定温度下才能有效进行)。(NH2) 2CO ^ NH3+HNC0(1)NH3+HNCO — NH3+C02(2)4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20 (3)2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20 (4)6N02+8NH3 — 7N2+12H20 (5)对于SCR催化转化器的主要性能，可以由以下指标来评估。1、流体在各个载体间的分布以及每个载体前端面的流动均勻性值改善废气在各载体间的质量流量分布，有利于提高载体催化剂的利用率；有利于降低气流在载体上的压力损失；有利于载体更快的达到起燃温度。2、系统的压力损失催化转化器的压力损失是整个排气系统压损的一个部分，降低催化转化器的压力损失有利于降低排气系统的背压，从而有利于改善发动机的性能。3、空速空速的大小反应了气流在载体中的停留时间。空速越小，气流在载体中的停留时间越长，越有利于降低氮氧化物的还原反应。4、声学插入损失。
实用新型内容本实用新型的目的，在于提供一种流动性能好、压损适中的柴油机尾气处理催化转化器。本实用新型的目的是这样实现的一种柴油机尾气处理催化转化器，包括壳体、载体组件、挡板、气体入口管和气体出口管；载体组件设置在壳体的前部，挡板设置在壳体的后部，载体组件的前端形成进气腔，载体组件与挡板之间形成出气腔，挡板的后端形成消音腔，挡板上设有多个穿孔使出气腔与消音腔连通；气体入口管从壳体的左侧水平插入壳体内与进气腔连通；气体出口管从壳体的右侧水平插入壳体内并穿过挡板与出气腔连通，载体组件的两端分别与进气腔、出气腔连通，消音腔内充装有消音棉。所述的载体组件包括一个圆柱形陶瓷载体，该载体沿轴向设有多条平行通道贯通两端面，各通道的内表面分别设有催化剂涂层。所述的催化剂为沸石基催化剂或钒石基催化剂。所述的气体进口管在位于进气腔的管壁上设有多个径向穿孔；所述的气体出口管在位于消音腔的管壁上设有多个径向穿孔。所述的载体组件还包括包覆在载体外的衬垫、包覆在衬垫外的隔热材料和包覆在隔热材料外的壳体。所述的隔热材料为玻璃毡。本实用新型的柴油机尾气处理催化转化器经计算流体力学(CFD)流动分析和声学分析论证，表明其具有流动性能好、压损适中的优点和特点，并具有消声器的作用。左右缓冲腔、穿孔右挡板和穿孔气体出口管的设计能保证气流在流经催化转化器时压力损失适中；载体组件中的壳体和衬垫可以保护和夹持载体，防止载体在车辆行驶中破碎失效；穿孔右挡板和穿孔气体出口管设计，还使得催化转化器具有消声器的消声作用。
图1是本实用新型柴油机尾气处理催化转化器的整体结构示意图；图2是本实用新型中的载体组件的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的柴油机尾气处理催化转化器，包括壳体1、载体组件2、挡板3、气体入口管4和气体出口管5 ；载体组件2设置在壳体的前部，挡板3设置在壳体的后部，载体组件2的前端形成进气腔6，载体组件2与挡板3之间形成出气腔7，挡板3的后端形成消音腔8。挡板3上设有多个穿孔使出气腔与消音腔连通；气体入口管4从壳体的左侧水平插入壳体内与进气腔6连通；气体出口管5从壳体的右侧水平插入壳体内并穿过挡板3与出气腔7连通，载体组件2的两端分别与进气腔6、出气腔7连通，消音腔8内充装有消音棉。参见图2，本实用新型中的载体组件2包括一个圆柱形陶瓷载体21，包覆在载体21 外的衬垫22、包覆在衬垫22外的隔热材料23和包覆在隔热材料23外的壳体对。其中的载体21沿轴向设有多条平行通道211贯通两端面，各通道的内表面分别设有催化剂涂层。 催化剂为沸石基催化剂或钒石基催化剂。其中的隔热材料一般采用玻璃毡。壳体和衬垫可以保护和夹持载体，防止载体在车辆行驶中破碎失效。本实用新型中的气体进口管4在位于进气腔的管壁上设有多个径向穿孔41 ；气体出口管5在位于消音腔的管壁上设有多个径向穿孔51。本实用新型柴油机尾气处理催化转化器的工作原理可结合图1说明如下 柴油发动机排气通过气体入口管2进入进气腔6，气流在进气腔6内重组后流经载体2，其各成分在此发生化学反应以降低氮氧化物。气流经载体组件2处理后，进入出气腔
7, 一部分气体直接通过气体出口管5从尾管排出。另一部分气体再经档板3上的穿孔进入消音腔8，再经气体出口管5上的穿孔进入气体出口管5从尾管排出。由于消音腔8内充装有消音棉，具有消音功能。
权利要求1.一种柴油机尾气处理催化转化器，其特征在于包括壳体、载体组件、挡板、气体入口管和气体出口管；载体组件设置在壳体的前部，挡板设置在壳体的后部，载体组件的前端形成进气腔，载体组件与挡板之间形成出气腔，挡板的后端形成消音腔，挡板上设有多个穿孔使出气腔与消音腔连通；气体入口管从壳体的左侧水平插入壳体内与进气腔连通；气体出口管从壳体的右侧水平插入壳体内并穿过挡板与出气腔连通，载体组件的两端分别与进气腔、出气腔连通，消音腔内充装有消音棉。
2.根据权利要求1所述的柴油机尾气处理催化转化器，其特征在于所述的载体组件包括一个圆柱形陶瓷载体，该载体沿轴向设有多条平行通道贯通两端面，各通道的内表面分别设有催化剂涂层。
3.根据权利要求2所述的柴油机尾气处理催化转化器，其特征在于所述的催化剂为沸石基催化剂或钒石基催化剂。
4.根据权利要求1所述的柴油机尾气处理催化转化器，其特征在于所述的气体进口管在位于进气腔的管壁上设有多个径向穿孔；所述的气体出口管在位于消音腔的管壁上设有多个径向穿孔。
5.根据权利要求1所述的柴油机尾气处理催化转化器，其特征在于所述的载体组件还包括包覆在载体外的衬垫、包覆在衬垫外的隔热材料和包覆在隔热材料外的壳体。
6.根据权利要求5所述的柴油机尾气处理催化转化器，其特征在于所述的隔热材料为玻璃毡。
专利摘要一种柴油机尾气处理催化转化器，包括壳体、载体组件、挡板、气体入口管和气体出口管；载体组件设置在壳体的前部，挡板设置在壳体的后部，载体组件的前端形成进气腔，载体组件与挡板之间形成出气腔，挡板的后端形成消音腔，挡板上设有多个穿孔使出气腔与消音腔连通；气体入口管从壳体的左侧水平插入壳体内与进气腔连通；气体出口管从壳体的右侧水平插入壳体内并穿过挡板与出气腔连通，载体组件的两端分别与进气腔、出气腔连通，消音腔内充装有消音棉。本实用新型的柴油机尾气处理催化转化器，具有流动性能好、压损适中的优点，并具有消声作用。
文档编号F01N3/28GK202165144SQ20112022183
公开日2012年3月14日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者宁速敏, 张志平, 毛伟 申请人:上海天纳克排气系统有限公司