专利名称：一种柴油机催化转化消声器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车排气系统领域，尤其涉及一种汽车SCR后处理系统，更具体的说是涉及一种柴油机催化转化消声器。
技术背景柴油机在动カ性、经济性和可靠性方面都比汽油机有明显的优势，特别是CO2排放低，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(NOx)和颗粒物(PM)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，光靠机内浄化措施显得カ不从心，因此有必要采取机外后处理装置来达到排放目标。柴油发动机尾气选择性催化还原技术(SCR)是车用柴油发动机的ー种机外后处理技术，可以有效改善柴油机NOx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I)和水解(反应2)后产生的NH3和NOx在催化转化器中发生还原反应(反应3-5)，将NOx转化为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)对于用于柴油机尾气处理的催化转化器的主要评价指标，可以由以下指标来评价I、流体在各个催化剂载体间的分布以及每个催化剂载体前端面的流动均匀性值。改善尾气在各个催化剂载体间的质量流量分布，有利于提高载体催化剂的利用率，提高催化剂的转化效率；有利于降低气流在催化剂载体上的压カ损失；有利于催化剂载体更快的达到起燃温度。2、系统的压カ损失催化转化器的压カ损失时整个排气系统的ー个部分，降低催化转化器的压カ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催化剂载体上的停留时间。空速越小,气流在催化剂载体中的停留时间越长，转化效率就越高。4、声学插入损失发明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，并具有消声功能，用于汽车尾气处理的后处理装置。为了解决上述问题，本专利采用的技术方案是一种柴油机催化转化消声器，包括多孔进气管、多孔挡板、出气多孔板、出气管以及依次连接的前端盖、前腔体、载体腔体、后腔体和后端盖，在所述的载体腔体内设有催化剂载体，在所述的催化剂载体上涂覆有催化剂，其特征在于所述的多孔进气管从前端盖端面插入前腔体内悬置，其悬置端连接所述的多孔挡板，所述的多孔进气管位于所述的前腔体内的部分设有多个穿孔；所述的出气多孔板设置在所述的后腔体内，并将所述的后腔体分隔成与所述的载体腔体相邻的内腔和与所述后端盖相邻的外腔，所述的出气多孔板上设有多个穿孔；所述的出气管从后端盖端面插入后腔体内并与后腔体的内腔联通，所述的出气管位于后腔体的外腔部分设有多个穿孔。本实用新型在进气管上设置有穿孔，并在进气管位于前腔体内悬置端设置有多孔挡板，从而使得气流在进入进气管后，均匀的从穿孔中排放到催化器前腔体内，避免悬空端开ロ所造成的大部分流体直接从进气管底部流出，造成流体分布不均匀。进气管尾端的多孔挡板与催载体腔体端面保持一定的距离，保证前腔体内的一部分气流可以通过此空隙流向催化剂载体，避免在进气管尾端区域造成流动盲区，使得催化剂载体上得到较高的气体分布均匀性。经过FLUENT专用设计软件计算分析，该结构产生的背压比较小，达到既使得气流在催化剂载体前分布均匀性提高，又不会产生很大的压降的目的。同时，进气管、出气管、出气多孔板和多孔挡板的穿孔设计，起到了很好的消声作用，有效的降低了系统的噪
曰 ·根据本实用新型，所述的多孔进气管平行于催化剂载体布置，且在进气管上设置有360度周向均匀分布的穿孔，在有效消声的同时还可以保证进气管中的气流均匀的流向前腔体。根据本实用新型，所述的柴油机催化转化消声器，其特征在于所述的气体出口管的内端设有喇叭ロ，可有效地弓I导气流进入出口管。根据本实用新型，各腔体之间通过抱箍进行连接，整个催化转化消声器通过连接法兰与排气管道进行连接，这样易于安装并可及时更换损坏的载体腔体。根据本实用新型，载体腔体设置在进气腔和出气腔之间，载体腔体内设有催化剂载体，所述的催化剂载体包括载体、包覆在载体外的衬垫和包覆在衬垫外的外壳。所述的载体为圆柱形结构，载体内沿轴向设有多条平行通道贯穿两端面，各通道的内表面设有催化剂涂层。外壳和衬垫可以保护和夹持载体，防止载体在工作中失效。本实用新型的一种柴油机后处理装置的催化转化消音器经计算流体力学(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，并具有消声器的消声作用。
图I为本实用新型柴油机催化转化消声器示意图。图2为后端盖结构示意图。图3为多孔挡板结构示意图。图4为出气多孔板结构示意图。图5为载体腔体结构示意图。图中标记为1、前腔体；2、后腔体；3、连接法兰；4、多孔进气管；5、前端盖；6、迸气壳体；7、多孔挡板；8、载体腔体；9、出气壳体；10、出气多孔板；11、出气管；12、后端盖；13、抱箍；14、抱箍；201、后腔体的内腔；202、后腔体的外腔；401、多孔进气管上的穿孔；701、多孔挡板上的穿孔；801、载体；802、衬垫；803、外壳；804、通道；1001、出气多孔板的穿孔;1101、出气管上的通气孔；1102、出气管的喇叭ロ。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利的具体实施方式
，例如结构的形状、构造以及各部分之间的相互位置关系及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进ー步的详细的说明如图I所述，本实用新型的柴油机催化转化消声器，包括多孔进气管4、进气壳体
6、前腔体I、载体腔体8、后腔体2、前端盖5、后端盖12、出气壳体9、出气管11以及连接抱箍13，14和连接法兰3，在多孔进气管4上开设360度周向均匀分布的穿孔401，所述多孔进气管4位于前腔体I内悬空的一端设置多孔挡板7。所述的载体腔体8内设有催化剂载体，在催化剂载体后端设置出气多孔板10，该多孔板10将所述的后腔体2分隔成与所述的载体腔体8相邻的内腔201和与所述后端盖12相邻的外腔202。在出气管11上开设360度周向均匀分布的穿孔1101。所述的前腔体I、载体腔体8、后腔体2之间分别通过抱箍14和13连接。整个催化转化消声器通过连接法兰3与排气管道连接。參见图I和图3，所述的多孔进气管4悬空布置在所述的前腔体I内，其底部设有多孔挡板7，多孔挡板7上开设有均匀分布的穿孔701，避免悬空端开ロ所造成的大部分流体直接从进气管底部流出，造成流体分布不均匀。所述的多孔挡板7与载体腔体8端面保持有一定的距离，从而使得前腔体I内的流体可以通过进气管底部的多孔挡板7与载体腔体8端面之间的区域，避免在此区域产生流动盲区。所述的出气管11依次从后端盖12和出气多孔板10穿过并伸入到后腔体2内并与所述的内腔201联通，出气管11上的多个穿孔1101均位于后腔体2的外腔202中，也起到了一定的消声作用。在出气管11的内端设有喇叭ロ 1102。參见图5，载体腔体8内设有催化剂载体，所述的催化剂载体包括载体801、包覆在载体801外的衬垫802和包覆在衬垫802外的外壳。载体801为圆柱形结构，载体801内沿轴向设有多条平行且贯穿两端面的通道804，各通道804的内表面设有催化剂涂层。外壳803和衬垫802可以保护和夹持载体801，防止载体在工作中失效。本实用新型柴油机催化转化消声器的工作原理可结合图I说明如下柴油发动机尾气进入多孔进气管4，通过多孔进气管4上的穿孔401和多孔挡板7上的穿孔701进入进气腔1，气流在进气腔I内重组后流经载体腔体8，其各成分在此发生化学反应以降低氮氧化物。气流经载体腔体8内的载体处理后，进入后腔体2的内腔201后分成两路一路从出气管11内端的喇叭ロ 1102进入出气管11 ;另一路通过出气多孔板10上的穿孔1001进入外腔202，然后通过出气管11上的穿孔1101进入出气管11。最后气流从出气管11的尾管流出。进气管4、多孔挡板7和出气管11上的穿孔均具有消声功能。应该理解到的是:上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的实用新型创造，均落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种柴油机催化转化消声器，包括多孔进气管(4)、多孔挡板(7)、出气多孔板(10)、出气管(11)以及依次连接的前端盖(5)、前腔体(I)、载体腔体(8)、后腔体(2)和后端盖(12)，在所述的载体腔体(8)内设有催化剂载体，在所述的催化剂载体上涂覆有催化剂，其特征在于所述的多孔进气管(4)从前端盖(5)端面插入前腔体(I)内悬置，其悬置端连接所述的多孔挡板(7)，所述的多孔进气管(4)位于所述的前腔体(I)内的部分设有多个穿孔(401);所述的出气多孔板(10)设置在所述的后腔体(2)内，并将所述的后腔体(2)分隔成与所述的载体腔体(8)相邻的内腔(201)和与所述后端盖(12)相邻的外腔(202)，所述的出气多孔板(10)上设有多个穿孔(1001);所述的出气管(11)从后端盖(12)端面插入后腔体⑵内并与后腔体⑵的内腔(201)联通，所述的出气管(11)位于后腔体⑵的外腔(202)部分设有多个穿孔(1101)。
2.按照权利I所述的ー种柴油机催化转化消声器，其特征在于所述的多孔进气管(4)平行于催化剂载体布置。
3.按照权利I所述的ー种柴油机催化转化消声器，其特征在于在所述的多孔进气管(4)上的穿孔(401)呈360度周向均匀布置。
4.按照权利I所述的ー种柴油机催化转化消声器，其特征在于所述的出气管(11)的内端设有喇叭ロ (1102)。
5.按照权利I所述的ー种柴油机催化转化消声器，其特征在于所述的前腔体(I)和载体腔体(8)通过第一抱箍(14)连接，所述的载体腔体(8)和后腔体(2)通过第二抱箍(13)连接。
6.按照权利1-5任何一项所述的一种柴油机催化转化消声器，其特征在于整个SCR催化转化消声器通过连接法兰(3)与排气管道连接。
专利摘要本实用新型公开了一种流动性能好、压损适中，并具有消声功能的柴油机催化转化消声器，包括多孔进气管、多孔挡板、出气多孔板、出气管以及依次连接的前端盖、前腔体、载体腔体、后腔体和后端盖，在所述的载体腔体内设有催化剂载体，在所述的催化剂载体上涂覆有催化剂，其特征在于所述的多孔进气管悬置在前腔内内，其悬置端连接所述的多孔挡板；所述的出气多孔板设置在所述的后腔体内，并将所述的后腔体分隔成与所述的载体腔体相邻的内腔和与所述后端盖相邻的外腔，所述的出气多孔板上设有多个穿孔；所述的出气管从后端盖端面插入后腔体内并与后腔体的内腔联通，所述的出气管位于后腔体的外腔部分设有多个穿孔。
文档编号F01N1/06GK202431338SQ20112057468
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者周小燕, 孔芬霞, 张婷, 李兵, 许锦皋, 陆国栋 申请人:杭州银轮科技有限公司, 浙江银轮机械股份有限公司