專利名稱：船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝scr系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，具體的說是一種促柴油機(jī)尾氣與尿素混合的引氣管路。
背景技術(shù)：
目前，SCR被認(rèn)為是重型柴油機(jī)最可性的NOx排放控制后處理技術(shù)，SCR的關(guān)鍵影響因素除了催化劑之外就是尿素和尾氣的混合均勻程度，因此SCR系統(tǒng)的進(jìn)氣管路在整個(gè)管路系統(tǒng)中顯的尤其重要。常規(guī)的柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路普遍采用的是中軸向多孔噴射加上單級(jí)葉輪式混合器達(dá)到尾氣與尿素的混合，這種常規(guī)的進(jìn)氣管路設(shè)計(jì)不能 滿足大功率柴油機(jī)大直徑排氣管路的環(huán)境。中心軸向噴射會(huì)出現(xiàn)噴射不到位(尾氣管路直徑過大，貼近管壁的尾氣和尿素接觸不夠)，單噴嘴的噴射量控制精度不高，同時(shí)過長的噴射管路置于尾氣管路中造成了噴射角度的不穩(wěn)定性，易受到氣流和振動(dòng)的影響；單級(jí)葉輪式混合器沒有考慮到氣流運(yùn)動(dòng)中重力的影響，在小管徑的中重力可以忽視，但是在大功率柴油機(jī)尾氣脫硝的應(yīng)用中，管徑大、管程長，同時(shí)噴入的尿素量大，轉(zhuǎn)化為NH3需要一定的時(shí)間，這樣就不得不考慮重力對(duì)多相流動(dòng)(尿素+尾氣)的影響。中心軸向噴射加上單級(jí)葉輪式式混合器的進(jìn)氣管路設(shè)計(jì)并不適用于大功率柴油機(jī)的尾氣脫硝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服常規(guī)SCR進(jìn)氣管路應(yīng)用于船大功率柴油機(jī)尾氣脫硝的不足，提供一種船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，該管路系統(tǒng)能適用于船用大功率柴油機(jī)排氣管徑大管徑、大排量、大尿素噴入量的環(huán)境。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)氣管體、尿素噴射孔、噴嘴、一級(jí)混合器、二級(jí)混合器，所述一級(jí)混合器、二級(jí)混合器兩個(gè)獨(dú)立的混合器平行安裝在進(jìn)氣管體內(nèi)，噴嘴安裝于管體外側(cè)，在管體的前段設(shè)置有尿素噴射孔，進(jìn)氣管體兩端裝有法蘭。所述一級(jí)混合器、二級(jí)混合器兩個(gè)獨(dú)立的混合器結(jié)構(gòu)相同，其中一個(gè)獨(dú)立的混合器包括圓環(huán)體、第一導(dǎo)流板、第二導(dǎo)流板、第三導(dǎo)流板、第四導(dǎo)流板、第五導(dǎo)流板、第六導(dǎo)流板；第一導(dǎo)流板、第二導(dǎo)流板、第三導(dǎo)流板、第四導(dǎo)流板、第五導(dǎo)流板、第六導(dǎo)流板相互平行的內(nèi)嵌在圓環(huán)體內(nèi)，且第一導(dǎo)流板、第二導(dǎo)流板、第三導(dǎo)流板、第四導(dǎo)流板、第五導(dǎo)流板、第六導(dǎo)流板之間長度各不相同。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一導(dǎo)流板前端突出，第一導(dǎo)流板上設(shè)置有擾流翅片。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二導(dǎo)流板前端突出，第二導(dǎo)流板上設(shè)置有擾流翅片及后突導(dǎo)流片。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第三導(dǎo)流板前端突出，第三導(dǎo)流板上設(shè)置有擾流翅片及后突導(dǎo)流片。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第四導(dǎo)流板前端突出，第四導(dǎo)流板上設(shè)置有擾流翅片及后突導(dǎo)流片。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第五導(dǎo)流板前端突出，第五導(dǎo)流板上設(shè)置有擾流翅片及后突導(dǎo)流片。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第六導(dǎo)流板前端突出，第六導(dǎo)流板上設(shè)置有擾流翅片、前突擾流片及后突擾流片。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理；多點(diǎn)噴射占據(jù)管段少，結(jié)構(gòu)緊湊，多級(jí)混合使得混合均勻，沒有活動(dòng)部件，運(yùn)行安全可靠；尿素與尾氣混合均勻，轉(zhuǎn)換效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單易安裝檢修；由于加強(qiáng)尿素與尾氣的混合，提高NOx的轉(zhuǎn)化效率，且結(jié)構(gòu)簡單易于在行船期間安裝檢修。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)左視圖。圖3為本發(fā)明噴射點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明立體示意圖。圖5為本發(fā)明第一導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)不意圖。圖6為本發(fā)明第二導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明第三導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明第四導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明第五導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本發(fā)明第六導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述
如圖I 圖3所示，本發(fā)明主要由管體I、尿素噴射孔2、噴嘴3、一級(jí)混合器4、二級(jí)混合器5組成。本發(fā)明尿素噴射孔2設(shè)置在管體I的前段，在同一截面設(shè)置4個(gè)噴射點(diǎn)，噴嘴3安裝于管體I外側(cè)的噴射孔位置，所述一級(jí)混合器4、二級(jí)混合器5兩個(gè)獨(dú)立的混合器平行安裝在進(jìn)氣管體I內(nèi)，在管體I的前段設(shè)置有尿素噴射孔2，在噴射孔2后一定距離位置布置有一級(jí)混合器4，在管路末端設(shè)置二級(jí)混合器5，二級(jí)混合器直接焊接安裝于管體I內(nèi)，兩個(gè)混合器之間的距離可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整；進(jìn)氣管體I兩端裝有法蘭6。所述一級(jí)混合器4、二級(jí)混合器5兩個(gè)獨(dú)立的混合器結(jié)構(gòu)相同。其中一個(gè)獨(dú)立的混合器5包括圓環(huán)體5-1、第一導(dǎo)流板5-2、第二導(dǎo)流板5-3、第三導(dǎo)流板5-4、第四導(dǎo)流板5_5、第五導(dǎo)流板5-6、第六導(dǎo)流板5-7 ;第一導(dǎo)流板5-2、第二導(dǎo)流板5-3、第三導(dǎo)流板5_4、第四導(dǎo)流板5-5、第五導(dǎo)流板5-6、第六導(dǎo)流板5-7相互平行的內(nèi)嵌在圓環(huán)體5-1內(nèi)，且第一導(dǎo)流板5-2、第二導(dǎo)流板5-3、第三導(dǎo)流板5-4、第四導(dǎo)流板5-5、第五導(dǎo)流板5_6、第六導(dǎo)流板5_7之間長度各不相同。
所述第一導(dǎo)流板5-2前端突出，第一導(dǎo)流板5-2上設(shè)置有擾流翅片7。所述第二導(dǎo)流板5-3前端突出，第二導(dǎo)流板5-3上設(shè)置有擾流翅片8及后突導(dǎo)流片9。所述第三導(dǎo)流板5-4前端突出，第三導(dǎo)流板5-4上設(shè)置有擾流翅片10及后突導(dǎo)流片11。所述第四導(dǎo)流板5-5前端突出，第四導(dǎo)流板5-5上設(shè)置有擾流翅片12及后突導(dǎo)流片13。
所述第五導(dǎo)流板5-6前端突出，第五導(dǎo)流板5-6上設(shè)置有擾流翅片14及后突導(dǎo)流片15。所述第六導(dǎo)流板5-7前端突出，第六導(dǎo)流板5-7上設(shè)置有擾流翅片17、前突擾流片16及后突導(dǎo)流片18。所述的進(jìn)氣管路中的噴射裝置的尿素噴射方向?yàn)閺较驀娚?，噴射點(diǎn)的位置設(shè)置為同截面對(duì)稱布置，各噴射點(diǎn)之間的角度距離可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。所述的進(jìn)氣管路中的一級(jí)混合器和二級(jí)混合器，為相同結(jié)構(gòu)，混合模式是上下翻騰混合，調(diào)整兩個(gè)混合器之間的距離達(dá)到疊加混合，使得混合更均勻。本發(fā)明的工作原理與工作過程
尾氣有入口進(jìn)入進(jìn)氣管路中，在經(jīng)過尿素噴射孔2時(shí)，噴嘴3根據(jù)檢測到的NOx的含量噴入適量尿素，四個(gè)不同角度的噴嘴噴射的尿素相互擾動(dòng)，促進(jìn)尿素與尾氣的混合，在尿素與尾氣在通過兩級(jí)混合器的過程中，尿素發(fā)生熱解、水解生產(chǎn)NH3，且尾氣和NH3充分混合，混合尾氣進(jìn)入凈化器中，NOx與NH3發(fā)生反應(yīng)，生成N2和H20。本發(fā)明能有效應(yīng)用于船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)，加強(qiáng)尿素與尾氣的混合，提高NOx的轉(zhuǎn)化效率，且結(jié)構(gòu)簡單易于在行船期間安裝檢修。
權(quán)利要求
1.一種船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，其特征是包括進(jìn)氣管體(I)、尿素噴射孔(2)、噴嘴(3)、一級(jí)混合器(4)、二級(jí)混合器(5)，所述一級(jí)混合器(4)、二級(jí)混合器(5)兩個(gè)獨(dú)立的混合器平行安裝在進(jìn)氣管體(I)內(nèi)，噴嘴(3)安裝于進(jìn)氣管體(I)外側(cè)，所述進(jìn)氣管體(I)兩端分別裝有法蘭(6)。
2.如權(quán)利要求I所述的船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，其特征是所述二級(jí)混合器(5)包括圓環(huán)體(5-1)、第一導(dǎo)流板(5-2)、第二導(dǎo)流板(5-3)、第三導(dǎo)流板(5-4)、第四導(dǎo)流板(5-5)、第五導(dǎo)流板(5-6)、第六導(dǎo)流板(5-7);第一導(dǎo)流板(5-2)、第二導(dǎo)流板(5-3)、第三導(dǎo)流板(5-4)、第四導(dǎo)流板(5-5)、第五導(dǎo)流板5-6、第六導(dǎo)流板5-7相互平行的內(nèi)嵌在圓環(huán)體5-1內(nèi)，且第一導(dǎo)流板(5-2)、第二導(dǎo)流板(5-3)、第三導(dǎo)流板(5-4)、第四導(dǎo)流板(5-5 )、第五導(dǎo)流板(5-6 )、第六導(dǎo)流板(5-7 )之間長度各不相同。
3.如權(quán)利要求I所述的船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，其特征是所述第一導(dǎo)流板(5-2)前端突出，第一導(dǎo)流板(5-2)上設(shè)置有擾流翅片(J)。
4.如權(quán)利要求I所述的船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，其特征是所述第二導(dǎo)流板(5-3)前端突出，第二導(dǎo)流板(5-3)上設(shè)置有擾流翅片(8)及后突導(dǎo)流片(9)。
5.如權(quán)利要求I所述的船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，其特征是所述第三導(dǎo)流板(5-4)前端突出，第三導(dǎo)流板(5-4)上設(shè)置有擾流翅片(10)及后突導(dǎo)流片(II)。
6.如權(quán)利要求I所述的船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，其特征是所述第四導(dǎo)流板(5-5 )前端突出，第四導(dǎo)流板(5-5 )上設(shè)置有擾流翅片(12 )及后突導(dǎo)流片(13)。
7.如權(quán)利要求I所述的船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，其特征是所述第五導(dǎo)流板(5-6)前端突出，第五導(dǎo)流板(5-6)上設(shè)置有擾流翅片(14)及后突導(dǎo)流片(15)。
8.如權(quán)利要求I所述的船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，其特征是所述第六導(dǎo)流板(5-7)前端突出，第六導(dǎo)流板(5-7)上設(shè)置有擾流翅片(17)、前突擾流片(16)及后突擾流片(18)。
9.如權(quán)利要求I所述的船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR系統(tǒng)進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，其特征是所述進(jìn)氣管體(I)的前段設(shè)置有尿素噴射孔(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種船用大功率柴油機(jī)尾氣脫硝SCR進(jìn)氣管路結(jié)構(gòu)，具體的說是一種促柴油機(jī)尾氣與尿素混合的引氣管路。其包括進(jìn)氣管體、尿素噴射孔、噴嘴、一級(jí)混合器、二級(jí)混合器，所述一級(jí)混合器、二級(jí)混合器兩個(gè)獨(dú)立的混合器平行安裝在進(jìn)氣管體內(nèi)，噴嘴安裝于管體外側(cè)，在管體的前段設(shè)置有尿素噴射孔，進(jìn)氣管體兩端裝有法蘭。所述一級(jí)混合器、二級(jí)混合器兩個(gè)獨(dú)立的混合器結(jié)構(gòu)相同，本發(fā)明多點(diǎn)噴射占據(jù)管段少，結(jié)構(gòu)緊湊，多級(jí)混合使得混合均勻，沒有活動(dòng)部件，運(yùn)行安全可靠；尿素與尾氣混合均勻，轉(zhuǎn)換效率高，運(yùn)行穩(wěn)定；由于加強(qiáng)尿素與尾氣的混合，能提高NOx的轉(zhuǎn)化效率，且結(jié)構(gòu)簡單易于在行船期間安裝檢修。
文檔編號(hào)F01N3/28GK102840017SQ20121037736
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者焦偉江, 呂柏林, 應(yīng)錫興, 過曉惠 申請(qǐng)人:江蘇綠源環(huán)?？萍加邢薰?br>