一种SCR反应装置的制作方法

一种scr反应装置
技术领域
1.本实用新型涉及反应装置技术领域，具体涉及一种scr反应装置。


背景技术：

2.随着环境问题的日益突出，节能减排已经成为车辆及发动机的永无止境的要求，为此，各国都出台了一系列的车辆排放标准，并且越来越严格。对此，以内燃机为动力的车辆需要安装排放后处理系统以求满足排放要求。例如，目前主要用于对柴油发动机尾气中nox等污染物进行催化处理的scr(selective catalytic reduction)技术等已经成为柴油车辆等必需使用的技术。scr技术需要将nox还原反应剂定量喷射进发动机排气中，与排气混合后进入scr反应装置。
3.scr技术在车用发动机领域已经相对成熟，但车用发动机功率较小，最大不超过480kw。随着环保法规的不断升级，480kw以上的非道路大型发动机也需要匹配scr技术才能满足排放法规的要求，受scr反应装置的催化剂能力和流动阻力限值，目前申请的scr反应装置大都适应于480kw以下车用发动机领域，而针对非道路更大功率发动机的scr反应装置结构很少。


技术实现要素：

4.本实用新型设计了一种scr反应装置，如下技术方案：
5.一种scr反应装置，包括反应器桶体，反应器桶体内均布有若干个并列的催化单元，所述反应器桶体的进气端设有导流装置，通过所述导流装置将进气分为若干个进气流道。
6.作为一种优化的方案，所述反应器桶体内有前支撑板与后支撑板，通过所述前支撑板与反应器桶体内壁之间满焊连接，后支撑板与所述反应器桶体内壁之间段焊连接，前支撑板、后支撑板和反应器桶体内壁之间形成保温层，若干个所述催化单元设置于所述保温层内。
7.作为一种优化的方案，所述前支撑板与所述后支撑板之间有若干催化单元与之满焊连接或段焊连接，烟气只有通过催化单元才能到达scr反应装置的出口。
8.作为一种优化的方案，所述反应器桶体的进气端固接有进气锥管，所述导流装置位于所述进气锥管内。
9.作为一种优化的方案，所述反应器桶体的出气端固接有出气锥管，所述出气锥管的出口端固接有出气法兰。
10.作为一种优化的方案，所述出气法兰前的管壁上还设有nox传感器以及排温传感器。
11.作为一种优化的方案，所述进气锥管的进口通过管道与进气法兰连接。
12.作为一种优化的方案，所述导流装置两层导流锥之间通过导流支撑板固接。
13.作为一种优化的方案，所述导流装置外壁通过导流支架固接于所述进气锥管的内
壁上。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.采用多路催化单元并联满足大功率发动机nox催化剂能力的需求，通过调整催化剂单元并联数量，满足不同功率发动机的匹配需求，与现有结构相比结构更加简单，在满足催化能力的同时兼顾客户的背压要求。
16.采用强制导流结构，将进入反应装置的烟气强制分成若干分，分别流量催化剂单元，避免管径突变导致催化剂单元前端面气流流速不均匀，提高nox转化效率，降低nh3泄漏。
17.前支撑板与反应器桶体之间满焊密封，后支撑板与反应器桶体之间段焊。scr系统运行过程中前支撑板和后支撑板之间的催化单元外围被高温烟气包裹，形成高温烟气保温层，减少散热温度损失，缩短发动机启动过程中scr反应器起燃时间，提高发动机低温低负荷工况nox转化效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
19.图1为本实用新型的结构示意图。
20.图中：1-进气法兰；2-支撑板；3-导流装置；4-进气锥管；5-导流支架；6-反应器桶体；7-前支撑板；8-催化单元；9-后支撑板；10-出气锥管；11-nox传感器；12-排温传感器；13-出气法兰。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
22.如图1所示，scr反应装置，包括反应器桶体，反应器桶体6内均布有若干个并列的催化单元8，反应器桶体6的进气端设有导流装置3，通过导流装置3将进气分为若干个进气流道。
23.反应器桶体6内有前支撑板7与后支撑板9，通过前支撑板7与反应器桶体6内壁之间满焊连接，后支撑板9与反应器桶体6内壁之间段焊连接，前支撑板7、后支撑板9和反应器桶体6内壁之间形成保温层，若干个催化单元8设置于保温层内。
24.前支撑板7与后支撑板9之间有若干催化单元8与之满焊连接，烟气只有通过催化单元8才能到达scr反应装置的出口。
25.反应器桶体6的进气端固接有进气锥管4，导流装置3位于进气锥管4内。
26.反应器桶体6的出气端固接有出气锥管10，出气锥管10的出口端固接有出气法兰13。
27.出气法兰13前的管壁上还设有nox传感器11以及排温传感器12。
28.进气锥管4的进口通过管道与进气法兰1连接。
29.导流装置3两层导流锥之间通过导流支撑板2固接。
30.导流装置3外壁通过导流支架5固接于进气锥管4的内壁上。
31.导流装置3将烟气均匀的分布在催化单元8的前端面，保证速度分布的均匀性，提高nox转化效率，降低nh泄漏；
32.前支撑板7与反应器桶体6之间满焊密封，后支撑板9与反应器桶体6之间段焊。scr系统运行过程中前支撑板7和后支撑板9之间的催化单元8外围被高温烟气包裹，形成高温烟气保温层，减少散热温度损失，缩短发动机启动过程中scr反应器起燃时间，提高发动机低温低负荷工况nox转化效率。
33.多路催化单元8并联满足大功率发动机对催化能力的需求，可以调整催化剂的长度或并联催化剂的排数，在满足催化能力的同时兼顾客户的背压要求。
34.本装置的工作原理为：
35.进气法兰1与尿素混合管相连，发动机烟气进入scr反应器，经导流装置3形成速度均匀分布的气流，然后烟气流经催化单元8，在催化剂的作用下nox与尿素分解成的nh3反应，达到降低nox排放的目的。最终烟气经出气法兰13流出，与后续管路相连。
36.导流装置3与进气锥管4强制烟气均匀的分布在催化单元8的前端面，保证速度分布的均匀性，提高nox转化效率，减少nh3泄漏。
37.前支撑板7、催化单元8、后支撑板9三部分组成催化模块，前支撑板7和后支撑板9之间并联若干路催化单元8，可增加或减少催化单元8的并联数量或调整其长度，适应不同功率发动机nox转化能力的需求。前支撑板7和后支撑板9之间半密闭的空间对催华单元起到了很好的保温效果，提高了nox的催化效率。
38.scr反应器末端设计有nox传感器和排温传感器座，用来安装nox传感器11和排温传感器12。nox传感器11作为控制系统nox超标诊断或闭环控制的输入；排温传感器12作为控制系统尿素喷射策略的输入。
39.进气法兰1、进气锥管4、反应器桶体6、出气锥管10和出气法兰13焊接在一起，与scr反应器前后的装置或管路形成密闭空间。
40.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。