一种在用柴油机尾气处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及尾气净化领域，具体涉及一种在用柴油机尾气处理系统。


背景技术：

2.柴油机具有输出扭矩大、热效率高等特点，广泛应用于道路车辆、工程机械、船舶等领域。但同时柴油机存在pm与nox排放高的缺点，对大气环境污染产生较大威胁。为减少或降低pm与nox对环境造成的污染，国家出台了一系列排放法规对在用柴油机的pm与nox排放进行限制。
3.为满足现行排放法规限值要求，需要对在用柴油机进行相应的改造和尾气治理。目前，柴油颗粒捕集器(dpf)与选择性催化还原剂(scr)分别是解决柴油机pm、nox污染物的主要后处理技术手段。基于现有的dpf与scr后处理技术，如何实现通过改造的方式同时降低在用柴油机pm与nox排放，并且要求改造简单、改造效果稳定可靠是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种在用柴油机尾气处理系统，以解决现有技术中柴油机pm与nox排放问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种在用柴油机尾气处理系统，包括封装主体和电控系统，封装主体由燃油混合管、doc、dpf、尿素混合器、scr构成，电控系统是由控制单元、燃油供给系统、再生报警系统、传感器系统、尿素喷射系统和监控终端构成，控制单元作为系统的控制中心，与燃油供给系统、再生报警系统、传感器系统、尿素喷射系统和监控终端连接。
6.进一步的，封装主体中的燃油混合管、doc、dpf、尿素混合器和scr依次连接。
7.进一步的，燃油供给系统是由燃油滤清器、电动油泵、燃油计量单元和喷嘴依次相连构成的，电动油泵和燃油计量单元与控制单元连接，喷嘴安装在燃油混合管的喷嘴座上。
8.进一步的，再生报警系统是由再生开关、再生报警灯和再生指示灯和控制单元连接构成的，安装在工作人员操作室。
9.进一步的，传感器系统由排气流量传感器、前nox浓度传感器、后nox浓度传感器、doc入口温度传感器、dpf入口温度传感器、scr入口温度传感器、scr出口温度传感器、压差传感器、pm浓度传感器共同组成，都与控制单元相连接。
10.进一步的，排气流量传感器安装与燃油混合管之前，前nox浓度传感器安装于燃油混合管与doc之间，后nox浓度传感器安装于scr的出口处，压差传感器管路连接dpf的前端和后端，pm浓度传感器安装在scr的出口处。
11.进一步的，尿素喷射系统是由按照尿素箱、非气辅尿素泵、尿素喷嘴的安装顺序，通过尿素管路连接构成的，尿素喷嘴安装在尿素混合器的安装座上。
12.进一步的，监控终端通过can总线与控制单元进行相互通讯，监控终端与云监控平
台通过无线通讯方式进行相互数据传输，云监控平台以无线通讯方式将数据传输至监控终端，监控终端通过can总线发射数据至控制单元。
13.基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：
14.无需对在用柴油机的原机系统进行改造，通过加装此系统便可实现在用柴油机的pm与nox排放控制，整个装置安装简单、维护方便，具有灵活性高、适配性广等特点，本实用新型装置采用尾管hc喷射技术，可以较好的对后处理装置进行热管理，有利于dpf再生及scr性能，同时本装置系统具备远程监控、远程通讯及远程标定功能，有助于系统标定及正常高效运行。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例的结构示意图；
16.图2是本实用新型的监控终端数据传输及远程标定系统示意图；
17.图中：01、控制单元；02、燃油滤清器；03、电动油泵；04、燃油计量单元；05、燃油喷嘴；06、排气流量传感器；07、燃油混合管；08、前nox浓度传感器；09、doc入口温度传感器；10、dpf入口温度传感器；11、压差传感器；12、尿素喷嘴；13、scr入口温度传感器；14、scr出口温度传感器；15、pm浓度传感器；16、后nox浓度传感器；17、doc；18、dpf；19、尿素混合器；20、scr；21、尿素箱；22、尿素泵；23、再生开关；24、再生报警灯；25、再生指示灯；26、监控终端；27、云监控平台。
具体实施方式
18.为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种在用柴油机尾气处理系统做进一步详细的描述。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.本实用新型使用基于doc dpf scr后处理技术，doc为柴油氧化催化器，dpf为柴油颗粒捕集器，scr为选择性催化还原转化器。
21.如图1所示，本实用新型提供的一种再用柴油机尾气处理系统，包括封装壳体和电控系统，其中封装主体燃油混合管07、doc17、dpf18、尿素混合器19、scr20构成，电控系统是由控制单元01、燃油供给系统、再生报警系统、传感器系统、尿素喷射系统和监控终端26构成，控制单元01作为系统的控制中心，与燃油供给系统、再生报警系统、传感器系统、尿素喷射系统和监控终端26连接。
22.封装主体中的燃油混合管07、doc17、dpf18、尿素混合器19和scr20依次连接，其中燃油混合管07促进燃油与尾气的混合，提高了燃油转化效率以及dpf18再生时的温度分布均匀性；doc17使燃油在催化剂的作用下被尾气中的氧气氧化，释放大量的热量加热尾气，为dpf18的再生提供高温条件；dpf18为pm捕集装置，能够在doc17提供的高温的条件下实现
再生功能；尿素混合器19的作用是促进尾气与尿素的混合与分解，提高了nox在scr20中的转化效率；scr20为nox催化还原的场所，nox在催化剂的作用下被尿素分解后的nh3还原，生成无污染的n2和h2o。
23.电控系统中的控制单元01是整个系统的控制中心，具备传感器信号采集与处理、控制逻辑执行、执行器的驱动、故障诊断和数据传输等功能，控制单元01与燃油供给系统、再生报警系统、传感器系统、尿素喷射系统和监控终端26相连接。
24.其中，燃油供给系统是由燃油滤清器02、电动油泵03、燃油计量单元04、燃油喷嘴05依次相连组成的，用于为dpf18再生时所需燃油进行供给，燃油过滤器02过滤燃油中的杂质，防止燃油供给系统堵塞，电动油泵03提供稳定的燃油，燃油计量单元04准确计量燃油的喷射量，燃油喷嘴05安装在燃油混合管07的喷嘴座上，在燃油压力的作用下，向燃油混合管07中喷射一定雾化程度燃油。
25.其中，再生报警系统是由再生开关23、再生报警器24、再生指示灯25连接在控制单元01上，安装与工作人员操作室构成的，再生开关23采用自复位式开关，启动dpf的再生，再生报警灯24采用红色声光报警灯，用于提醒现场工作人员dpf需要进行再生，再生指示灯25采用绿色灯，用于提醒现场工作人员dpf正处于再生过程中。
26.其中，传感器系统由排气流量传感器06、前nox浓度传感器08、后nox浓度传感器16、doc入口温度传感器09、dpf入口温度传感器10、scr入口温度传感器13、scr出口温度传感器14、压差传感器11、pm浓度传感器15共同组成，都与控制单元01进行电连接；排气流量传感器06安装于燃油混合管07之前，用于测量柴油机的排气流量大小，测量值作为燃油喷射量、尿素喷射量计算的主要依据之一，前nox浓度传感器08安装于燃油混合管07与doc 17之间，用于测量柴油机的nox原排浓度，测量值作为尿素喷射量计算的主要依据之一；后nox浓度传感器16安装于scr 20出口处，用于监测nox排放浓度，整个系统共有四路温度传感器，分别是安装于doc 17入口处的doc入口温度传感器09、dpf 18入口处的dpf入口温度传感器10、scr 20入口处的scr入口温度传感器13、scr 20出口处的scr出口温度传感器14；压差传感器11管路连接dpf 18前端和后端，用于测量dpf18前后的背压值，测量值作为dpf再生时机的判断依据。pm浓度传感器15安装于scr 20出口处，监测pm排放浓度。
27.其中，尿素喷射系统是由所述尿素喷射系统是由按照尿素箱21、非气辅尿素泵22、尿素喷嘴12的安装顺序，通过尿素管路连接构成的。尿素箱21用于存储尿素溶液，并且集成尿素液位和温度测量功能，非气辅尿素泵22前后分别与尿素箱21、尿素喷嘴12相连，提供稳定压力的尿素溶液，尿素喷嘴12作为尿素溶液计量与雾化装置，安装于尿素混合器19安装座上，向混合器中定量喷射具有一定雾化效果的尿素溶液。
28.如图2所示，监控终端26与控制单元01通过can总线相连接，进行通讯，监控终端26显示经过控制单元01处理的从传感器系统接收到的测量值，并且监控终端26还具备定位以及远程数据传输功能，监控终端26通过can总线发射信息至控制单元01；监控终端26与云监控平台27通过无线通讯方式进行数据传输，即监控终端26将上述显示的系统运行参数传输至云监控平台27进行显示与存储；同时，可通过云监控平台27远程标定系统关键参数，即云监控平台27也以无线通讯方式将数据传输至监控终端26，监控终端26通过can总线发射数据至控制单元01，进而实现系统关键参数的远程标定。
29.本实用新型的使用操作为：
30.在所述系统中，dpf喷油主动再生需在柴油机工况稳定且doc入口温度超过doc起燃温度条件下进行；scr尿素喷射需满足scr入口温度超过起喷温度阈值以及尿素喷射量大于系统最小尿素喷射量；若在用柴油机pm或nox满足排放法规，则仅使用装置中dpf或scr系统。如某待改造柴油机nox满足排放法规，只需处理pm，则去掉尿素箱21、非气辅尿素泵22、尿素喷嘴12、前nox浓度传感器08、后nox浓度传感器16、scr出口温度传感器14、尿素混合器19、scr 20。
31.本实用新型用于在用柴油机排放控制，对柴油机本体优化工作较少，无需对柴油机热管理、原排等相关参数进行台架标定，在安装完成后进行实车特有参数标定即可，具有改造简单、维修方便、灵活性高、适配性广等特点，适用于各类在用柴油机pm与nox尾气治理需求。
32.可以理解，本实用新型使通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。