[发明专利]机载尾气处理系统和使用柴油发动机的机器

说明书

本发明提供一种机载尾气处理系统，包括设置在尾气排放管中的混合器、用于将尿素水溶液喷射到所述混合器上的喷射装置、以及设置在所述尾气排放管中并且位于所述混合器下游的催化器，其特征在于，所述混合器以与所述尾气排放管的管壁之间保持间隙的方式设置在所述尾气排放管中。本发明还提供一种设置有所述机载尾气处理系统的使用柴油发动机的机器。根据本发明，可以避免在尾气排放管的管壁附近的混合器区域上形成结晶物质，从而防止或延缓尾气排放管的阻塞。

技术领域

本发明涉及使用柴油发动机的机器的尾气排放，尤其涉及一种机载尾气处理系统。

背景技术

柴油发动机由于具有可靠性好、热效率高、以及输出扭矩大等特性而被广泛用于小型、重型或大型车辆、船舶、发电机以及军用坦克等机器。柴油发动机排放的尾气中具有较高含量的氮氧化物，需要通过专用的机载尾气处理系统对尾气进行处理以后才能排放到大气中。对柴油发动机排放的尾气进行处理的一种有效技术是采用选择性催化还原(SCR)方法来降低柴油发动机排放的尾气中氮氧化物的含量。选择性催化还原(SCR)方法通过将尿素水溶液喷射到设置在尾气排放管中的混合器上，尿素水溶液与混合器上的叶片碰撞而裂解成小微粒并且热解产生氨气。在催化器中的催化剂的作用下，氨气作为还原剂将柴油发动机排放的尾气中有害的氮氧化物转化为无害的氮气和水蒸气。因而，机载尾气处理系统通常包括设置在尾气排放管中的混合器、用于将尿素水溶液喷射到混合器上的喷射装置、以及设置在尾气排放管中并且位于混合器下游的催化器。

在现有机载尾气处理系统中，混合器紧贴尾气排放管的管壁设置。在柴油发动机运行时，由于尿素水溶液热解成氨气时吸热以及通过尾气排放管的管壁向周围环境散热，尾气排放管的管壁附近区域的温度相对于尾气排放管的中心区域的温度会降低，被喷射到尾气排放管的管壁附近区域中的尿素水溶液不能被充分地热解成氨气，从而易于在尾气排放管的管壁附近的混合器区域上形成结晶物质。与柴油发动机以高负荷工况运行相比，柴油发动机以低负荷工况运行时排放的尾气温度更低，形成结晶物质的情况更加严重。当结晶物质到一定程度时，混合器上的结晶物质将阻塞排放管，导致柴油发动机背压升高，燃料消耗增加，尾气排放更加劣化，进而导致机载尾气排放诊断系统报警，从而使得控制系统自动限制柴油发动机的输出扭矩。

因而，需要对现有的用于使用柴油发动机的机器的机载尾气处理系统进行改进。

发明内容

本发明的一个目的就是要提出一种改进的机载尾气处理系统，这种机载尾气处理系统能够避免在混合器周围的尾气排放管的管壁上形成结晶物质。

为此，根据本发明的一方面，提供一种机载尾气处理系统，包括：

设置在尾气排放管中的混合器；

用于将尿素水溶液喷射到所述混合器上的喷射装置；以及

设置在所述尾气排放管中并且位于所述混合器下游的催化器；

其特征在于，所述混合器以与所述尾气排放管的管壁之间保持间隙的方式设置在所述尾气排放管中。

优选地，所述混合器通过支撑装置被支撑在所述尾气排放管的管壁上，以便在所述混合器与所述尾气排放管的管壁之间形成所述间隙。

优选地，所述支撑装置包括沿着周向均匀间隔开地设置在所述混合器的外周与所述尾气排放管的管壁之间的至少两个支撑块。

优选地，所述支撑装置包括沿着周向均匀间隔开地设置在所述混合器的外周与所述尾气排放管的管壁之间的四个支撑块。

优选地，所述混合器与所述尾气排放管的管壁之间的所述间隙的尺寸选择为1至20mm。

根据本发明的另一方面，提供一种使用柴油发动机的机器，其特征在于，所述机器设置有如上所述的机载尾气处理系统。