[发明专利]一种用电驱动泵线圈加热的液态还原剂计量喷射装置

说明书

本发明提供的用电驱动泵线圈加热的液态还原剂计量喷射装置，利用该计量喷射装置中具有输送或/和回抽功能液态还原剂电驱动泵电机或电磁铁的线圈加电产生的的热量,直接或间接对过滤储能装置等防冻设备及其防冻管路加热保温或加热解冻，不再设置专门加热解冻保温装置，大大降低地计量喷射装置的制造和运行成本。

技术领域

本发明属于柴油发动机尾气后处理领域，涉及一种用电驱动泵线圈加热的液态还原剂计量喷射装置，特别涉及一种用电驱动泵线圈加热的尿素水溶液计量喷射装置。

背景技术

液态还原剂(如尿素水溶液)计量喷射装置是柴油发动机选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction，简称SCR)中的一个重要装置，其工作原理为：计量喷射装置中的输送泵将尿素水溶液从尿素储存箱中被吸出，通过稳压单元形成稳定压力的尿素水溶液，再通过配量模块将尿素水溶液定量以细微雾状喷射进入催化消声器中，这样，细微雾状尿素水溶液首先在高温下发生水解和热解反应后生成氨气，然后氨气在催化消声器中与柴油发动机排放尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应，重新生成氮气和水，从而达到降低柴油发动机氮氧化物排放的目的。

如图1，为现有技术的一种尿素水溶液计量喷射装置，由尿素水溶液储存箱18、吸液管A2、前置过滤器3、吸液管B4、两位四通换向阀5、吸液管C6、输送泵7(具有尿素水溶液供给和回抽功能)、主喷射管A8、两位四通换向阀5、主喷射管B9、过滤储能装置1、喷射管10、配量模块11、回液管A12、压力传感器13(其作用是检测喷射压力的波动，将波动值传给控制器，控制器调整输送泵的转速或频率，使压力波动稳定在一定范围内)、压力阀14、回液管B15、节流阀16、回液管C17、回抽管A20、回抽管B19、回抽管C22和回抽管D21构成。

其工作原理如下：

建压过程：当计量喷射装置建压时，输送泵7和两位四通换向阀5开启，尿素水溶液储存箱18中尿素溶液经吸液管A2、前置过滤器3、吸液管B4、两位四通换向阀5、吸液管C6、输送泵7、主喷射管A8、两位四通换向阀5、主喷射管B9进入过滤储能装置1；当回液管A12中尿素水溶液压力达到9bar时压力阀14液体压力打开，过滤储能装置1中多余尿素水溶液经回液管A12、压力阀14、回液管B15、节流阀16、回液管C17回流至尿素水溶液储存箱18中，这样，输送泵7不断地运行保持过滤储能装置1中尿素水溶液压力不变。

计量喷射过程：当控制器接收到喷射信号时，配量模块11电控打开，过滤储能装置1中尿素水溶液经喷射管10由配量模块11中喷嘴定量喷射，同时输送泵7不断地运行补充过滤储能装置1中尿素水溶液使其压力保持稳定，且回液管A12中尿素水溶液压力达到9bar时液压打开压力阀14，使过滤储能装置1中多余尿素水溶液溢流回尿素水溶液储存箱18中。

抽空过程：先通电换向两位四通换向阀5，然后电控打开配量模块11中的喷嘴，再电控启动输送泵7，这样，停止计量喷射装置时，残留在计量喷射装置中尿素水溶液依次由喷射支路中配量模块11、喷射管10、过滤储能装置1，回抽支路中回抽管A20、两位四通换向阀5、回抽管B19，供给支路中吸液管C6，然后吸入输送泵7；再依次从供给支路中主喷射管8、回抽支路中回抽管C22、两位四通换向阀5、回抽管D21，再经供给支路中吸液管B4、过滤器3、吸液管A2，最后流回储存箱18。

上述计量喷射装置不仅所用两位四通换向阀5结构复杂，而且与其连接的回抽支路管路复杂，常常会使该换向阀和回抽支路管路内残留有一些尿素水溶液，导致其冬天经常被冻裂而无法使用；即使计量喷射装置停止使用时冬天未被冻裂，但是为了确保计量喷射装置在低温环境下能正常启动和运行，不仅要对该换向阀及其连接管路进行加热解冻和保温外，还要对除尿素水溶液储存箱18外其余设备和管道进行加热解冻和保温措施。如图2和3，为现有技术对上述计量喷射装置配套的电加热装置，将加热丝34注塑进塑料骨架35(塑料骨架材料采用尼龙或PA66)，该电加热装置的形状结构必须依附在上述计量喷射装置中除尿素水溶液储存箱18外的设备和管道外表面，其结构相当复杂且对其制造工艺要求较高。