Scr系統中的液體加熱式計量噴射泵的製作方法
2023-05-22 16:31:06
專利名稱：Scr系統中的液體加熱式計量噴射泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種柴油車尾氣處理淨化系統中還原劑的噴射控制裝置，尤其涉及一種SCR(Elective Catalyst Reaction，選擇性催化轉化路線)系統中的液體加熱式計
量噴射泵。
背景技術：
隨著社會對環境保護要求的越來越高，國家對環境保護的力度越來越大，就機動車排放方面國家相關部門已出臺相關政策，尤其是「國IV標準」的推行，對機動車排放控制更趨嚴格，需要在滿足「國III標準」基礎上再進一步降低30% 50%的汙染物才能達標，按標準正常實施進程，全國範圍將於2012年實施「國IV標準」。現已知，選擇性催化還原技術(SCR)是機動車尾氣後處理技術的主流路線，即將還原劑(行業內稱為「添藍」)經過霧化定量噴射進排氣管路，並通過SCR催化劑將廢氣中的主要有害氣體NOX轉化成氮氣和水排出，達到尾氣淨化的目的，這也是實現「國IV標準」 最普遍的技術路線。在SCR系統中最普遍的還原劑是32. 5%的尿素水溶液，該溶液在-11 °C時會結冰， 尤其在寒冷的冬季，一些地方的氣溫可低至_30°C以下，這使得SCR系統在溫度較低的地區的使用受到限制，因此要通過對尿素存儲裝置和管路的加熱來解決結冰問題；現有技術中， 對計量噴射泵的加熱，主要採用電加熱，即通過對功率電阻通電升溫的方式進行加熱，該加熱方式增加了導線連接，拆卸維護困難，且耗能高，對蓄電池壽命也有影響。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的缺陷，提出一種結構緊湊，便於維護，且具有加熱功能的SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵。為實現上述目的，本實用新型提出如下技術方案SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，用於對SCR系統中的還原劑進行噴射，所述液體加熱式計量噴射泵包括計量噴射單元和對所述計量噴射單元進行加熱的水加熱單元，所述計量噴射單元包括泵體、設置在泵體上的膜片泵和計量閥，以及供還原劑回流的回液接頭，所述水加熱單元包括形成於泵體內及泵體表面上的複數段水循環管道。優選地，所述計量噴射裝置還包括與泵體相扣合的蓋體，所述蓋體與泵體間形成一封閉空間，至少所述膜片泵和計量閥置於所述封閉空間內。所述計量噴射單元還包括與所述泵體相配合的基板，所述泵體設置在所述基板上。所述回液接頭設置於所述基板上。所述水加熱單元包括形成於泵體內和泵體上的複數段水循環管道，以及設置於泵體上的進水接頭和出水接頭，所述進水接頭和出水接頭與所述水循環管道接通。所述泵體上還設置有複數段液流管路，以及和所述液流管路相接的吸液接頭和出液接頭，所述吸液接頭、膜片泵、計量閥和出液接頭通過所述液流管路相串聯。所述計量噴射泵還包括用於還原劑回流的回流管路，所述回流管路包括設置於所述泵體和基板間的第一流道區和第二流道區，以及延伸至基板下表面的第三流道區。所述計量噴射單元還包括過濾器，所述過濾器串聯在所述計量閥上遊的泵體上。所述計量噴射單元還包括控制還原劑噴射的控制單元。所述計量噴射單元還包括對所述泵體進行溫度監控的溫度傳感器。與現有技術相比，本實用新型SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵採用將經加熱的發動機冷卻水引入計量泵，提高了能量的利用率，節省了對計量泵單獨進行加熱的加熱裝置；同時，本實用新型計量噴射泵的結構緊湊，集成化程度高，也便於日常維護。
圖1是本實用新型SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵的立體視圖；圖2是圖1的立體分解視圖；圖3是本實用新型SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵的的接線圖；圖4是本實用新型中的泵體的俯視圖；圖5是本實用新型中的泵體的仰視圖；圖6是本實用新型中的基板的仰視圖。圖中元件的標號
計量噴射單元1蓋體2泵體3膜片泵31過濾器32計量閥33混合腔34第一壓力傳感器35第二壓力傳感器36控制單元37膜片閥38單向閥39基板4液流通道5液流管路51回流管路52第一流道區521第二流道區522第三流道區523吸液接頭53出液接頭54回液接頭55貫穿孔61環形槽62儲液箱7水加熱單元8進水接頭81出水接頭82水循環管道83第一流道831第二流道832第三流道833溫度傳感器9
具體實施方式
下面將結合本實用新型的附圖，對本實用新型優選實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。如圖1-圖6所示，本實用新型SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，用於將SCR 系統中的還原劑噴射入排氣管內，其包括計量噴射單元1和對所述計量噴射單元進行加熱
4的水加熱單元8，所述計量噴射單元包括蓋體2、泵體3、基板4、膜片泵31、過濾器32、計量閥33、混合腔34、第一壓力傳感器35、第二壓力傳感器36、控制單元37，以及形成於泵體上的供還原劑流動的液流通道5。結合圖1、圖2和圖3所示，所述蓋體2扣合於泵體3上，其與泵體3間形成一封閉空間，所述膜片泵31、計量閥33、混合腔34、第一壓力傳感器35和第二壓力傳感器36均設置在所述蓋體2和泵體3所形成的封閉空間內，所述過濾器32置於所述蓋體2外側的泵體 3上，便於清潔維護；所述膜片泵31用於將還原劑抽吸到泵體3內的液流通道5中，從而為還原劑的輸送提供動力源。所述泵體3設置於所述基板4上，所述液流通道5貫穿設置於所述泵體3內及泵體3和基板4的表面上。所述過濾器32固定安裝於泵體3上，用於過濾和抑制壓力波動，所述計量閥33在本實施例中採用的是高精度尿素專用計量閥，用於對還原劑進行計量噴射。計量閥33的一端通過泵體內的液流通道5與過濾器32相連接，而另一端與混合腔34相連接，該混合腔34 串聯在計量閥33的下遊，主要起到氣液的混合霧化功能，以形成均勻的懸浮液，優化淨化效果。結合圖3、圖5及圖6所示，所述液流通道5包括複數段液流管路51和回流管路 52，以及吸液接頭53、出液接頭M和回液接頭55。本實施例中，所述液流管路51貫穿設置於泵體3內側及泵體下表面與基板4間的封閉腔體內，所述回流管路52用於還原劑的回流，其包括設置於泵體3和基板4間的第一流道區521和第二流道區522，以及延伸至基板下表面的第三流道區523，所述吸液接頭53和回液接頭55設置在所述基板4的側壁上，所述出液接頭討亦設置在所述泵體3的側壁上，所述吸液接頭53、膜片泵31、計量閥33、混合腔34和出液接頭M通過所述液流管路51相串聯，所述回液管路52經過膜片閥38和所述的回液接頭陽相接。工作時，還原劑經膜片泵31被抽吸到泵體3內，然後經過單向閥39被輸送到泵體下表面與基板密封的液流管路51和回流管路52的部分內，在回流管路52中，當膜片閥38 打開的狀態下，由於回流管路受壓較小，還原劑會通過膜片閥38由第一流道區511流入第二流道區512，然後再經過基板4下表面上的第三流道區523及回液接頭55後，還原劑被返流入儲液箱7內，完成回流排空。當所述膜片閥38關閉時，還原劑可以通過貫通液流管路51及泵體的貫穿孔61流入安裝所述過濾器32的環形槽62內，再與所述過濾器32的進液口相接，所述液流管路51 再依次管路連通計量閥33和出液接頭M。結合圖2、圖3、圖5示，本實用新型SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵還包括水加熱單元8，所述水加熱單元8採用加熱後的發動機冷卻水在泵體上的水循環管道內循環流動，在寒冷的季節或較低的溫度環境中可以對泵體及泵體內的還原劑進行加熱，其包括進水接頭81、出水接頭82和複數段水循環管道83，所述水循環管道83包括設置在泵體3內的第一流道831和第二流道832，以及形成於泵體3下表面與基板4間的第三流道833，第一流道831和第二流道832分別與設置在泵體側壁上的進水接頭81和出水接頭82相接。 以對泵體3及泵體內的還原劑形成良好的加熱。所述控制單元37電連接所述膜片泵31、計量閥33，以及裝設於計量閥33兩端的第一壓力傳感器35和第二壓力傳感器36，其中第一壓力傳感器35設置在所述計量閥33的上遊端，第二壓力傳感器36設置在所述計量閥33的下遊端，第一壓力傳感器35和第二壓力傳感器36根據控制單元接收到的命令噴射量和計量閥兩端的壓差，並計算計量閥33的開啟脈衝的佔空比，達到精確計量的目的。更優地，如圖3所示，在所述泵體3內還裝設有測量泵體內還原劑溫度的溫度傳感 9 ο當控制單元接受到發動機點火信號時，控制單元37控制膜片泵31內的電機以某一固定轉速開始排空動作，使得液流通道5中的還原劑通過回流管路返回到儲液箱7 (見圖 3)中，約30秒後，控制單元37控制電磁閥開啟氣源來關閉排空迴路，此時膜片泵31繼續工作，還原劑經液流管路51和過濾器32後被泵體3送到計量閥33的上遊，其壓力持續增加， 當計量閥33上遊的第一壓力傳感器35的壓力值Pl達到設定值時，膜片泵31電機停轉，控制單元37接受到噴射請求，並控制計量閥33開始計量噴射，第二壓力傳感器36用於採集計量閥下遊的壓力值P2，以計算壓差，並調整計量閥打開脈寬。在控制單元37控制壓縮空氣單元關閉回液膜片後、噴射前，第一壓力傳感器35的壓力值(Pl)較小，此時控制單元37控制膜片泵31內的電機以預先設定的轉速運行，大約 5s後，過濾腔內的壓力Pl達到噴射壓力值；開始噴射後Pl會下降，下降速度與噴射量有關，為了維持Pl穩定，電機開始工作，過濾腔補充還原劑，以維持Pl值的穩定，此過程中，電機轉速根據噴射量和當前Pl值進行閉環控制，達到精確計量的目的。當溫度較低需要加熱時，控制單元37接受到溫度傳感器的低溫信號時，控制單元會控制打開水加熱單元8，加熱後的發動機冷卻水依次流經進水接頭81、水循環管道83和出水接頭82，實現了計量噴射單元的加熱。本實用新型的技術內容及技術特徵已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基於本實用新型的教示及揭示而作種種不背離本實用新型精神的替換及修飾，因此，本實用新型保護範圍應不限於實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本實用新型的替換及修飾，並為本專利申請權利要求所涵蓋。
權利要求1.SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，用於對SCR系統中的還原劑進行噴射，其特徵在於所述液體加熱式計量噴射泵包括計量噴射單元和對所述計量噴射單元進行加熱的水加熱單元，所述計量噴射單元包括泵體、設置在泵體上的膜片泵和計量閥，以及供還原劑回流的回液接頭；所述水加熱單元包括形成於泵體內及泵體表面上的複數段水循環管道。
2.根據權利要求1所述的SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，其特徵在於所述計量噴射裝置還包括與泵體相扣合的蓋體，所述蓋體與泵體間形成一封閉空間，至少所述膜片泵和計量閥置於所述封閉空間內。
3.根據權利要求1所述的SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，其特徵在於所述計量噴射單元還包括與所述泵體相配合的基板，所述泵體設置在所述基板上。
4.根據權利要求3所述的SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，其特徵在於所述回液接頭設置於所述基板上。
5.根據權利要求1至4任意一項所述的SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，其特徵在於所述水加熱單元還包括設置於泵體上的進水接頭和出水接頭，所述進水接頭和出水接頭與所述水循環管道接通。
6.根據權利要求1至4任意一項所述的SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，其特徵在於所述泵體上還設置有複數段液流管路，以及和所述液流管路相接的吸液接頭和出液接頭，所述吸液接頭、膜片泵、計量閥和出液接頭通過所述液流管路相串聯。
7.根據權利要求1至4任意一項所述的SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，其特徵在於所述計量噴射泵還包括用於還原劑回流的的回流管路，所述回流管路包括設置於所述泵體和基板間的第一流道區和第二流道區，以及延伸至基板下表面的第三流道區。
8.根據權利要求1至4任意一項所述的SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，其特徵在於所述計量噴射單元還包括過濾器，所述過濾器串聯在所述計量閥上遊的泵體上。
9.根據權利要求1至4任意一項所述的SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，其特徵在於所述計量噴射單元還包括控制還原劑噴射的控制單元。
10.根據權利要求1至4任意一項所述的SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，其特徵在於所述計量噴射單元還包括對所述泵體進行溫度監控的溫度傳感器。
專利摘要本實用新型揭示了SCR系統中的液體加熱式計量噴射泵，用於將SCR系統中的還原劑噴射至排氣管中，其包括計量噴射單元和對所述計量噴射單元進行加熱的水加熱單元，所述計量噴射單元包括泵體、設置在泵體上的膜片泵和計量閥，基板及液流通道；所述液流通道包括設置於泵體上的液流管路，回流管道，吸液接頭、出液接頭和回液接頭，所述水加熱單元包括設置於泵體上的水循環管道、進水接頭和出水接頭。本實用新型液體加熱式計量噴射泵採用將加熱後的發動機冷卻水引入計量泵中使其循環流動，在寒冷的季節可以對泵體及泵體內的還原劑進行加熱，提高了能量的利用率，且結構緊湊，集成化程度高。
文檔編號B01D53/94GK202081942SQ201120194529
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日
發明者郝慶軍 申請人:蘇州派格力減排系統有限公司