專利名稱：一種防止尿素溶液結(jié)冰凍裂容器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于柴油機尾氣氮氧化物污染控制設(shè)備領(lǐng)域，進一步涉及一種柴油機后處 理系統(tǒng)防止尿素溶液結(jié)冰凍裂存儲容器與供給裝置的裝置。
背景技術(shù)：
柴油機以較高的熱效率和較低的廢氣排放在世界各地的各行各業(yè)得到了廣泛的 應用，但其較高的氮氧化物排放一直是困擾人們的一個問題。選擇催化還原技術(shù)(SCR)是 控制柴油機氮氧化物的有效方法，該技術(shù)通常使用一定濃度的尿素溶液(車用尿素溶液) 來選擇催化柴油機排放出來氮氧化物。而車用尿素溶液-irC就開始結(jié)冰，體積會膨脹9% 左右。由于柴油機或柴油車會在低溫條件下工作，因此尿素存儲容器和供給裝置都需要采 取防止結(jié)冰凍裂的措施。柴油機SCR系統(tǒng)中主要有三個需要進行防止結(jié)冰裂的部件尿素箱(罐)、尿素壓 力腔(如穩(wěn)壓腔、泵等)和連接管路。目前一般采用三種措施來防止結(jié)冰凍裂容器一種是 預留膨脹空間，一種是排空尿素溶液，另一種是采用彈性材料。預留膨脹空間一般增大體積 或預留形變余量，如存放尿素溶液的尿素箱，在低溫條件下加注尿素溶液時，不能加滿，會 留下10%的空間。排空尿素溶液是在容器不工作時，將容器內(nèi)的尿素溶液部分排空或全部 排空，如某型柴油機SCR系統(tǒng)中在停機前會將尿素濾罐中存留的尿素溶液排出三分之一左 右。彈性材料是指使用膨脹比超過尿素溶液的材料，如柴油車上尿素溶液管道通常采用橡 膠管而不用金屬管就是如此。上面三種方法廣泛應用于柴油機SCR系統(tǒng)中，但仍存在一些不足。第一種方法需 要增大容器或提高容器設(shè)計難度，而且不適用于密閉環(huán)境；第二種方法需要增加尿素泵和 換向閥，此外增加了控制系統(tǒng)的難度；第三種方法對材料有特殊要求，并且不適用于壓力容 器如穩(wěn)壓腔的情況，在該情況下會增大壓力的波動；此外彈性材料在變形后會影響整個系 統(tǒng)的密封，可能會造成尿素溶液泄漏或部件損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)形式簡單、不增加系統(tǒng)體積、運行可靠、成本低廉 的防止尿素溶液結(jié)冰凍裂容器的裝置。本發(fā)明防止尿素溶液結(jié)冰凍裂容器的裝置，通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)，所述尿 素溶液容器內(nèi)放置彈性材料，防止尿素溶液結(jié)冰凍裂容器。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點(1)不需要增大尿素溶液容器體積或預留形變量?？梢詼p小尿素溶液存儲容器或 壓力容器的體積，從而解決了柴油機SCR系統(tǒng)裝車時因此附件過多而導致安裝空間緊張的 難題。(2)對尿素溶液存儲容器或壓力容器不需要進行尿素溶液泵排空，簡化了系統(tǒng)功 能結(jié)構(gòu)，減少了控制器工作，提高了系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性。
3
(3)由于彈性材料在尿素噴射壓力下變形很小，因此不會造成噴射壓力波動。(4)由于是利用彈性材料在尿素溶液結(jié)冰膨脹而被壓縮，因此不會造成尿素溶液 容器變形，從而保證了系統(tǒng)的密封性和可靠性。(5)本發(fā)明所采用的彈性材料成本低廉，具有很好的經(jīng)濟性。


圖1是本發(fā)明原理圖(未結(jié)冰狀態(tài))；圖2是本發(fā)明原理圖(結(jié)冰狀態(tài))。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。如圖1所示，該裝置包括存儲尿素溶液的容器1 ；放置于容器1中的彈性材料3 ； 安裝在容器上的閥門或接頭4、5。本發(fā)明原理如下在尿素溶液沒有結(jié)冰時如圖1，彈性材料3體積基本保持不變；當尿素溶液開始結(jié)冰時如圖2，容器1內(nèi)壓力上升，彈性材料3在壓力的作用下縮 小，由于體積減小，從而避免因為壓力過高凍裂容器；當結(jié)冰后尿素溶液在化冰系統(tǒng)的作用下融化時，容器內(nèi)壓力恢復到正常值，此時 彈性材料由于外界壓力降低而恢復到正常體積；容器1內(nèi)尿素溶液壓力基本保持在大氣壓或者尿素溶液噴射壓力，尿素溶液噴射 壓力目前不超過8個大氣壓力，遠遠低于結(jié)冰時產(chǎn)生的膨脹壓力。因此選擇合適壓縮比和 體積等參數(shù)的彈性材料完全可以防止尿素溶液結(jié)冰體積膨脹而導致容器凍裂；一般可以選擇實心或者中空的塑料、橡膠、泡沫等彈性材料，該彈性材料 在-40-90°C溫度范圍條件和尿素溶液介質(zhì)中正常工作；彈性材料布置位置可以布置在容器內(nèi)部任何位置，通常布置在中間或者容器內(nèi) 壁，以便于加工和安裝。
權(quán)利要求
一種防止尿素溶液結(jié)冰凍裂容器的裝置，其特征是，所述尿素溶液容器內(nèi)放置彈性材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)形式簡單、不增加系統(tǒng)體積、運行可靠、成本低廉的防止尿素溶液結(jié)冰凍裂容器的裝置。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)，所述尿素溶液容器內(nèi)放置彈性材料，防止尿素溶液結(jié)冰凍裂容器。本發(fā)明不需要增大尿素溶液容器體積或預留形變量?？梢詼p小尿素溶液存儲容器或壓力容器的體積，從而解決了柴油機SCR系統(tǒng)裝車時因此附件過多而導致安裝空間緊張的難題。
文檔編號B65D90/22GK101955006SQ20101029850
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者劉宏威, 卜建國, 姚廣濤, 姜大海, 龐海龍, 張春潤, 徐正飛, 柳貴東, 資新運, 鄧成林 申請人:中國人民解放軍軍事交通學院