本發(fā)明涉及船舶SCR反應器快速老化及性能測試試驗臺架裝置架領域，特別對于船舶SCR反應器耐久型測試領域的一種試驗臺架裝置。

背景技術：

在船舶發(fā)動機排放控制方面，根據(jù)相關法規(guī)(如國際海事組織(IMO)的Tier III和國家環(huán)保部將發(fā)布的《船舶發(fā)動機排氣污染物排放限值和測量方法(第一、二階段)》)要求，船舶發(fā)動機后處理環(huán)保裝置在實際運行10,000小時內(nèi)或安裝后10年內(nèi)(先到為準)效率須滿足排放法規(guī)要求。排放法規(guī)對后處理環(huán)保裝置的耐久性提出了很高的要求。

船舶發(fā)動機后處理環(huán)保裝置主要是SCR反應器，SCR反應器的核心為反應器內(nèi)部負載的催化劑，但催化劑在運行過程中會逐漸老化(熱老化、磨損、中毒、開裂等)，導致后處理裝置效率逐漸降低。因此，提高柴油機后處理環(huán)保裝置耐久性的關鍵是提高催化劑老化后的性能。

若要求SCR反應器在發(fā)動機臺架上經(jīng)歷幾萬個小時的臺架試驗，這需要耗費巨大的人力物力。

SCR反應器的老化主要是熱老化(權重>90％)。從理論上講，熱老化速度是溫度的函數(shù)。研究表明，SCR催化劑在高溫下催化劑可被快速熱老化。但常規(guī)柴油發(fā)動機難以產(chǎn)生高于600℃的高溫尾氣用以加速催化劑的老化過程。

船舶發(fā)動機的廢氣流量高達幾萬公斤每小時，若使用一般的燃燒器難以產(chǎn)生如此高的流量，使之快速老化。船舶SCR反應器的耐久型測試的研究才剛剛開始。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種船舶SCR反應器快速老化及性能測試試驗臺架裝置?？梢阅M船舶發(fā)動機的排放測試循環(huán)，對SCR反應器進行性能測試，同時可以對SCR反應器進行快速老化，測試SCR反應器在全生命周期的排放效果。

本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的，本發(fā)明包括變頻主風機、第一進氣流量計、主風管、稀釋風機、第二進氣流量計、第一變徑管、噴油器、火花塞、渦流板、火焰穩(wěn)定器、第一燃燒室段、第二燃燒室段、第三燃燒室段、第二變徑管、稀釋混合器、第一排放分析儀、第二排放分析儀、SCR反應器、測試主管、兩通閥門、旁通管、分控箱、稀釋風管，主風管的進氣口與變頻主風機的出氣口相連接，第一進氣流量計布置在主風管上，主風管的出氣口與第一變徑管的進氣口相連接，第二變徑管的出氣口與稀釋混合器的進氣口相連接，第一燃燒室段、第二燃燒室段、第三燃燒室段并行布置在第一變徑管、第二變徑管之間，噴油器、渦流板、火花塞、火焰穩(wěn)定器均依次布置在第一燃燒室段、第二燃燒室段、第三燃燒室段上，稀釋風管的進氣口與稀釋風機的出氣口相連接，稀釋風管的出氣口與稀釋混合器相連接，第二進氣流量計布置在稀釋風管上，測試主管的進氣口與稀釋混合器的出氣口相連接，SCR反應器布置在測試主管上，第一排放分析儀、第二排放分析儀分別布置在SCR反應器前后的測試主管上，旁通管的進氣口與SCR反應器前的測試主管相連接，兩通閥門布置在旁通管上，臺架裝置的各電控器件均通過線束與分控箱相連接。

進一步地，本發(fā)明還包括加壓泵、第一導流裝置、第二導流裝置、混合導流裝置，加壓泵與噴油器相連接，第一導流裝置、第二導流裝置布置在稀釋混合器的內(nèi)，混合導流裝置布置在SCR反應器的內(nèi)部前端。

更進一步地，在本發(fā)明中，噴油器布置在渦流板的中心。

更進一步地，在本發(fā)明中，每個燃燒室段火花塞組均布置兩組，每組四個火花塞呈90度分布，兩組火花塞之間間隔100mm。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明設計合理，結構簡單，通過噴油點火燃燒，可以模擬船舶發(fā)動機的尾氣，精確控制排氣中的溫度、濃度和流量，可以進行船舶SCR反應器的性能檢測和快速老化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明中燃燒室段的結構示意圖；

其中:1、變頻主風機，2、第一進氣流量計，3、稀釋風機，4、第二進氣流量計，5、第一變徑管，6、噴油器，7、加壓泵，8、火花塞，9、渦流板，10、火焰穩(wěn)定器，11、第一燃燒室段，12、第二燃燒室段，13、第三燃燒室段，14、第二變徑管，15、第一導流裝置，16、第二導流裝置，17、稀釋混合器，18、第一排放分析儀，19、第二排放分析儀，20、混合導流裝置，21、SCR反應器，22、測試主管，23、兩通閥門，24、旁通管，25、分控箱，26、主風管，27、稀釋風管。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例以本發(fā)明技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例

本發(fā)明的實施例如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括變頻主風機1、第一進氣流量計2、稀釋風機3、第二進氣流量計4、第一變徑管5、噴油器6、加壓泵7、火花塞8、渦流板9、火焰穩(wěn)定器10、第一燃燒室段11、第二燃燒室段12、第三燃燒室段13、第二變徑管14、第一導流裝置15、第二導流裝置16、稀釋混合器17、第一排放分析儀18、第二排放分析儀19、混合導流裝置20、SCR反應器21、測試主管22、兩通閥門23、旁通管24、分控箱25、主風管26、稀釋風管27，主風管26的進氣口與變頻主風機1的出氣口相連接，第一進氣流量計2布置在主風管26上，主風管26的出氣口與第一變徑管5的進氣口相連接，第二變徑管14的出氣口與稀釋混合器17的進氣口相連接，第一燃燒室段11、第二燃燒室段12、第三燃燒室段13并行布置在第一變徑管5、第二變徑管14之間，噴油器6、渦流板9、火花塞8、火焰穩(wěn)定器10均依次布置在第一燃燒室段11、第二燃燒室段12、第三燃燒室段13上，稀釋風管27的進氣口與稀釋風機3的出氣口相連接，稀釋風管27的出氣口與稀釋混合器17相連接，第二進氣流量計4布置在稀釋風管27上，測試主管22的進氣口與稀釋混合器17的出氣口相連接，SCR反應器21布置在測試主管22上，第一排放分析儀18、第二排放分析儀19分別布置在SCR反應器21前后的測試主管22上，旁通管24的進氣口與SCR反應器21前的測試主管22相連接，兩通閥門23布置在旁通管24上，臺架裝置的各電控器件均通過線束與分控箱25相連接；加壓泵7與噴油器6相連接，第一導流裝置15、第二導流裝置16布置在稀釋混合器17的內(nèi)，混合導流裝置20布置在SCR反應器21的內(nèi)部前端，噴油器6布置在渦流板9的中心，在每個燃燒室段火花塞組7均布置兩組，每組四個火花塞呈90度分布，兩組火花塞之間間隔100mm。

由于船舶柴油機的排氣流量可高達幾萬公斤每小時，若管子太粗，火花塞組7將無法點燃或者管內(nèi)燃燒方式改變，因此所述燃燒室段由三段管子組成，分別噴油點火燃燒。為了使油氣混合均勻，因此在燃燒室段內(nèi)部設置渦流板9，渦流板9中心設置噴油器6，噴油器6由加壓泵7進行加壓，使噴油霧化效果更好。空氣經(jīng)過渦流板9與噴油器6所噴柴油混合，經(jīng)火花塞組8點燃，再通過火焰穩(wěn)定器，使油氣混合物穩(wěn)定燃燒。

圖2是試驗臺架燃燒段示意圖，三段燃燒室產(chǎn)生的高溫排氣經(jīng)第二變徑管14導入稀釋混合段17中，稀釋風機3將稀釋空氣通過第二進氣流量計4導入稀釋混合段17中，高溫排氣和稀釋空氣在稀釋混合段14內(nèi)經(jīng)兩級導流裝置進行混合，混合后的氣體流量可高達幾萬公斤每小時。

混合后的氣體再進SCR反應器21前，還將經(jīng)過混合導流裝置20，使進入SCR反應器21的氣體變得均勻平順。SCR反應器21前后均設置排放分析儀測量裝置，以測量SCR前后排氣中的各組分濃度。通過旁通管24上的兩通閥門23可以控制進入SCR反應器21的流量大小。通過壓差流量計可以測量通過SCR反應器21的流量大小。

分控箱25中控制設備通過溫度傳感器、壓力傳感器測量各測量點的溫度，壓力；同時控制設備控制噴油器的噴射和火花塞的點火；與第一排放分析儀18、第二排放分析儀19、變頻風機1和稀釋風機3進行通訊采集數(shù)據(jù)。最后將結果通過網(wǎng)線傳到電腦控制界面。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種船舶SCR反應器快速老化及性能測試試驗臺架裝置，通過燃燒器產(chǎn)生測試SCR反應器的尾氣，精確控制進入SCR反應器的溫度、濃度和流量，可以進行船舶的E2/E3/D2等測試循環(huán)工況,對船舶SCR反應器進行性能測試?？梢蕴岣逽CR反應器的入口溫度，對SCR催化劑進行快速老化，在較短時間內(nèi)檢測SCR反應器在整個生命周期的排放效果，以達到耐久性測試。

本發(fā)明通過具體實施過程進行說明的，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明例進行各種變換及等同代替，因此，本發(fā)明專利不局限于所公開的具體實施過程，而應當包括落入本發(fā)明專利權利要求范圍內(nèi)的全部實施方案。