基于燃燒器的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)架裝置制造方法及圖紙

一種內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)架裝置，包括主風(fēng)機(jī)組件、進(jìn)氣流量計(jì)、噴油段、混合段、燃燒段、稀釋混合器、旁通管路、排氣流量計(jì)、耐高溫EGR閥、數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)等。這種新型的后處理性能測(cè)試系統(tǒng)基于燃燒器，通過(guò)控制噴油、點(diǎn)火、燃燒，模擬柴油機(jī)尾氣，可以進(jìn)行柴油機(jī)后處理系統(tǒng)的性能測(cè)試，如DOC、DPF、SCR反應(yīng)器，以及EGR+DOC+DPF、EGR+DOC+SCR、EGR+DOC+SCR+DPF、EGR+DOC+DPF+SCR等集成系統(tǒng)裝置的性能測(cè)試。本發(fā)明專利技術(shù)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于內(nèi)燃機(jī)后處理系統(tǒng)快速老化試驗(yàn)臺(tái)架的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

Test bench device for performance test of diesel engine aftertreatment system based on burner

Processing test system performance testing device of diesel engine technology field of an internal combustion engine, including the main blower assembly, air flow meter, fuel injection, mixing section, combustion section, dilution mixer, bypass pipeline flowmeter, high temperature, exhaust valve, EGR data acquisition and control system etc.. This new postprocessing performance test system based on the burner, through the control of fuel injection, ignition, combustion, simulation of diesel engine exhaust, diesel engine performance test can be carried out by postprocessing system, such as DOC, DPF, SCR, EGR+DOC+DPF, EGR+DOC+SCR reactor, EGR+DOC+SCR+, DPF and EGR+DOC+DPF+SCR integrated system performance testing device. The invention has the advantages of reasonable design and simple structure, and is suitable for the optimization design of the rapid aging test platform of an internal combustion engine aftertreatment system.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基于燃燒器的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)架裝置
本專利技術(shù)涉及柴油機(jī)后處理系統(tǒng)快速老化及性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)臺(tái)架領(lǐng)域，特別涉及柴油機(jī)選擇性催化還原SCR反應(yīng)器、柴油氧化催化器DOC、柴油機(jī)顆粒過(guò)濾DPF反應(yīng)器等的快速老化，以及DOC+DPF+SCR集成的后處理系統(tǒng)等的快速老化及性能測(cè)試。
技術(shù)介紹
為了滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理環(huán)保裝置，如柴油氧化催化器DOC(用于排氣中的HCs、CO凈化)、選擇性催化還原SCR反應(yīng)器(用于排氣中NOx凈化)、柴油機(jī)顆粒過(guò)濾DPF反應(yīng)器(用于排氣中顆粒物PM凈化)將作為標(biāo)配部件應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車以及船舶柴油機(jī)的尾氣后處理。安裝有后處理環(huán)保裝置的柴油車將被強(qiáng)制要求在全生命周期內(nèi)都必須滿足相應(yīng)排放法規(guī)，例如，未來(lái)的國(guó)6法規(guī)要求輕型車輛在160,000km內(nèi)排放須達(dá)標(biāo)，而重型車輛則被要求在700,000km內(nèi)排放必須達(dá)標(biāo)。在船舶發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制方面，根據(jù)相關(guān)法規(guī)(如國(guó)際海事組織(IMO)的TierIII和國(guó)家環(huán)保部將發(fā)布的《船舶發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物排放限值和測(cè)量方法(第一、二階段)》)要求，船舶發(fā)動(dòng)機(jī)后處理環(huán)保裝置在實(shí)際運(yùn)行10,000小時(shí)內(nèi)或安裝后10年內(nèi)(先到為準(zhǔn))效率須滿足排放法規(guī)要求。總之，排放法規(guī)對(duì)后處理環(huán)保裝置的耐久性提出了很高的要求。后處理環(huán)保裝置一般通過(guò)催化反應(yīng)將尾氣中的碳?xì)浠衔?HCs)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)以及顆粒物(PM)轉(zhuǎn)化為水(H2O)、二氧化碳(CO2)和氮?dú)?N2)。DOC、SCR反應(yīng)器和DPF等柴油機(jī)后處理裝置的核心是催化劑。但催化劑在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)逐漸老化(熱老化、磨損、中毒、開裂等)，導(dǎo)致后處理裝置效率逐漸降低。因此，提高柴油機(jī)后處理環(huán)保裝置耐久性的關(guān)鍵是提高催化劑老化后的性能，保證其在全生命周期內(nèi)(輕型柴油車：240,000公里；重型柴油車：700,000公里；船舶柴油機(jī)：10,000小時(shí)或10年)的催化轉(zhuǎn)換效率能滿足法規(guī)要求。車用柴油機(jī)后處理裝置老化過(guò)程要求后處理裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上經(jīng)歷幾萬(wàn)個(gè)小時(shí)臺(tái)架老化試驗(yàn)或整車車隊(duì)幾十萬(wàn)公里的道路老化試驗(yàn)，這需要耗費(fèi)巨大的人力、物力和財(cái)力。后處理環(huán)保裝置的老化主要是熱老化(權(quán)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500℃下發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架老化30,000小時(shí)才能完成相當(dāng)于700,000公里的道路老化；但在高溫下催化劑可被快速熱老化。實(shí)驗(yàn)表明，850℃下老化100小時(shí)可等效于500℃下發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架老化30,000小時(shí)或整車道路老化700,000公里。但常規(guī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)難以產(chǎn)生高于600℃的高溫尾氣用以加速催化劑的老化過(guò)程。由于柴油機(jī)難以產(chǎn)生600℃以上的高溫排氣用于后處理裝置的加速老化，因此必須采取其他方法來(lái)產(chǎn)生高溫環(huán)境。目前，工業(yè)界中最常用的方法主要有兩種：(1)爐子老化：將催化劑放入馬弗爐，把爐子腔體中氣體加熱到高溫，如圖1所示；(2)柴油機(jī)臺(tái)架老化：在后處理裝置上游安裝DOC，并在DOC上游噴射柴油以產(chǎn)生熱量，來(lái)提高排氣溫度。雖然爐子老化可提供快速老化所需的溫度，但馬弗爐不能模擬流經(jīng)催化劑的真實(shí)柴油機(jī)尾氣。另外，爐子老化過(guò)程無(wú)法對(duì)催化劑性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，極易造成過(guò)度老化。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架老化采用真實(shí)柴油機(jī)尾氣，且可通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老化過(guò)程催化劑的性能變化。雖然柴油機(jī)臺(tái)架老化可使用DOC氧化柴油放熱來(lái)提高下游后處理裝置入口尾氣溫度，但DOC氧化燃料放熱會(huì)導(dǎo)致老化溫度難以控制。此外，DOC上涂覆的貴金屬，如鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)等在高溫下會(huì)遷移至下游的后處理裝置上，導(dǎo)致催化劑不可逆的永久性中毒。因此，基于燃料DOC氧化加熱的柴油機(jī)臺(tái)架老化也不是理想的快速老化方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種柴油機(jī)后處理系統(tǒng)快速老化及性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)臺(tái)架裝置，能夠能提高測(cè)試柴油機(jī)后處理系統(tǒng)的尾氣排氣溫度，獨(dú)立的線性的控制NOx濃度，獨(dú)立控制的寬范圍排氣流量。可以進(jìn)行柴油機(jī)后處理系統(tǒng)的快速老化，以測(cè)試系統(tǒng)在全生命周期內(nèi)的排放效果。本專利技術(shù)是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，本專利技術(shù)包括變頻主風(fēng)機(jī)、主風(fēng)管、噴油器、渦流板、混合燃燒段、火花塞組、稀釋混合段、波紋管、排氣分析儀、測(cè)試段、耐高溫EGR閥、排氣流量計(jì)、測(cè)試主管、旁通管、兩通閥門、分控箱、稀釋風(fēng)機(jī)、第一進(jìn)氣流量計(jì)、第二進(jìn)氣流量計(jì)、稀釋風(fēng)管、火焰穩(wěn)定器、稀釋風(fēng)腔、導(dǎo)流板、縮口，主風(fēng)管的進(jìn)氣口與變頻主風(fēng)機(jī)的出氣口相連接，主風(fēng)管的出氣口與渦流板相連接，稀釋風(fēng)管的進(jìn)氣口與稀釋風(fēng)機(jī)的出氣口相連接，波紋管的兩端分別與稀釋混合段出氣口、測(cè)試段進(jìn)氣口相連接，測(cè)試主管的進(jìn)氣口與測(cè)試段的出氣口相連接，旁通管的進(jìn)氣口與波紋管相連接，第一進(jìn)氣流量計(jì)、噴油器依次布置在主風(fēng)管上，第二進(jìn)氣流量計(jì)布置在稀釋風(fēng)管上，排氣分析儀分別布置在測(cè)試段的前后兩端的管路上，耐高溫EGR閥、排氣流量計(jì)依次布置在測(cè)試主管上，兩通閥門布置在旁通管上，各電控器件均通過(guò)線束與分控箱相連接；混合燃燒段的進(jìn)氣端與渦流板相連接，混合燃燒段的出氣端伸入稀釋混合段內(nèi)，縮口與混合燃燒段的出氣口相連接，火花塞組布置在混合燃燒段的前部，火焰穩(wěn)定器布置在混合燃燒段的后部，導(dǎo)流板的內(nèi)邊緣與混合燃燒段的尾部連接在一起，導(dǎo)流板的外邊緣與稀釋混合段的內(nèi)壁面連接在一起，導(dǎo)流板上設(shè)置導(dǎo)流孔，混合燃燒段、導(dǎo)流板、稀釋混合段所圍成的腔體構(gòu)成稀釋風(fēng)腔，稀釋風(fēng)管的出氣口與稀釋風(fēng)腔相連接。進(jìn)一步地，本專利技術(shù)還包括加壓泵、導(dǎo)流器，加壓泵與噴油器相連接，導(dǎo)流器布置在稀釋混合段的尾部。更進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，主風(fēng)管帶有直角彎頭，噴油器布置在主風(fēng)管的直角彎頭處，噴油器中心線與混合燃燒段中心線重合。更進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，導(dǎo)流板與縮口垂直，導(dǎo)流板上的導(dǎo)流孔為陣列分布。更進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，火花塞組共兩組，每組四個(gè)火花塞呈90度分布，兩組火花塞之間間隔100mm。綜上所述，本專利技術(shù)提供的一種基于燃燒器的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)架裝置，通過(guò)噴油段、混合段、燃燒段、火焰穩(wěn)定器等進(jìn)行噴油點(diǎn)火燃燒以產(chǎn)生所需排氣，通過(guò)稀釋混合器縮短稀釋混合段的距離，使燃燒排氣與稀釋空氣可以充分混合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：本專利技術(shù)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠模擬柴油機(jī)的尾氣，精確控制尾氣的濃度、溫度、流量，可以進(jìn)行柴油機(jī)后處理系統(tǒng)快速老化，達(dá)到對(duì)耐久型測(cè)試的要求。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1、變頻主風(fēng)機(jī)，2、主風(fēng)管，3、加壓泵，4、噴油器，5、渦流板，6、混合燃燒段，7、火花塞組，8、稀釋混合段，9、導(dǎo)流器，10、波紋管，11、排氣分析儀，12、測(cè)試段，13、耐高溫EGR閥，14、排氣流量計(jì)，15、測(cè)試主管，16、旁通管，17、兩通閥門，18、分控箱，19、稀釋風(fēng)機(jī)，20、第一進(jìn)氣流量計(jì)，21、第二進(jìn)氣流量計(jì)，22、稀釋風(fēng)管，23、火焰穩(wěn)定器，24、稀釋風(fēng)腔，25、導(dǎo)流板，26、縮口。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例以本專利技術(shù)技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本專利技術(shù)的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例本專利技術(shù)的實(shí)施例如圖1所示，本專利技術(shù)包括變頻主風(fēng)機(jī)1、主風(fēng)管2、加壓泵3、噴油器4、渦流板5、混合燃燒段6、火花塞組7、稀釋混合段8、導(dǎo)流器9、波紋管10、排氣本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于燃燒器的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)架裝置，包括變頻主風(fēng)機(jī)(1)、主風(fēng)管(2)，主風(fēng)管(2)的進(jìn)氣口與變頻主風(fēng)機(jī)(1)的出氣口相連接，其特征在于，還包括噴油器(4)、渦流板(5)、混合燃燒段(6)、火花塞組(7)、稀釋混合段(8)、波紋管(10)、排氣分析儀(11)、測(cè)試段(12)、耐高溫EGR閥(13)、排氣流量計(jì)(14)、測(cè)試主管(15)、旁通管(16)、兩通閥門(17)、分控箱(18)、稀釋風(fēng)機(jī)(19)、第一進(jìn)氣流量計(jì)(20)、第二進(jìn)氣流量計(jì)(21)、稀釋風(fēng)管(22)、火焰穩(wěn)定器(23)、稀釋風(fēng)腔(24)、導(dǎo)流板(25)、縮口(26)，主風(fēng)管(2)的出氣口與渦流板(5)相連接，稀釋風(fēng)管(22)的進(jìn)氣口與稀釋風(fēng)機(jī)(19)的出氣口相連接，波紋管(10)的兩端分別與稀釋混合段(8)出氣口、測(cè)試段(12)進(jìn)氣口相連接，測(cè)試主管(15)的進(jìn)氣口與測(cè)試段(12)的出氣口相連接，旁通管(16)的進(jìn)氣口與波紋管(10)相連接，第一進(jìn)氣流量計(jì)(20)、噴油器(4)依次布置在主風(fēng)管(2)上，第二進(jìn)氣流量計(jì)(21)布置在稀釋風(fēng)管(22)上，排氣分析儀(11)分別布置在測(cè)試段(12)的前后兩端的管路上，耐高溫EGR閥(13)、排氣流量計(jì)(14)依次布置在測(cè)試主管(15)上，兩通閥門(17)布置在旁通管(16)上，各電控器件均通過(guò)線束與分控箱(18)相連接；混合燃燒段(6)的進(jìn)氣端與渦流板(5)相連接，混合燃燒段(6)的出氣端伸入稀釋混合段(8)內(nèi)，縮口(26)與混合燃燒段(6)的出氣口相連接，火花塞組(7)布置在混合燃燒段(6)的前部，火焰穩(wěn)定器(23)布置在混合燃燒段(6)的后部，導(dǎo)流板(25)的內(nèi)邊緣與混合燃燒段(6)的尾部連接在一起，導(dǎo)流板(25)的外邊緣與稀釋混合段(8)的內(nèi)壁面連接在一起，導(dǎo)流板(25)上設(shè)置導(dǎo)流孔，混合燃燒段(6)、導(dǎo)流板(25)、稀釋混合段(8)所圍成的腔體構(gòu)成稀釋風(fēng)腔(13)，稀釋風(fēng)管(22)的出氣口與稀釋風(fēng)腔(13)相連接。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于燃燒器的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)架裝置，包括變頻主風(fēng)機(jī)(1)、主風(fēng)管(2)，主風(fēng)管(2)的進(jìn)氣口與變頻主風(fēng)機(jī)(1)的出氣口相連接，其特征在于，還包括噴油器(4)、渦流板(5)、混合燃燒段(6)、火花塞組(7)、稀釋混合段(8)、波紋管(10)、排氣分析儀(11)、測(cè)試段(12)、耐高溫EGR閥(13)、排氣流量計(jì)(14)、測(cè)試主管(15)、旁通管(16)、兩通閥門(17)、分控箱(18)、稀釋風(fēng)機(jī)(19)、第一進(jìn)氣流量計(jì)(20)、第二進(jìn)氣流量計(jì)(21)、稀釋風(fēng)管(22)、火焰穩(wěn)定器(23)、稀釋風(fēng)腔(24)、導(dǎo)流板(25)、縮口(26)，主風(fēng)管(2)的出氣口與渦流板(5)相連接，稀釋風(fēng)管(22)的進(jìn)氣口與稀釋風(fēng)機(jī)(19)的出氣口相連接，波紋管(10)的兩端分別與稀釋混合段(8)出氣口、測(cè)試段(12)進(jìn)氣口相連接，測(cè)試主管(15)的進(jìn)氣口與測(cè)試段(12)的出氣口相連接，旁通管(16)的進(jìn)氣口與波紋管(10)相連接，第一進(jìn)氣流量計(jì)(20)、噴油器(4)依次布置在主風(fēng)管(2)上，第二進(jìn)氣流量計(jì)(21)布置在稀釋風(fēng)管(22)上，排氣分析儀(11)分別布置在測(cè)試段(12)的前后兩端的管路上，耐高溫EGR閥(13)、排氣流量計(jì)(14)依次布置在測(cè)試主管(15)上，兩通閥門(17)布置在旁通管(16)上，各電控器件均通過(guò)線束與分控箱(18)相連接；混合燃燒段(6)的進(jìn)氣端與渦...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李熙春，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海倍綠環(huán)保科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海,31