一种轨道机车排放后处理系统的制作方法

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1.本发明属于尾气处理技术领域，涉及一种后处理系统，具体一种轨道机车排放后处理系统。

背景技术：

2.申请号为202111643904.2的中国发明专利公开了一种燃油火车用尾气净化系统，包括排气单元，所述排气单元的两端均设有波纹管，一端的波纹管上对接安装有气体控制阀，另一端波纹管对接安装有出气主管路，排气单元的数量为两个，分设于燃油火车用尾气净化系统的两端，与发动机的排气管位置对接，两个排气单元呈中旋转对称，分属于两个排气单元的气体控制阀和出气主管路之间安装有主通道，同属于一个排气单元的气体控制阀和出气主管路之间设有启动通道。该结构的两个排气单元呈中旋转对称，尾气通过载体时的背压较大，不利于尾气的排放。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种轨道机车排放后处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轨道机车排放后处理系统，它包括：进气组件，所述进气组件包括混合室、一端与所述混合室相连通且对称设置的两道第一进气管路、安装在所述混合室上以测定其内温度的第一温度传感器以及安装在所述混合室上且位于所述第一温度传感器一侧的第一氮氧传感器；每道所述第一进气管路的自由端具有进气口，所述进气口的开口朝下；导流组件，所述导流组件包括混合管组、连接所述混合管组和所述混合室的密封元件、包覆在所述混合管组外的外罩体以及设置在所述外罩体上的旁通阀，所述混合管组包括进气导管、固定在所述进气导管外壁上且延伸至固定在所述外罩体内壁上的多块腔体隔板、形成在所述进气导管两侧部位处且包含多个导流孔的导流孔均布区以及开设在所述进气导管中远离所述密封元件的端部且位于两个导流孔均布区之间的紊流孔，所述导流孔均布区被多块所述腔体隔板分隔；两组出气组件，两组所述出气组件对称安装在所述外罩体的两侧；每组所述出气组件包括与所述外罩体相连通的出气壳体、安装在所述出气壳体内且位于所述混合管组外侧的scr催化剂、安装在所述出气壳体内且位于所述scr催化剂外侧的dpf催化剂、设置在所述出气壳体外侧面上且具有出气口的至少一个出气烟囱、安装在所述出气壳体上且位于所述scr催化剂两侧的第一压差传感器、安装在所述出气壳体上且与所述出气烟囱相邻设置的出气温度传感器、安装在所述出气壳体上且位于所述dpf催化剂两侧的第二压差传感器以及安装在所述出气壳体上且位于所述scr催化剂下游的第二氮氧传感器；尿素喷淋组件，所述尿素喷淋组件包括安装在所述混合室上的尿素溶液喷以及
与所述尿素溶液喷相配套的scr尿素箱。
5.优化地，它还包括：控制柜总成，所述控制柜总成至少与所述第一温度传感器、第一氮氧传感器、第一压差传感器、出气温度传感器、第二压差传感器和所述尿素喷淋组件相连接，用于采集所述第一温度传感器、第一氮氧传感器、第一压差传感器、出气温度传感器、第二压差传感器和所述第二氮氧传感器的信息并对所述尿素喷淋组件进行控制。
6.进一步地，所述混合室包括混料前段以及与所述混料前段相连接的混料后段；所述混料前段由前端面、两个第一侧面和两个第二侧面围成，所述前端面位于两道所述第一进气管路之间，两个第一侧面分别连接至所述前端面的两侧边处，两个第二侧面分别连接至所述前端面的上下两边处且与两个所述第一侧面对应连接，两道所述第一进气管路的一端安装至对应的所述第一侧面上；所述混料后段由后端面、两个第三侧面和两个第四侧面围成，所述后端面设置于所述混料前段的一侧且与所述前端面相平行，两个所述第三侧面对应连接两个所述第一侧面和所述后端面的边部，两个所述第四侧面对应连接两个所述第二侧面和所述后端面的边部且与两个所述第三侧面对应连接，所述后端面的面积大于所述前端面的面积。
7.更进一步地，所述第一侧面与所述前端面之间的夹角为140~145
°
。
8.更进一步地，所述第一温度传感器和所述第一氮氧传感器均安装在所述混料前段上，所述尿素溶液喷安装在所述混料后段上。
9.进一步地，所述紊流孔在所述进气导管表面上形成的形状为弧形。
10.进一步地，所述出气烟囱的出气口低于所述进气导管的轴心线。
11.进一步地，所述scr催化剂和所述dpf催化剂相互独立地采用方形或圆形的陶瓷载体。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明轨道机车排放后处理系统，通过采用特定结构的进气组件、导流组件和出气组件等进行配合，获得了“非”字型内腔，中间是进气高压气流以把尿素和尾气进行充分的混合，左右两侧布置高效催化剂载体，布置紧凑，可以有效降低尾气通过催化剂载体时的背压。
附图说明
13.图1为本发明轨道机车排放后处理系统的结构示意图；图2为本发明轨道机车排放后处理系统中混合管组的结构示意图；图3为本发明轨道机车排放后处理系统中混合室的结构示意图；图4为本发明轨道机车排放后处理系统中尿素喷淋组件的原理图；1、进气组件，10、第一进气管路，11、混合室，12、第一温度传感器，13、第一氮氧传感器，101、进气口，110、混料前段，111、混料后段，113、第三侧面，114、第一侧面，115、第四侧面，116、第二侧面；2、导流组件，21、混合管组，211、进气导管，212、腔体隔板，213、导流孔，214、紊流孔，22、外罩体，23、密封元件，24、旁通阀；3、出气组件，31、出气壳体，32、scr催化剂，33、dpf催化剂，34、出气烟囱，35、第一压差传感器，36、出气温度传感器，37、第二压差传感器，38、第二氮氧传感器；
41、尿素溶液喷，42、scr尿素箱，5、控制柜总成。
具体实施方式
14.下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
15.如图1至图3所示的轨道机车排放后处理系统，主要包括进气组件1、导流组件2、出气组件3和尿素喷淋组件等。
16.其中，进气组件1包括混合室11、两道第一进气管路10、第一温度传感器12和第一氮氧传感器13等。
17.混合室11包括混料前段110以及与混料前段110相连接的混料后段111（混料后段111和混料前段110密封连接）；具体地，混料前段110由前端面112、两个第一侧面114（即左右两个侧面）和两个第二侧面116（即上下两个侧面）围成（使得第一侧面114与前端面112之间的夹角为140~145
°
，第二侧面116与前端面112之间的夹角为115~120
°
），这样前端面112位于两道第一进气管路10之间，而两道第一进气管路10的一端安装至对应的第一侧面114上；在本实施例中，两个第一侧面114分别连接至前端面112的两侧边（左右两个侧边）处，两个第二侧面116分别连接至前端面112的上下两边处且与两个第一侧面114对应连接。混料后段111由后端面（后端面的面积大于前端面112的面积，优选为，后端面面积为前端面112面积的1.5~2.0倍）、两个第三侧面113和两个第四侧面115围成，后端面设置于混料前段110的一侧（即后侧）且与前端面112相平行，两个第三侧面113对应连接两个第一侧面114和后端面的边部，两个第四侧面115对应连接两个第二侧面116和后端面的边部且与两个所述第三侧面113对应连接，这样混料前段110和混料后段111围成空心的立体结构，这样有利于轨道机车排放的尾气与尿素溶液充分混合以提高尾气中污染物的处理效率。
18.第一进气管路10的一端与混合室11相连通（即连接至第一侧面114上，混合室11具有竖直设置的对称平面），它们关于混合室11竖直的对称平面对称。该第一进气管路10的自由端具有进气口101，使得进气口101的开口朝下。第一温度传感器12安装在混合室11上以测定混合室11内的温度；第一氮氧传感器安装在混合室11上且位于第一温度传感器12的一侧，用于测量混合室11内的氮氧化合物含量。在本实施例中，第一温度传感器12和第一氮氧传感器13均安装在混料前段110上，而尿素溶液喷41安装在混料后段111上。这样设置的二合一进气方式获得了二合一进气混合腔，可以把从涡轮增压器排出的废气（即轨道机车排放的尾气）引入充分汇合。
19.导流组件2主要包括混合管组21、外罩体22、密封元件23和旁通阀24等。其中，混合管组21包括进气导管211（通常具备一定的厚度，如2~5mm）、固定在进气导管211外壁上且延伸至固定在外罩体22内壁上的多块腔体隔板212（多块腔体隔板212通常是等间隔设置的，也可以根据需要设置成非等间隔的）、形成在进气导管211两侧部位处且包含多个导流孔213的导流孔均布区（即导流孔均布区有两组，它们沿进气导管211的轴心线方向延伸且关于前述对称平面对称，这两组导流孔均布区是间隔开来的还关于进气导管211的轴心线对称）以及开设在进气导管211中远离密封元件23的端部且位于两个导流孔均布区之间的紊流孔214（即紊流孔214开设在进气导管211的周面上且背离密封元件23的），导流孔均布区被多块所述腔体隔板212分隔。在本实施例中，紊流孔214位于两个导流孔均布区之间，使得紊流孔214在进气导管211表面上形成的形状为弧形（具体为抛物线形状，有利于进一步保
证废气流的平稳）。密封元件23连接混合管组21和混合室11，以保证混合管组21和混合室1之间的密封即可，可以采用现有常规的（如法兰等）。外罩体22包覆在混合管组21的外部，使得外罩体22和进气导管211之间形成容置空间。旁通阀24设置在外罩体22上，从而与前述的容置空间相连通。通过在进气导管211上设置密集、均匀布置小孔（形成导流孔均布区），这样既能导流还不产生很大的压差；腔体隔板212可以起到导流的作用，把进气（即废气）均匀的分配到下游的各个下游的后处理载体单元上。通过布置紧急旁通阀结构，当出现意外状况时，能及时打开旁通，保证废气通路，从而保证机车内燃机的正常运行。
20.出气组件3有两组，它们对称安装在外罩体22的两侧（即左右两侧，也关乎前述的对称平面对称）。每组出气组件3包括与外罩体22相连通的出气壳体31、安装在出气壳体31内且位于混合管组21外侧的scr催化剂32、安装在出气壳体31内且位于scr催化剂32外侧的dpf催化剂33、设置在出气壳体31外侧面上且具有出气口的至少一个出气烟囱34（该出气口侧向设置）、安装在出气壳体31上且位于scr催化剂32两侧的第一压差传感器35、安装在出气壳体31上且与出气烟囱34相邻设置的出气温度传感器36、安装在出气壳体31上且位于dpf催化剂33两侧的第二压差传感器37以及安装在出气壳体31上且位于scr催化剂32下游的第二氮氧传感器38。在本实施例中，scr催化剂32和dpf催化剂33相互独立地采用方形或圆形的陶瓷载体以形成对应的封装载体，有效地降低了尾气中的no
x
并收集尾气的pm（颗粒物）；侧置的排气烟囱，设置在机车的两翼侧向，结构简单，不用专门的增加防雨设计，减少了现场机车顶盖的改制。在本实施例中，出气壳体31由外罩体22处倾斜向下延伸，使得出气烟囱34的出气口低于进气导管211的轴心线，有利于减低压差使得尾气充分被催化剂催化而去除污染物。
21.尿素喷淋组件主要包括安装在混合室11上的尿素溶液喷41以及与尿素溶液喷41相配套的scr尿素箱42；具体结构可参见图4。
22.在本实施例中，控制柜总成5至少与第一温度传感器12、第一氮氧传感器13、第一压差传感器35、出气温度传感器36、第二压差传感器37和尿素喷淋组件相连接，用于采集第一温度传感器12、第一氮氧传感器13、第一压差传感器35、出气温度传感器36和第二压差传感器37的信息并对尿素喷淋组件进行控制（参见图4），即控制柜总成5可以通过现有的通信方式获得第一温度传感器12、第一氮氧传感器13、第一压差传感器35、出气温度传感器36、第二压差传感器37和第二氮氧传感器38等的信息，并对其进行数据处理，进而调节尿素溶液的喷出量以保证排出的尾气质量，提高了自动化程度。
23.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种轨道机车排放后处理系统，其特征在于，它包括：进气组件（1），所述进气组件（1）包括混合室（11）、一端与所述混合室（11）相连通且对称设置的两道第一进气管路（10）、安装在所述混合室（11）上以测定其内温度的第一温度传感器（12）以及安装在所述混合室（11）上且位于所述第一温度传感器（12）一侧的第一氮氧传感器（13）；每道所述第一进气管路（10）的自由端具有进气口（101），所述进气口（101）的开口朝下；导流组件（2），所述导流组件（2）包括混合管组（21）、连接所述混合管组（21）和所述混合室（11）的密封元件（23）、包覆在所述混合管组（21）外的外罩体（22）以及设置在所述外罩体（22）上的旁通阀（24），所述混合管组（21）包括进气导管（211）、固定在所述进气导管（211）外壁上且延伸至固定在所述外罩体（22）内壁上的多块腔体隔板（212）、形成在所述进气导管（211）两侧部位处且包含多个导流孔（213）的导流孔均布区以及开设在所述进气导管（211）中远离所述密封元件（23）的端部且位于两个导流孔均布区之间的紊流孔（214），所述导流孔均布区被多块所述腔体隔板（212）分隔；两组出气组件（3），两组所述出气组件（3）对称安装在所述外罩体（22）的两侧；每组所述出气组件（3）包括与所述外罩体（22）相连通的出气壳体（31）、安装在所述出气壳体（31）内且位于所述混合管组（21）外侧的scr催化剂（32）、安装在所述出气壳体（31）内且位于所述scr催化剂（32）外侧的dpf催化剂（33）、设置在所述出气壳体（31）外侧面上且具有出气口的至少一个出气烟囱（34）、安装在所述出气壳体（31）上且位于所述scr催化剂（32）两侧的第一压差传感器（35）、安装在所述出气壳体（31）上且与所述出气烟囱（34）相邻设置的出气温度传感器（36）、安装在所述出气壳体（31）上且位于所述dpf催化剂（33）两侧的第二压差传感器（37）以及安装在所述出气壳体（31）上且位于所述scr催化剂（32）下游的第二氮氧传感器（38）；尿素喷淋组件，所述尿素喷淋组件包括安装在所述混合室（11）上的尿素溶液喷（41）以及与所述尿素溶液喷（41）相配套的外置尿素罐（42）。2.根据权利要求1所述的轨道机车排放后处理系统，其特征在于，它还包括：控制柜总成（5），所述控制柜总成（5）至少与所述第一温度传感器（12）、第一氮氧传感器（13）、第一压差传感器（35）、出气温度传感器（36）、第二压差传感器（37）和所述尿素喷淋组件相连接，用于采集所述第一温度传感器（12）、第一氮氧传感器（13）、第一压差传感器（35）、出气温度传感器（36）、第二压差传感器（37）和所述第二氮氧传感器（38）的信息并对所述尿素喷淋组件进行控制。3.根据权利要求1或2所述的轨道机车排放后处理系统，其特征在于：所述混合室（11）包括混料前段（110）以及与所述混料前段（110）相连接的混料后段（111）；所述混料前段（110）由前端面（112）、两个第一侧面（114）和两个第二侧面（116）围成，所述前端面（112）位于两道所述第一进气管路（10）之间，两个第一侧面（114）分别连接至所述前端面（112）的两侧边处，两个第二侧面（116）分别连接至所述前端面（112）的上下两边处且与两个所述第一侧面（114）对应连接，两道所述第一进气管路（10）的一端安装至对应的所述第一侧面（114）上；所述混料后段（111）由后端面、两个第三侧面（113）和两个第四侧面（115）围成，所述后端面设置于所述混料前段（110）的一侧且与所述前端面（112）相平行，两个所述第三侧面
（113）对应连接两个所述第一侧面（114）和所述后端面的边部，两个所述第四侧面（115）对应连接两个所述第二侧面（116）和所述后端面的边部且与两个所述第三侧面（113）对应连接，所述后端面的面积大于所述前端面（112）的面积。4.根据权利要求3所述的轨道机车排放后处理系统，其特征在于：所述第一侧面（114）与所述前端面（112）之间的夹角为140~145
°
，所述后端面面积为所述前端面（112）面积的1.5~2.0倍。5.根据权利要求3所述的轨道机车排放后处理系统，其特征在于：所述第一温度传感器（12）和所述第一氮氧传感器（13）均安装在所述混料前段（110）上，所述尿素溶液喷（41）安装在所述混料后段（111）上。6.根据权利要求1或2所述的轨道机车排放后处理系统，其特征在于：所述紊流孔（214）在所述进气导管（211）表面上形成的形状为弧形。7.根据权利要求1或2所述的轨道机车排放后处理系统，其特征在于：所述出气烟囱（34）的出气口低于所述进气导管（211）的轴心线。8.根据权利要求1或2所述的轨道机车排放后处理系统，其特征在于：所述scr催化剂（32）和所述dpf催化剂（33）相互独立地采用方形或圆形的陶瓷载体。

技术总结

本发明公开了一种轨道机车排放后处理系统，它包括：进气组件；导流组件，所述导流组件包括混合管组、连接所述混合管组和所述混合室的密封元件、包覆在所述混合管组外的外罩体以及设置在所述外罩体上的旁通阀，所述混合管组包括进气导管、固定在所述进气导管外壁上且延伸至固定在所述外罩体内壁上的多块腔体隔板、形成在所述进气导管两侧部位处且包含多个导流孔的导流孔均布区以及开设在所述进气导管中远离所述密封元件的端部且位于两个导流孔均布区之间的紊流孔；两组出气组件；尿素喷淋组件。可以有效降低尾气通过催化剂载体时的背压。压。压。