一種車裝智能尿素水溶液制造裝置及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種車裝智能尿素水溶液制造裝置，包括車載凈水裝置、尿素箱、尿素水溶液生成箱；所述車載凈水裝置凈化為純凈水，并通過水泵和計量閥輸送至尿素水溶液生成箱；所述尿素箱用于存儲尿素晶體，通過尿素計量裝置輸送至尿素水溶液生成箱；所述尿素水溶液生成箱內設置有攪拌機和加熱器，用于生成尿素水溶液，所述尿素水溶液生成箱底部具有尿素水溶液出口，給SCR系統(tǒng)提供尿素水溶液。本發(fā)明車載自動生成尿素水溶液，實現(xiàn)尿素液在使用過程中的配制及尿素液標準的檢測。減少了運輸成本和AdBlue制造環(huán)節(jié)，解決了配套尿素基礎建設設施網絡建設，降低了用車成本。利用本系統(tǒng)中的純凈水對SCR系統(tǒng)進行沖洗，確保SCR系統(tǒng)的工作正常，提高使用壽命。
【專利說明】
一種車裝智能尿素水溶液制造裝置及其工作方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于柴油機車尾氣處理技術領域，特別是涉及一種車裝智能尿素水溶液制造裝置及其工作方法。
【背景技術】
[0002]為了貫徹執(zhí)行《中華人民共和國大氣污染防治法》，嚴格控制機動車污染。現(xiàn)階段動車實施國四、國五排放現(xiàn)階段技術路線SCR(催化反應還原系統(tǒng))是主流。
[0003]車用尿素是重型柴油車達到國四及以上排放標準的必備產品。車用尿素是指尿素濃度為32.5%且溶劑為超純水的AdBlue(車用尿素水溶液)，原料為車用尿素專用原料和超純水。重型卡車、客車等柴油車要達到國四以上排放標準，在尾氣處理上就要選用適合的SCR系統(tǒng)，而這項系統(tǒng)必須利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進行處理。
[0004]對于SCR技術路線，關鍵難題在于需要在全國范圍內解決AdBlue(車用尿素水溶液)的生產供應以及加油站配套尿素加注基礎設施網絡建立。同時政府對SCR車輛的管理，規(guī)劃及相應法規(guī)的制定也將決定SCR路線在中國的生命力，否則，如果SCR汽車在沒有AdBlue(車用尿素水溶液)的情況下繼續(xù)行駛，其真實的尾氣排放將會更有害于環(huán)境。因此，AdBlue(車用尿素溶液)成了重型卡車及客車達到國四及以上排放標準的必備產品。
[0005]隨著我國國四標準的全面實行，SCR(選擇性催化還原)尾氣后處理技術成為適合我國國情的重型柴油機節(jié)能減排技術路線，車用尿素溶液作為SCR還原劑也越來越受到重視，車用尿素市場呈現(xiàn)一片大好的前景，自然地很多人都想從中分得一杯羹，各種惡性競爭也漸露苗頭。為了保證車用尿素的質量，濃度檢測成為了車用尿素質量檢測的一個重要指標。如何尋找合格的車用尿素溶液供應商和快速檢測這兩項難題，就成了國內汽車廠家急需在短期內解決的。尿素溶液的濃度是SCR還原系統(tǒng)中關鍵因素之一，目前檢測方法包括化學試劑滴定法、凱氏定氮法、折光法等，近紅外方法--0SA4 CooICheck檢測速度快、經濟實惠、是車用尿素含量最經濟、實惠、有效的方法，可廣泛用于實驗室及現(xiàn)場車用尿素溶液檢測。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術的缺陷提供一種直接減少車主的用車成本，防止SCR系統(tǒng)結晶的車裝智能尿素水溶液制造裝置及其工作方法。
[0007]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術方案:
一種車裝智能尿素水溶液制造裝置，其特征在于:其包括車載凈水裝置、尿素箱、尿素水溶液生成箱;所述車載凈水裝置用于將車載水箱內的水凈化為純凈水，并通過水栗和計量閥輸送至尿素水溶液生成箱;所述尿素箱用于存儲尿素晶體，通過尿素計量裝置輸送至尿素水溶液生成箱;所述尿素水溶液生成箱內設置有攪拌機和加熱器，用于將純凈水和尿素晶體混合溶解生成尿素水溶液，所述尿素水溶液生成箱底部具有尿素水溶液出口，給SCR系統(tǒng)提供尿素水溶液。
[0008]其進一步特征在于:所述車載凈水裝置內設置有純凈水純度檢測儀，用于檢測純凈水的電阻率;所述尿素水溶液生成箱內設置有尿素溶液快速檢測儀，用于檢測尿素溶液的濃度;所述尿素水溶液生成箱內設置有液位傳感器，用于檢測尿素水溶液生成箱內液位。
[0009]進一步的:所述尿素計量裝置為螺桿計量裝置。
[0010]所述尿素溶液快速檢測儀為近紅外光譜檢測設備。
[0011]所述車載凈水裝置出水口設置有飲用水出水口和SCR系統(tǒng)清洗出水口；所述SCR系統(tǒng)清洗出水口通過電磁閥控制。
[0012]—種上述的車裝智能尿素水溶液制造裝置的工作方法，其特征在于包括尿素水溶液制造工作過程和SCR系統(tǒng)清洗工作過程；
所述尿素水溶液制造工作過程包括下述步驟:
(1)車載凈水裝置對車載水箱內的水進行凈化，經純凈水純度檢測儀檢測達到215M Ωcm2/25 °C后，水栗工作，通過計量閥向尿素水溶液生成箱注入純凈水；同時，尿素計量裝置將尿素箱內的尿素晶體投入尿素水溶液生成箱；
(2)尿素水溶液生成箱內的加熱器開始加熱，同時攪拌機開始攪拌溶解尿素晶體，所述尿素溶液快速檢測儀實時檢測尿素水溶液濃度，并根據(jù)尿素水溶液濃度實時補充純凈水或尿素晶體，使尿素水溶液濃度達到32.5%土 1.5%；
所述SCR系統(tǒng)清洗工作過程為:當發(fā)動機車速信號停止設定時間后，SCR系統(tǒng)清洗出水口的電磁閥打開，車載凈水裝置內的純凈水通過水栗通入SCR系統(tǒng)管道，對SCR系統(tǒng)管道及噴嘴進行清洗，防止SCR系統(tǒng)管道及噴嘴尿素結晶。
[0013]優(yōu)選的:所述SCR系統(tǒng)清洗工作過程啟動時間為發(fā)動機車速信號停止2分鐘后或人工開啟。
[0014]本發(fā)明解決了AdBlue(車用尿素溶液)的網絡不完善建設問題，它只需要在本發(fā)明的車裝智能尿素發(fā)生器加入工業(yè)高純尿素固態(tài)顆粒物和自來水，通過本裝置處理后，達到AdBIue(車用尿素液)標準。本發(fā)明具有下述優(yōu)點:
1、減少了運輸成本和AdBlue制造環(huán)節(jié)，解決了配套尿素基礎建設設施網絡建設。AdBlue(車用尿素液)是用(不含其他任何添加物的高)工業(yè)純尿素和(經處理后的自來水)純水一起配制的溶液，該溶液中尿素含量為32.5%(質量分數(shù))。在AdBlue和SCR技術共同作用下，能優(yōu)化發(fā)動機性能和燃料消耗，減少柴油消耗可高達6%，顯著降低成本。AdBlue的平均消耗量是一般柴油消耗量的5%，約為正常(高速公路駕)行駛每100公里消耗2升(每公里
0.09元)。直接減少車主的用車成本。通過本發(fā)明的車裝智能尿素液發(fā)生器，每公里尿素消耗不超出2分錢。
[0015]2、因尿素溶液的溶解度對環(huán)境溫度非常敏感，目前這種直接從尿素液生產出來的標準液體在儲運過程中直接影響加注尿素液的成份含量。
[0016]3、在現(xiàn)有的SCR系統(tǒng)應用本車裝智能尿素水溶液制造機后，延長使用壽命確保工作可靠性，因AdBlue在溫度低于30度時，結晶出固體物，會堵塞系統(tǒng)內管道及尿素噴嘴。如果強制性的工作，會損壞SCR系統(tǒng)。SCR系統(tǒng)配用本發(fā)明后，可以利用本系統(tǒng)中的純凈水對SCR系統(tǒng)進行沖洗，確保SCR系統(tǒng)的工作正常，提高使用壽命。
[0017]4、給車上人員提供飲直接飲用水。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示一種車裝智能尿素水溶液制造裝置，其包括車載凈水裝置1、尿素箱2、尿素水溶液生成箱3;所述車載凈水裝置I用于將車載水箱內的水凈化為純凈水，并通過水栗4和計量閥5輸送至尿素水溶液生成箱3;所述尿素箱2用于存儲尿素晶體，通過螺桿計量裝置6輸送至尿素水溶液生成箱3;所述尿素水溶液生成箱3內設置有攪拌機8和加熱器7，用于將純凈水和尿素晶體混合溶解生成尿素水溶液，所述尿素水溶液生成箱3底部具有尿素水溶液出口 15，給SCR系統(tǒng)提供尿素水溶液。
[0020]所述車載凈水裝置I內設置有純凈水純度檢測儀9，用于檢測純凈水的電阻率;所述尿素水溶液生成箱3內設置有近紅外光譜檢測設備12，用于檢測尿素溶液的濃度;所述尿素水溶液生成箱3內設置有液位傳感器10，用于檢測尿素水溶液生成箱3內液位。
[0021 ] 所述車載凈水裝置I出水口設置有飲用水出水口 13和SCR系統(tǒng)清洗出水口 14 ；所述SCR系統(tǒng)清洗出水口 14通過電磁閥11控制。
[0022]—種上述的車裝智能尿素水溶液制造裝置的工作方法，包括尿素水溶液制造工作過程和SCR系統(tǒng)清洗工作過程。
[0023](I)車載凈水裝置I對車載水箱內的水進行凈化。經純凈水純度檢測儀9檢測達到> 15ΜΩ cm2/25°C后，水栗4工作，通過計量閥5向尿素水溶液生成箱3注入純凈水；同時，螺桿計量裝置6將尿素箱2內的尿素晶體投入尿素水溶液生成箱3。當純凈水純度未達到標準值，則對純凈水重新處理，直至達標，如果重新處理3次尚未達標，則純凈水純度檢測儀9發(fā)出報警信號。
[0024](2)尿素水溶液生成箱3內的加熱器7開始加熱，同時攪拌機8開始攪拌溶解尿素晶體，所述尿素溶液快速檢測儀12實時檢測尿素水溶液濃度，并根據(jù)尿素水溶液濃度實時補充純凈水或尿素晶體，使尿素水溶液濃度達到32.5%± 1.5%。通過液位傳感器10，尿素水溶液生成箱3內液位低于總液位的1/3，水栗4開始工作。當液位傳感器10檢測到水位接近滿位時水栗4停止工作。根據(jù)近紅外光譜檢測設備12檢測的尿素水溶液濃度，通過凈水計量閥5和螺桿計量裝置6交叉工作，使尿素水溶液濃度達到32.5%土 1.5%配比。
[0025]所述SCR系統(tǒng)清洗工作過程為:當發(fā)動機車速信號停止設定時間后，SCR系統(tǒng)清洗出水口 14的電磁閥11打開，車載凈水裝置I內的純凈水通過水栗4通入SCR系統(tǒng)管道，對SCR系統(tǒng)管道及噴嘴進行清洗，防止SCR系統(tǒng)管道及噴嘴尿素結晶。沖洗時間最多可達30分鐘。
[0026]優(yōu)選的:所述SCR系統(tǒng)清洗工作過程啟動時間為發(fā)動機車速信號停止2分鐘后或人工開啟。
【主權項】
1.一種車裝智能尿素水溶液制造裝置，其特征在于:其包括車載凈水裝置、尿素箱、尿素水溶液生成箱;所述車載凈水裝置用于將車載水箱內的水凈化為純凈水，并通過水栗和計量閥輸送至尿素水溶液生成箱;所述尿素箱用于存儲尿素晶體，通過尿素計量裝置輸送至尿素水溶液生成箱;所述尿素水溶液生成箱內設置有攪拌機和加熱器，用于將純凈水和尿素晶體混合溶解生成尿素水溶液，所述尿素水溶液生成箱底部具有尿素水溶液出口，給SCR系統(tǒng)提供尿素水溶液。2.根據(jù)權利要求1所述的車裝智能尿素水溶液制造裝置，其特征在于:所述車載凈水裝置內設置有純凈水純度檢測儀，用于檢測純凈水的電阻率;所述尿素水溶液生成箱內設置有尿素溶液快速檢測儀，用于檢測尿素溶液的濃度;所述尿素水溶液生成箱內設置有液位傳感器，用于檢測尿素水溶液生成箱內液位。3.根據(jù)權利要求1或2所述的車裝智能尿素水溶液制造裝置，其特征在于:所述尿素計量裝置為螺桿計量裝置。4.根據(jù)權利要求1或2所述的車裝智能尿素水溶液制造裝置，其特征在于:所述尿素溶液快速檢測儀為近紅外光譜檢測或折光檢測設備。5.根據(jù)權利要求1或2所述的車裝智能尿素水溶液制造裝置，其特征在于:所述車載凈水裝置出水口設置有飲用水出水口和SCR系統(tǒng)清洗出水口；所述SCR系統(tǒng)清洗出水口通過電磁閥控制。6.—種權利要求1-5任一項所述的車裝智能尿素水溶液制造裝置的工作方法，其特征在于包括尿素水溶液制造工作過程和SCR系統(tǒng)清洗工作過程； 所述尿素水溶液制造工作過程包括下述步驟: (1)車載凈水裝置對車載水箱內的水進行凈化，經純凈水純度檢測儀檢測達到215M Ωcm2/25°C后，水栗工作，通過計量閥向尿素水溶液生成箱注入純凈水；同時，尿素計量裝置將尿素箱內的尿素晶體投入尿素水溶液生成箱； (2)尿素水溶液生成箱內的加熱器開始加熱，同時攪拌機開始攪拌溶解尿素晶體，所述尿素溶液快速檢測儀實時檢測尿素水溶液濃度，并根據(jù)尿素水溶液濃度實時補充純凈水或尿素晶體，使尿素水溶液濃度達到32.5%土 1.5%； 所述SCR系統(tǒng)清洗工作過程為:當發(fā)動機車速信號停止設定時間后，SCR系統(tǒng)清洗出水口的電磁閥打開，車載凈水裝置內的純凈水通過水栗通入SCR系統(tǒng)管道，對SCR系統(tǒng)管道及噴嘴進行清洗，防止SCR系統(tǒng)管道及噴嘴尿素結晶。7.根據(jù)權利要求6所述的車裝智能尿素水溶液制造裝置的工作方法，其特征在于:所述SCR系統(tǒng)清洗工作過程啟動時間為發(fā)動機車速信號停止2分鐘后或人工開啟。
【文檔編號】B01F3/20GK105833751SQ201610333884
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】任虎, 任一虎, 曹愛武
【申請人】任虎, 任一虎, 曹愛武