[发明专利]一种SCR催化消声器及其出气管

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机排气处理技术领域，特别是柴油机SCR催化消声器的出气管。本发明还涉及设有所述出气管的SCR催化消声器。

背景技术

目前，环境与污染是当今世界的几大问题之一，噪声污染也愈来愈引起了人们的重视，法律法规对发动机噪声也做出了相应的限制。

SCR技术是消除柴油机排气中氮氧化物的主要后处理技术之一，根据功能主要分为控制单元、尿素剂量单元和催化反应单元三部分。

SCR系统的控制单元与发动机的控制单元（ECU）集成在一起，主要是用来执行SCR控制策略，并根据环境温度、排气温度、尿素液位、尿素温度、尿素压力、NOx浓度等传感器信号控制尿素剂量单元，根据需求定时定量地将尿素溶液喷射到排气气流中。

尿素剂量单元主要包括尿素箱、尿素供给单元、尿素喷射单元、加热组件及连接管路和线路，保证尿素溶液的充分雾化和分解。

催化反应单元（即SCR催化消声器）主要包括SCR催化剂、载体及其封装，用来将柴油机排气中的主要有害成分氮氧化物还原为氮气和水。

工作时，尿素水溶液经尿素喷嘴喷入排气管或者直接喷入SCR催化消声器内，在温度200℃以上发生热解反应，产生氨气（NH₃），氨气在催化剂的作用下在SCR催化消声器内与尾气中的氮氧化物（NOx）反应，达到消除柴油机尾气氮氧化物（NOx）的目的。

请参考图1，图1为现有SCR催化消声器的结构示意图。

如图所示，该SCR催化消声器尾部只是简单的设计有一段出气管2′，直接从后端的出气腔引出，不能较好的衰减尾气的噪声，也就是说，SCR催化消声器本身虽然具有消声功能，但其出气管2＇并不能起到任何消声降噪作用，有待于进一步改进。

因此，如何进一步提高SCR催化消声器的消声降噪效果，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种SCR催化消声器出气管。该出气管具有较好的消声作用，可显著提高SCR催化消声器的消声降噪效果。

本发明的第二目的是提供一种设有所述出气管的SCR催化消声器。

为实现上述目的，本发明提供一种SCR催化消声器出气管，包括外层管和内层管，所述内层管的两端分别与所述外层管的两端通过锥面过渡连接，所述外层管与内层管之间的空腔内填充吸声材料，所述内层管的管壁上开设有与所述空腔连通的第一消音孔。

优选地，所述锥面为内锥面。

优选地，所述外层管与内层管出气端的锥面上开设有第二消音孔。

优选地，所述第二消音孔的孔径大于所述第一消音孔的孔径。

优选地，所述第一消音孔在360度范围内均匀分布于所述内层管的管壁上。

优选地，所述外层管和内层管均为直管。

优选地，所述锥面的锥角角度范围在75°～145°之间。

为实现上述第二目的，本发明还提供一种SCR催化消声器，包括外壳、进气管、载体和出气管，所述出气管为上述任一项所述的SCR催化消声器出气管。

优选地，所述外壳内部分为前腔、中间腔和后腔；所述进气管的出气端与中间腔连通，所述中间腔与前腔连通，所述前腔与载体的进气端连通，所述载体的出气端与后腔连通，所述后腔与出气管的进气端连通；所述进气管的进气端和出气管的出气端位于所述外壳的同一侧。

优选地，所述外壳内部分为前腔、中间腔和后腔；所述进气管的出气端与中间腔连通，所述中间腔与后腔连通，所述后腔与载体的进气端连通，所述载体的出气端与前腔连通，所述前腔与出气管的进气端连通；所述进气管的进气端和出气管的出气端位于所述外壳的两侧。

本发明提供的SCR催化消声器出气管为双层管结构，由通过锥面过渡连接的外层管和内层管构成，其中外层管不开孔，以保证密封性能，内层管在360度周向范围内设置开孔结构，即第一消音孔，通过对第一消音孔结构的优化设计和流动动力学的计算分析，可以达到较好的消声效果，同时外层管与内层管中间的空腔内填充吸声材料，出气管的直管段较长，能填充较多的吸声材料，因此可有效起到消声的效果，可显著提高SCR催化消声器的消声降噪效果。

在一种优选方案中，所述外层管与内层管出气端的锥面上开设有第二消音孔。通过设置第二消音孔，可以使更多的气体通过外层管与内层管之间的消音棉，从而进一步提高消声降噪效果，同时可以防止形成死腔，避免气体在夹层中不能流动。