[发明专利]一种清除尿素沉积的微波热辐射装置及其应用

说明书

技术领域

本发明属于机动车尾气处理技术领域，涉及一种清除尿素沉积的微波热辐射装置及其应用。

背景技术

当机动车的发动机排出尾气时，为了减少尾气中的氮氧化物直接排入空气，SCR尿素喷射系统会喷出尿素喷雾与排气中的氮氧化物进行反应以减少有害气体排放。但由于尿素雾化不良或排气温度冷热不均等问题会在排气管的内壁和喷嘴位置附近产生尿素沉积，严重影响排气管排气，增加发动机的燃油损耗。目前，多个发动机生产厂家以及催化剂厂商均在提高SCR催化剂低温特性以及提高排气温度方面做了大量的研究工作，例如，采用新型的分子筛催化剂，加装混合器，采用进排气阀或增加后喷等方式提高排气温度等等来减少尿素沉积的产生。当机动车的排气管中出现尿素沉积现象后，一般的处理方法是拆开排气管，用热水清除尿素沉积，但该方法操作复杂，而目前尚未有厂商或科研院所专门研究如何清除已经在排气管中产生的尿素沉积，以及其清除设备。

申请公布号为CN 104989502 A的中国发明专利公开了一种车用SCR尿素水解反应器，包含水解系统和尿素储存单元，水解系统包括气液分离器、止回阀、产品气出口、水解室、上尾气管、下尾气管和反应器筒体；尿素储存单元包括尿素储存箱、计量泵、进风口、尿素溶液进口和尿素溶液出口，反应器筒体通过封头与排气管和催化转化器连接；尿素储存箱用来储存尿素，其供给量由计量泵控制，计量泵的开度由DCU控制器控制。上述专利公布的技术方案中，尿素经过尾气余热加热后生成氨气，氨气在排气管背压作用下注入排气管中，避免了尿素直接进入排气管，因而不会在排气管中产生尿素沉积问题。但是该技术方案中，尿素仅靠尾气余热加热，分解不完全，因而尿素利用率较低；且一旦出现排气温度冷热不均，将会有大量的尿素未经分解即被排出，造成了极大浪费。因而该技术方案并不能有效解决排气管中的尿素沉积问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够清除机动车排气管中的尿素沉积且调节方式灵活的清除尿素沉积的微波热辐射装置及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种清除尿素沉积的微波热辐射装置，该装置设置在机动车的排气管上，所述的装置包括微波发生器以及与微波发生器配合使用的微波手套，该微波手套套设在排气管上，并且所述的微波手套中还布设有至少一个微波能量输出器，该微波能量输出器通过电路与微波发生器相连接；

在工作状态下，所述的微波发生器产生高频能量，并经微波能量输出器输出，所述的微波能量输出器产生的热辐射区域覆盖住整个待清除尿素沉积的排气管，使处在热辐射区域中的尿素沉积发生热解反应而被清除掉。

所述的微波手套包括由内而外依次套设在排气管上的石英套管、保温层及保护盖板，所述的微波能量输出器嵌设在保温层中。

所述的保护盖板由一对相对设置并可拆卸的手套上盖板及手套下盖板构成。

所述的石英套管的内侧还设有均布板。

所述的均布板为陶瓷网。

所述的石英套管的外侧壁上还设有波导管，该波导管与微波能量输出器相连接。

所述的波导管内部设有密封片。

所述的波导管为喇叭状波导管，该喇叭状波导管的喇叭开口角度为40～60°。

所述的保温层的材质为玻璃纤维，所述的密封片的材质为聚四氟乙烯。

一种清除尿素沉积的微波热辐射装置的应用，所述的微波热辐射装置用于清除机动车排气管内壁及机动车排气管尿素喷嘴处的尿素沉积。

所述的手套上盖板及手套下盖板均由可反射微波的材料制作，优选为不锈钢。

本发明中，所述的微波发生器包括阴极与灯丝引线、阴极、磁铁及微波输出口，微波发生器产生的微波热辐射由微波输出口传送至微波能量输出器，然后通过微波能量输出器传送至排气管内，微波手套将微波热辐射的热能汇聚到设定的区域中，形成一个具有设定范围和温度的热辐射区域，该热辐射区域中排气管内的尿素沉积在微波热辐射的作用下逐渐发生热解反应，直至全部消失，实现清除排气管内尿素沉积的目的。

所述的手套上盖板和手套下盖板均由可反射微波的材料制作，以防止微波泄露，且手套上盖板和手套下盖板均为可拆卸式，在布设安装时，可以根据尿素沉积在排气管内的位置方便地定位，进行快速的安装，不会受到其他尾气处理设备的影响。