[发明专利]一种燃料或尿素超声波气化装置及其机动车尾气系统

说明书

本发明涉及一种燃料或尿素超声波气化装置及其机动车尾气系统，包括超声波气化机构、液料储装机构、压缩空气提供机构、电路控制总成机构、液气预混机构，超声波气化机构由金属网板及驱动网板作超声高频振荡的超声波换能器构成，各金属网板呈横切布置于壳体中，液气预混机构安装于壳体的输入口上，液料储装机构包括储装容器、抽送泵，抽送泵通过管路与液气预混机构相连接，压缩空气提供机构与液气预混机构相连接，超声波换能器、抽送泵与电路控制总成机构相连接。本发明能令液态燃料或尿素溶液充分、细腻地与压缩空气均匀、混合为一体，得到应用所需的混合气体，本发明能使液态燃料的燃烧更充分，或者使尿素溶液的利用率更高、净化效果更佳。

技术领域

本发明涉及液态燃料、尿素的雾化或气化处理领域，特别是一种能将液态燃料或尿素溶液雾化或气化应用所需气体的装置或设备或系统。

背景技术

目前，柴油、煤油等燃油的雾化，主要有两种方式：一种是压力式机械雾化，即利用高压的作用， 将燃油通过旋流装置达到一个很高的旋转速度，再经过喷嘴进一步加速而破裂成细小油滴，达到雾化的目的；这种方式里有简单机械雾化和回流机械雾化两种最主要的方式。另一种是介质参与下的机械雾化，介质参与下的机械雾化有蒸汽雾化和空气雾化，利用高压介质吹散油燃料，使油燃料破裂成细小颗粒滴，达到雾化的。例如，采用蒸汽介质的雾化过程就叫做蒸汽雾化，而采用空气介质的雾化过程就叫空气雾化，空气雾化需要配备加压的雾化空气系统。

然而，目前现有的油燃雾化方式亦还存在一定的不足，主要体现在：采用以前面所述方式将油燃料破裂成细小颗粒滴，还不够细腻，使雾化后的油燃料在实际利用过程中，还存在燃烧不充分、利用不充分的情形。燃烧不充分、利用不充分，就会产生较大油燃料气味，这些油燃料气味就会对周围的环境造成污染，而且还使油燃料造成较大损耗与浪费，不利于节约资源，加大了油燃料运用成本。因此，本申请人认为，十分必要重新开发另一种雾化或气化方式，来替换现有的油燃料雾化方式，以使油燃料的利用更为充分、利用率更高、更环保节能。

另外，随着国家对大气环境污染治理的重视，汽车排放的尾气污染也越来越受到关注，尤其是采用柴油动力的发动机排放的NOx污染物，迫切需要采取有效的尾气后处理手段来将其降低，减少NOx污染物带来的一系列环境问题。为了满足日趋严格的排放法规，国内外许多汽车及发动机制造商已经开始把SCR 技术（选择性催化还原技术）运用到其产品上，这意味着SCR 技术开始进入实用阶段，与之配套的尿素泵也进入了实用阶段。

SCR 技术就是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺，即在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，把尾气中的NOx还原成N2和H2O。催化剂有贵金属和非贵金属两类。这些技术被广泛应用于柴油机尾气后处理，通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制微粒PM的产生，而后在机外处理富氧条件下形成的氮氧化物，及时用车用尿素（车用尿素在一定温度下分解生成氨）对氮氧化物（NOx）进行选择性催化还原，从而达到既节能、又减排的目的。这些技术是欧洲车厂的主流技术路线，欧洲长途载货车和大型客车几乎全部采用这一技术。

目前，在SCR 后处理系统中，常用的引进国外技术路线的尿素溶液供给装置分为两种：一种利用车身压缩空气辅助喷射形式的气助式尿素计量泵，典型代表为依米泰克尿素泵；另一种是无压缩空气辅助形式尿素泵，典型代表为博世尿素泵。气助式尿素泵是利用车辆刹车系统、气动门系统的压缩空气，通过喷嘴后将尿素计量装置供给的尿素溶液雾化后带入到柴油机尾气催化反应装置参与催化还原反应，降低NOx 浓度。非气助式尿素泵是直接将一定压力的尿素溶液通过特殊喷嘴装置送入排气歧管，借助尿素溶液自身压力和喷嘴进行雾化后参与催化还原反应。这两种形式的尿素喷射方式，都存在这样的不足：尿素溶液喷雾的颗粒度过大，喷入尿素溶液无法全部、充分地参与到对尾气化学反应当中，令尿素溶液消耗较大，对尾气净化效果还不够理想。