วิธีหลีกเลี่ยงการตกผลึกของยูเรียอย่างมีประสิทธิภาพ

Jul 19, 2004


1 

 

ความล้มเหลวในการตกผลึกของยูเรียเกิดขึ้นได้ง่ายในพื้นที่เย็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูหนาว ในพื้นที่ส่วนใหญ่ในภาคใต้ตราบใดที่การดำเนินการไม่ผิดกฎหมายระบบก็จะไม่มีปัญหา เนื่องจากจุดเยือกแข็งของยูเรียคือ -10 องศา ในพื้นที่ที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่าอุณหภูมินี้ ระบบหลังการบำบัด SCR ต้องมีมาตรการการละลายและการรักษาความอบอุ่นสำหรับสารละลายยูเรียในน้ำ มิฉะนั้น จะทำให้เกิดการตกผลึกของยูเรีย

 

เมื่อเซ็นเซอร์อุณหภูมิยูเรียตรวจพบว่าอุณหภูมิยูเรียต่ำกว่า 0 องศา โซลินอยด์วาล์วให้ความร้อนบนระบบหลังการประมวลผลจะเปิดขึ้นโดยอัตโนมัติเพื่อแนะนำสารหล่อเย็นเพื่อให้ความร้อนแก่ยูเรียจนกว่าจะหยุดทำงานที่ 7 องศา

3


สารละลายยูเรียละลายโดยการให้ความร้อนกับน้ำหล่อเย็นเครื่องยนต์ มีการจัดเรียงตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในถังยูเรีย และยูเรียในถังยูเรียจะถูกทำให้ร้อนและขจัดน้ำแข็งผ่านการถ่ายเทความร้อนของสารหล่อเย็นที่อุณหภูมิสูงในแจ็คเก็ตน้ำของเครื่องยนต์ ซึ่งต้องการให้เครื่องยนต์อุ่นเครื่องเมื่อ อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเครื่องยนต์ถึง 70 องศา มันสามารถเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้ความร้อนยูเรีย


4


02. ผลึกยูเรีย

เมื่อช่องผสมก๊าซและของเหลวถูกปิดกั้น ความดันในห้องผสมจะเพิ่มขึ้น และความดันที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ส่วนผสมของก๊าซและของเหลว (ที่ประกอบด้วยสารละลายยูเรีย) วิ่งขึ้นไปที่ช่องอากาศอัด และสารละลายยูเรียจะระเหยไป ความชื้นในช่องอากาศอัด ทำให้เกิดผลึกยูเรียซึ่งปิดกั้นทางเดินอากาศ


5


03. การตกผลึกของท่อยูเรีย

ท่อยูเรียในระบบฉีดมี 3 ท่อ คือ ท่อจ่ายของเหลว (ต่อจากถังยูเรียไปยังชุดปั๊มยูเรีย) ท่อฉีด (จากชุดปั๊มยูเรียถึงหัวฉีด) และท่อส่งกลับ (จากหัวฉีด) ถึงถังยูเรีย)

 

เพื่อจัดการกับปัญหาการตกผลึกของท่อยูเรีย มักใช้ความร้อนไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อน เมื่อต้องการให้ความร้อนและการละลาย หน่วยควบคุมระบบหลังการประมวลผลจะควบคุมรีเลย์การทำความร้อนเพื่อดึงเข้า และวัสดุทำความร้อนจะเริ่มร้อนขึ้นเมื่อได้รับพลังงาน ด้วยวิธีนี้ ความร้อนจะเร็ว เลย์เอาต์นั้นเรียบง่าย และไม่ได้รับผลกระทบจากโครงสร้างของรถทั้งคัน


ท่อยูเรียให้ความร้อนไฟฟ้าประกอบด้วยท่อไนลอนที่ทนต่อยูเรีย ชุดทำความร้อน ขั้วต่อแบบเร็ว ชุดสายไฟ และขั้วต่อ เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่า -5 องศา อุปกรณ์ควบคุมจะใช้แหล่งจ่ายไฟของรถยนต์ (24V) เพื่อให้ความร้อนและละลาย และท่อจะถูกทำให้ร้อนผ่านการควบคุมกลยุทธ์การให้ความร้อนและการละลายเพื่อป้องกันไม่ให้สารละลายยูเรียตกผลึก ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ท่อความร้อนยูเรียสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทดังต่อไปนี้:


  1. ท่อส่งความร้อนถูกพันรอบด้านนอกของผนังท่อยูเรียด้วยลวดต้านทานที่คดเคี้ยว ด้วยการออกแบบพลังงานคงที่ แต่มีปัญหาเรื่องการกระจายความร้อนไม่สม่ำเสมอ


2. ท่อชั้นความร้อนใช้ไนลอน PA12 เป็นวัสดุทำความร้อนซึ่งให้ความร้อนอย่างสม่ำเสมอท่อมีลักษณะ PTC พลังงานของท่อจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปความยาวของผลิตภัณฑ์ไม่ จำกัด และ สามารถใช้งานได้หลายวิธี รูปทรงต่างๆ ของท่อสะดวกสำหรับการจัดวาง และข้อต่อท่อยูเรียมีคลิปทำความร้อน


 6

 

04. ข้อต่อหัวฉีดอุดตัน

หากการฉีดยูเรียหยุดลงหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ผลึกยูเรียอาจสะสมที่รอยต่อระหว่างท่อยูเรียกับหัวฉีด หรือที่ข้อต่อกับปั๊ม ซึ่งทำให้ท่ออุดตัน สาเหตุหลักเป็นเพราะว่ามีมุมตายระหว่างข้อต่อสายยูเรียกับหัวฉีดหรือจุดต่อปั๊ม และสารละลายยูเรียในน้ำจำนวนหนึ่งจะสะสมอยู่ที่มุมตาย ภายใต้สภาวะของการฉีดแบบไม่ต่อเนื่อง สารละลายยูเรียที่สะสมในน้ำจะระเหยน้ำและตกตะกอนผลึกยูเรีย ซึ่งจะเพิ่มการอุดตันของช่อง .

 

 05. การอุดตันที่เกิดจากการฉีดยูเรียในปริมาณเล็กน้อย

หากปริมาณการฉีดยูเรียมีน้อย การหยุดฉีดหลังจากผ่านไประยะหนึ่งจะทำให้ผลึกยูเรียสะสมในข้อต่อหัวฉีดและรูหัวฉีด น้ำในสารละลายยูเรียที่เป็นน้ำจะระเหยได้ง่ายขึ้นภายใต้สภาวะดังกล่าว ทำให้ของเหลวยูเรียแยกออกจากกัน ส่งผลให้เกิดการตกผลึกของยูเรีย ผลึกยูเรียเองสามารถปิดกั้นช่องทาง และยังสามารถกลายเป็นกรดไบยูเรตหรือกรดไซยานูริกที่อุณหภูมิสูง ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ยากต่อการกำจัด


7

 

กระบวนการตกผลึกของยูเรียเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อน กลไกนี้ซับซ้อน และปรับปรุงได้ยากมาก ในสถานที่ที่มีอุณหภูมิไม่ต่ำเกินไป ถังยูเรียจะถูกทำให้ร้อนด้วยสารป้องกันการแข็งตัวของเครื่องยนต์ แต่ในพื้นที่เย็น ปัญหาการตกผลึกของยูเรียสามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ท่อยูเรียเพื่อใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า