包输送器112将位于其上的剩余的尿素粉包20继续运 送至自动拆包器113进行拆包,直至自动拆包器113中拆包计数器的计数结果满足所需拆 包数量,此时,粉包输送器112与自动拆包器113停止工作,完成尿素粉的供料工序。
[0032] 供水设备13,用于向溶解搅拌器12提供配制尿素溶液所需的纯水。在本实施例 中,供水设备13采用船用海水淡化设备,溶解尿素粉所用纯水来自海水淡化设备,并经过 进一步除盐后获得,通过该方式供应的纯水可满足溶液配制用水的要求,从而无需另外设 置纯水储存设备,可减小装置的占用体积,并可明显降低SCR系统的采购成本和运营成本。 如图1所示,供水设备13与溶解搅拌器12之间设有水栗14,在本实施例中,水栗14为计量 栗,该计量栗可根据控制系统的控制信号定量向溶解搅拌器12加注纯水。
[0033] 溶解搅拌器12,用于搅拌溶解尿素粉。本实施例中,溶解搅拌器12设有搅拌器 122、电加热装置、温度传感器(图未示)与浓度传感器124,搅拌器122、电加热装置、温度 传感器与浓度传感器124均和控制系统连接,该控制系统包括判断器,该判断器与该浓度 传感器124连接而可接收浓度传感器124的信号,该判断器根据该浓度传感器124的信号 判断是否继续向溶解搅拌器12中注入纯水,控制系统根据判断器的信号控制水栗14向溶 解搅拌器12分次注入设定数量的水。此外,当温度传感器测得当前的溶液温度低于20°C 时,可启动电加热装置进行加热以加速尿素粉的溶解。在本实施例中,温度传感器的设置可 保证溶液温度处于正常范围,从而可保证配制的尿素溶液的浓度可达到所需的数值。可理 解的,在本实用新型的另一实施例中,温度与浓度也可采用同一传感器进行测定,从而使温 度作为当前浓度值是否符合要求的参考条件。
[0034] 尿素溶液储罐15,用于储存配制好的尿素溶液。尿素溶液储罐15与溶解搅拌器12 之间设有尿素溶液注入栗16,尿素溶液经尿素溶液注入栗16注入尿素溶液储罐15中,在本 实施例中,尿素溶液注入栗16为配有止回阀的隔膜栗,可根据控制系统的信号启停。进一 步地,在本实施例中,尿素溶液储罐15设有液位传感器(图未示),控制系统可根据液位传 感器的信号开始或停止溶液的配制,从而自动启停尿素溶液制备装置,无需人员值守,可提 高尿素溶液配制的自动化程度、降低人员成本。
[0035] 配制溶液时,尿素粉经供料系统11由溶解搅拌器12的进料口 121投入溶解搅拌 器12中,控制系统控制水栗14向溶解搅拌器12中首次注入纯水,首次注入纯水的量与所 加尿素粉总重的质量比为0.9~1. 1:1。该质量比的设置可使首次配制的尿素溶液的浓度 大于所需的浓度值40%,从而避免首次溶解后因尿素粉吸潮或撒漏而导致尿素溶液的浓 度过低,可理解的,首次注入纯水的量与所加尿素粉总重的质量比也可小于0. 9:1,例如为 0. 8:1或0. 7:1,只需使首次配制的溶液的浓度大于40%且配制的溶液浓度不大于饱和浓 度即可,此外,首次注入纯水的量与所加尿素粉总重的质量比也可根据所需配制的尿素溶 液的不同浓度要求进行调整,并不以此为限。
[0036] 接着,启动搅拌器122进行搅拌,待尿素溶液的浓度稳定后,判断器根据浓度传感 器124的信号判断是否再次注水,如需再次注水,则后续每次注入纯水的量的计算公式为:
[0038] 在公式⑴中,η :表示注水次数;Bn:表示第η次注入的水量,m3;B n+1:表示第n+1 次注入的水量,m3;Cn:表示第η次注水后搅拌稳定的尿素浓度值,%。也就是说,当尿素浓 度q (首次注水对应的浓度值)稳定后,判断器判断需再次注水时,控制系统控制水栗14向 溶解12中二次注入纯水B2m3,并继续搅拌至浓度C2稳定,接着,当判断器判断需再次注水时 (即浓度C2大于40% ),控制系统控制水栗14再次向溶解搅拌器12中注水B 3m3,并继续搅 拌至浓度C3稳定,如此,重复本步骤中判断-注水-判断的过程直至使尿素溶液浓度C "达 到40%。在本实用新型中,根据所加尿素粉粗重(总重量)进行首次注水后,后续注水过程 则根据当前尿素溶液的浓度反馈分次添加纯水,从而可消除尿素粉吸潮和尿素粉撒漏造成 的配制误差,有效提高溶液浓度的精度。经验证,采用本实用新型配制的尿素溶液的浓度范 围为40±1%,误差范围相较其他方法±2. 5%的误差范围大大减小。
[0039] 图2为本实用新型实施例中船用尿素溶液制备装置的工作流程图。接下来,以配 制浓度为40%的尿素溶液为例,对本实用新型的船用尿素溶液制备装置的工作过程详细说 明如下。
[0040] 步骤S11 :控制系统控制供料系统向溶解搅拌器中投入尿素粉,并计算所加尿素 粉的总重量。
[0041] 具体地,尿素溶液储15设有液位传感器,供料系统11包括尿素粉包储仓111、粉包 输送器112与自动拆包器113。首先,控制系统根据液位传感器的信号启动供料系统11,并 根据该液位传感器信号反馈的液位计算所需尿素溶液的体积和所需尿素粉的理论总重量, 并根据每包尿素粉包20的净重计算出所加尿素粉包20的总数量,若计算的尿素粉包总数 量不为整数,则舍去小数点后数值取整。接着,相应数量的尿素粉包20依次从尿素粉包储 仓111进入粉包输送器112,并由粉包输送器112输送至自动拆包器113进行拆包,尿素粉 由自动拆包器113中倒入溶解搅拌器12,空粉包退出装置(自动拆包器113),当尿素粉包 20数量满足要求时,尿素粉包储仓111、粉包输送器112与自动拆包器113停止运行。最后, 控制系统根据所加的尿素粉包20的数量和每包尿素粉包20的净重计算出实际所加尿素粉 的总重量。
[0042] 步骤S12 :控制系统根据所加尿素粉的总重量控制水栗向溶解搅拌器内首次注入 设定数量的纯水。
[0043] 具体地,在本实施例中,首次注入纯水的量与所加尿素粉总重的质量比为0. 9~ 1. 1:1,以使首次配制的尿素溶液的浓度大于所需的浓度值40%,从而避免首次溶解后因尿 素粉吸潮或撒漏而导致尿素溶液的浓度过低。
[0044] 步骤S13 :开启溶解搅拌器,当尿素溶液的浓度稳定后,判断器根据浓度传感器 124的信号判断是否再次注水。
[0045] 具体地,完成首次注水后,控制系统控制搅拌器122进行搅拌溶解,同时,当温度 传感器测得尿素溶液当前的温度低于20°C时,控制系统启动溶解搅拌器12的电加热装置。 当尿素溶液的浓度稳定(即浓度传感器124的信号稳定)后,判断器将当前测得的浓度与 所需配制的浓度值进行对比,判断是否需要再次注水,当测得的浓度大于所需配制的浓度 值时,判断器判断需再次注水;当测得的浓度等于所需配制的浓度值时,判断器判断无需再 次注水。
[0046] 步骤S14 :判断器判断需再次注水时,控制系统控制水栗向该溶解搅拌器中再次 注入设定数量的纯水,当尿素溶液的浓度稳定后,判断器再次判断是否注水,重复本步骤至 尿素溶液的浓度达到所需浓度值。
[0047] 具体地,判断器判断需再次注水时,控制系统控制水栗14再次向溶解搅拌器12中 计量注入纯水,在本实施例中,后续每次注入纯水的量采用公式(1)进行计算。也就是说, 当尿素浓度q (首次注水对应的浓度值)稳定后,判断器判断需再次注水,控制系统控制水 栗14向溶解12中二次注入纯AB2m3,并继续搅拌至浓度C2稳定,接着,当判断器判断需再 次注水时(即浓度C2大于40% ),控制系统控制水栗14再次向溶解12中注水B 3m3,并继续 搅拌至浓度C3稳定,如此,重复本步骤中判断-注水-判断的过程直至使尿素溶液浓度C n达到40%。
[0048] 步骤S15 :启动尿素溶液注入栗将尿素溶液从溶解搅拌器栗入尿素溶液储罐。
[0049] 具体地,当尿素溶液浓度达到所需浓度时,控制系统控制尿素溶液注入栗16启 动,将溶解搅拌器12中的尿素溶液栗入尿素溶液储罐15中。在本实施例中,尿素溶液注入 栗16为配有止回阀的隔膜栗,可根据控制系统的信号启停。
[0050] 综上所述,本实用新型的船用尿素溶液的制备装