CN104454093A - 一种精确喷射快速响应的有气式scr喷射装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精确喷射快速响应的有气式SCR喷射装置及方法，该方法基于在排气管的侧壁上通过法兰固定连接混气腔，混气腔和排气管相通，混气腔远离排气管的一端设有尿素喷射嘴，尿素喷射嘴位于混气腔内，并向混气腔内喷射尿素，尿素喷射嘴同周设置有多个喷气嘴，每个喷气嘴6的上部按照一定的角度朝同一方向弯曲，喷射出的空气与混气腔内壁作用形成向前运动的螺旋气流，螺旋气流同时与喷射出的雾化尿素充分混合，喷入排气管。整个装置所产生的螺旋气流，使得尿素雾化效果良好，氮氧化物转化效率提高，同时尿素微粒不易吸附在管壁形成结晶，避免了对混气腔管壁造成的腐蚀和堵塞。

Description

一种精确喷射快速响应的有气式SCR喷射装置及方法

技术领域

本发明属于柴油机排气技术领域，具体涉及一种精确喷射快速响应的有气式SCR喷射装置及方法。

背景技术

目前广泛应用的尿素SCR喷射装置主要分成两类：空气辅助喷射装置和无空气辅助喷射装置。空气辅助喷射装置一般在尿素喷射泵中完成水溶液和压缩空气的混合，然后两者的混合物在压缩空气的压力下沿着管路和喷嘴喷到排气管中，这种形式的SCR装置喷嘴结构简单、尿素雾化效果好，不易堵塞，但是其尿素喷射泵的结构复杂、制造难度大、成本较高；无空气辅助SCR装置一般直接通过尿素泵建立起压力，然后通过安装在排气管壁的电磁阀式喷嘴控制尿素水溶液的喷射，这种形式的SCR喷射装置结构简单、成本较低，但是喷嘴直接接触高温废气，尤其是喷嘴上的电磁阀需要进行冷却，目前通常采用发动机冷却水循环对喷嘴进行冷却，另外由于无空气辅助作用，尿素的雾化效果也较差，另外尿素水溶液在管路和喷嘴中温度过高时，会发生化学反应形成聚合物产生局部结晶，长时间积累后会影响喷嘴的功能甚至堵塞喷嘴。

发明内容

本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种精确喷射快速响应的有气式SCR喷射装置及方法，它能够使尿素达到良好的雾化效果和避免管壁结晶和喷嘴堵塞等情况。

本发明所采用的技术方案是：一种精确喷射快速响应的有气式SCR喷射装 置及方法，所述方法基于在排气管的侧壁上通过法兰固定连接一混气腔，混气腔和排气管相通，所述混气腔远离排气管的一端设有尿素喷射嘴，尿素喷射嘴位于混气腔内，并向混气腔内喷射尿素，尿素喷射嘴同周设置有多个喷气嘴，每个喷气嘴的上部按照一定的角度朝同一方向弯曲，使得喷射出的空气与混气腔内壁作用形成向前运动的螺旋气流，螺旋气流同时与喷射出的雾化尿素充分混合，喷入排气管。

上述装置包括排气管，排气管的侧壁上通过法兰固定连接一混气腔，混气腔和排气管相通，所述混气腔远离排气管的一端设有尿素喷射头，所述尿素喷射头的一端伸入混气腔内，并在伸入混气腔的端面中心设有尿素喷射嘴，所述尿素喷射头外壁套有圆环柱形的耐压容器，所述耐压容器伸入混气腔的端面上均匀设有数个喷气嘴，每个喷气嘴的上部朝同一方向弯曲，且弯曲部分的投影与喷气嘴的安装面中心和耐压容器中心的连线呈55°至60°的夹角，所述耐压容器的另一端面上设有与其连通的压缩空气电磁阀，所述尿素喷射头远离尿素喷射嘴的一端上设有尿素进液管和尿素回液管。

作为优选，所述喷气嘴的个数为4至8个。

作为优选，所述喷气嘴和尿素喷射嘴的喷射口位于混气腔内的同一平面上。

本发明的有益效果在于：本发明结构简单，安装有耐压容器和在耐压容器上设置喷射角度不同的喷气嘴，使得从喷气嘴处喷出的空气气流在混气腔内形成强烈的漩涡气流，利用产生漩涡气流方法，使得漩涡气流与喷入混气腔内的尿素雾粒更好的混合，从而使得尿素溶液的雾化达到了更好的效果，同时提高了与废气的混合，又加入了氧气，使得氮氧化物转化效率提高，混合气体的强烈旋转，使得尿素微粒不易吸附在管壁形成结晶，避免了对混气腔管壁造 成腐蚀和堵塞，由于结构上的改进，使得尿素喷射嘴不直接与高温废气接触，提高了尿素喷射嘴的可靠性和耐久性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明A处局部放大结构示意图；

图3为本发明A处平面结构示意图；

图4为本发明气流流向示意图。

图中：1、排气管；2、混气腔；3、尿素喷射头；4、尿素喷射嘴；5、耐压容器；6、喷气嘴；7、压缩空气电磁阀；8、尿素进液管；9、尿素回液管。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例：如图1、图2、图3和图4所示，本发明基于在排气管1的侧壁上通过法兰固定连接一混气腔2，混气腔2和排气管1相通，所述混气腔2远离排气管1的一端设有尿素喷射嘴4，尿素喷射嘴4位于混气腔2内，并向混气腔2内喷射尿素，尿素喷射嘴4同周设置有多个喷气嘴6，每个喷气嘴6的上部按照一定的角度朝同一方向弯曲，使得喷射出的空气与混气腔2内壁作用形成向前运动的螺旋气流，螺旋气流同时与喷射出的雾化尿素充分混合，喷入排气管1。

上述方法基于装置包括排气管1，排气管1的侧壁上通过法兰固定连接一混气腔2，混气腔2和排气管1相通，所述混气腔2远离排气管1的一端设有尿素喷射头3，所述尿素喷射头3的一端伸入混气腔2内，并在伸入混气腔2的端面 中心设有尿素喷射嘴4，所述尿素喷射头3外壁套有一圆环柱形的耐压容器5，所述耐压容器5伸入混气腔2的端面上均匀设有4至8个喷气嘴6，每个喷气嘴6的上部朝同一方向弯曲，且弯曲部分的投影与喷气嘴6的安装面中心和耐压容器5中心的连线呈55°至60°的夹角，所述喷气嘴6和尿素喷射嘴4的喷射口位于混气腔内的同一平面上，所述耐压容器5的另一端面上设有与其连通的压缩空气电磁阀7，所述尿素喷射头3远离尿素喷射嘴4的一端上设有尿素进液管8和尿素回液管9。

本发明成本低廉，在混气腔2内尿素喷射头3的四周安装有耐压容器5，通过在耐压容器5外部安装压缩空气电磁阀7，对空气进行压缩，再通过耐压容器5内端面设置的喷气嘴6，将压缩空气喷出，形成强烈的漩涡气流，与喷入混气腔2内的尿素相结合，强烈的旋转使得尿素充分雾化，达到了良好的雾化效果，同时强烈的气流旋转，使得尿素不易吸附在管壁和在孔壁沉积形成结晶，避免了对混气腔2管壁的腐蚀和堵塞，而且强烈的旋转气流进入排气管1后，又带动汽车废气高速旋转混合，从而进一步雾化，提高了尿素与废气的混合度，又因为其中增添了氧气，使得氮氧化物的转化效率也得到了提高，由于结构上的改进，尿素喷射头3不再直接与高温废气接触，因而有效解决了尿素喷射嘴4的烧蚀、堵塞问题，提高了喷嘴的可靠性和耐久性。

本发明的工作原理：由压缩空气电磁阀7压缩空气进入耐压容器5，被压缩后的空气通过耐压容器5内端面的喷气嘴6，喷出形成强烈的螺旋气流，尿素溶液通过尿素进液管8进入尿素喷射头3，从尿素喷射嘴4喷出与螺旋气流混和雾化，混合后的气体强烈旋转的进入排气管1，在排气管1内与废气混合进入催化还原消声器，完成对汽车废气中氮氧化物的净化。

综上所述，仅是本发明的优选实施例而已，并非对本发明的形状材料和结构形式作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案。

Claims (4)

1.一种精确喷射快速响应的有气式SCR喷射方法，其特征在于：该方法基于在排气管(1)的侧壁上通过法兰固定连接一混气腔(2)，混气腔(2)和排气管(1)相通，所述混气腔(2)远离排气管(1)的一端设有尿素喷射嘴(4)，尿素喷射嘴(4)位于混气腔(2)内，并向混气腔(2)内喷射尿素，尿素喷射嘴(4)同周设置有多个喷气嘴(6)，每个喷气嘴(6)的上部按照一定的角度朝同一方向弯曲，使得喷射出的空气与混气腔(2)内壁作用形成向前运动的螺旋气流，螺旋气流同时与喷射出的雾化尿素充分混合，喷入排气管(1)。

2.一种实施权利要求1的精确喷射快速响应的有气式SCR喷射方法的装置，包括排气管(1)，排气管(1)的侧壁上通过法兰固定连接一混气腔(2)，混气腔(2)和排气管(1)相通，所述混气腔(2)远离排气管(1)的一端设有尿素喷射头(3)，所述尿素喷射头(3)的一端伸入混气腔(2)内，并在伸入混气腔(2)的端面中心设有尿素喷射嘴(4)，其特征在于：所述尿素喷射头(3)外壁套有圆环柱形的耐压容器(5)，所述耐压容器(5)伸入混气腔(2)的端面上均匀设有数个喷气嘴(6)，每个喷气嘴(6)的上部朝同一方向弯曲，且弯曲部分在安装面上的投影与喷气嘴(6)的安装面中心和耐压容器(5)中心的连线呈55°至60°的夹角，所述耐压容器(5)的另一端面上设有与其连通的压缩空气电磁阀(7)，所述尿素喷射头(3)远离尿素喷射嘴(4)的一端上设有尿素进液管(8)和尿素回液管(9)。

3.根据权利要求2所述的一种精确喷射快速响应的有气式SCR喷射装置，其特征在于：所述喷气嘴(6)的个数为4至8个。

4.根据权利要求2所述的一种精确喷射快速响应的有气式SCR喷射装置，其特征在于：所述喷气嘴(6)和尿素喷射嘴(4)的喷射口位于混气腔(2)内的同一平面上。