CN105673150A - 尾气后处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种尾气后处理装置，其包括壳体以及安装于所述壳体内的混合器组件，所述壳体设有用以安装尿素喷嘴以向所述混合器组件中喷射尿素的安装座，所述混合器组件包括混合管、位于所述混合管底部的碗盖以及与所述混合管相配合的隔板，所述混合管包括位于上端的气流入口以及位于下端的气流出口，所述隔板将所述壳体分隔成第一腔体以及第二腔体，其中所述第一腔体与所述气流入口连通，所述第二腔体与所述气流出口连通，所述混合管包括位于所述气流入口处的若干旋流片，所述旋流片凸伸入所述第一腔体内，所述碗盖用以迫使气流反向流动。如此设置，增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性。

Description

尾气后处理装置
技术领域
本发明涉及一种尾气后处理装置，属于发动机尾气后处理技术领域。
背景技术
研究表明尾气后处理系统（例如选择性催化还原系统，SCR系统）管路中氨分布的均匀程度对系统的整体性能和耐久性能有重要的影响。如果氨分布不均匀会导致局部区域氨过多从而易造成氨泄漏，而在另一些氨稀薄区域造成氮氧化合物（NOx）转化效率过低。长时间氨的不均匀分布会导致催化剂老化不均匀，从而影响催化剂的整体性能。另外，尿素液滴的不均匀分布会造成局部管壁或混合结构温度过低，形成结晶，严重时会堵塞排气管、导致发动机动力性能下降。
因此，有必要提供一种新型的尾气后处理装置，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合均匀的尾气后处理装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种尾气后处理装置，其包括壳体以及安装于所述壳体内的混合器组件，所述壳体设有用以安装尿素喷嘴以向所述混合器组件中喷射尿素的安装座，所述混合器组件包括混合管、位于所述混合管底部的碗盖以及与所述混合管相配合的隔板，所述混合管包括位于上端的气流入口以及位于下端的气流出口，所述隔板将所述壳体分隔成第一腔体以及第二腔体，其中所述第一腔体与所述气流入口连通，所述第二腔体与所述气流出口连通，所述混合管包括位于所述气流入口处的若干旋流片，所述旋流片凸伸入所述第一腔体内，所述碗盖用以迫使气流反向流动。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述隔板包括位于所述混合管一侧的第一板片、位于所述混合管另一侧的第二板片、以及连接所述第一板片与所述第二板片的第三板片，所述第三板片设有供所述混合管穿过的通孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述混合管竖直布置；所述第一板片与所述第二板片均竖直延伸且延伸方向相反，所述第三板片水平延伸。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述隔板大致呈Z形，所述第一板片位于所述混合管的左下方，所述第二板片位于所述混合管的右上方；所述混合管包括位于所述旋流片的上部的若干第一穿孔以及位于所述旋流片的下部的若干第二穿孔，所述第一穿孔与所述第二穿孔均与所述第一腔体相连通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述混合管的下端至少部分延伸入所述碗盖内，所述碗盖具有圆弧形的第一内表面以迫使气流反向流动。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述混合器组件还包括将所述混合管固定到所述碗盖上的支架，所述混合管穿过所述支架，所述支架固定在所述碗盖内，所述支架设有与所述第二腔体连通的镂空部。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述碗盖为双层结构，其包括内碗、外碗以及位于所述内碗与所述外碗之间的隔层空间，所述第一内表面位于所述内碗上，所述隔层空间与所述第二腔体连通，所述混合器组件还包括连通所述隔层空间与所述第一腔体的至少一根连接管。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述连接管的两端分别固定在所述外碗与所述隔板上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述混合器组件还包括位于所述内碗与所述外碗之间的盖板以及位于所述内碗与所述外碗之间的隔层板，其中所述盖板设有与所述第二腔体连通的开口，所述隔层板将所述隔层空间分隔为上部空间以及下部空间，所述上部空间与所述开口连通，所述外碗设有与所述下部空间连通的开孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述连接管包括连通所述上部空间与所述第一腔体的第一连接管以及连通所述下部空间与所述第一腔体的第二连接管，所述第一连接管与所述第二连接管均贯穿所述隔板。
相较于现有技术，本发明通过设置隔板，将壳体分隔成第一腔体以及第二腔体，明确了气流的导向。另外，通过碗盖迫使气流反向流动，增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性。
附图说明
图1是本发明尾气后处理装置的立体示意图。
图2是图1另一角度的立体示意图。
图3是图1的立体分解图。
图4是去除图3中载体组件之后的立体分解图。
图5是图4中混合器组件的立体示意图。
图6是图5另一角度的立体示意图。
图7是图5的立体分解图。
图8是沿图1中A-A线的剖面示意图。
具体实施方式
请参图1至图8所示，本发明揭示了一种尾气后处理装置100，用以处理发动机（例如大功率发动机）的尾气。整体上，所述尾气后处理装置100包括混合组件200以及位于所述混合组件200下游的载体组件300。请参图8所示，在本发明图示的实施方式中所述载体组件300包括选择性氧化催化模块（SCR）301以及氨泄漏催化器模块（ASC）302。所述混合组件200与所述载体组件300通过若干螺栓400连接起来。
所述混合组件200包括壳体1以及安装于所述壳体1内的混合器组件2。其中，所述壳体1设有用以安装尿素喷嘴（未图示）以向所述混合器组件2中喷射尿素的安装座10。
所述混合器组件2包括竖直布置的混合管21、位于所述混合管21底部的碗盖22以及与所述混合管21相配合的隔板23。请参图5至图7所示，在本发明图示的实施方式中，所述混合管21包括位于上端的气流入口211以及位于下端的气流出口212。另外，所述混合管21包括位于所述气流入口211处的若干旋流片213、位于所述旋流片213的上部的若干第一穿孔214以及位于所述旋流片213的下部的若干第二穿孔215。竖直布置的混合管21能够节省尾气后处理装置100的长度，适合在狭窄的空间内应用。
所述隔板23将所述壳体1分隔成第一腔体11以及第二腔体12，其中所述第一腔体11与所述气流入口211连通，所述第二腔体12与所述气流出口212连通，所述旋流片213凸伸入所述第一腔体11内，所述第一穿孔214与所述第二穿孔215均与所述第一腔体11相连通。在本发明图示的实施方式中，所述隔板23大致呈Z形，其包括位于所述混合管21一侧的第一板片231、位于所述混合管21另一侧的第二板片232、以及连接所述第一板片231与所述第二板片232的第三板片233。所述第一板片231位于所述混合管21的左下方，所述第二板片232位于所述混合管21的右上方。所述第一板片231与所述第二板片232均竖直延伸且延伸方向相反，所述第三板片233水平延伸。所述第三板片233设有供所述混合管21穿过的通孔234。
请参图8所示，所述混合管21的下端至少部分延伸入所述碗盖22内，所述碗盖22具有圆弧形的第一内表面220以迫使气流反向流动。在本发明图示的实施方式中，所述碗盖22为双层结构，其包括内碗24、外碗25、位于所述内碗24与所述外碗25之间的隔层空间26、将所述混合管21固定到所述碗盖22上的支架27、位于所述内碗24与所述外碗25之间的盖板28以及位于所述内碗24与所述外碗25之间的隔层板29。
所述混合管21穿过所述支架27，所述支架27固定在所述碗盖22内。请参图图5及图7所示，所述支架27设有与所述第二腔体12连通的镂空部271。所述第一内表面220位于所述内碗24上。
所述隔层空间26与所述第二腔体12连通。所述隔层板29将所述隔层空间26分隔为上部空间261以及下部空间262，所述盖板28设有与所述第二腔体12连通的开口281，且所述上部空间261与所述开口281连通，所述外碗25设有与所述下部空间262连通的开孔251。
所述混合器组件2还包括连通所述隔层空间26与所述第一腔体11的至少一根连接管。在本发明图示的实施方式中，所述连接管包括连通所述上部空间261与所述第一腔体11的第一连接管31以及连通所述下部空间262与所述第一腔体11的第二连接管32。所述第一连接管31与所述第二连接管32均贯穿所述隔板23。具体地，所述第一连接管31与所述第二连接管32的两端分别固定在所述外碗25与所述隔板23上。另外，为了更好的控制气流的流动，所述混合器组件2还包括位于所述上部空间261内的分隔块263。
当发动机的排气自所述壳体1的入口13进入第一腔体11，绝大部分的排气在隔板23的引导下自旋流片213进入混合管21内。当满足喷射条件时，尿素喷嘴向混合管21中喷射尿素，雾化的尿素液滴与发动机的排气一起混合并向下流动。随后，在碗盖22的作用下迫使气流反向（例如向上）流动。反向之后的气流穿过镂空部271进入第二腔体12，再进入载体组件300。如此设置，增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性。另外，通过将位于第一腔体11内的发动机的排气分别自第一连接管31以及第二连接管32引入上部空间261以及下部空间262，并分别自开口281以及开孔251进入第二腔体12，实现了对碗盖22的加热，从而降低了尿素结晶的风险。
另外，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种尾气后处理装置，其包括壳体以及安装于所述壳体内的混合器组件，所述壳体设有用以安装尿素喷嘴以向所述混合器组件中喷射尿素的安装座，其特征在于：所述混合器组件包括混合管、位于所述混合管底部的碗盖以及与所述混合管相配合的隔板，所述混合管包括位于上端的气流入口以及位于下端的气流出口，所述隔板将所述壳体分隔成第一腔体以及第二腔体，其中所述第一腔体与所述气流入口连通，所述第二腔体与所述气流出口连通，所述混合管包括位于所述气流入口处的若干旋流片，所述旋流片凸伸入所述第一腔体内，所述碗盖用以迫使气流反向流动。
2.如权利要求1所述的尾气后处理装置，其特征在于：所述隔板包括位于所述混合管一侧的第一板片、位于所述混合管另一侧的第二板片、以及连接所述第一板片与所述第二板片的第三板片，所述第三板片设有供所述混合管穿过的通孔。
3.如权利要求2所述的尾气后处理装置，其特征在于：所述混合管竖直布置；所述第一板片与所述第二板片均竖直延伸且延伸方向相反，所述第三板片水平延伸。
4.如权利要求3所述的尾气后处理装置，其特征在于：所述隔板大致呈Z形，所述第一板片位于所述混合管的左下方，所述第二板片位于所述混合管的右上方；所述混合管包括位于所述旋流片的上部的若干第一穿孔以及位于所述旋流片的下部的若干第二穿孔，所述第一穿孔与所述第二穿孔均与所述第一腔体相连通。
5.如权利要求1所述的尾气后处理装置，其特征在于：所述混合管的下端至少部分延伸入所述碗盖内，所述碗盖具有圆弧形的第一内表面以迫使气流反向流动。
6.如权利要求5所述的尾气后处理装置，其特征在于：所述混合器组件还包括将所述混合管固定到所述碗盖上的支架，所述混合管穿过所述支架，所述支架固定在所述碗盖内，所述支架设有与所述第二腔体连通的镂空部。
7.如权利要求5所述的尾气后处理装置，其特征在于：所述碗盖为双层结构，其包括内碗、外碗以及位于所述内碗与所述外碗之间的隔层空间，所述第一内表面位于所述内碗上，所述隔层空间与所述第二腔体连通，所述混合器组件还包括连通所述隔层空间与所述第一腔体的至少一根连接管。
8.如权利要求7所述的尾气后处理装置，其特征在于：所述连接管的两端分别固定在所述外碗与所述隔板上。
9.如权利要求7所述的尾气后处理装置，其特征在于：所述混合器组件还包括位于所述内碗与所述外碗之间的盖板以及位于所述内碗与所述外碗之间的隔层板，其中所述盖板设有与所述第二腔体连通的开口，所述隔层板将所述隔层空间分隔为上部空间以及下部空间，所述上部空间与所述开口连通，所述外碗设有与所述下部空间连通的开孔。
10.如权利要求9所述的尾气后处理装置，其特征在于：所述连接管包括连通所述上部空间与所述第一腔体的第一连接管以及连通所述下部空间与所述第一腔体的第二连接管，所述第一连接管与所述第二连接管均贯穿所述隔板。
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