CN105888786B - 一种尿素混合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尿素混合装置，其包括旋流器、多孔管、缩口管和混合外管，所述旋流器与所述多孔管的一端连通，所述旋流器与所述多孔管均设于所述混合外管中，所述旋流器的外周与所述混合外管的内壁贴合，所述多孔管与所述混合外管的内壁之间留有空腔，所述多孔管的管壁上设有若干通孔，所述多孔管的另一端与所述缩口管连接，所述缩口管的口径从与所述多孔管连接的一端向外逐渐变小。本发明能够解决尿素分解雾化不充分，尿素与废气混合均匀性差，SCR转化效率低的技术问题。

Description

一种尿素混合装置
技术领域
本发明涉及尾气处理领域，特别是涉及一种尿素混合装置。
背景技术
图1为现有多孔管式混合装置，采用外多孔管1与内多孔管2’套设的双层结构，气流进入混合装置后带动尿素喷嘴喷出的尿素流动，经过双层多孔管作用，气流穿过内多孔管2’和外多孔管1上的孔，将尿素打散，然后进行雾化分解。
然而，多孔管式混合装置只能依靠气流带动尿素穿过内外多孔管，将尿素打散。此混合装置内多孔管2’管径大，气流流动能量低，无法将尿素充分打散，尿素分解雾化不充分，尿素与废气混合均匀性差，从而导致尿素结晶和SCR(Selective CatalyticReduction，选择性催化还原技术)转化效率不高的问题，而且该结构只适用于箱式后处理封装，通用性比较差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何解决尿素分解雾化不充分，尿素与废气混合均匀性差，SCR转化效率低的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种尿素混合装置，其包括旋流器、多孔管、缩口管和混合外管，所述旋流器与所述多孔管的一端连通，所述旋流器与所述多孔管均设于所述混合外管中，所述旋流器的外周与所述混合外管的内壁贴合，所述多孔管与所述混合外管的内壁之间留有空腔，所述多孔管的管壁上设有若干通孔，所述多孔管的另一端与所述缩口管连接，所述缩口管的口径从与所述多孔管连接的一端向外逐渐变小。
其中，还包括隔板和支撑板，所述隔板设置在所述旋流器的外周与所述多孔管的连接之处，所述隔板的外周与所述混合外管的内壁贴合，所述支撑板设置在所述多孔管外靠近所述缩口管的一端，所述支撑板的外周与所述混合外管的内壁贴合，所述支撑板的板面为中空结构。
其中，所述隔板与支撑板的底部均设有开口。
其中，所述旋流器与所述多孔管水平设于所述混合外管中。
其中，所述旋流器的内部设有旋流管道，所述旋流管道与所述多孔管的内腔连通。
其中，所述通孔均布在所述多孔管上，形成镂空的管状结构。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种尿素混合装置，通过采用旋流器、多孔管、缩口管和混合外管，所述旋流器与所述多孔管连通，所述旋流器与所述多孔管均设于所述混合外管中，所述旋流器的外周与所述混合外管的内壁贴合，所述多孔管与所述混合外管的内壁之间留有空腔，发动机排气进入该尿素混合装置后，在旋流器的作用下形成旋转气流，旋转气流带动尿素旋转前进，经过多孔管的作用，使尿素充分分解与雾化，得到均匀性较高的尿素与废气的混合气，从而降低了尿素结晶的风险，并提高了SCR转化效率。
附图说明
图1为现有技术尿素混合装置的结构示意图；
图2为本发明一种尿素混合装置的结构剖视示意图；
图中：1：外多孔管；2：多孔管；2’：内多孔管；3：旋流器；4：隔板；5：混合外管；6：支撑板；7：缩口管；8：开口；9：中空结构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
SCR技术是一种消除柴油机排气中氮氧化物(NOx)的技术。
车用尿素溶液是浓度为32.5％的尿素水溶液，在180℃以上即可热解产生氨气(NH3)。氨气(NH3)在催化剂的作用下将氮氧化物(NOx)有选择性地还原为氮气(N2)。
如图2所示，为本发明提供的一种尿素混合装置，其包括旋流器3、多孔管2、缩口管7和混合外管5，所述旋流器3能够使尿素与发动机排气进行充分均匀混合，形成旋转气流，对尿素进行第一次打散、分解与雾化，所述旋流器3与所述多孔管2的一端连通，所述旋流器3与所述多孔管2均设于所述混合外管5中，所述旋流器3的外周与所述混合外管5的内壁贴合，从而保证旋转气流直接排入所述多孔管2中，而不会从旋流器3的上方进入混合外管5中，旋转气流带动尿素旋转前进，经过多孔管2的作用，使尿素充分分解与雾化，得到均匀性较高的尿素与废气的混合气，从而降低尿素结晶的风险并提高了SCR效率，所述多孔管2与所述混合外管5的内壁之间留有空腔，所述多孔管2的管壁上设有若干通孔，从旋流器3进入多孔管2内的旋转气流从多孔管2上的通孔进入所述多孔管2与混合外管5之间的空腔，进行第二次打散、分解与雾化，保证了尿素的充分雾化与分解，所述多孔管2的另一端与所述缩口管7连接，所述缩口管7的口径从与所述多孔管2连接的一端向外逐渐变小，从而保证从多孔管2的一端进入的气体不会直接从其另一端流出，以保证多孔管2内具有一定的压力，以帮助旋流气体进入多孔管2后，在压力作用下沿多孔管2上的若干通孔向外扩散。另外，由于尿素可能碰壁的位置都由较强的气流，保证尿素被带走，并进行分解与雾化，从而避免了尿素结晶的出现和保证了较高的SCR效率。
进一步地，还包括隔板4和支撑板6，所述隔板4设置在所述旋流器3的外周与所述多孔管2的连接之处，所述隔板4的外周与所述混合外管5的内壁贴合，以实现旋流器3与混合外管5之间没有间隙，所述支撑板6设置在所述多孔管2外靠近所述缩口管7的一端，所述支撑板6一方面起支撑多孔管2的作用，另一方面，所述支撑板6的外周与所述混合外管5的内壁贴合，所述支撑板6的板面为中空结构9，以方便混合外管5与多孔管2之间的空腔内的气流直接流出混合外管5。
其中，所述隔板4与支撑板6的底部均设有开口8，让一部分气流沿混合外管5底部流动，防止尿素因重力作用的沉落而产生结晶。
为了方便布置所述旋流器3与多孔管2，优选地，所述旋流器3与所述多孔管2水平设于所述混合外管5中。
具体地，所述旋流器3的内部设有旋流管道，所述旋流管道与所述多孔管2的内腔连通，气流从所述旋流管道流进所述多孔管2的内腔。
其中，所述通孔均布在所述多孔管2的整个管身上，形成镂空的管状结构，以方便气流充分打散，并且能够迅速地从所述通孔流出。
本发明的工作原理为：当气流进入混合装置后，隔板4使气流经过旋流器3的作用，形成强旋转气流，带动尿素随气流流动，随后进入多孔管2，在此过程中，强旋转气流对尿素进行第一次打散，并且尿素在一定程度上进行雾化和分解；多孔管2后端有缩口管7，在多孔管2内的气流与尿素会穿过多孔管2，进入到多孔管2和混合外管5之间的空腔中，在此过程中尿素被第二次打散，并进行充分的雾化和分解，随后气流和尿素穿过支撑板6的中空结构9，沿混合外管5进入到SCR，供SCR反应用。
由以上实施例可以看出，本发明尿素流经处无旋流死区且可以使尿素有效分解和雾化，大大降低了尿素结晶风险；尿素雾化分解后与气流混合的均匀性高，SCR效率提高；系统可靠性高，降低了后期市场维护成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种尿素混合装置，其特征在于，包括旋流器、多孔管、缩口管、混合外管、隔板和支撑板，所述旋流器与所述多孔管的一端连通，所述旋流器与所述多孔管均设于所述混合外管中，所述旋流器的外周通过所述隔板与所述混合外管的内壁贴合，所述多孔管与所述混合外管的内壁之间留有空腔，所述多孔管的管壁上设有若干通孔，所述多孔管的另一端与所述缩口管连接，所述缩口管的口径从与所述多孔管连接的一端向外逐渐变小，以保证从所述多孔管的一端进入的气体不会直接从其另一端流出；所述隔板与支撑板的底部均设有开口。
2.根据权利要求1所述的尿素混合装置，其特征在于，所述隔板设置在所述旋流器的外周与所述多孔管的连接之处，所述隔板的外周与所述混合外管的内壁贴合，所述支撑板设置在所述多孔管外靠近所述缩口管的一端，所述支撑板的外周与所述混合外管的内壁贴合，所述支撑板的板面为中空结构。
3.根据权利要求1所述的尿素混合装置，其特征在于，所述旋流器与所述多孔管水平设于所述混合外管中。
4.根据权利要求1所述的尿素混合装置，其特征在于，所述旋流器的内部设有旋流管道，所述旋流管道与所述多孔管的内腔连通。
5.根据权利要求1所述的尿素混合装置，其特征在于，所述通孔均布在所述多孔管上，形成镂空的管状结构。
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