CN106121792B - 一种尿素混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尿素混合器，包括用于汇集尿素与尾气的混合管和垂直插接于该混合管一端的尿素喷嘴，所述的混合管内设有一包围所述尿素喷嘴的第一挡板，在所述第一挡板与尿素喷嘴的喷射方向相对的侧面设有一缺口，在所述第一挡板一侧的混合管内还设有与尿素喷嘴的喷射方向相对的第二挡板，所述的第二挡板为自所述混合管的回转面底部向上延伸同时向远离第一挡板的方向倾斜、然后沿尾气流动方向平缓弯折的弧形挡板，所述第二挡板两侧的边缘分别与所述混合管的回转面相对接,并在该第二挡板的上方形成一用于尾气流通的气流通道。本发明结构简单，解决了喷嘴附近和混合器内尿素结晶的问题，降低了生产成本。

Description

一种尿素混合器
技术领域
本发明涉及动力机械领域，更具体地说，它涉及一种尿素混合器。
背景技术
SCR喷射系统是在柴油机后处理系统中，用于消除排气污染物NOX的系统。SCR喷射系统包括的零件有：添蓝罐、空气滤清器、计量喷射泵、防冻液电磁阀、DCU组件、喷嘴以及连接管路，该系统由DCU控制计量喷射泵，将经过空气滤清器清洁的压缩空气、经防冻液电磁阀通过的防冻液和经预热过的添蓝液混合，按实际需要经喷嘴喷射到混合器中，与NOX发生还原反应生成氨气和水。混合器在整个系统中的作用至关重要，决定了尿素与尾气的混合效果，从而影响整个系统的性能。
现有的尿素混合器多为一根直通长管，并且混合器的内部没有任何可促进尿素与尾气混合的机械结构，此类混合器虽然结构简单，但是混合效果很差。现有的混合器具有以下缺点：
1、由于没有可促进尿素与尾气混合的结构，因此，整个喷射系统对喷嘴的雾化能力要求变高，从而造成喷嘴的制造难度加大，增加了喷嘴的制造成本；
2、为了使尿素与尾气的混合时间达到充分混合的效果，混合器的长度会设计的很长，而且，由于尿素具有强腐蚀性，因此，混合管的材料需要是耐腐蚀性高的不锈钢材料，从而造成混合器的耗材大，成本高，系统体积变大的问题；
3、由于混合器为一根直通长管，因此，混合器内的尾气流动很慢，尾气容易在尿素喷嘴表面或者混合管内壁形成结晶，造成管路堵塞的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种结构简单，实用性强，可提高尿素与尾气的混合效果的新型尿素混合器。
本发明的技术方案是这样的：一种尿素混合器，包括用于汇集尿素与尾气的混合管和垂直插接于该混合管一端的尿素喷嘴，所述的混合管内设有一包围所述尿素喷嘴的第一挡板，在所述第一挡板与尿素喷嘴的喷射方向相对的侧面设有一缺口，在所述第一挡板一侧的混合管内还设有与尿素喷嘴的喷射方向相对的第二挡板，所述的第二挡板为自所述混合管的回转面底部向上延伸同时向远离第一挡板的方向倾斜、然后沿尾气流动方向平缓弯折的弧形挡板，所述第二挡板两侧的边缘分别与所述混合管的回转面相对接,并在该第二挡板的上方形成一用于尾气流通的气流通道。
作为进一步地改进，所述的尿素喷嘴包括伸入混合管内的喷嘴主体以及位于混合管外部的连接管。
进一步地，所述的第一挡板为将所述喷嘴主体包围的截面呈U型结构的挡板，所述的缺口居中位于所述第一挡板的下端，所述的缺口尺寸与所述尿素喷嘴下部的喷射区域相适应。
进一步地，所述的第二挡板包括倾斜布置的与所述尿素喷嘴的喷射方向相对的圆弧面和自该圆弧面沿尾气流动方向平滑过渡的延展平面。
进一步地，所述的气流通道位于所述延展平面的上方，并且，所述的气流通道为截面面积小于所述混合管截面面积的通道。
进一步地，所述的混合管为一段圆柱状的短管。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、在混合管内增加一包围尿素喷嘴的U型挡板，可提高喷嘴附近的尾气流速，将由喷嘴喷射出来的尿素以最快的速度吹离喷嘴，减少了喷嘴附近的尿素结晶，同时，利用该U型挡板，可对尾气气流进行扰动，增强了尾气与尿素的混合；
2、在与尿素喷嘴的尿素喷束方向相对的一侧设有一弧形挡板，该弧形挡板两侧边缘与混合管的回转面相对接，并形成了一截面面积小于混合管截面面积的气流通道，使尾气只能沿该通道流通，减小了尾气的截面流动面积，从而提高了尾气的流速，将尿素快速的带离混合器，减少了混合器的尿素结晶，同时，尿素喷束可撞击弧形挡板，使大直径的尿素喷雾变小，促进了尿素分解并与尾气充分混合；
3、在第一挡板和第二挡板的共同作用下，满足了尿素与尾气充分混合的要求，缩短了混合器的长度，减少了混合器的生产材料和成本，减小了整个喷射系统的体积，合理的优化了柴油机后处理系统的结构布置。
附图说明
图1为现有技术的剖面结构示意图；
图2为本发明的剖面结构示意图；
图3为本发明未装配尿素喷嘴时的立体结构示意图；
图4为图2中A-A的剖面结构示意图。
其中：1-混合管、2-尿素喷嘴、3-第一挡板、4-缺口、5-第二挡板、6-气流通道、21-喷嘴主体、22-连接管、51-圆弧面、52-延展平面。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1-4，本发明的一种尿素混合器，包括用于汇集尿素与尾气的混合管1和垂直插接于该混合管1一端的尿素喷嘴2，在混合管1内设有一包围尿素喷嘴2的第一挡板3，当尾气经过第一挡板3时，可提高尿素喷嘴2附近的尾气流速，将由尿素喷嘴2喷射出来的尿素以最快的速度吹离尿素喷嘴2，减少了尿素喷嘴2附近的尿素结晶，同时，该第一挡板3可对尾气气流进行扰动，增强了尾气与尿素的混合；在第一挡板3与尿素喷嘴2的喷射方向相对的侧面设有一缺口4，为尿素喷嘴2的尿素喷束提供通道；在第一挡板3一侧的混合管1内还设有与尿素喷嘴2的喷射方向相对的第二挡板5，该第二挡板5为自混合管1的回转面底部向上延伸并同时向远离第一挡板3的方向倾斜、然后沿尾气流动方向平缓弯折的弧形挡板，当尾气与第二挡板5接触时，该弧形挡板起到缓冲尾气流速的作用，第二挡板5两侧的边缘分别与混合管1的回转面相对接，并在该第二挡板5的上方形成一用于尾气流通的气流通道6，使尿素喷嘴2的喷射出的尿素喷束全部落入该第二挡板5上，并只能沿该气流通道6穿过第二挡板5，混合器在运行时，尾气先经过第一挡板3扰流，再撞击第二挡板5，使尿素喷嘴2的尿素喷束可正面撞击第二挡板5，从而使直径较大的尿素喷雾变小，促进尿素分解并与尾气充分混合，提高了混合器的混合效果。本发明的新型尿素混合器，结构简单，制作方便，通过增加第一挡板3和第二挡板5对尾气进行扰动和加速，解决了喷嘴附近和混合器内尿素容易结晶的问题，有效促进尿素与尾气的混合，提高了混合器的混合效果。
具体的，其尿素喷嘴2包括伸入混合管1内的喷嘴主体21以及位于混合管1外部的连接管22，其喷嘴主体21的喷射方向与尾气的流动方向相一致，其第一挡板3为将喷嘴主体21包围的截面呈U型结构的挡板，该第一挡板3垂直插接于混合管1的回转面顶部和底部，并且，该第一挡板3的U型开口与尾气的流动方向相对布置，其缺口4居中位于第一挡板3的下端，并且，该缺口4的尺寸与尿素喷嘴2下部的喷射区域相适应，确保尿素喷束可顺利喷射。
具体的，其第二挡板5包括倾斜布置的与尿素喷嘴2的喷射方向相对的圆弧面51和自该圆弧面51沿尾气流动方向平滑过渡的延展平面52，其圆弧面51正对尿素喷嘴2，尿素喷束可正面撞击该圆弧面51，加快尿素喷束分解的速率，其延展平面52起到缓冲撞击后的尿素混合尾气的作用；其气流通道6位于延展平面52的上方，并且，该气流通道6为截面面积小于所述混合管1截面面积的通道，该气流通道6为截面呈半圆状的结构，减小了尾气的截面流动面积，提高了尾气的流速，使尿素以较高的速度随尾气流出混合器。
本发明中的混合管1为一段圆柱状的短管，其第一挡板3和第二挡板5均设置于混合管1内，在第一挡板3和第二挡板5的共同作用下，满足了尿素与尾气充分混合的要求，缩短了混合器的长度，减少了混合器的生产材料和成本，减小了整个喷射系统的体积，合理的优化了柴油机后处理系统的结构布置。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (3)

1.一种尿素混合器，包括用于汇集尿素与尾气的混合管(1)和垂直插接于该混合管(1)一端的尿素喷嘴(2)，其特征在于，所述的混合管(1)内设有一包围所述尿素喷嘴(2)的第一挡板(3)，在所述第一挡板(3)与尿素喷嘴(2)的喷射方向相对的侧面设有一缺口(4)，在所述第一挡板(3)一侧的混合管(1)内还设有与尿素喷嘴(2)的喷射方向相对的第二挡板(5)，所述的第二挡板(5)为自所述混合管(1)的回转面底部向上延伸同时向远离第一挡板(3)的方向倾斜、然后沿尾气流动方向平缓弯折的弧形挡板，所述第二挡板(5)两侧的边缘分别与所述混合管(1)的回转面相对接,并在该第二挡板(5)的上方形成一用于尾气流通的气流通道(6)，所述的尿素喷嘴(2)包括伸入混合管(1)内的喷嘴主体(21)以及位于混合管(1)外部的连接管(22)，所述的第一挡板(3)为将所述喷嘴主体(21)包围的截面呈U型结构的挡板，所述的缺口(4)居中位于所述第一挡板(3)的下端，所述的缺口(4)尺寸与所述尿素喷嘴(2)下部的喷射区域相适应，所述的第二挡板(5)包括倾斜布置的与所述尿素喷嘴(2)的喷射方向相对的圆弧面(51)和自该圆弧面(51)沿尾气流动方向平滑过渡的延展平面(52)。
2.根据权利要求1所述的一种尿素混合器，其特征在于，所述的气流通道(6)位于所述延展平面(52)的上方，并且，所述的气流通道(6)为截面面积小于所述混合管(1)截面面积的通道。
3.根据权利要求2所述的一种尿素混合器，其特征在于，所述的混合管(1)为一段圆柱状的短管。
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