CN107120162B - 用于发动机尾气后处理系统的混合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于发动机尾气后处理系统的混合装置，包括壳体、混合器组件、尿素喷嘴安装座，所述混合器组件包括隔板、导流片以及与所述导流片组成流体通道的左右侧板，隔板将壳体分隔为进气腔和出气腔；所述混合器组件具有第一进气口、第二进气口和左右出气口，所述第一进气口和所述第二进气口均与进气腔连通，所述左右出气口与出气腔连通。尿素喷嘴安装座位于所述第一进气口附近，气流与尿素在第一进气口处混合后再与第二进气口处的新鲜高温气流进行二次混合，既提高了气流与尿素混合的均匀性，又降低了尿素结晶的风险。该混合装置结构紧凑，安装方便，能广泛应用于发动机尾气后处理系统中。

Description

用于发动机尾气后处理系统的混合装置
技术领域
本发明涉及汽车排气系统领域，更具体的说是涉及一种用于发动机尾气后处理系统的混合装置。
背景技术
目前，汽车尾气后处理技术中普遍使用选择性催化还原系统(SCR系统)来降低氮氧化合物(NOx)的排放，而管路中氨和尾气混合后分布的均匀程度对系统的整体性能和耐久性能有重要影响。如果氨分布不均匀会导致部分区域氮氧化物转化效率过低，催化剂老化不均匀等现象，从而影响催化剂的整体性能。另外，如果用来混合尿素和尾气的混合装置效果差，会导致排气管路中形成严重的尿素结晶，堵塞排气通道，致使发动机性能下降。
因此，有必要提供一种新型的尾气混合装置，来解决上述技术问题。
发明内容
本发明是针对现有技术中常规混合装置后存在流体滞留区，扰动效果较差，尾气和尿素的混合效果较差，浓度分布不均匀，造成转化率和氨逃逸率都不理想且容易导致尿素结晶等缺点，旨在提供一种用于发动机尾气后处理系统的混合装置，不仅可以使得喷射的尿素和尾气得到充分的混合，又不会产生很大的背压，还会预防尿素结晶有积极效果。
解决上述问题采用的技术方案是：用于发动机尾气后处理系统的混合装置，包括壳体及安装于壳体内的混合器组件，所述壳体上设有用以安装向所述混合器组件内喷射尿素的尿素喷嘴的安装座，所述混合器组件包括隔板、导流片以及与所述导流片组成流体通道的左右侧板，隔板将壳体分隔为进气腔和出气腔；所述混合器组件具有第一进气口、第二进气口和左右出气口，所述第一进气口和所述第二进气口均与进气腔连通，所述左右出气口与出气腔连通。
优选的，所述的导流片呈向内螺旋状；螺旋状导流片与左右侧板构成的流体通道入口为第一进气口。
优选的，所述的导流片的向内螺旋状结构圈数大于1圈；第一进气口水平设置且朝向进气腔。
优选的，所述的第二进气口开设在导流片上，第二进气口位于第一进气口下部，第二进气口上沿向流体通道内设有一个导流翅片。
优选的，所述的导流翅片与竖直方向的角度为45°～75°。
优选的，所述的第一进气口比第二进气口要大。
优选的，所述的左右侧板下部开设有缺口，所述左右出气口即为所述左右侧板上的缺口，且左右侧板上的缺口上沿的高度低于第二进气口下沿。
优选的，所述的尿素喷嘴安装座位于所述第一进气口附近，能使气流经过所述第一进气口后，立即与所述尿素喷嘴安装座上的喷嘴喷射的尿素进行混合。
优选的，所述尿素喷嘴安装座位于所述导流片顶部。当气流由所述进气腔进入所述第一进气口时，气流与尿素发生碰撞混合，并且气流带动尿素沿着由所述导流片组成的所述气流通道流向所述第二进气口，并在此过程中，尿素与气流进行部分混合，此时所述第二进气口不断流入的小部分新鲜高温气流将与带有尿素的混合气流进行二次混合，使尿素与气流混合充分，并提高混合气流的温度，防止尿素结晶，二次混合后的气流沿所述左右出气口流出。
相较于现有技术，本发明将气流分成由第一进气口和第二进气口两部分导入，并使气流与尿素在经过第一次混合后，再与第二进口的部分新鲜高温气流进行二次混合，既提高了气流与尿素混合的均匀性，又降低了尿素结晶的风险。
附图说明
图1为用于发动机尾气后处理系统的混合装置的立体示意图；
图2为图1沿A-A线的剖面立体示意图；
图3为图1中混合器组件的立体示意图；
图4为图3的立体分解图；
图5为图3中的导流片示意图。
图中标记说明如下：1、混合器组件；11、隔板；12、侧板；13、导流片；131、导流片主体；132、导流翅片；14、第一进气口；15、第二进气口；16、出气口；2、尿素喷嘴安装座；3、壳体；31、进气腔；32、出气腔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，用于发动机尾气后处理系统的混合装置包括壳体3及安装于壳体内的混合器组件1，所述壳体3上设有用以安装向所述混合器组件内喷射尿素的尿素喷嘴的安装座2。
如图2、3、4、5所示，所述混合器组件1包括隔板11、导流片13以及与所述导流片13组成流体通道的左右侧板12，隔板11将壳体3分隔为进气腔31和出气腔32；所述混合器组件1具有第一进气口14、第二进气口15和左右出气口16，所述第一进气口14和所述第二进气口15均与进气腔连通，所述左右出气口16与出气腔连通。
优选的，隔板11与竖直面呈一设定角度；隔板11上设有一个或多个台阶。起到更好的导流作用。
所述侧板12,、所述导流片13与所述隔板11拼焊成为所述混合器组件1，所述混合器组件1有第一进气口14、第二进气口15以及左右出气口16，所述进气腔31与所述第一进气口14、第二进气口15相通，所述出气腔32与所述出气口16相通。所述的第一进气口14比第二进气口15要大，第一进气口14导入大部分新鲜高温气流，并于安装于尿素喷嘴安装座2上的尿素喷嘴喷射出的尿素碰撞混合，混合气体顺着所述导流片13与所述侧板12构成的流体通道流动，形成绕流，并与第二进气口15导入的较少部分新鲜高温气流进行二次混合，使尿素与气流混合充分，并且二次新鲜高温气流的充入，能使尿素结晶问题得到有效改善。
根据本发明的一个具体实施例，所述的导流片13呈向内螺旋状；螺旋状导流片13与左右侧板12构成的流体通道入口为第一进气口14。
根据本发明的一个具体实施例，所述的导流片13的向内螺旋状结构圈数大于1圈；第一进气口14水平设置且朝向进气腔。
根据本发明的一个具体实施例，所述的第二进气口15开设在导流片13上，第二进气口15位于第一进气口14下部，第二进气口15上沿向流体通道内设有一个导流翅片。
所述的导流翅片与竖直方向的角度为45°～75°，根据本发明的具体实施例，所述的导流翅片与竖直方向的角度为45°、60°或75°。
所述的左右侧板12下部开设有缺口，所述左右出气口16即为所述左右侧板12上的缺口，且左右侧板12上的缺口上沿的高度低于第二进气口下沿。以避免气流从第二进气口进入后直接从左右出气口16流出，导致混合效果不佳。
本发明的混合装置，将新鲜高温气流分成由第一进气口和第二进气口两部分导入，并使气流与尿素在经过第一次混合后，再与第二进口的部分新鲜高温气流进行二次混合，既提高了气流与尿素混合的均匀性，又降低了尿素结晶的风险。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种用于发动机尾气后处理系统的混合装置，包括壳体（3）及安装于壳体内的混合器组件（1），所述壳体（3）上设有用以安装向所述混合器组件内喷射尿素的尿素喷嘴的安装座（2），其特征在于所述混合器组件（1）包括隔板（11）、导流片（13）以及与所述导流片（13）组成流体通道的左右侧板（12），隔板（11）将壳体（3）分隔为进气腔和出气腔；所述混合器组件（1）具有第一进气口（14）、第二进气口（15）和左右出气口（16），所述第一进气口（14）和所述第二进气口（15）均与进气腔连通，所述左右出气口（16）与出气腔连通；
所述的导流片（13）呈向内螺旋状；螺旋状导流片（13）与左右侧板（12）构成的流体通道入口为第一进气口（14）；
所述的第二进气口（15）开设在导流片（13）上，第二进气口（15）位于第一进气口（14）下部，第二进气口（15）上沿向流体通道内设有一个导流翅片。
2.如权利要求 1所述的用于发动机尾气后处理系统的混合装置，其特征在于所述的导流片（13）的向内螺旋状结构圈数大于1圈；第一进气口（14）水平设置且朝向进气腔。
3.如权利要求 1所述的用于发动机尾气后处理系统的混合装置，其特征在于所述的导流翅片与竖直方向的角度为45°~75°。
4.如权利要求 1所述的用于发动机尾气后处理系统的混合装置，其特征在于所述的第一进气口（14）比第二进气口（15）要大。
5.如权利要求 1所述的用于发动机尾气后处理系统的混合装置，其特征在于所述的左右侧板（12）下部开设有缺口，所述左右出气口（16）即为所述左右侧板（12）上的缺口，且左右侧板（12）上的缺口上沿的高度低于第二进气口下沿。
6.如权利要求 1所述的用于发动机尾气后处理系统的混合装置，其特征在于所述的尿素喷嘴安装座（2）位于所述第一进气口（14）附近，能使气流经过所述第一进气口（14）后，立即与所述尿素喷嘴安装座（2）上的喷嘴喷射的尿素进行混合。
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