CN108979805A - 一种满足国六排放标准的新型scr系统混合扰流装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，涉及柴油发动机SCR后处理系统技术领域，包括混合管、孔板和导流板，挡板设置在孔板和导流板之间，混合管后部设置条形开口，孔板的下部设置扰流孔，所述导流板上部设置缺口，扰流板设置在孔板和导流板之间且位于混合管的前方下部，所述扰流板的数量为三块，由上至下依次增大，三块扰流板均为两端设置凸起的矩形结构，下部的扰流板在朝向混合管一侧设置豁口，倾斜板设置在豁口内且与扰流板固接。本发明能够解决现有技术中的混合扰流装置结构复杂、价格昂贵、无法充分混合发动机尾气与氨气以及在低温工况下尿素容易形成结晶导致其无法与气流混合的问题。

Description

一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置
技术领域
本发明涉及柴油发动机SCR后处理系统技术领域，尤其涉及一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置。
背景技术
随着国家环保部宣布，从2012年7月1日起，我国在全国范围内实施轻型汽车第四阶段排放标准，未达到国四排放标准的轻型汽车将无法进入工信部新车公告。最新国家标准，全国于2018年1月1日起实施第五阶段国家机动车排放标准，北京市于2016年1月1日起提前实施第五阶段国家机动车排放标准。柴油发动机SCR后处理技术是满足国四、国五等国家排放法规的所采用的技术。目前，我国已经确定从2019年7月1日起开始实行国六标准，现阶段的SCR后处理系统不仅结构复杂、价格昂贵、不能充分提高发动机尾气与氨气的混合程度，而且在低温工况下，尿素容易形成结晶，无法与气流混合，完全达不到国六标准。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，解决现有技术中的混合扰流装置结构复杂、价格昂贵、无法充分混合发动机尾气与氨气以及在低温工况下尿素容易形成结晶导致其无法与气流混合的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，包括混合管以及分别设置在混合管左右两端的孔板和导流板，挡板设置在孔板和导流板之间，挡板的三条边分别与孔板、混合管和导流板固接且固接处密封，所述混合管为一中空圆柱体结构，其后部设置水平的条形开口，条形开口的位置设置在混合管的中轴线上方，所述孔板为一圆环形结构，其内径不大于混合管的外径，孔板的下部设置扰流孔，所述导流板为圆形结构，其上部设置缺口，所述缺口为弓形，缺口的后侧与挡板平齐，扰流板设置在孔板和导流板之间且位于混合管的前方下部，所述扰流板的数量为三块，由上至下依次增大，三块扰流板均为两端设置凸起的矩形结构，下部的扰流板在朝向混合管一侧设置豁口，倾斜板设置在豁口内且与扰流板固接，所述倾斜板向上倾斜且与扰流板形成锐角夹角。
进一步地，所述挡板固接在混合管上方。
进一步地，所述挡板与孔板、混合管和导流板均为焊接连接。
进一步地，所述扰流孔的数量为9个且等间距设置。
进一步地，所述缺口所对的圆心角为55o～65o。
进一步地，所述条形开口所对的圆心角为60o～80o。
进一步地，所述豁口和倾斜板的数量均为为五个且等间距设置。
进一步地，所述倾斜板与扰流板形成的锐角夹角25o～35o。
本发明具有如下有益效果：本发明结构简单、成本较低，能够通过缺口、挡板和扰流孔实现气流的均匀混合，提高发动机尾气与氨气的混合程度，进而增加NOX 的转化效率，避免氨气的泄漏；由于设置了扰流板以及与之连接的倾斜板，所以在低温工况下能够有效的避免液滴撞到混合器外筒筒壁，将较大液滴进行碰撞破碎继而蒸发，且对气流有更进一步的扰流作用。实验数据表明，在低温工况下，当SCR入口温度为250oC时，NOX的转化效率能够达到峰值99.8%。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明与混合器外筒连接示意图；
图3为本发明左视图；
图4为本发明右视图；
图5为本发明前视图；
图6为本发明后视图；
图7为扰流板结构示意图；
图8为SCR入口温度和NOX转化效率函数关系图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6、7和8所示，一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，包括混合管3以及分别设置在混合管3左右两端的孔板1和导流板4，挡板2设置在孔板1和导流板4之间，挡板2的三条边分别与孔板1、混合管3和导流板4固接且固接处密封，所述混合管3为一中空圆柱体结构，其后部设置水平的条形开口31，条形开口31的位置设置在混合管3的中轴线上方，所述孔板1为一圆环形结构，其内径不大于混合管3的外径，孔板1的下部设置扰流孔11，所述导流板4为圆形结构，其上部设置缺口41，所述缺口41为弓形，缺口41的后侧与挡板2平齐，扰流板5设置在孔板1和导流板4之间且位于混合管3的前方下部，所述扰流板5的数量为三块，由上至下依次增大，三块扰流板5均为两端设置凸起51的矩形结构，下部的扰流板5在朝向混合管3一侧设置豁口52，倾斜板53设置在豁口52内且与扰流板5固接，所述倾斜板53向上倾斜且与扰流板5形成锐角夹角。所述挡板2固接在混合管3上方。所述挡板2与孔板1、混合管3和导流板4均为焊接连接。所述扰流孔11的数量为9个且等间距设置。所述缺口41所对的圆心角为55o～65o。所述条形开口31所对的圆心角为60o～80o。所述豁口52和倾斜板53的数量均为为五个且等间距设置。所述倾斜板53与扰流板5形成的锐角夹角25o～35o。
使用本发明时，先将混合扰流装置与相匹配的混合器外筒6焊接在一起并设置在尾气管后的喷嘴与SCR催化剂之间，在低温工况下，从喷嘴喷出的尿素溶液与汽车尾气混合后，再与导流板4接触，由于缺口41设置在导流板4的上部，混合物只能从缺口41出流入到孔板1和导流板4之间，由于挡板2的阻挡，混合物只能向前流动，当混合物流入到混合管3前方下部时，混合物中较大的尿素液滴与扰流板5和倾斜板53发生碰撞，尿素液滴破碎且在碰撞过程中受热朝混合管3方向蒸发，混合物完全变为气态，小部分混合气体从扰流孔11流出，大部分混合气体流入到混合管3后方并通过条形开口31进入到混合管3内部，从混合管3的左侧流出，由于设置了9个扰流孔11，所以少部分混合气体通过扰流孔11后气流的方向发生改变且各不相同，大部分混合气体绕混合管3旋转后形成气旋，并且气旋与从扰流孔11流出的少部分混合气体发生对冲和碰撞，降低混合气体的流速并将气体混合得更加均匀，进而增加NOX的转化效率，避免氨气的泄漏和尿素的结晶，使尾气排放达到国六标准。实验数据表明，在低温工况下，当SCR入口温度为250oC时，NOX的转化效率能够达到峰值99.8%。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，其特征在于：包括混合管（3）以及分别设置在混合管（3）左右两端的孔板（1）和导流板（4），挡板（2）设置在孔板（1）和导流板（4）之间，挡板（2）的三条边分别与孔板（1）、混合管（3）和导流板（4）固接且固接处密封，所述混合管（3）为一中空圆柱体结构，其后部设置水平的条形开口（31），条形开口（31）的位置设置在混合管（3）的中轴线上方，所述孔板（1）为一圆环形结构，其内径不大于混合管（3）的外径，孔板（1）的下部设置扰流孔（11），所述导流板（4）为圆形结构，其上部设置缺口（41），所述缺口（41）为弓形，缺口（41）的后侧与挡板（2）平齐，扰流板（5）设置在孔板（1）和导流板（4）之间且位于混合管（3）的前方下部，所述扰流板（5）的数量为三块，由上至下依次增大，三块扰流板（5）均为两端设置凸起（51）的矩形结构，下部的扰流板（5）在朝向混合管（3）一侧设置豁口（52），倾斜板（53）设置在豁口（52）内且与扰流板（5）固接，所述倾斜板（53）向上倾斜且与扰流板（5）形成锐角夹角。
2.如权利要求1所述的一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，其特征在于：所述挡板（2）固接在混合管（3）上方。
3.如权利要求1所述的一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，其特征在于：所述挡板（2）与孔板（1）、混合管（3）和导流板（4）均为焊接连接。
4.如权利要求1所述的一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，其特征在于：所述扰流孔（11）的数量为9个且等间距设置。
5.如权利要求1所述的一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，其特征在于：所述缺口（41）所对的圆心角为55o～65o。
6.如权利要求1所述的一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，其特征在于：所述条形开口（31）所对的圆心角为60o～80o。
7.如权利要求1所述的一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，其特征在于：所述豁口（52）和倾斜板（53）的数量均为为五个且等间距设置。
8.如权利要求1所述的一种满足国六排放标准的新型SCR系统混合扰流装置，其特征在于：所述倾斜板（53）与扰流板（5）形成的锐角夹角25o～35o。
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