CN109488423B - 一种汽车尾气处理生氨系统 - Google Patents
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Abstract
一种汽车尾气处理生氨系统，其内设置于DPF输入端、SCR输出端之间的过渡部包括过渡外壳及其内部设置的过渡腔，过渡外壳包括过渡前板、过渡后板及夹于两者之间的环型的过渡侧围，过渡前板的顶、底部分别开设有前板入口、前板出口，所述前板入口内卡设有导流面板，过渡腔内近前板入口的部位设置有弧形破碎器与导流弯板，导流面板、弧形破碎器、导流弯板、过渡后板、过渡侧围共围成与过渡腔相通的一号空腔，且在过渡侧围的顶部设置有与一号空腔相通的尿素喷射孔。本设计不仅不需要额外设置混合器，节省成本与装配空间，而且能降低尿素结晶风险，氨气生成效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机尾气净化设计，尤其涉及一种汽车尾气处理生氨系统，具体适用于在不需要额外设置混合器的基础上，提升氨气生成效果。
背景技术
选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction ，SCR)是指利用氨、氨水、尿素或烃类为还原剂，把NOx还原为N2，从而实现将尾气处理到满足排放标准。在现有技术中，需要先对发动机尾气进行处理以生成以氨气为主的Nox，再将其送入SCR催化剂装置中进行SCR还原反应。
申请公布号为CN108194176A，申请公布日为2018年6月22日的发明专利申请公开了一种用于方箱结构的U形混合器装置，其包括DPF颗粒补集单元、混合器进气端盖、混合器出气端盖、方箱平台隔板、尿素注入底座及混合器装置，所述混合器装置包括混合器上端盖、混合器筒体、混合器旋流管、混合器隔板、混合器支撑板及混合器下端盖，所述混合器筒体上端设置混合器上端盖，下端连接混合器下端盖，三者构成了混合器装置的安装腔体，所述安装腔体内设置混合器旋流管，所述混合器旋流管下端设置了混合器隔板。虽然该设计能够对发动机尾气进行处理以得到氨气，但其仍旧具有以下缺陷：
首先，该设计特设单独的混合器装置以对进入的排气进行处理，不仅需要额外制作，增加了应用成本，而且还需要提供额外的装配空间，增加了装配难度；
其次，该设计通过隔板将安装腔体分成上下设置的第一混合腔、第二混合腔，第一混合腔中设置的混合器旋流管将进入的尾气一分为二，其中，穿经混合器旋流管而过的尾气在第一混合腔中与尿素反应，而绕混合器旋流管而过的尾气只能在第二混合腔中与穿经混合器旋流管而得的混合气体进行二次混合与反应，该种设计既不能提高尿素的覆盖范围，又不能增强尾气与尿素的混合度，导致氨气生成效果较差。
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的需要额外设置混合器、氨气生成效果较差的缺陷与问题，提供一种不需要额外设置混合器、氨气生成效果较好的汽车尾气处理生氨系统。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种汽车尾气处理生氨系统，包括DPF输入端、SCR输出端与过渡部，所述过渡部的一端经DPF输入端与DPF颗粒捕集装置相通，过渡部的另一端经SCR输出端与SCR催化剂装置相通；
所述过渡部包括过渡外壳及其内部设置的过渡腔，所述过渡外壳包括过渡前板、过渡后板及夹于两者之间的环型的过渡侧围，所述过渡前板的顶部开设有与DPF输入端相通的前板入口，过渡前板的底部开设有与SCR输出端相通的前板出口，且DPF输入端、过渡部、SCR输出端共构成一个卧倒的U字型结构；
所述前板入口内卡设有导流面板，所述过渡腔内近前板入口的部位设置有弧形破碎器与导流弯板，弧形破碎器、导流弯板均夹于过渡前板、过渡后板之间，导流面板、弧形破碎器、导流弯板、过渡后板、过渡侧围共围成与过渡腔相通的一号空腔，且在过渡侧围的顶部设置有与一号空腔相通的尿素喷射孔。
所述一号空腔经弧形破碎器与过渡腔相通。
所述弧形破碎器的底端经器板空隙与导流弯板的底端相接触，所述一号空腔与过渡腔之间相通的途径包括弧形破碎器与器板空隙。
所述导流面板与前板入口之间设置有板口空隙，该板口空隙近尿素喷射孔设置，所述尿素喷射孔的喷射方向与弧形破碎器正对设置。
所述导流面板包括多根相互平行的面板条，所述面板条的两端均与前板入口相连接，所述面板条与过渡前板的重力线之间夹成有条板夹角，该条板夹角为锐角。
所述导流弯板包括上连接板与下悬挂板，所述上连接板的顶端与过渡侧围上近尿素喷射孔的部位相连接，上连接板的底端与下悬挂板的顶端相连接，下悬挂板的底端向弧形破碎器的底端延伸，且下悬挂板的弧度大于上连接板的弧度。
所述导流弯板上近过渡前板、过渡后板的部位对应设置有前孔列、后孔列，所述前孔列、后孔列均包括多个依次排列的弯板通孔。
所述弧形破碎器包括弧形框及其内部设置的多根竖板梁、横板梁，横板梁的弧度与弧形框一致，相邻的横板梁相互平行，相邻的竖板梁相互平行，每根横板梁都与所有的竖板梁相交，每根竖板梁都与所有的横板梁相交，单根竖板梁被所有的横板梁分割为多个依次连接的横子板，该横子板上穿设有破碎片；沿单根竖板梁方向，相邻的破碎片之间设置有片竖间隙；沿单根横板梁方向，相邻的破碎片之间设置有片横间隙。
所述破碎片包括上翼板、中套板与下翼板，所述上翼板的顶端向弧形破碎器顶端的方向延伸，上翼板的底端经中套板与下翼板的顶端相连接，下翼板的底端向导流弯板底端的方向延伸，上翼板位于弧形框的上方，下翼板位于弧形框的下方，且在中套板的内部开设有与横子板进行插入配合的套设板孔。
所述上翼板为顶窄底宽的梯形结构，所述下翼板为顶宽底窄的梯形结构，所述上翼板的底端与其相接触的弧形框之间形成的上翼夹角为锐角，所述下翼板的顶端与其相接触的弧形框之间形成的下翼夹角为锐角。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种汽车尾气处理生氨系统中，过渡部为中空结构，其顶端、底端分别与DPF输入端、SCR输出端相通，过渡部内的过度腔中近前板入口的部位设置有弧形破碎器与导流弯板，导流面板、弧形破碎器、导流弯板、过渡后板、过渡侧围共围成与过渡腔相通的一号空腔，该设计的优点包括：首先，本设计没有额外设置单独的混合器，而是利用DPF输入端、SCR输出端之间原本的封装结构及其空间以发挥混合器的效果，既节省了成本，又不增加装配空间；其次，本设计中的DPF输入端、过渡部、SCR输出端共构成一个卧倒的U字型结构，使得尾气的流向是由上至下依次经过DPF输入端、过渡部、SCR输出端，与重力方向一致，利于气体的扩散，不会阻碍气体流动，利于提高处理效率；再次，本设计先通过导流面板对进入的尾气进行流向改变，再经过渡后板对改向后的尾气进行封堵，使其只能在一号空腔中盘旋，既能提升一号空腔中的温度，降低尿素结晶的风险，又能增强撞向弧形破碎器的力量，对尿素喷射孔喷入的尿素液滴形成助力，促进尿素液滴的破碎、蒸发，提升尿素向氨气转化的效果。因此，本发明不仅不需要额外设置混合器，节省成本与装配空间，而且能降低尿素结晶风险，氨气生成效果较好。
2、本发明一种汽车尾气处理生氨系统中，弧形破碎器、导流弯板之间存在器板空隙以联通一号空腔与过渡腔，该设计便于尾气穿经器板空隙后蔓延于一号空腔周边，以提升一号空腔的温度，降低尿素结晶的风险，此外，还可在导流弯板上设置多个弯板通孔以便于尾气穿经而过，以对一号空腔、导流弯板进行加热，进一步降低尿素结晶的风险。因此，本发明能降低尿素结晶的风险。
3、本发明一种汽车尾气处理生氨系统中，导流面板与前板入口之间设置有板口空隙，该板口空隙近尿素喷射孔设置，该设计能使部分尾气直线通过，以对刚从尿素喷射孔喷出的尿素液滴进行加热，加速其蒸发，既能避免尿素结晶，又能扩大尿素、尾气的接触面积，提升氨气生成效果。因此，本发明不仅能降低尿素结晶的风险，而且氨气生成效果较好。
4、本发明一种汽车尾气处理生氨系统中，弧形破碎器包括弧形框及其内部设置的多个竖板梁、横板梁、破碎片，其中，竖板梁、横板梁在弧形框内构成为网格状结构，每个横子板上都穿设有破碎片，相邻的破碎片之间设置有片竖间隙与片横间隙，该设计的优点包括：首先，弧形破碎器整体上为弧形结构，能延长喷射来的尿素液滴在其表面的滞留时间，以提高尿素液滴的破碎效果，从而提升尿素的蒸发效果与氨气生成效率；其次，密布的破碎片既能提升破碎效果，又能通过片竖间隙、片横间隙将破碎后的尿素液滴散发出去，以提升蒸发效果；再次，破碎片为类Z字型结构，且上、下翼板分别位于弧形框的上、下方，该设计能提升破碎结果，提升蒸发效果。因此，本发明对尿素液滴的破碎效果较好，蒸发效果较佳，有利于提升氨气的生成效果。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是图1的主视图。
图3是图1的左视图。
图4是本发明后视时的立体结构示意图。
图5是本发明的外观示意图。
图6是图1中导流面板、弧形破碎器、导流弯板的相对位置示意图。
图7是图1中导流弯板的结构示意图。
图8是图1中弧形破碎器的结构示意图。
图9是图8的主视图。
图10是图8的右视图。
图11是图8中弧形框的结构示意图。
图12是图8中破碎片的结构示意图。
图中：DPF输入端1、过渡部2、过渡外壳21、过渡腔22、过渡前板23、前板入口231、前板出口232、板口空隙233、过渡后板24、过渡侧围25、导流面板3、面板条31、条板夹角32、弧形破碎器4、弧形框41、上翼夹角411、下翼夹角412、竖板梁42、横子板421、横板梁43、破碎片44、上翼板441、中套板442、下翼板443、套设板孔444、片竖间隙45、片横间隙46、导流弯板5、上连接板51、下悬挂板52、前孔列53、后孔列54、弯板通孔55、尿素喷射孔6、SCR输出端10、一号空腔X、器板空隙X1。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图12，一种汽车尾气处理生氨系统，包括DPF输入端1、SCR输出端10与过渡部2，所述过渡部2的一端经DPF输入端1与DPF颗粒捕集装置相通，过渡部2的另一端经SCR输出端10与SCR催化剂装置相通；
所述过渡部2包括过渡外壳21及其内部设置的过渡腔22，所述过渡外壳21包括过渡前板23、过渡后板24及夹于两者之间的环型的过渡侧围25，所述过渡前板23的顶部开设有与DPF输入端1相通的前板入口231，过渡前板23的底部开设有与SCR输出端10相通的前板出口232，且DPF输入端1、过渡部2、SCR输出端10共构成一个卧倒的U字型结构；
所述前板入口231内卡设有导流面板3，所述过渡腔22内近前板入口231的部位设置有弧形破碎器4与导流弯板5，弧形破碎器4、导流弯板5均夹于过渡前板23、过渡后板24之间，导流面板3、弧形破碎器4、导流弯板5、过渡后板24、过渡侧围25共围成与过渡腔22相通的一号空腔X，且在过渡侧围25的顶部设置有与一号空腔X相通的尿素喷射孔6。
所述一号空腔X经弧形破碎器4与过渡腔22相通。
所述弧形破碎器4的底端经器板空隙X1与导流弯板5的底端相接触，所述一号空腔X与过渡腔22之间相通的途径包括弧形破碎器4与器板空隙X1。
所述导流面板3与前板入口231之间设置有板口空隙233，该板口空隙233近尿素喷射孔6设置，所述尿素喷射孔6的喷射方向与弧形破碎器4正对设置。
所述导流面板3包括多根相互平行的面板条31，所述面板条31的两端均与前板入口231相连接，所述面板条31与过渡前板23的重力线之间夹成有条板夹角32，该条板夹角32为锐角。
所述导流弯板5包括上连接板51与下悬挂板52，所述上连接板51的顶端与过渡侧围25上近尿素喷射孔6的部位相连接，上连接板51的底端与下悬挂板52的顶端相连接，下悬挂板52的底端向弧形破碎器4的底端延伸，且下悬挂板52的弧度大于上连接板51的弧度。
所述导流弯板5上近过渡前板23、过渡后板24的部位对应设置有前孔列53、后孔列54，所述前孔列53、后孔列54均包括多个依次排列的弯板通孔55。
所述弧形破碎器4包括弧形框41及其内部设置的多根竖板梁42、横板梁43，横板梁43的弧度与弧形框41一致，相邻的横板梁43相互平行，相邻的竖板梁42相互平行，每根横板梁43都与所有的竖板梁42相交，每根竖板梁42都与所有的横板梁43相交，单根竖板梁42被所有的横板梁43分割为多个依次连接的横子板421，该横子板421上穿设有破碎片44；沿单根竖板梁42方向，相邻的破碎片44之间设置有片竖间隙45；沿单根横板梁43方向，相邻的破碎片44之间设置有片横间隙46。
所述破碎片44包括上翼板441、中套板442与下翼板443，所述上翼板441的顶端向弧形破碎器4顶端的方向延伸，上翼板441的底端经中套板442与下翼板443的顶端相连接，下翼板443的底端向导流弯板5底端的方向延伸，上翼板441位于弧形框41的上方，下翼板443位于弧形框41的下方，且在中套板442的内部开设有与横子板421进行插入配合的套设板孔444。
所述上翼板441为顶窄底宽的梯形结构，所述下翼板443为顶宽底窄的梯形结构，所述上翼板441的底端与其相接触的弧形框41之间形成的上翼夹角411为锐角，所述下翼板443的顶端与其相接触的弧形框41之间形成的下翼夹角412为锐角。
本发明的原理说明如下：
本发明中的条板夹角32为锐角，其角度优选为30度―60度。
本发明中优选导流弯板5的前、后两个侧边分别与过渡前板23、过渡后板24相连接，且在近两个侧边的部位各设置有前孔列53、后孔列54，所述前孔列53、后孔列54均包括多个依次排列的弯板通孔55。
本发明中优选弧形破碎器4通过其两个侧边，即弧形框41的两个侧边与过渡前板23、过渡后板24相连接。
本发明在中套板442的内部开设有与横子板421进行插入配合的套设板孔444，优选横子板421的宽度大于中套板442的宽度，此时，中套板442可沿其所在的横子板421进行相对滑动。
实施例1：
参见图1至图12，一种汽车尾气处理生氨系统，包括DPF输入端1、SCR输出端10与过渡部2，所述过渡部2的一端经DPF输入端1与DPF颗粒捕集装置相通，过渡部2的另一端经SCR输出端10与SCR催化剂装置相通；所述过渡部2包括过渡外壳21及其内部设置的过渡腔22，所述过渡外壳21包括过渡前板23、过渡后板24及夹于两者之间的环型的过渡侧围25，所述过渡前板23的顶部开设有与DPF输入端1相通的前板入口231，过渡前板23的底部开设有与SCR输出端10相通的前板出口232，且DPF输入端1、过渡部2、SCR输出端10共构成一个卧倒的U字型结构；所述前板入口231内卡设有导流面板3，所述过渡腔22内近前板入口231的部位设置有弧形破碎器4与导流弯板5，弧形破碎器4、导流弯板5均夹于过渡前板23、过渡后板24之间，导流面板3、弧形破碎器4、导流弯板5、过渡后板24、过渡侧围25共围成与过渡腔22相通的一号空腔X，且在过渡侧围25的顶部设置有与一号空腔X相通的尿素喷射孔6。
实施例2：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述弧形破碎器4的底端经器板空隙X1与导流弯板5的底端相接触，所述一号空腔X与过渡腔22之间相通的途径包括弧形破碎器4与器板空隙X1。所述导流面板3与前板入口231之间设置有板口空隙233，该板口空隙233近尿素喷射孔6设置，所述尿素喷射孔6的喷射方向与弧形破碎器4正对设置。所述导流弯板5上近过渡前板23、过渡后板24的部位对应设置有前孔列53、后孔列54，所述前孔列53、后孔列54均包括多个依次排列的弯板通孔55。
实施例3：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述弧形破碎器4包括弧形框41及其内部设置的多根竖板梁42、横板梁43，横板梁43的弧度与弧形框41一致，相邻的横板梁43相互平行，相邻的竖板梁42相互平行，每根横板梁43都与所有的竖板梁42相交，每根竖板梁42都与所有的横板梁43相交，单根竖板梁42被所有的横板梁43分割为多个依次连接的横子板421，该横子板421上穿设有破碎片44；沿单根竖板梁42方向，相邻的破碎片44之间设置有片竖间隙45；沿单根横板梁43方向，相邻的破碎片44之间设置有片横间隙46。所述破碎片44包括上翼板441、中套板442与下翼板443，所述上翼板441的顶端向弧形破碎器4顶端的方向延伸，上翼板441的底端经中套板442与下翼板443的顶端相连接，下翼板443的底端向导流弯板5底端的方向延伸，上翼板441位于弧形框41的上方，下翼板443位于弧形框41的下方，且在中套板442的内部开设有与横子板421进行插入配合的套设板孔444。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
Claims (7)
1.一种汽车尾气处理生氨系统，包括DPF输入端（1）、SCR输出端（10）与过渡部（2），所述过渡部（2）的一端经DPF输入端（1）与DPF颗粒捕集装置相通，过渡部（2）的另一端经SCR输出端（10）与SCR催化剂装置相通，其特征在于：
所述过渡部（2）包括过渡外壳（21）及其内部设置的过渡腔（22），所述过渡外壳（21）包括过渡前板（23）、过渡后板（24）及夹于两者之间的环型的过渡侧围（25），所述过渡前板（23）的顶部开设有与DPF输入端（1）相通的前板入口（231），过渡前板（23）的底部开设有与SCR输出端（10）相通的前板出口（232），且DPF输入端（1）、过渡部（2）、SCR输出端（10）共构成一个卧倒的U字型结构；
所述前板入口（231）内卡设有导流面板（3），所述过渡腔（22）内近前板入口（231）的部位设置有弧形破碎器（4）与导流弯板（5），弧形破碎器（4）、导流弯板（5）均夹于过渡前板（23）、过渡后板（24）之间，导流面板（3）、弧形破碎器（4）、导流弯板（5）、过渡后板（24）、过渡侧围（25）共围成与过渡腔（22）相通的一号空腔（X），且在过渡侧围（25）的顶部设置有与一号空腔（X）相通的尿素喷射孔（6）；
所述导流面板（3）与前板入口（231）之间设置有板口空隙（233），该板口空隙（233）近尿素喷射孔（6）设置，所述尿素喷射孔（6）的喷射方向与弧形破碎器（4）正对设置；
所述弧形破碎器（4）包括弧形框（41）及其内部设置的多根竖板梁（42）、横板梁（43），横板梁（43）的弧度与弧形框（41）一致，相邻的横板梁（43）相互平行，相邻的竖板梁（42）相互平行，每根横板梁（43）都与所有的竖板梁（42）相交，每根竖板梁（42）都与所有的横板梁（43）相交，单根竖板梁（42）被所有的横板梁（43）分割为多个依次连接的横子板（421），该横子板（421）上穿设有破碎片（44）；沿单根竖板梁（42）方向，相邻的破碎片（44）之间设置有片竖间隙（45）；沿单根横板梁（43）方向，相邻的破碎片（44）之间设置有片横间隙（46）；
所述破碎片（44）包括上翼板（441）、中套板（442）与下翼板（443），所述上翼板（441）的顶端向弧形破碎器（4）顶端的方向延伸，上翼板（441）的底端经中套板（442）与下翼板（443）的顶端相连接，下翼板（443）的底端向导流弯板（5）底端的方向延伸，上翼板（441）位于弧形框（41）的上方，下翼板（443）位于弧形框（41）的下方，且在中套板（442）的内部开设有与横子板（421）进行插入配合的套设板孔（444）；
所述横子板（421）的宽度大于中套板（442）的宽度，且中套板（442）沿其所在的横子板（421）进行相对滑动。
2.根据权利要求1所述的一种汽车尾气处理生氨系统，其特征在于：所述一号空腔（X）经弧形破碎器（4）与过渡腔（22）相通。
3.根据权利要求2所述的一种汽车尾气处理生氨系统，其特征在于：所述弧形破碎器（4）的底端经器板空隙（X1）与导流弯板（5）的底端相接触，所述一号空腔（X）与过渡腔（22）之间相通的途径包括弧形破碎器（4）与器板空隙（X1）。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种汽车尾气处理生氨系统，其特征在于：所述导流面板（3）包括多根相互平行的面板条（31），所述面板条（31）的两端均与前板入口（231）相连接，所述面板条（31）与过渡前板（23）的重力线之间夹成有条板夹角（32），该条板夹角（32）为锐角。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种汽车尾气处理生氨系统，其特征在于：所述导流弯板（5）包括上连接板（51）与下悬挂板（52），所述上连接板（51）的顶端与过渡侧围（25）上近尿素喷射孔（6）的部位相连接，上连接板（51）的底端与下悬挂板（52）的顶端相连接，下悬挂板（52）的底端向弧形破碎器（4）的底端延伸，且下悬挂板（52）的弧度大于上连接板（51）的弧度。
6.根据权利要求5所述的一种汽车尾气处理生氨系统，其特征在于：所述导流弯板（5）上近过渡前板（23）、过渡后板（24）的部位对应设置有前孔列（53）、后孔列（54），所述前孔列（53）、后孔列（54）均包括多个依次排列的弯板通孔（55）。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种汽车尾气处理生氨系统，其特征在于：所述上翼板（441）为顶窄底宽的梯形结构，所述下翼板（443）为顶宽底窄的梯形结构，所述上翼板（441）的底端与其相接触的弧形框（41）之间形成的上翼夹角（411）为锐角，所述下翼板（443）的顶端与其相接触的弧形框（41）之间形成的下翼夹角（412）为锐角。
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