CN109915236A - 尾气后处理混合装置 - Google Patents

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Abstract

一种尾气后处理混合装置，其包括壳体以及位于所述壳体内的混合组件。所述混合组件包括第一空间、第二空间以及第三空间，所述第一空间的顶部与所述第三空间相连通，所述第二空间的顶部与所述第三空间也相连通。所述混合组件设有从底部凸伸入所述第三空间中的第一隆起部以及位于所述第一隆起部下方的第二隆起部，以在所述第一隆起部与所述第二隆起部之间形成第四空间。如此设置，增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性。

Description

尾气后处理混合装置
技术领域
本发明涉及一种尾气后处理混合装置，属于发动机尾气后处理技术领域。
背景技术
研究表明尾气后处理系统(例如选择性催化还原系统，SCR系统)管路中氨分布的均匀程度对系统的整体性能和耐久性能有重要的影响。如果氨分布不均匀会导致局部区域氨过多从而易造成氨泄漏，而在另一些氨稀薄区域造成氮氧化合物(NOx)转化效率过低。长时间氨的不均匀分布会导致催化剂老化不均匀，从而影响催化剂的整体性能。另外，尿素液滴的不均匀分布会造成局部管壁或混合结构温度过低，形成结晶，严重时会堵塞尾气管、导致发动机动力性能下降。
因此，有必要提供一种新型的尾气后处理混合装置，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗结晶能力较强的尾气后处理混合装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种尾气后处理混合装置，其包括壳体以及位于所述壳体内的混合组件，其中所述壳体设有第一开口以及位于所述第一开口的下方的第二开口，所述混合组件包括与所述第一开口相连通的第一进口与第二进口、位于所述第一进口的内侧的第一空间、位于所述第二进口的内侧的第二空间以及位于所述第一空间与所述第二空间之间的第三空间；所述混合组件包括位于所述第一进口与所述第一空间之间的第一分隔壁以及位于所述第二进口与所述第二空间之间的第二分隔壁，所述第一分隔壁设有连通所述第一进口与所述第一空间的若干第一开孔，所述第二分隔壁设有连通所述第二进口与所述第二空间的若干第二开孔；所述第一空间的顶部与所述第三空间相连通，所述第二空间的顶部与所述第三空间也相连通；所述混合组件设有从底部凸伸入所述第三空间中的第一隆起部以及位于所述第一隆起部下方的第二隆起部，以在所述第一隆起部与所述第二隆起部之间形成第四空间；所述第一隆起部设有第一侧边以及第二侧边，所述第一侧边设有连通所述第三空间与所述第四空间的若干第一穿孔，所述第二侧边设有连通所述第三空间与所述第四空间的若干第二穿孔，所述第四空间从两侧以形成双旋流的方式进入所述第二开口中。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体的顶部设有用以安装尿素喷嘴以向所述混合组件中喷射尿素的安装座。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述混合组件设有与所述第一分隔壁相固定的第一弧形壁，所述第一弧形壁包括位于所述第一分隔壁的内侧的第一部分，所述第一空间位于所述第一部分与所述第一分隔壁之间；所述第一部分与所述第一分隔壁之间定义了第一旋流方向。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述混合组件设有与所述第二分隔壁相固定的第二弧形壁，所述第二弧形壁包括位于所述第二分隔壁的内侧的第二部分，所述第二空间位于所述第二部分与所述第二分隔壁之间；所述第二部分与所述第二分隔壁之间定义了第二旋流方向；其中所述第一旋流方向为顺时针或者逆时针中的一个，所述第二旋流方向为顺时针或者逆时针中的另一个。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一弧形壁还包括自所述第一部分反向延伸的第一延伸部，所述第一延伸部直接或者间接固定于所述壳体的内壁，使得所述第一进口在此处密闭；所述第二弧形壁还包括自所述第二部分反向延伸的第二延伸部，所述第二延伸部直接或者间接固定于所述壳体的内壁，使得所述第二进口在此处密闭。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第四空间进一步延伸至所述第一延伸部与所述第二隆起部之间以及所述第二延伸部与所述第二隆起部之间。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第四空间还定义了第三旋流方向与第四旋流方向，其中所述第三旋流方向与所述第二旋流方向大致相同，所述第四旋流方向与所述第一旋流方向大致相同。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一隆起部包括连接所述第一侧边与所述第二侧边的第一顶边；所述第二隆起部包括第三侧边、与所述第三侧边相对的第四侧边以及连接所述第三侧边与所述第四侧边的第二顶边；所述第一侧边与所述第二侧边的夹角呈锐角，所述第三侧边与所述第四侧边的夹角呈锐角。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一侧边固定在所述第一弧形壁上，所述第二侧边固定在所述第二弧形壁上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述尾气后处理混合装置还包括在排气进入方向上遮挡所述第一空间、所述第二空间、所述第三空间以及所述第四空间的挡片，迫使气流从所述第一进口与所述第二进口进入。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一开口用以供气流流入，所述第二开口用以供气流流出。
相较于现有技术，本发明通过设置第二隆起部以在所述第一隆起部与所述第二隆起部之间形成第四空间。如此设置，充分利用了横截面，增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性，提高了抗结晶能力。
附图说明
图1是本发明尾气后处理混合装置的立体示意图。
图2是图1另一角度的立体示意图。
图3是图1的主视图。
图4是图1的后视图。
图5是去除图1中壳体后的立体示意图。
图6是图1的部分立体分解图。
图7是图6进一步的立体分解图。
图8是图2中A-A线的剖面示意图，且标明了气流旋转方向。
具体实施方式
请参图1至图8所示，本发明揭示了一种尾气后处理混合装置100，用于例如SCR等后处理系统中以处理发动机的尾气。所述尾气后处理混合装置100包括壳体1以及安装于所述壳体1内的混合组件2。
在本发明图示的实施方式中，所述壳体1设有第一挡板11、与所述第一挡板11相对的第二挡板12以及环绕所述第一挡板11与所述第二挡板12的外壳13。所述第一挡板11设有第一开口111以及位于所述第一开口111的下方的第二开口112。所述第一开口111用以供气流流入，所述第二开口112用以供气流流出。所述外壳13的顶部焊接有安装座131。所述安装座131用以安装尿素喷嘴(未图示)以向所述混合组件2中喷射尿素。
所述混合组件2包括与所述第一开口111相连通的第一进口201以及第二进口202。请参图5至图8所示，从结构上看，所述混合组件2包括分别位于所述第一开口111两侧的第一分隔壁21与第二分隔壁22、与所述第一分隔壁21固定在一起的第一弧形壁31、与所述第二分隔壁22固定在一起的第二弧形壁32、位于所述第一弧形壁31的内侧且与所述第一、第二弧形壁31、32固定在一起的第一隆起部41、以及位于所述第一隆起部41下方的第二隆起部42。
在本发明图示的实施方式中，所述第一弧形壁31包括位于所述第一分隔壁21的内侧的第一部分311以及自所述第一部分311反向延伸的第一延伸部312。所述第一延伸部312直接或者间接固定于所述壳体1的内壁，使得所述第一进口201在此处密闭。类似地，所述第二弧形壁32包括位于所述第二分隔壁22的内侧的第二部分321以及自所述第二部分321反向延伸的第二延伸部322。所述第二延伸部322直接或者间接固定于所述壳体1的内壁，使得所述第二进口202在此处密闭。
请参图8所示，所述混合组件2包括位于第一分隔壁21与所述第一部分311之间的第一空间51、位于第二分隔壁22与所述第二部分321之间的第二空间52、位于所述第一空间51与所述第二空间52之间的第三空间53。所述第一空间51位于所述第一进口201的内侧；所述第二空间52位于所述第二进口202的内侧。所述第一隆起部41与所述第二隆起部42从底部凸伸入所述第三空间53中，所述第一隆起部41与所述第二隆起部42之间形成有第四空间54。其中，所述第一分隔壁21设有连通所述第一进口201与所述第一空间51的若干第一开孔211，所述第二分隔壁22设有连通所述第二进口202与所述第二空间52的若干第二开孔221；所述第一空间51的顶部与所述第三空间53相连通，所述第二空间52的顶部与所述第三空间53也相连通。所述第一部分311与所述第一分隔壁21之间定义了第一旋流方向S1；所述第二部分321与所述第二分隔壁22之间定义了第二旋流方向S2。其中，所述第一旋流方向S1为顺时针或者逆时针中的一个，所述第二旋流方向S2为顺时针或者逆时针中的另一个。请参图8中的空心箭头所示，在本发明图示的实施方式中，所述第一旋流方向S1为顺时针方向，所述第二旋流方向S2为逆时针方向。如此设置，可以充分利用尾气后处理混合装置100的横截面，以形成双旋流的方式提高尿素与排气的混合距离，提高尿素蒸发与混合的均匀性，抗结晶能力较强。
所述第一隆起部41设有第一侧边411以及第二侧边412，所述第一侧边411设有连通所述第三空间53与所述第四空间54的若干第一穿孔4111，所述第二侧边412设有连通所述第三空间53与所述第四空间54的若干第二穿孔4121。所述第四空间54进一步延伸至所述第一延伸部312与所述第二隆起部42之间以及所述第二延伸部322与所述第二隆起部42之间。所述第四空间54与所述第二开口112相连通以形成双旋流。所述第四空间还定义了第三旋流方向S3与第四旋流方向S4，其中所述第三旋流方向S3与所述第二旋流方向S2大致相同，所述第四旋流方向S4与所述第一旋流方向S1大致相同。
所述第一隆起部41包括连接所述第一侧边411与所述第二侧边412的第一顶边413；所述第二隆起部42包括第三侧边421、与所述第三侧边421相对的第四侧边422以及连接所述第三侧边421与所述第四侧边422的第二顶边423；所述第一侧边411与所述第二侧边412的夹角呈锐角，所述第三侧边421与所述第四侧边422的夹角呈锐角。
所述第一侧边411固定在所述第一弧形壁31上，所述第二侧边412固定在所述第二弧形壁32上。
所述尾气后处理混合装置100还包括在排气进入方向上遮挡所述第一空间51、所述第二空间52、所述第三空间53以及所述第四空间54的挡片6，迫使气流从所述第一进口201与所述第二进口202进入。
使用过程中，当发动机的排气进入到所述尾气后处理混合装置100中时，由于受到挡片6的阻挡，排气自第一、第二进口201、202进入到壳体1中；随后，排气穿过第一开孔211以及第二开孔221分别进入到第一空间51以及第二空间52；随后，在排气沿着第一旋流方向S1与第二旋流方向S2分别从两侧旋转进入到第三空间53中；当满足喷射条件时，尿素喷嘴向第三空间53中喷射尿素，雾化的尿素液滴与发动机的排气一起混合，并穿过第一、第二穿孔4111、4121进入到第四空间54中。请参图8所示，尿素液滴与发动机的排气的混合物在沿着第三旋流方向S3与第四旋流方向S4以形成双旋流的方式进入所述第二开口112中。
需要说明的是，本发明中所描述的“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“下方”等方位不应当做局限的理解，因为根据元件摆放位置的不同，这些位置关系也应当进行适应性理解。另外，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础。尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种尾气后处理混合装置，其包括壳体以及位于所述壳体内的混合组件，其中所述壳体设有第一开口以及位于所述第一开口的下方的第二开口，其特征在于：所述混合组件包括与所述第一开口相连通的第一进口与第二进口、位于所述第一进口的内侧的第一空间、位于所述第二进口的内侧的第二空间以及位于所述第一空间与所述第二空间之间的第三空间；所述混合组件包括位于所述第一进口与所述第一空间之间的第一分隔壁以及位于所述第二进口与所述第二空间之间的第二分隔壁，所述第一分隔壁设有连通所述第一进口与所述第一空间的若干第一开孔，所述第二分隔壁设有连通所述第二进口与所述第二空间的若干第二开孔；所述第一空间的顶部与所述第三空间相连通，所述第二空间的顶部与所述第三空间也相连通；所述混合组件设有从底部凸伸入所述第三空间中的第一隆起部以及位于所述第一隆起部下方的第二隆起部，以在所述第一隆起部与所述第二隆起部之间形成第四空间；所述第一隆起部设有第一侧边以及第二侧边，所述第一侧边设有连通所述第三空间与所述第四空间的若干第一穿孔，所述第二侧边设有连通所述第三空间与所述第四空间的若干第二穿孔，所述第四空间从两侧以形成双旋流的方式进入所述第二开口中。
2.如权利要求1所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述壳体的顶部设有用以安装尿素喷嘴以向所述混合组件中喷射尿素的安装座。
3.如权利要求1所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述混合组件设有与所述第一分隔壁相固定的第一弧形壁，所述第一弧形壁包括位于所述第一分隔壁的内侧的第一部分，所述第一空间位于所述第一部分与所述第一分隔壁之间；所述第一部分与所述第一分隔壁之间定义了第一旋流方向。
4.如权利要求3所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述混合组件设有与所述第二分隔壁相固定的第二弧形壁，所述第二弧形壁包括位于所述第二分隔壁的内侧的第二部分，所述第二空间位于所述第二部分与所述第二分隔壁之间；所述第二部分与所述第二分隔壁之间定义了第二旋流方向；其中所述第一旋流方向为顺时针或者逆时针中的一个，所述第二旋流方向为顺时针或者逆时针中的另一个。
5.如权利要求4所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第一弧形壁还包括自所述第一部分反向延伸的第一延伸部，所述第一延伸部直接或者间接固定于所述壳体的内壁，使得所述第一进口在此处密闭；所述第二弧形壁还包括自所述第二部分反向延伸的第二延伸部，所述第二延伸部直接或者间接固定于所述壳体的内壁，使得所述第二进口在此处密闭。
6.如权利要求5所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第四空间进一步延伸至所述第一延伸部与所述第二隆起部之间以及所述第二延伸部与所述第二隆起部之间。
7.如权利要求4所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第四空间还定义了第三旋流方向与第四旋流方向，其中所述第三旋流方向与所述第二旋流方向大致相同，所述第四旋流方向与所述第一旋流方向大致相同。
8.如权利要求4所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第一隆起部包括连接所述第一侧边与所述第二侧边的第一顶边；所述第二隆起部包括第三侧边、与所述第三侧边相对的第四侧边以及连接所述第三侧边与所述第四侧边的第二顶边；所述第一侧边与所述第二侧边的夹角呈锐角，所述第三侧边与所述第四侧边的夹角呈锐角。
9.如权利要求8所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第一侧边固定在所述第一弧形壁上，所述第二侧边固定在所述第二弧形壁上。
10.如权利要求1至9项中任意一项所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述尾气后处理混合装置还包括在排气进入方向上遮挡所述第一空间、所述第二空间、所述第三空间以及所述第四空间的挡片，迫使气流从所述第一进口与所述第二进口进入。
11.如权利要求1所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第一开口用以供气流流入，所述第二开口用以供气流流出。
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