CN110439658A - 一种国六scr前端尿素混合结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种国六SCR前端尿素混合结构，包括喇叭口筒体、保温内层筒体、气体旋流叶片管、不锈钢缠绕网、前隔板、扰流板、球形堵盖、喷嘴座支撑底座和喷嘴座；所述旋流叶片管底部焊接不锈钢缠绕网，所述保温内层筒体的一端安装有球形堵盖；所述保温内层筒体安装在喇叭口筒体内；所述保温内层筒体与喇叭口筒体之间安装有前隔板；所述喇叭口筒体位于球形堵盖一侧的内壁上安装有扰流板；所述旋流叶片管顶部的喇叭口筒体上焊接有喷嘴座支撑底座，所述喷嘴座焊接在喷嘴座支撑底座上。本发明利用气流旋流叶片管提升尾气气流速度及气流分布状态，使雾化尿素和尾气充分混合，提高催化剂前的气体流场及氨浓度均匀性，从而降低尾气污染物含量。
Description
技术领域
本发明属于车用发动机尾气排放净化技术和节能降耗技术领域，特别是涉及一种国六SCR前端尿素混合结构。
背景技术
根据国家环保部、国家质量总局发布的《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》要求，重型柴油车计划在2020年实施国六排放标准，各个整车厂、发动机厂都在着重储备国六技术。目前的国六重型柴油机的技术路线均为氧化催化单元(DOC)/颗粒捕集单元(DPF)/选择性催化还原转化单元(SCR)和氨氧化催化单元(ASC)串联组合而成，国五柴油机大多仅含选择性催化还原转化单元，因此国六后处理相比之前国五的混合结构更为复杂，对于抗尿素结晶的要求更高。为满足国六校车或者轻型车的需求，设计一种结构更为紧凑、体积相对更小、尿素结晶更少、流场均匀性更好的混合结构。
发明内容
本发明提供一种国六SCR前端尿素混合结构，此尿素混合结构占用空间小，能够很好的适应于校车、轻卡的布置，不仅能够保证尿素与汽车尾气充分混合，可以明显的降低排气污染物浓度，而且对于抗尿素结晶方面有显著的效果
本发明采用的技术方案为：一种国六SCR前端尿素混合结构，包括喇叭口筒体、保温内层筒体、旋流叶片管、不锈钢缠绕网、前隔板、扰流板、球形堵盖、喷嘴座支撑底座和喷嘴座；所述旋流叶片管底部焊接不锈钢缠绕网，所述旋流叶片和不锈钢缠绕网的组合体横向安装在保温内层筒体，所述保温内层筒体的一端安装有球形堵盖；所述保温内层筒体安装在喇叭口筒体内；所述保温内层筒体与喇叭口筒体之间安装有前隔板；所述喇叭口筒体位于球形堵盖一侧的内壁上安装有扰流板；所述旋流叶片管顶部的喇叭口筒体上焊接有喷嘴座支撑底座，所述喷嘴座焊接在喷嘴座支撑底座上。
进一步，所述旋流叶片管为不锈钢管，上面外翻螺旋状叶片，所述叶片与旋流叶片管管体成一定角度。
进一步，所述喇叭口筒体上安装有温度传感器底座和压差传感器底座。
进一步，所述喇叭口筒体与保温内层筒体之间为环形结构，环形结构可以加长气流通过的路程，保证氨气与尾气充分混合；更形成保温层，更好的保证内层筒体中的气体雾化；后方的球形堵盖可以使得气流向中心靠拢，保证气流均匀分布使得催化反应更加的充分。
进一步，所述扰流板焊接在球形堵盖和喇叭口筒体之间。
本发明，相对于传统技术，具有如下有益效果：
1、尿素溶液从喷嘴直接喷向旋流混合管，与通过旋流叶片管的螺旋尾气相互混合。混合气体螺旋撞击在不锈钢缠绕网上，尿素雾化液体被不锈钢缠绕网破碎，直径进一步变小。高温不锈钢缠绕网加速尿素雾化液蒸发，使得尾气与尿素混合更加均匀，结晶风险更小，污染转化物效率更高；
2、内、外层筒体之间形成环形结构，该结构形成保温层，减小尿素溶液因低温结晶的风险；同时该结构可以加长气流通过的路程，利用扰流板阻扰气流直接通过，利用球形堵盖，保证气流分布均匀保证氨气与尾气充分混合，提供污染物的转化效率；
3、该混合结构将接头和外层筒体做成一体，使得结构更加的紧凑，方便整车布置。
附图说明
图1为混合结构的进气向整体示意图；
图2 为混合结构的出气向整体示意图；
图3为隐藏喇叭口筒体后的结构示意图；
图中：1-喇叭口筒体、2-保温内层筒体、3-前隔板、4-旋流叶片管、5-不锈钢缠绕网、6-喷嘴座支撑底座、7-喷嘴座、8-球形堵盖、9-扰流板、10-温度传感器底座、11-压差传感器底座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述。
如图1和图2所示，本发明是一种国六SCR前端尿素混合结构，包括喇叭口筒体1、内层筒体2、前隔板3、旋流叶片管4、不锈钢缠绕网5、喷嘴座支撑底座6、喷嘴座7、球形堵盖8、扰流板9、温度传感器底座10和压差传感器底座11。
喇叭口筒体1覆盖于保温内层筒体2的外侧；前隔板3位于喇叭口筒体1和保温内层筒体2之间，并且与两者焊接，此时可以形成的环形腔体，该环形结构可以加长气流通过的路程，保证氨气与尾气充分混合；更形成保温层，更好的保证内层筒体中的气体雾化；后方的球形堵盖可以使得气流向中心靠拢，保证气流均匀分布使得催化反应更加的充分。喷嘴座支撑底座6与喷嘴座7焊接在一起，并且和喇叭口筒体1焊接在一起。旋流叶片管4与不锈钢缠绕网5焊接在一起后与内层筒体2向贯穿并且焊接，形成旋流混合结构。该结构可以实现对混合气流加热作用，对尿素起到破碎、蒸发、加快水解作用，实现不结晶的目的。上述的旋流叶片管4为不锈钢管，上面外翻螺旋状叶片，叶片与旋流叶片管管体成一定角度，可以使得气流旋转速度加快而又不立即形成漩涡，提高尾气与尿素的混合距离。不锈钢缠绕网结构为不锈钢丝缠绕而成，利用钎焊工艺和外层管焊接在一起。当尾气通过内层筒体进入到螺旋叶片管内，后经过不锈钢缠绕网，对不锈钢缠绕网起到持续的高温加热作用；不锈钢缠绕网放置到内层筒体内，外部气流也起到高温加热作用。尾气在气体螺旋叶片管4与经由喷嘴座7喷射出的尿素溶液相互混合，气体和液体共同通过不锈钢缠绕网5，高温不锈钢缠绕网5使得尿素溶液水解后蒸发为氨气，更使得尾气和氨气混合更加充分，充分混合的气体更有利于后续催化反应。
球形堵盖8与内层筒体2焊接，形成内层腔体；扰流板9焊接在喇叭口筒体1和球形堵盖8之间，温度传感器底座10、压差传感器底座11与喇叭口筒体1相焊接，位于整体混合结构的前端。
使用时尾气经由颗粒捕集后，通过内层筒体2，再进入旋流叶片管4；此时从喷嘴座7喷射出的尿素溶液混合。混合气体通过不锈钢缠绕网5时，其中的尿素雾化液被进一步的破碎、蒸发、水解为氨气，使得结晶风险更小；尾气与水解后的尿素所形成的氨气在不锈钢缠绕网5混合后进入由喇叭口筒体1和内层筒体2形成的环形结构内，如图3所示，因扰流板9阻挡，气流只能向上绕行，可以增加尾气与氨气的混合距离，通过球形堵盖8时可以使得气流向中间靠拢，保证选择性催化还原转化单元前端尾气和氨气的混合气能够均匀分布。
要说明的是，上述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。
Claims (9)
1.一种国六SCR前端尿素混合结构，其特征在于：包括喇叭口筒体、保温内层筒体、旋流叶片管、不锈钢缠绕网、前隔板、扰流板、球形堵盖、喷嘴座支撑底座和喷嘴座；所述旋流叶片管底部焊接不锈钢缠绕网，所述旋流叶片和不锈钢缠绕网的组合体横向安装在保温内层筒体，所述保温内层筒体的一端安装有球形堵盖；所述保温内层筒体安装在喇叭口筒体内；所述保温内层筒体与喇叭口筒体之间安装有前隔板；所述喇叭口筒体位于球形堵盖一侧的内壁上安装有扰流板；所述旋流叶片管顶部的喇叭口筒体上焊接有喷嘴座支撑底座，所述喷嘴座焊接在喷嘴座支撑底座上。
2.根据权利要求1所述的一种国六SCR前端尿素混合结构，其特征在于：所述的保温内层筒体形状包含圆形、椭形、圆锥形或者多面体。
3.根据权利要求1所述的一种国六SCR前端尿素混合结构，其特征在于：所述旋流叶片管为不锈钢管，上面外翻螺旋状叶片，所述叶片与旋流叶片管管体成一定角度。
4.根据权利要求3所述的一种国六SCR前端尿素混合结构，其特征在于：所述
的螺旋状叶片形状包含矩形、梯形、三角形。
5.根据权利要求1所述的一种国六SCR前端尿素混合结构，其特征在于：所述的前隔板与所述喇叭口筒体轴线有一定角度，不限于垂直。
6.根据权利要求1所述的一种国六SCR前端尿素混合结构，其特征在于：所述喇叭口筒体上安装有温度传感器底座和压差传感器底座。
7.根据权利要求1所述的一种国六SCR前端尿素混合结构，其特征在于：所述喇叭口筒体与保温内层筒体之间为的环形结构。
8.根据权利要求1所述的一种国六SCR前端尿素混合结构，其特征在于：所述扰流板焊接在球形堵盖和喇叭口筒体之间，数量至少为一个，形状包含平面、球面、其他不规则曲面。
9.根据权利要求1所述的一种国六SCR前端尿素混合结构，其特征在于：所述扰流板上面可以开一定数量的孔，最多可以排满。
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