CN110925063A - 一种满足国六标准u型封装scr系统混合扰流装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及尾气处理领域，具体而言，涉及一种满足国六标准U型封装SCR系统混合扰流装置。该装置包括壳体、导流板、导流管以及蒸发板。导流管的入口延伸至尿素入口，导流管的出口端连接于通孔。蒸发板设置在第二腔体内，且位于导流板和出气口之间，以使从导流管排出的尿素必须先经过蒸发板破碎，之后才能到达出气口。导流管，能够与导流板相互配合，不仅对喷入第一腔体的尿素起到导流的作用，而且能够对尿素进行第一次破碎，有效地避免了喷入的尿素直接接触第一腔体的内壁，解决了尿素容易结晶的问题。蒸发板，能够对尿素实现第二次破碎，从而使得尿素的晶粒细化，分解速率提高，进一步地提高了氨气与尾气混合的效率以及效果。

Description

一种满足国六标准U型封装SCR系统混合扰流装置

技术领域

本申请涉及尾气处理领域，具体而言，涉及一种满足国六标准U型封装SCR系统混合扰流装置。

背景技术

目前，我国已经开始实行国六标准。对于尾气排放环保性的要求越来越高。

SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)技术路线是目前常用的一种处理尾气的方式。

其主要是利用尿素分解形成氨气，然后使氨气与汽车尾气混合后，再通过SCR催化剂，从而去除汽车尾气中的氮氧化物。采用这种技术路线，能够通过机内净化技术使得PM降至法规要求，但是NOx排放会显著增高，因此，还需要依靠SCR后处理系统将NOx降至法规标准水平。

而SCR后处理系统常用到混合扰流装置。但是目前常见的混合扰流装置，尿素喷入到混合扰流装置内时，容易产生结晶，导致尿素分解效率低，使得SCR催化剂的转换效率低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种满足国六标准U型封装SCR系统混合扰流装置，其旨在改善现有的混合扰流装置尿素喷入时容易结晶导致SCR催化剂的转换效率低的问题。

第一方面，本申请提供一种混合扰流装置，包括：

壳体，具有第一腔体和第二腔体；壳体上设置有尿素入口；尿素入口连通于第一腔体；第一腔体具有进气口，用于使尾气进入到第一腔体；

导流板，用于分隔第一腔体和第二腔体；导流板上具有通孔，第二腔体具有出气口，用于使从第一腔体经过通孔进入到第二腔体的气体排出；

导流管，导流管设置在第一腔体内，导流管的入口延伸至尿素入口，导流管的出口端连接于通孔；以及

具有孔的蒸发板，蒸发板设置在第二腔体内，且位于导流板和出气口之间，以使从导流管排出的尿素必须先经过蒸发板破碎，之后才能到达出气口。

该混合扰流装置具有结构简单，占用空间小的优点。因此将该混合扰流装置与SCR催化器连接时不会占用过大的空间，容易安装，应用广泛。进一步地，该混合扰流装置，通过设置导流管，能够与导流板相互配合，不仅对喷入第一腔体的尿素起到导流的作用，而且能够对尿素进行第一次破碎，有效地避免了喷入的尿素直接接触第一腔体的内壁，解决了尿素容易结晶的问题。进一步地，该混合扰流装置通过设置蒸发板，能够对尿素实现第二次破碎，从而使得尿素的晶粒细化，分解速率提高，进一步地提高了氨气与尾气混合的效率以及效果。

在本申请的其他实施例中，上述蒸发板用于将第二腔体分隔成第一空间和第二空间，出气口位于第二空间。

通过将蒸发板用于将第二腔体分隔成第一空间和第二空间，使得从第一腔体进入到第二腔体的尿素必须在蒸发板上进行第二次破碎，从而提高尿素的分解效率。

在本申请的其他实施例中，上述蒸发板的形状为弧形，弧形的蒸发板的弯曲方向朝向导流板；蒸发板上开设有多个孔。

弧形的蒸发板，能够进一步地提高对尿素的破碎效果。

在本申请的其他实施例中，上述第二腔体内设置有混合管，第二腔体具有第一壁体；混合管的第一端连接于第一壁体，以使第一壁体封堵第一端，第二腔体内设置有混合板，出气口设置在混合板上，混合管的第二端为开口端；第二端设置在出气口内；混合管管壁上开设有多个第一扰流口，多个第一扰流口在混合管的管壁上沿周向间隔设置。

沿混合管周向排布的第一扰流口，使得第二腔体内能够产生漩涡，从而提高了氨气和尾气混合的均匀性。

在本申请的其他实施例中，上述混合板上开设有多个第二扰流口，多个第二扰流口环绕混合管的周向间隔设置。

在第二腔体的出口处设置第二扰流口，降低已经混合均匀的尾气和氨气的混合气体的气流的漩涡性，使得气流均匀地排出第二腔体。

在本申请的其他实施例中，上述混合扰流装置还包括多个第一导向板，每一个第一导向板的一端均连接于混合管管壁，且位于每一个第一扰流口的边缘，多个第一导向板的自由端绕同一个环绕方向。

通过设置第一导向板使得混合气体排出的方向一致，进一步地提高混合的均匀性。

在本申请的其他实施例中，上述混合扰流装置还包括多个第二导向板，每一个第二导向板的一端均连接于混合管管壁，且位于每一个第二扰流口的边缘，多个第二导向板的自由端均延伸至第二腔体的外部。

通过设置第二导向板，使得排出的混合气体的气流流向一致，提高气流均匀性。

在本申请的其他实施例中，上述第二腔体外部出气口处还安装有扰流板，扰流板上设置有多个扰流孔。

在本申请的其他实施例中，上述扰流孔的数量多于第二扰流口的数量，且每一个扰流孔均小于每一个第二扰流口。

通过设置多个扰流孔，极大地提高了气流的均匀性和均匀性。

在本申请的其他实施例中，上述通孔包括第一通孔和第二通孔；第一通孔包括多个，间隔设置在导流板两端，第二通孔设置在多个第一通孔之间，导流管的出口设置在第二通孔内。

通过设置第二通孔，使得尿素能够从第二通孔到达蒸发板，能够对尿素实现第二次破碎，从而使得尿素的晶粒细化，分解速率提高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的混合扰流装置的第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的混合扰流装置的第二视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的混合扰流装置的内部结构示意图；

图4为本申请实施例提供的混合扰流装置的内部结构示意图；

图5为本申请实施例提供的混合扰流装置的内部结构示意图。

图标：100-混合扰流装置；110-壳体；101-第一壁体；102-第二壁体；111-第一腔体；1112-进气口；112-第二腔体；113-尿素入口；114-出气口；115-第一空间；116-第二空间；120-导流板；121-通孔；1212-第一通孔；1213-第二通孔；130-导流管；131-缺口；140-蒸发板；150-混合管；151-第一端；152-第二端；153-第一扰流口；154-第一导向板；160-混合板；161-第二扰流口；162-第二导向板；170-扰流板；171-扰流孔；172-连接板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1～图5，本申请实施方式提供了一种混合扰流装置100，包括壳体110、导流板120、导流管130以及具有孔的蒸发板140。

进一步地，壳体110具有第一腔体111和第二腔体112。壳体110上设置有尿素入口113。尿素入口113连通于第一腔体111，第一腔体111具有进气口1112，用于使尾气进入到第一腔体111。

尾气从进气口1112进入到第一腔体111内，尿素从尿素入口113进入到第一腔体111内，尿素在尾气的热量的作用下分解产生氨气，然后使得氨气与汽车尾气混合。

进一步地，导流板120设置在壳体110内，用于分隔第一腔体111和第二腔体112。导流板120上具有通孔121，第二腔体112具有出气口114，用于使从第一腔体111经过通孔进入到第二腔体112的气体排出。

上述的氨气和尾气进入到第二腔体112内混合均匀后，从出气口114排出，然后与后续的SCR催化剂进行反应，去除尾气中的氮氧化物，满足国家标准后排放。

进一步地，本申请实施方式提供的混合扰流装置100是一种能够满足国六标准的U型封装SCR系统的混合扰流装置。该装置呈U型，整体体积小，不会占用过多空间，结构简单，连接方便。

进一步地，导流管130设置在第一腔体111内，导流管130的入口延伸至尿素入口113，导流管130的出口端连接于通孔121。

通过设置导流管130能够与导流板120配合，为尿素喷射进入到第一腔体111内部起到导流作用，从而能够防止从进气口进入到第一腔体111的尾气产生的气流将尿素冲击撞击到第一腔体111的内壁上，解决了现有技术中尿素容易产生结晶的问题。

进一步地，通过设置导流管130，当尿素喷射进入到第一腔体111内时，尾气与导流管130配合，使得导流管130内部形成高速气流，对尿素起到第一次破碎，从而提高尿素的蒸发效果，使得尿素分解为氨气，从而提高氨气与尾气混合的均匀性。

进一步地，蒸发板140设置在第二腔体112内，且位于导流板120和出气口114之间，以使从导流管130排出的尿素必须先经过蒸发板140破碎，之后才能到达出气口114。

通过设置蒸发板140，能够使得从导流管130的出口端排出的尿素先经过蒸发板140，从而蒸发板140能够对尿素进行二次破碎，进一步加速尿素蒸发的速度，使得尿素分解为氨气，从而提高氨气与尾气混合的均匀性。

在图示的实施例中，参照图1和图2，上述的壳体110为扁平状，从而使得第一腔体111和第二腔体112为扁平状，进而使得整个混合扰流装置100的整体的体积较小，不会占用过大空间，方便与后续的SCR催化器和DPF催化器连接，能够在有限的空间内，最大程度地提高尿素分解效果以及氨气与尾气的混合效果。

在本申请一些实施方式中，该混合扰流装置100的第二腔体112具有第一壁体101和相对的第二壁体102。

进一步地，参照图3和图4，第二腔体112内设置有混合管150，第二腔体112具有第一壁体101和相对的第二壁体102，混合管150的第一端151连接于第一壁体101，以使第一壁体101封堵第一端151，混合管150的第二端152为开口端。

通过将混合管150的第一端151连接于第一壁体101，使得第二腔体内的混合气体只能从混合管150的开口端排出。

进一步地，第二腔体112内设置有混合板160，混合板160设置在第二壁体102的通孔内，形成第二壁体102的一部分。出气口114设置在混合板160上，混合管150的第二端152连接于出气口114内。

通过设置混合板160，并且在混合板160上开设出气口114，使得第二腔体112内部的混合气体能够从混合板160上的出气口114排出。

进一步地，混合管150上开设有多个第一扰流口153，多个第一扰流口153在混合管150的管壁上沿周向间隔设置。

由于混合管150的一端封堵在第二腔体112的第一壁体101上，从而使得尾气和氨气在第二腔体112内部混合后，需要从多个第一扰流口153进入到混合管150内，然后混合气体沿混合管150轴向移动至混合管150的第二端，从出气口114排出。在此过程中，极大地提高了氨气与尾气混合的均匀性。同时多个第一扰流口153在混合管150的管壁上沿周向间隔设置，也使得尾气和氨气的混合气体在第二腔体112内部产生漩涡，使得尾气和氨气的混合更加均匀，混合效果更好。

在图示的实施例中，上述的多个第一扰流口153的形状大致呈长方形状。多个呈长方形形状的第一扰流口153均匀地间隔设置在混合管150的管壁上，且恰好环绕一圈。进一步地，多个呈长方形形状的第一扰流口153的长边的方向沿管壁轴向，长方形的宽沿管壁周向设置。应理解，由于管壁为曲面，多个第一扰流口153的宽度方向的边可选择设置为弧形。

在本申请其他可选的实施例中，上述的多个第一扰流口153的形状可以选择设置为其他形状，例如，圆形、菱形等。

进一步地，混合板160上开设有多个第二扰流口161，多个第二扰流口161环绕混合管150的周向间隔设置。

通过在上述的混合板160上设置多个第二扰流口161，使得部分尾气和氨气的混合气体能够从该第二扰流口161排出。由于多个第二扰流口161均是设置在混合板160上，使得部分氨气和尾气的混合气体不需要经过混合管150，因此能够降低第二腔体112排出的气体的漩涡性，从而提高气流均匀性。

在图示的实施例中，上述的多个第二扰流口161的形状均大致呈正方形。多个呈正方形的第二扰流口161以混合管150为中心呈圆形阵列排布。从而能够进一步地提供混合气流的均匀性。

在本申请其他可选的实施例中，上述的多个第二扰流口161的形状也可以选择其他形状，例如，圆形、菱形等。

进一步地，每一个第一导向板154的一端均连接于混合管150管壁，且位于每一个第一扰流口153的边缘，多个第一导向板154的自由端绕同一个环绕方向。

通过使得每一个第一导向板154的自由端绕同一个环绕方向，能够使得从每一个第一扰流口153进入到混合管150的混合气体的进入方向均相同，提高氨气和尾气的混合效果。

在图示的实施例中，参照图3，上述的每一个第一导向板154的形状均为长方形片状。每一个第一导向板154均连接于每一个第一扰流口153相同侧的第一内壁，使得每一个第一扰流口153呈半开状态，并且整体沿逆时针方向环绕，从而当尾气和氨气的混合气体进入到混合管150时，能够形成逆时针旋转，进一步地使得氨气和尾气混合均匀。

在本申请其他可选的实施例中，上述的多个第一导向板154也可以设置为其他形状，例如圆片形等；或者排列为其他形式，例如整体成顺时针。

进一步地，混合扰流装置100还包括多个第二导向板162，每一个第二导向板162的一端均连接于混合管150管壁，且位于每一个第二扰流口161的边缘，多个第二导向板162的自由端均延伸至第二腔体112的外部。

通过将上述的自由端延伸至第二腔体112的外部，能够引导部分混合气体从第二扰流口161排出。

在图示的实施例中，多个第二导向板162的形状呈方形的片状。在本申请其他可选的实施例中，上述的多个第二导向板162的形状也可以呈其他形状。

进一步地，参照图5，第二腔体112外部出气口处还设置有扰流板170，扰流板170上设置有多个扰流孔171。

通过设置多个扰流孔171能够极大地提高从出气口排出的气流的均匀性，避免进入到SCR催化剂的混合气流的不均匀性，从而提高混合气体与SCR催化剂的反应效率。

进一步地，扰流孔171的数量多于第二扰流口161的数量，且每一个扰流孔171均小于每一个第二扰流口161。

通过设置多个较小的扰流孔171，能够极大地提高气流的均匀性。

应理解，上述的孔的大小指孔的面积，较小的扰流孔171通孔的气流量较少，较大的第二扰流口161通过的气流量较多。

在图示的实施例中，上述的多个扰流孔171均匀地呈散射状分布在扰流板170上，且多个扰流孔171均为小孔，从而能够极大地提高气流的均匀性。

进一步地，上述的扰流板170为圆形板，并且大小与混合板160的形状大小相同。扰流板170与混合板160安装的位置相互对应，从而保证从混合板160上的第二扰流口161排出的部分气体也能够经过扰流孔171排出。

在图示的实施例中，上述的扰流板170和壳体110之间设置有连接板172。通过设置连接板172，使得扰流孔171与第二扰流口161以及出气口114之间具有一定的距离，从而延长气体的移动距离，进一步地提高气流的均匀性。

进一步地，在本申请一些实施例中，蒸发板140用于将第二腔体112分隔成第一空间115和第二空间116，出气口114位于第二空间116。

通过采用蒸发板140将第二腔体112分隔成第一空间115和第二空间116，使得从第一腔体111进入到第二腔体112内的尿素必须先经过蒸发板140。而蒸发板140能够对尿素起到第二次破损，使得尿素更加细化，从而加快尿素分解速度，进而使得尿素进入到第二空间116时，更快地分解产生氨气，从而提高氨气与尾气的混合效率，以及混合效果。

进一步地，参照图3，蒸发板140的形状为弧形，弧形的蒸发板140的弯曲方向朝向导流板120。

进一步地，该弧形的蒸发板140上设置有多个较小的孔。从而使得氨气和尾气能够进入到第二空间116。

在图示的实施例中，上述的蒸发板140上设置有多个细长方孔，多个细长方孔呈阵列分布，从而能够进一步地提高氨气和尾气混合均匀性。

进一步地，在本申请一些实施例中，导流管130设置在第一腔体111内，导流管130的入口延伸至尿素入口113，导流管130的出口端连接于导流板120上的通孔。

进一步地，上述的导流管130上具有多个缺口131，从而使得从第一腔体111的进气口1112进入到第一腔体111的尾气的热量能够通过缺口131进入到导流管130内部，直接作用于导流管130内部的尿素，从而加速尿素的分解。

进一步地，上述的多个缺口131均开设在朝向进气口1112一侧的管壁上，从而能够进一步地加快尿素和尾气的接触混合。

进一步地，通孔121包括第一通孔1212和第二通孔1213；第一通孔1212包括多个，间隔设置在导流板120两端，第二通孔1213设置在多个第一通孔1212之间，导流管130的出口设置在第二通孔1213内。

在图示的实施例中，多个第一通孔1212均为长方形孔，均匀地间隔设置在导流板120上，并且在导流板120两端的区域均有分布。从而使得尾气能够从导流板120的各个区域进入到第二腔体112内，使得尾气均有地进入到第二腔体112内。进一步地，多个第一通孔1212内均设置有挡板，并且挡板的方向均朝向第一通孔，从而将尾气向尿素出口引导，进一步地提高尿素分解效率。

第二通孔1213为直径与导流管130外径大致相同的圆孔，从而能够使得导流管130稳固地安装在该第二通孔1213内，进而使得尿素能够从第二通孔1213进入到第二腔体112。

该混合扰流装置100具有结构简单，占用空间小的优点。因此将该混合扰流装置100与SCR催化器连接时不会占用过大的空间，容易安装，应用广泛。进一步地，该混合扰流装置100，通过设置导流管，能够与导流板相互配合，不仅对喷入第一腔体的尿素起到导流的作用，而且能够对尿素进行第一次破碎，有效地避免了喷入的尿素直接接触第一腔体的内壁，解决了尿素容易结晶的问题。进一步地，该混合扰流装置100通过设置蒸发板，能够对尿素实现第二次破碎，从而使得尿素的晶粒细化，分解速率提高，进一步地提高了氨气与尾气混合的效率以及效果。进一步地，该混合扰流装置100通过设置沿混合管周向排布的第一扰流口，使得第二腔体内能够产生漩涡，从而提高了氨气和尾气混合的均匀性，同时，在第二腔体的出口处设置第二扰流口，降低已经混合均匀的尾气和氨气的混合气体的气流的漩涡性，使得气流均匀地排出第二腔体。进一步地，该混合扰流装置100通过设置扰流板以及多个细小的扰流孔，进一步地降低了从出气口以及第二扰流口排出的混合气体的漩涡性，极大地提高了气流的均匀性，使得混合气体能够混合均匀，且气流均匀地到达后续的SCR催化剂，进而极大地提高反应效率。经过该混合扰流装置100处理后的尾气能够满足国六标准。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合扰流装置，其特征在于，包括：

壳体，具有第一腔体和第二腔体；所述壳体上设置有尿素入口；所述尿素入口连通于所述第一腔体；所述第一腔体具有进气口，用于使尾气进入到所述第一腔体；

导流板，用于分隔所述第一腔体和第二腔体；所述导流板上具有通孔，所述第二腔体具有出气口，用于使从所述第一腔体经过所述通孔进入到所述第二腔体的气体排出；

导流管，所述导流管设置在所述第一腔体内，所述导流管的入口延伸至所述尿素入口，所述导流管的出口端连接于所述通孔；以及

具有孔的蒸发板，所述蒸发板设置在所述第二腔体内，且位于所述导流板和所述出气口之间，以使从所述导流管排出的尿素必须先经过所述蒸发板破碎，之后才能到达所述出气口。

2.根据权利要求1所述的混合扰流装置，其特征在于，

所述蒸发板用于将所述第二腔体分隔成第一空间和第二空间，所述出气口位于所述第二空间。

3.根据权利要求2所述的混合扰流装置，其特征在于，

所述蒸发板的形状为弧形，弧形的所述蒸发板的弯曲方向朝向所述导流板；所述蒸发板上开设有多个孔。

4.根据权利要求1-3任一项所述的混合扰流装置，其特征在于，

所述第二腔体内设置有混合管，所述第二腔体具有第一壁体；所述混合管的第一端连接于所述第一壁体，以使所述第一壁体封堵所述第一端，所述第二腔体内设置有混合板，所述出气口设置在所述混合板上，所述混合管的第二端为开口端；所述第二端设置在所述出气口内；所述混合管管壁上开设有多个第一扰流口，多个所述第一扰流口在所述混合管的管壁上沿周向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的混合扰流装置，其特征在于，

所述混合板上开设有多个第二扰流口，多个所述第二扰流口环绕所述混合管的周向间隔设置。

6.根据权利要求4所述的混合扰流装置，其特征在于，所述混合扰流装置还包括多个第一导向板，每一个所述第一导向板的一端均连接于所述混合管管壁，且位于每一个所述第一扰流口的边缘，多个所述第一导向板的自由端绕同一个环绕方向。

7.根据权利要求5所述的混合扰流装置，其特征在于，所述混合扰流装置还包括多个第二导向板，每一个所述第二导向板的一端均连接于所述混合管管壁，且位于每一个所述第二扰流口的边缘，多个所述第二导向板的自由端均延伸至所述第二腔体的外部。

8.根据权利要求5所述的混合扰流装置，其特征在于，

所述第二腔体外部出气口处还安装有扰流板，所述扰流板上设置有多个扰流孔。

9.根据权利要求8所述的混合扰流装置，其特征在于，

所述扰流孔的数量多于所述第二扰流口的数量，且每一个所述扰流孔均小于每一个所述第二扰流口。

10.根据权利要求1所述的混合扰流装置，其特征在于，

所述通孔包括第一通孔和第二通孔；所述第一通孔包括多个，间隔设置在所述导流板两端，所述第二通孔设置在多个所述第一通孔之间，所述导流管的出口设置在所述第二通孔内。

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