CN111648844A - 一种用于端盖侧喷的叶片混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于端盖侧喷的叶片混合器，混合器包括前部组件、后部组件、连接端盖、装配隔板和端盖；其中前部组件包括挡板、前隔板、第一旋流板和第二旋流板，后部组件包括破碎导流板、导流板和破碎板，破碎板设置在破碎导流板与导流板之间；前部组件固定在装配隔板前面，所述后部组件固定在装配隔板背面，固定好的结构与连接端盖配合装配，装配完成的连接端盖与端盖之间盖合连接；端盖的侧面设置有底座，底座上装配有喷嘴。本混合器能够尽量减少尿素结晶的SCR混合装置，防止堵塞SCR载体，从而保证SCR的稳定运行。

Description

一种用于端盖侧喷的叶片混合器
技术领域
本发明属于柴油机尾气后处理技术领域，具体涉及一种用于端盖侧喷的叶片混合器。
背景技术
随着国家柴油车尾气污染物排放标准发展到欧六阶段， SCR（选择性催化还原转化器）技术已经成为国内各大主机厂的首选。SCR技术要求在SCR前端布置尿素混合器，尿素水溶液喷射进入混合器，经混合器的破碎、混合作用，使尿素均匀的分布在SCR前端面。
现有的国六阶段商用车U型后处理中，尿素喷嘴一般布置在端盖上端或者SCR筒体上，相应的混合器方案也都是匹配喷嘴来设计的。受整车边界限制，对于有些需要布置在端盖侧面的喷嘴方案，这些混合器也就无法通用了，为此需要设计一款用于端盖侧喷的混合器方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够尽量减少尿素结晶的SCR混合装置，防止堵塞SCR载体，从而保证SCR的稳定运行。
具体的技术方案是：一种用于端盖侧喷的叶片混合器，其特征在于，
混合器包括前部组件、后部组件、连接端盖、装配隔板和端盖；
其中前部组件包括挡板、前隔板、第一旋流板和第二旋流板，其中挡板外圆连接有前隔板，第一旋流板与第二旋流板间隔设置，
后部组件包括破碎导流板、导流板和破碎板，破碎板设置在破碎导流板与导流板之间；
前部组件固定在装配隔板前面，所述后部组件固定在装配隔板背面，固定好的结构与连接端盖配合装配，装配完成的连接端盖与端盖之间盖合连接；
所述端盖的侧面设置有底座，底座上装配有喷嘴。
进一步地，装配隔板上开设有气流入口，且在沿着装配隔板的弧形一侧设置有多个泄压槽，所述泄压槽与气流入口之间开设有多个细小的泄压孔。
进一步地，所述气流入口直径为130～150mm；
泄压孔个数为3～8个，各泄压孔的直径为5～10mm，布置在破碎导流板和破碎板之间形成的混合腔内；
泄压槽布置在破碎导流板与连接端盖之间形成的混合腔内，个数为1～5个，通流面积为450～600mm2。
进一步地，破碎导流板包括导流小圆弧板、导流大圆弧板和导流延伸板；其中导流小圆弧板与气流入口的外圆结构吻合设置，所述导流大圆弧板与装配隔板的弧形外围平行间隔排布，所述导流延伸板为导流大圆弧板的延伸结构，
所述导流板包括圆弧板和平板，其中圆弧板与气流入口的外圆结构吻合设置，平板与圆弧板相切设置。
进一步地，破碎导流板上矩阵式设置有多个小孔，其直径为5～10mm，各小孔的间距为1～2mm，布置区域为布满尿素颗粒与该板的首次碰撞区域。
进一步地，破碎板上开设有多个细孔，其直径为5～10mm，各细孔之间的间距为1～2mm，布置区域为布满尿素颗粒与该板的首次碰撞区域。
有益效果
1.将混合器布置于端盖内部，有效增加了SCR前端的混合距离，混合器的混合效果更佳，性能更优。
2.布置两层孔板破碎，并引导多路气流对尿素颗粒与孔板碰撞处吹扫，能最大限度的减小结晶的风险。
3.在合适位置开有泄压孔，能减小混合器背压，满足设计要求。
附图说明
图1是混合器主视图。
图2 为混合器后部组件内气流分布正面图。
图3 为混合器前部组件内气流分布背面图。
图4是装配隔板轴视图。
图5 为破碎导流板轴视图。
图6为破碎板轴视图。
具体实施方式
下面结合具体实施对本发明作进一步说明。
如图1-6所示，一种用于端盖侧喷的叶片混合器，混合器包括前部组件、后部组件、连接端盖5、、装配隔板6和端盖10；
其中前部组件包括挡板1、前隔板2、第一旋流板3和第二旋流板4，其中挡板1外圆连接有前隔板2，第一旋流板3与第二旋流板4间隔设置，
后部组件包括破碎导流板7、导流板8和破碎板9，破碎板9设置在破碎导流板7与导流板之间；
前部组件固定在装配隔板6前面，所述后部组件固定在装配隔板6背面，固定好的结构与连接端盖5配合装配，装配完成的连接端盖5与端盖10之间盖合连接；
所述端盖10的侧面设置有底座11，底座11上装配有喷嘴12。
装配隔板6上开设有气流入口61，且在沿着装配隔板的弧形一侧设置有多个泄压槽63，所述泄压槽与63气流入口61之间开设有多个细小的泄压孔62。
所述气流入口61直径为130～150mm；泄压孔62个数为3～8个，各泄压孔的直径为5～10mm，布置在破碎导流板7和破碎板9之间形成的混合腔内；泄压槽63布置在破碎导流板7与连接端盖5之间形成的混合腔内，个数为1～5个，通流面积为450～600mm2。
破碎导流板7包括导流小圆弧板7.1、导流大圆弧板7.2和导流延伸板7.3；其中导流小圆弧板7.1与气流入口61的外圆结构吻合设置，所述导流大圆弧板7.2与装配隔板的弧形外围平行间隔排布，所述导流延伸板为导流大圆弧板7.2的延伸结构，
所述导流板8包括圆弧板8.1和平板8.2，其中圆弧板8.1与气流入口61的外圆结构吻合设置，平板8.2与圆弧板8.1相切设置。
破碎导流板7上矩阵式设置有多个小孔71，其直径为5～10mm，各小孔的间距为1～2mm，布置区域为布满尿素颗粒与该板的首次碰撞区域。
破碎板9上开设有多个细孔91，其直径为5～10mm，各细孔之间的间距为1～2mm，布置区域为布满尿素颗粒与该板的首次碰撞区域。
其中导流小圆弧板7.1与圆弧板8.1之间形成混合腔E，导流板8与破碎板9之间形成混合腔B，平板8.2与导流小圆弧板7.1和端盖内壁之间形成混合腔A，导流大圆弧板7.2和导流延伸板7.3；与端盖10的内壁之间形成混合腔C，破碎板9和导流大圆弧板7.2之间形成混合腔D，
前隔板2与第二旋流板4之间形成混合腔G，第一旋流板3与第二旋流板4之间形成混合腔F；
将破碎导流板7、导流板8、破碎板9焊接固定在隔板6上；挡板1、隔板2、旋流板3、旋流板4也分别焊接固定在隔板6上；将上述完成的部件整个塞入连接端盖5内，将隔板6与连接端盖5焊接固定，最后将端盖10盖上连接端盖5，并焊接固定，焊上底座11后，整个混合器就做好了。
工作原理：
气流走向：气流进入混合器后，在破碎导流板7、导流板8、破碎板9的作用下会形成3路气流，1路气流进入混合腔B，2路气流进入混合腔C，3路气流进入混合腔D，由于上述隔板的外形均为弧形，气流在狭长的弧形空间内慢慢形成旋转气流。混合腔B、D内的气流经过破碎板9后最终汇合，经气流入口61进入混合腔E内，混合腔C内的气流沿着破碎导流板7旋转后，最终经缺口A进入混合腔E内。3路气流在混合腔E内汇合后，经隔板2进入混合腔F、G，在旋流板3、旋流板4的作用下，混合腔F、G内的气流旋转效果进一步加强，最终将尿素颗粒均匀带至SCR前端。
尿素颗粒走向：尿素颗粒经喷嘴12喷射进入混合腔B内，气流夹带着尿素颗粒沿气流方向移动，并最终与破碎板9发生碰撞，使尿素颗粒进一步减小，较小的尿素颗粒在气流作用下沿着破碎板9内测移动，较大的尿素颗粒在惯性作用下穿过破碎板9上的细孔91进入混合腔D内并继续与破碎导流板7上的孔71碰撞，形成更小的颗粒，小颗粒在气流作用下，一部分沿着破碎导流板7内侧移动，一部分通过泄压孔62进入混合腔F内，另一部分通过孔71后进入混合腔C。混合腔C内的颗粒一部分经泄压槽63进入混合腔F，另一部分沿着破碎导流板7外侧移动并最终进入混合腔E内。混合腔E内的尿素颗粒经两次破碎后已经很小了，在第一旋流板3、第二旋流板4的作用下进入混合腔F、G内，最终被气流带至SCR前端。
以上所述的实施仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于端盖侧喷的叶片混合器，其特征在于，
混合器包括前部组件、后部组件、连接端盖（5）、装配隔板（6）和端盖（10）；
其中前部组件包括挡板（1）、前隔板（2）、第一旋流板（3）和第二旋流板（4），其中挡板（1）外圆连接有前隔板（2），第一旋流板（3）与第二旋流板（4）间隔设置，
后部组件包括破碎导流板（7）、导流板（）8和破碎板（9），破碎板（9）设置在破碎导流板（7）与导流板（8）之间；
前部组件固定在装配隔板（6）前面，所述后部组件固定在装配隔板（6）背面，固定好的结构与连接端盖（5）配合装配，装配完成的连接端盖（5）与端盖（10）之间盖合连接；
所述端盖（10）的侧面设置有底座（11），底座（11）上装配有喷嘴（12）。
2.如权利要求1所述的一种用于端盖侧喷的叶片混合器，其特征在于，装配隔板（6）上开设有气流入口（61），且在沿着装配隔板的弧形一侧设置有多个泄压槽（63），所述泄压槽与（63）气流入口（61）之间开设有多个细小的泄压孔（62）。
3.如权利要求2所述的一种用于端盖侧喷的叶片混合器，其特征在于，
所述气流入口（61）直径为130～150mm；
泄压孔（62）个数为3～8个，各泄压孔的直径为5～10mm，布置在破碎导流板（7）和破碎板（9）之间形成的混合腔内；
泄压槽（63）布置在破碎导流板（7）与连接端盖（5）之间形成的混合腔内，个数为1～5个，通流面积为450～600mm2。
4.如权利要求2所述的一种用于端盖侧喷的叶片混合器，其特征在于，
破碎导流板（7）包括导流小圆弧板（7.1）、导流大圆弧板（7.2）和导流延伸板（7.3）；其中导流小圆弧板（7.1）与气流入口（61）的外圆结构吻合设置，所述导流大圆弧板（7.2）与装配隔板的弧形外围平行间隔排布，所述导流延伸板为导流大圆弧板（7.2）的延伸结构，
所述导流板（8）包括圆弧板（8.1）和平板（8.2），其中圆弧板（8.1）与气流入口（61）的外圆结构吻合设置，平板（8.2）与圆弧板（8.1）相切设置。
5.如权利要求1所述的一种用于端盖侧喷的叶片混合器，其特征在于，
破碎导流板（7）上矩阵式设置有多个小孔（71），其直径为5～10mm，各小孔的间距为1～2mm，布置区域为布满尿素颗粒与该板的首次碰撞区域。
6.如权利要求1所述的一种用于端盖侧喷的叶片混合器，其特征在于，
破碎板（9）上开设有多个细孔（91），其直径为5～10mm，各细孔之间的间距为1～2mm，布置区域为布满尿素颗粒与该板的首次碰撞区域。
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