CN111878197B - 一种scr高效混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种SCR高效混合器，其特征在于：包括筒体以及设置在筒体内部的旋流混合管；旋流混合管底部设置有不锈钢丝网，不锈钢丝网包括中部的锥形体，以及包围锥形体的管状体，锥形体底部与管状体的底部连接，在锥形体的顶部设置有圆弧过渡的第一弯折部，在锥形体与管状体连接处设置有圆弧过渡的第二弯折部；不锈钢丝网为至少两层交错编织的不锈钢丝压制而成；旋流混合管底部夹在至少两层的不锈钢丝网之间。本发明使得还原剂与发动机排气充分混合均匀，有极佳的尿素混合蒸发效果，在合理尿素喷射量下，不结晶，降低了市场维护成本，系统整体背压低，具有极高的市场应用价值。

Description

一种SCR高效混合器
技术领域
本发明涉及发动机部件技术领域，具体是一种SCR高效混合器。
背景技术
选择性催化还原技术(SelectiveCatalyticReduction,SCR)是指在一定的温度范围和催化剂作用下，还原剂(氨、尿素及碳氢化合物等)有选择性的把尾气中的NOx还原为无毒害的N2和H2O.从而达到降低发动机NOx排放的目的。该系统的工作中需要将还原剂(浓度为32.5％的尿素溶液)喷入发动机排气系统的混合器中，混合器的作用是促进尿素等催化剂与尾气的混合和雾化效果，使尿素等催化剂能够与尾气中NOx充分反应，减少尿素喷出后在管壁上沉积的现象。尿素混合器在整个系统中的作用至关重要，决定了尿素与尾气的混合效果，从而影响整个系统的性能。
现有的尿素混合器多为旋流管+钢丝绒结构，此类混合器尿素与气体接触面积有限,具有以下缺点：
1、钢丝绒结构，只能在混合腔底部装钢丝绒，尿素分布面积小。不利于尿素蒸发，结晶风险高。
2、现有的旋流管结构，在气流进去旋流管前的气流腔多未对称结构，由于旋流管叶片是有方向的，故气流从对称结构的气流腔进入旋流管背压大。背压大会导致发动机油耗高。
3、目前现有的钢丝绒技术，钢丝绒产品上的孔排列无规律，生产一致性差。
发明内容
针对上述现有缺陷，本发明目的在于提供一种应用于尾气后处理中的尿素高效混合器，使还原剂与发动机排气充分混合均匀，有极佳的尿素混合蒸发效果，在合理尿素喷射量下，不结晶，降低了市场维护成本。系统整体背压低，具有极高的市场应用价值。
本发明的技术方案如下：
一种SCR高效混合器，包括筒体以及设置在筒体内部的旋流混合管；
所述筒体上设置有用于安装向旋流混合管内喷射尿素的尿素喷嘴的喷嘴座，所述旋流混合管上部环壁上环绕设置有开口，所述旋流混合管外壁的开口处设置有旋流叶片，所述旋流叶片用以将废气导进旋流混合管内与尿素混合；
所述旋流混合管底部设置有不锈钢丝网，所述不锈钢丝网包括中部的锥形体，以及包围所述锥形体的管状体，所述锥形体底部与管状体的底部连接，在所述锥形体的顶部设置有圆弧过渡的第一弯折部，在锥形体与管状体连接处设置有圆弧过渡的第二弯折部；
所述不锈钢丝网为至少两层交错编织的不锈钢丝压制而成；所述旋流混合管底部管壁夹在至少两层的所述不锈钢丝网之间。
具体的，所述锥形体与管状体为一体成型件。
具体的，不锈钢丝网与所述旋流混合管的底部通过钎焊连接。
本发明的有益效果：
1、本方案设计采用交错编织的多层钢丝网结构，较目前市场上的钢丝绒方案，结构稳定，生产一致性好，多层结构可以根据需求，排布不同层数、间距，适用于不同需求的发动机排气系统；
2、本方案多层钢丝网结构使旋流混合管底部夹在多层的不锈钢丝网之间，具有较便捷、较牢固的装配性；
3、本方案的多层不锈钢丝网外形结构采用圆形外管以及中间的锥形凸起结合，其一较传统的底部钢丝绒结构，尿素的分布面积更大。底部采用凸型结构，加大了尿素分布面积，有利于尿素增发与排气混合；其二使得气流从旋流混合管流入底部时再次形成涡流，具有混合更充分的效果；
4、本发明结构有极佳的尿素混合蒸发效果，在合理尿素喷射量下，不结晶，降低了市场维护成本。系统整体背压低，具有极高的市场应用价值。
附图说明
图1为本发明一种SCR高效混合器的剖视图。
图2为本发明一种SCR高效混合器的侧视图。
图3为实施例第一气流腔的内部示意图。
图中，1-筒体，2-旋流混合管，3-喷嘴座，4-开口，5-旋流叶片，6-不锈钢丝网，7-锥形体，8-管状体，9-第一弯折部，10-第二弯折部，11-中隔板，12-第一气流腔，13-第二气流腔，14-扰流板。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施例并配合附图予以说明。
如图1-3所示，根据本方案设计具体实施方式的一种SCR高效混合器，该混合器包括筒体1、喷嘴座3、旋流混合管2以及多层不锈钢丝网6。如图3所示，筒体1内垂直于筒体轴心线设置有旋流混合管2，筒体1上设置有用于安装向旋流混合管2内喷射尿素的尿素喷嘴的喷嘴座3，旋流混合管2上部环壁上环绕设置有开口4，开口4处设置有旋流叶片5，旋流叶片5用以将废气导进旋流混合管2内与尿素混合；旋流混合管2底部设置有不锈钢丝网6，不锈钢丝网6包括中部的锥形体7，以及包围锥形体7的管状体8，锥形体7底部与管状体8的底部连接，在锥形体7的顶部设置有圆弧过渡的第一弯折部9，在锥形体7与管状体8连接处设置有圆弧过渡的第二弯折部10；不锈钢丝网6为两层交错编织的不锈钢丝压制而成，其层数也可以根据需求，排布不同层数、间距的多层丝网结构，适用于不同需求的发动机排气系统；旋流混合管2底部管壁夹在两层的不锈钢丝网6之间，具有较便捷、较牢固的装配性。
本实施例的多层不锈钢丝网6外形结构采用圆形外管以及中间的锥形凸起结合，其一较传统的底部钢丝绒结构，尿素除了通过底部蒸发还可以在多层不锈钢丝网6的侧面蒸发。尿素的分布面积更大，有利于尿素增发与排气混合；其二底部采用凸型结构，加大了尿素分布面积，有利于尿素增发与排气混合，使得气流从旋流混合管2流入底部时再次形成涡流，具有混合更充分的效果，尿素与尾气充分混合，在合理尿素喷射量下，不结晶，降低了市场维护成本。具有极高的市场应用价值，达到本实施例的目的。
作为本实施例的优选方案，如图1所示，不锈钢丝网6为至少两层交错编织的不锈钢丝网压制而成。多层不锈钢丝网6采用多层钢丝网结构，每层可以采用不锈钢丝90°交错编织形成小孔，小孔为标准正方形，小孔形状固定、结构稳定，较目前市场上的钢丝绒方案，生产一致性好。
作为本实施例的优选方案，锥形体7与管状体8为一体成型件，减少了零件的安装，通过预先将多层不锈钢丝网5压制形成截面为W状的结构件，即可安装在旋流混合管2的底部。当然，作为另一些实施例的方案中，锥形体7与管状体8也可以分开成型，两者分开压制，然后通过焊接成型。
作为本实施例的优选方案，不锈钢丝网6与旋流混合管2的底部通过钎焊连接，不锈钢丝网6与旋流混合管2通过焊接可以形成一个整体，然后直接安装在筒体1上。
在一些实施例中，如图2所示，还可以包括中隔板11，中隔板11将筒体1隔成与废气入口连通的第一气流腔12以及与废气出口连通的第二气流腔13，第一气流腔12以及第二气流腔13通过旋流混合管2相互连通；第一气流腔12为非对称气流腔。图3所示：气流腔3为非对称结构，此结构与旋流混合管2的旋流叶片5配合，使气流集中顺利进入旋流混合管2。在旋流混合管2中形成的螺旋气流，湍流度大，有利于排气与尿素混合。并且非对称结构有利于排气进入旋流混合管2，系统背压低。
在一些实施例中，靠近不锈钢丝网6的第二气流腔13内还可以设置扰流板14，进一步将气流混合充分。
图1展示了本实施例混合器工作时的气流大致流动方向，废气从筒体1外部依次流经：第一气流腔12，第一气流腔12为非对称的气流腔，形成第一次螺旋气流；旋流混合管2的开口4进入旋流混合管2的内部，经旋流叶片5导流后形成第二次螺旋气流并与喷嘴座3喷嘴喷出的还原剂混合，然后通过旋流混合管2下部的多层不锈钢丝网6流出，由于多层不锈钢丝网6外形结构采用圆形外管以及中间的锥形凸起结合，使得气流从旋流混合管2流入底部时形成第三次螺旋气流，随后第二气流腔13，最后在扰流板6作用下形成第四次螺旋气流，气流均匀性的流出混合器。
虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种SCR高效混合器，其特征在于：包括筒体(1)以及设置在筒体(1)内部的旋流混合管(2)；
所述筒体(1)上设置有喷嘴座(3)，该喷嘴座(3)用于向旋流混合管(2)内喷射尿素的尿素喷嘴，所述旋流混合管(2)上部环壁上环绕设置有开口(4)，所述开口(4)处设置有旋流叶片(5)，所述旋流叶片(5)用以将废气导进旋流混合管(2)内与尿素混合；
所述旋流混合管(2)底部设置有不锈钢丝网(6)，所述不锈钢丝网(6)包括中部的锥形体(7)，以及包围所述锥形体(7)的管状体(8)，所述锥形体(7)底部与管状体(8)的底部连接，在所述锥形体(7)的顶部设置有圆弧过渡的第一弯折部(9)，在锥形体(7)与管状体(8)连接处设置有圆弧过渡的第二弯折部(10)；
所述不锈钢丝网(6)为至少两层交错编织的不锈钢丝压制而成；所述旋流混合管(2)底部管壁夹在至少两层的所述不锈钢丝网(6)之间。
2.根据权利要求1所述的一种SCR高效混合器，其特征在于：所述锥形体(7)与管状体(8)为一体成型件。
3.根据权利要求1所述的一种SCR高效混合器，其特征在于：不锈钢丝网(6)与所述旋流混合管(2)的底部通过钎焊连接。
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