CN112127972A - 一种新型丝杯结构scr系统混合器 - Google Patents

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陶泽民
杨树宝
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Abstract

本发明公开一种新型丝杯结构SCR系统混合器,其特征在于:包括筒体(1)以及旋流混合管(2);所述旋流混合管(2)底部设置有不锈钢丝网(10),所述不锈钢丝网(10)采用钢丝有序的编织、缠绕而成;所述不锈钢丝网(10)周侧边缘具有向上一体折弯形成供废气以及尿素穿过的侧面(11),其弯折的边缘与旋流混合管(2)的底部连接。本发明目的在于提供一种新型丝杯结构SCR系统混合器,尿素颗粒与本混合器件的接触面积大,且尿素颗粒不易附着、滞留,混合器升温快,有利于尿素颗粒蒸发分解成NH3,与尾气充分混合后被尾气带走,从而解决了SCR系统尿素结晶的问题。

Description

一种新型丝杯结构SCR系统混合器
技术领域
本发明涉及发动机部件技术领域,具体是一种新型丝杯结构SCR系统混合器。
背景技术
柴油机运行过程中,尿素喷射系统根据SCR催化器温度情况、柴油机工况等信息可计算出所需的车用尿素水溶液(简称“尿素”)的喷射量,计量喷射泵按照需要将尿素通过喷嘴喷入SCR上游的混合器中,与尾气混合、雾化分解成NH3后进入SCR催化器,和NOx在催化器内部反应生成N2和H20,实现NOx的净化。混合器作用主要是使尿素与尾气达到一个良好的混合器效果,从而结晶SCR系统的尿素结晶问题。因此混合器结构在整个SCR系统中的作用极其重要。
现有的混合器多为孔板结构,此类混合器具有以下缺点:
1、孔板结构的混合器,温度惯性比较大,受热升温速度慢,尤其是低速、低负荷工况,不利于尿素蒸发分解成NH3,从而导致尿素结晶;
2、孔板结构混合器,尿素与孔板接触面积小,不利于尿素颗粒受热蒸发分解成NH3,从而导致尿素颗粒在孔板上附着、积压,产生尿素结晶。
发明内容
针对上述现有缺陷,本发明目的在于提供一种新型丝杯结构SCR系统混合器,尿素颗粒与本混合器件的接触面积大,且尿素颗粒不易附着、滞留,混合器升温快,有利于尿素颗粒蒸发分解成NH3,与尾气充分混合后被尾气带走,从而解决了SCR系统尿素结晶的问题。
本发明的技术方案如下:
一种新型丝杯结构SCR系统混合器,包括筒体以及旋流混合管;所述筒体两端分别为废气的进气端与出气端,所述筒体内设置有与进气端连通的气流腔,以及与出气端连通的尾腔;所述旋流混合管垂直于筒体轴线固定在筒体内,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,所述旋流混合管通过开口与气流腔连通,旋流混合管底部与尾腔连通;所述旋流混合管外壁的开口处设置有用以将废气导进旋流混合管内与尿素混合的旋流叶片;
所述旋流混合管底部设置有不锈钢丝网,所述不锈钢丝网采用钢丝有序的编织、缠绕而成;所述不锈钢丝网周侧边缘具有向上一体折弯形成供废气以及尿素穿过的侧面,其弯折边缘与旋流混合管的底部连接。
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。
具体的,靠近不锈钢丝网的所述尾腔内设置有扰流板。
具体的,所述气流腔为非对称气流腔。
本发明的有益效果:
1、本方案采用了钢丝网有序的编织、缠绕而成丝杯状的结构,不锈钢丝网周侧边缘向上一体折弯形成供废气以及尿素穿过的侧面,尿素除了通过钢丝网的底部蒸发还可以在多层不锈钢丝网的侧面蒸发,因此尿素颗粒与丝杯接触面积大,且钢丝的热惯性小,升温快,有利于尿素颗粒蒸发分解成NH3,与尾气充分混合后被尾气带走,从而解决了尿素的结晶问题。
2、气流腔为非对称结构,与旋流混合管的导流叶片配合,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,系统背压低。
3、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为本发明混合器的整体剖视图。
图2为本发明混合器的气流腔剖视图。
图3为本发明混合器的进气端示意图。
图4为本发明混合器的出气端示意图。
图中,1-筒体,2-旋流混合管,3-进气端,4-出气端,5-气流腔,6-尾腔,7-喷嘴座,8-开口,9-旋流叶片,10-不锈钢丝网,11-侧面,12-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1-4所示,根据本方案设计具体实施方式的一种新型丝杯结构SCR系统混合器,该混合器包括筒体1、喷嘴座7、旋流混合管2以及不锈钢丝网10。
如图2所示,筒体1两端分别为废气的进气端3与出气端4,筒体1内可以通过隔板设置与进气端3连通的气流腔5,以及与出气端4连通的尾腔6;图3所示,旋流混合管2垂直于筒体1轴线固定在筒体1内,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7,旋流混合管2上部环壁上环绕设置有开口8,旋流混合管2通过开口8与气流腔5连通,旋流混合管2底部与尾腔6连通;开口8处设置有用以将废气导进旋流混合管2内与尿素混合的旋流叶片9;在旋流混合管2的底部设置有不锈钢丝网10,该不锈钢丝网10采用钢丝有序的编织、缠绕而成;不锈钢丝网10的周侧边缘具有向上一体折弯形成供废气以及尿素穿过的侧面11,不锈钢丝网10弯折的边缘与旋流混合管2的底部连接。
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:气流腔5,从旋流混合管2的开口8进入旋流混合管2内腔,经旋流混合管2的旋流叶片9导流后形成螺旋气流并与喷嘴喷出的还原剂混合,然后通过旋流混合管2下部的丝杯结构不锈钢丝网10流出,由于采用了钢丝网有序的编织、缠绕而成丝杯状的结构,不锈钢丝网周侧边缘向上一体折弯形成供废气以及尿素穿过的侧面,尿素除了通过钢丝网的底部蒸发还可以在多层不锈钢丝网10的侧面蒸发,因此尿素颗粒与丝杯接触面积大,且钢丝的热惯性小,升温快,有利于尿素颗粒蒸发分解成NH3,与尾气充分混合后被尾气带走,从而解决了尿素的结晶问题。从不锈钢丝网10出来的尾气进入尾腔6,均匀性的流出混合器。
作为本实施例的优选方案,不锈钢丝网10与旋流混合管2的底部通过钎焊连接,不锈钢丝网10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。
作为本实施例的优选方案,靠近不锈钢丝网10的尾腔6内设置有扰流板12,如图4所示,在扰流板6作用下形成涡流以进一步将气流混合充分。
作为本实施例的优选方案,图2所示,气流腔5为非对称气流腔,此结构与旋流混合管2的旋流叶片9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。
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 (4)

1.一种新型丝杯结构SCR系统混合器,其特征在于:包括筒体(1)以及旋流混合管(2);
所述筒体(1)两端分别为废气的进气端(3)与出气端(4),所述筒体(1)内设置有与进气端(3)连通的气流腔(5),以及与出气端(4)连通的尾腔(6);所述旋流混合管(2)垂直于筒体(1)轴线固定在筒体(1)内,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(7),所述旋流混合管(2)上部环壁上环绕设置有开口(8),所述旋流混合管(2)通过开口(8)与气流腔(5)连通,旋流混合管(2)底部与尾腔(6)连通;所述开口(8)处设置有用以将废气导进旋流混合管(2)内与尿素混合的旋流叶片(9);
所述旋流混合管(2)底部设置有不锈钢丝网(10),所述不锈钢丝网(10)采用钢丝有序的编织、缠绕而成;所述不锈钢丝网(10)周侧边缘具有向上一体折弯形成供废气以及尿素穿过的侧面(11),其弯折的边缘与旋流混合管(2)的底部连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型丝杯结构SCR系统混合器,其特征在于:不锈钢丝网(10)与所述旋流混合管(2)的底部通过钎焊连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型丝杯结构SCR系统混合器,其特征在于:靠近不锈钢丝网(10)的所述尾腔(6)内设置有扰流板(12)。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种新型丝杯结构SCR系统混合器,其特征在于:所述气流腔(5)为非对称气流腔。
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