CN112983604A - 一种scr尿素溶液混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SCR尿素溶液混合器。混合器为设置于机动车尾气出口的气体贯通结构筒体，混合器内尿素溶液喷射与尾气经第一次混合后，连续再与尾气进行至少一次混合；其中，第一次混合是尿素溶液沿尾气流向相切喷射后进行径向螺旋混合，后续混合是第一次混合气流沿径向喷射与尾气进行至少一次再混合。本发明混合器采用螺旋导流板对进入混合器中的雾化状尿素溶液和尾气进行导向并第一次雾化分解，然后进行第二次雾化热分解并导向进入均流管，经外侧补充尾气气流加入，经均流板进行第三次分解。本发明混合器混合行程更合理，延长了尿素溶液与尾气的混合途径，混合更均匀充分，尿素热分解更好，避免结晶风险，提升对尾气中NOx的转化效率。

Description

一种SCR尿素溶液混合器
技术领域
本发明属于机动车尾气净化处理技术领域，涉及机动车尾气净化处理技术中的一种SCR尿素溶液混合器。
背景技术
随着尾气排放法规要求的越来越严格，为适应国Ⅳ排放标准规定的需求，重型柴油机排气的后处理系统中采用了“SCR”技术，所谓“SCR”技术是运用选择性催化还原化学原理来实现尾气后处理净化的技术，SCR处理技术能够有效地降低了柴油机NOx的排放，达到了排放标准。
在SCR技术中，混合器是用于柴油机尾气和喷射尿素溶液进行雾化分解的主要混合装置，现有混合器采用螺旋叶片对进入混合器中的尿素溶液和柴油机尾气进行导向雾化分解，由于螺旋叶片行程路径较短，这结构易产生尿素结晶，尿素溶液与尾气混合均匀性差，导致NOx转化效率低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明公开了一种SCR尿素溶液混合器。本发明混合器能够充分利用发动机尾气气流对尿素溶液的分解和热交换，促使进入混合器的尿素溶液与发动机尾气能够充分雾化分解，防止尿素结晶，通过CFD软件分析，气流均匀性和氨气均匀性等满足国Ⅳ排放标准。
本发明通过以下技术方案实现：
SCR尿素溶液混合器，混合器为设置于机动车尾气出口的气体贯通结构筒体，其特征在于：混合器内尿素溶液喷射与尾气经第一次混合后，连续再与尾气进行至少一次混合；其中，第一次混合是尿素溶液沿尾气流向相切喷射后进行径向螺旋混合，后续混合是第一次混合气流沿径向喷射与尾气进行至少一次再混合。
本发明SCR尿素溶液混合器第一次混合和至少一次再混合由设置于筒体内的前段和后段完成；前段至后段依次由与筒体内壁连接的前隔板、后隔板、均流板分隔构成；
前隔板与后隔板之间设置螺旋结构的第一导流板，第一导流板由外周向中心渐变缩径，尿素喷嘴座设置于筒体壁并沿第一导流板外周切向布置，第一导流板中心设置前端开口、后端封闭轴向布置的小均流管；前隔板于第一导流板螺旋入口前端设置缺口结构的第一进气孔，中心设置与小均流管开口端连接的圆形第六进气孔，周边设置与后段连通的第五进气孔；后隔板于周边设置与第五进气孔匹配并与后段连通的第三进气孔，中心设置直径大于小均流管直径并与后段的大均流管连接的第二进气孔；所述小均流管管壁和后端封闭端盖设置均匀布置的气孔，小均流管后端与后隔板同平面或伸入后段大均流管中；
后隔板与均流板之间设置大均流管和扩气锥盖；大均流管前端开口、后端封闭沿轴向布置，前端开口与后隔板第二进气孔连接固定，封闭后端与均流板位于同一平面，管壁和封闭端盖设置均匀布置的气孔；扩气锥盖为圆锥结构，圆锥小端与大均流管前端开口同时与后隔板第二进气孔连接固定，圆锥大端与筒体周壁密封连接固定并位于大均流管封闭后端前部，圆锥表面设置均匀布置的气孔；均流板表面设置对称的出气孔。
进一步所述大均流管与扩气锥盖之间固定设置有扰流装置，扰流装置由前、后夹板与前、后夹板之间的导叶构成具有大小端的锥形结构，构成大端的后夹板表面设置气孔，导叶为曲面结构有数组并沿轴向布置构成径向漩涡的气流导向结构。
进一步所述第一导流板由三组隔板与筒体壁连接固定，其中，第一隔板设置于尿素喷嘴座侧并沿第一导流板外周切向布置，第二隔板和第三隔板沿筒体径向布置，第一隔板与第二隔板之间、第二隔板和第三隔板之间设置直径大于第一导流板的第二导流板并构成溢流混合腔；位于溢流混合腔的第一导流板表面设置均匀布置的溢流气孔、相应的前隔板与后隔板表面设置联通前段与后段的第四进气孔。
进一步所述筒体由外筒体和内筒体构成夹层结构，夹层结构中填充有保温棉。
进一步所述均流板表面对称设置的出气孔由中心向外周成多圈布置，各圈出气孔直径由中心向外周渐变大。
本发明混合器采用螺旋导流板对进入混合器中的雾化状尿素溶液和柴油机尾气进行导向并第一次雾化分解，然后通过螺旋导流板的外穿孔引导进行第二次雾化热分解并导向进入均流管，经外侧补充尾气气流加入，经出口多孔均流板尿素溶液第三次分解。本发明混合器设计了更合理的混合路径行程，提高了氨气分布均匀性。
本发明SCR尿素溶液混合器，工作状态下时，尿素溶液喷嘴安装在尿素喷嘴座上，在气辅作用下，喷射的雾化状尿素溶液在大部分尾气的携带下，结合导流板的导向作用下，从内筒体边缘流动的向内筒体中心，部分尾气经过小均流管，加速大均流管和小均流管之间的气流，在此过程中，尿素溶液和尾气进行第二次混合，尾气通过大均流管、扩气锥盖及均流板，使得喷嘴喷出的尿素溶液不能直接从均流管轴向流出，而是通过大均流管的径向若干个孔喷出，结合扩气锥盖结构，使得部分尾气在扩气锥盖内侧进行第三次混合，扩气锥盖能对尿素溶液气体和尾气进行导向和再混合，延长了尿素溶液与尾气的混合途径，尿素溶液和尾气能够更充分混合均匀，同时能够提升扩气锥盖的表面温度，使停留在扩气锥盖的少部分尿素溶液能够热分解，避免接触面低温出现结晶风险，提升对尾气中NOx的转化效率，降低尿素溶液液膜堆积，形成结晶导致混合器背压增高、堵塞出气管的风险。
附图说明
图1是本发明实施例SCR尿素溶液混合器结构剖视图；
图2是本发明实施例SCR尿素溶液混合器内部结构示意图；
图3是本发明实施例SCR尿素溶液混合器导流混合端结构示意图；
图4是本发明实施例SCR尿素溶液混合器导流板结构示意图；
图5是本发明实施例SCR尿素溶液混合器导流混合端前视结构示意图；
图6是本发明实施例SCR尿素溶液混合器正视图；
图7是本发明实施例SCR尿素溶液混合器轴侧结构图；
图8是本发明实施例SCR尿素溶液混合器局部剖视图；
图9是本发明实施例SCR尿素溶液混合器扰流装置示意图；
图10是本发明实施例SCR尿素溶液混合器喷射混合状态示意图。
图中：1-外筒体，2-内筒体，3-第一导流板，4-小均流管，5-端盖A，6-前隔板，7-后隔板，8-大均流管，9-均流板，10-扩气锥盖，11-端盖B，12-第一隔板，13-第二隔板，14-第三隔板，15-第二导流板，16-保温棉，17-扰流装置，171-后夹板，172-前夹板，173-导叶，18-喷嘴座，3x-第一弧形面，15x-第二弧形面，500-第一混合区域，300-第二混合区域，400-第三混合区域，200-出气孔，210-第一进气孔，220-溢流气孔，230-第二进气孔，240-第三进气孔，260-第四进气孔，270-第五进气孔，280-第六进气孔，290-第七进气孔，600-夹层区域，各图中箭头为气流方向。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
结合附图。
本发明提供了一种SCR尿素溶液混合器装置，此混合器采用螺旋叶片对进入混合器中的尿素溶液和机动车尾气进行导向，经第一次雾化分解，然后通过螺旋导流板和小均流管的穿孔作用进行第二次雾化热分解，进入大均流管在尾气气流作用下，经多孔均流板，尿素溶液第三次分解。本发明混合器增加了混合路径行程，提高了氨气分布均匀性。
本发明SCR尿素溶液混合器包括：外筒体1、内筒体2、前隔板6、后隔板7、第一隔板12、第二隔板13、第三隔板14、保温棉16、尿素喷嘴座18，以及安装在内筒体2里的第一导流板3、第二导流板15、小均流管4、大均流管8、端盖A5、端盖B11、多孔均流板9和扩气锥盖10，尿素喷嘴座18安装在筒体上。
第一导流板3连接于所述内筒体2的内侧的前隔板6与后隔板7之间，并且第一导流板3与大均流管8端面形成圆弧内相切连接；第一导流板3及与内筒体2的内壁之间形成螺旋气道，可让部分气流进入第一导流板3与内筒体2之间的空间，形成气流扰流流动；同时，部分气流在夹层区域600中流动，对第一导流板3进行保温作用；避免第一导流板3内壁出现尿素液膜堆积，出现了尿素结晶风险。
本发明设置第一导流板3与内筒体2内壁相连接，第一导流板3与第一隔板12之间，形成了大部分尾气气体入口，对携带喷嘴喷射出的尿素溶液的气体作用下进行导向。第一导流板3与第一隔板12之间通过圆弧形式过渡，避免形成死角，降低气体流速，避免导流板内侧结晶风险；
本发明沿第一导流板3的切向设置尿素喷嘴喷射方向，增大了携带喷射的尿素溶液气体路径，减少了喷嘴喷出的尿素溶液与第一导流板3的撞击；同时，在第一导流板3低处的弧度增加了若干个溢流气孔220，提升了第一导流板3内侧的流速，避免尿素液膜堆积。通过携带喷射的尿素溶液气体路径与第一导流板3出气端导向弧度相分离，提高了喷射出的溶液的雾化效果；增加了若干个溢流气孔220，提高低弧度的流速，降低了因增大喷射溶液的路径，导致尿素溶液结晶的风险。
本发明大均流管8相对内筒体2设置于中心；通过大均流管8使气体均匀分布在内筒体2端面，并且大均流管8轴向出口端用堵盖B11堵住，使气体从大均流管8径向流出，提高内筒体2出气端的氨气均匀性；
本发明扩气锥盖10设置于后隔板7与均流板9之间，扩气锥盖10与内筒体2壁之间密封连接。扩气锥盖10喇叭口设置于轴向出气端，与内筒体2内壁密封连接；少部分气体通过扩气锥盖10表面的第七进气孔290，提高了扩气锥盖10内侧的流速，避免携带尿素溶液的气体直接喷射于扩气锥盖10内侧，降低了结晶的风险；扩气锥盖10锥表面上设置的第七进气孔290，能够提高内筒体2边缘的流速，增加后隔板7与均流板9之间的温度。
本发明前隔板6和后隔板7边缘均有不同大小的条形孔和圆形孔。前隔板6的开孔面积分为大面积部分的和小面积部分，尾气通过大面积的第一进气孔210，经过第一导流板3导向作用，进入大均流管8，少部分尾气经过前隔板6的第六进气孔280进入小均流管4，提升了大均流管8中心部分的流速；同时，气体进入了大均流管8与扩气锥盖10之间的空间，少部分气体经过前隔板6第五进气孔270和后隔板7的第三进气孔240保证了内筒体2边缘空间的气体流速和温度的均匀，减少了混合器的背压。
本发明小均流管4与大均流管8同轴中心。小均流管4端面与前隔板6的第六进气孔280相连接，能够减少混合器整体背压；同时，小均流管4管壁设置若干通气孔，轴向一端用堵盖A封堵上，致使气流通过小均流管4、前隔板6、后隔板7之间尿素溶液和尾气第二次混合，减少低速尿素溶液结晶风险。
如图所示，SCR尿素溶液混合器由设置于筒体内的前段和后段构成，流动构成中尾气分成四部分a、b、c、d，通过工作状态下的混合器，喷嘴喷出的尿素溶液是雾化状的(压缩空气辅助的喷嘴)，大部分尾气a通过第一进气孔210进入第一混合区域500，雾化状的尿素溶液和尾气一起，经过第一导流板3导流作用下，旋流式使尾气携带着雾化状的尿素溶液进入第二混合300；少部分尾气b通过第四进气孔260和第七进气孔290，经过第一导流板3上溢流气孔220进入了第二混合300，再加上少部分尾气c通过小均流管4轴上的气孔，加快第二混合区域300内壁的流速；而少部分尾气d通过前隔板6的边缘的第五进气孔270若干个，这起到对第一导流板3进行保温作用，还可以减低产品背压作用；大部分尾气a+b+c再经过大均流管8，尾气携带着汽化的尿素溶液均匀分布在扩气锥盖10内侧，此时，少部分尾气d经过后隔板7的边缘第三进气孔240若干个，再经过扩气锥盖10的进气孔(同时加快了扩气锥盖10内侧流速)，此时，尾气(a+b+c+d)汇聚于第三混合区域400(尿素溶液是汽化状)，再次经过均流板9，增大雾化状的尿素溶液流径路径，充分让尾气和尿素溶液混合，避免结晶的风险。
如图3、图4、图5所示：第一隔板12与第一导流板3是相切连接，并与前隔板6构成第一进气孔210，大部分尾气通过第一进气孔210进入，第一进气孔210的形状可根据实际情况设置为缺口结构，本实例是不规则的扇形；前隔板6上还设置第四进气孔260、第五进气孔270、第六进气孔280，而尾气经过第一进气孔210进入第一导流板3等构成的第一混合区域500，再经过小均流管4壁上设置的孔进入第二混合区域300；
如图4、图5所示：携带着喷嘴喷射的尿素溶液的雾化的气流通过第一导流板3的第一弧形面3x进行导向，为了避免第一弧形面3x表面因温度低，尿素溶液雾化气体很容易粘在第一弧形面3x内侧产生结晶堆积的风险，在第一弧形面3x外侧增加了弧形第二导流板15，利用第二导流板15的第二弧形面15x的隔热效果对第一弧形面3x末段起到保温的作用，同时通过设置于第一弧形面3x末段的溢流气孔220溢流并与第四进气孔260混合，提高第一弧形面3x内侧的流速，降低尿素溶液结晶的风险。
如图2所示：扩气锥盖10大端在轴向出气端，与内筒体2内边缘密封连接以提高通过大均流管8的气体的流速，避免携带尿素溶液的气体直接喷射于扩气锥盖8内侧，降低结晶的风险；扩气锥盖9径向上设置了若干个进气孔290，其一是提高内筒体2边缘的流速，其二是增加后隔板7与均流板9之间的温度。
如图1所示：外筒体1与内筒体2之间增加了保温棉16，根据尿素溶液的特性，混合器使用时，对其热管理很大的作用，保证其内温度不会很快流失。
如图8、图9所示，为了增加后段混合分解效果，根据发动机排量的大小，还可以在大均流管8与扩气锥盖10之间固定设置有扰流装置17，扰流装置17由前夹板172、后夹板171和前、后夹板之间的导叶173构成具有大小端的空心锥体结构，构成大端的后夹板171表面设置气孔，导叶173为曲面结构有数组并沿轴向布置构成径向漩涡的气流导向结构。扰流装置17对气流起到扰流作用，使携带尿素溶液气体和尾气混合得更均匀，进一步提高NOx的效率，减少扩气锥盖内侧存在尿素液膜堆积，形成结晶的风险。
如图6、图8所示，前隔板6、后隔板7、扩气锥盖10是根据汽车排量不同来设置，去掉了前隔板6端面上所有的进气孔、后隔板7边缘进气孔和扩气锥盖10上的孔，简化加工工艺，加快流过混合器的尾气(携带雾化状的尿素溶液)的流速；同时，本例中，在第三混合器区域400增加了扰流装置17，对气流形成扰流作用，使携带尿素溶液尾气混合得更均匀，进一步提高NOx的效率，避免扩气锥盖10内侧尿素溶液结晶风险。

Claims (6)

1.一种SCR尿素溶液混合器，混合器为设置于机动车尾气出口的气体贯通结构筒体，其特征在于：混合器内尿素溶液喷射与尾气经第一次混合后，连续再与尾气进行至少一次混合；其中，第一次混合是尿素溶液沿尾气流向相切喷射后进行径向螺旋混合，后续混合是第一次混合气流沿径向喷射与尾气进行至少一次再混合。
2.根据权利要求1所述的SCR尿素溶液混合器，其特征在于：所述第一次混合和至少一次再混合由设置于筒体内的前段和后段完成；前段至后段依次由与筒体内壁连接的前隔板、后隔板、均流板分隔构成；
前隔板与后隔板之间设置螺旋结构的第一导流板，第一导流板由外周向中心渐变缩径，尿素喷嘴座设置于筒体壁并沿第一导流板外周切向布置，第一导流板中心设置前端开口、后端封闭轴向布置的小均流管；前隔板于第一导流板螺旋入口前端设置缺口结构的第一进气孔，中心设置与小均流管开口端连接的圆形第六进气孔，周边设置与后段联通的第五进气孔；后隔板于周边设置与第五进气孔匹配并与后段联通的第三进气孔，中心设置直径大于小均流管直径并与后段的大均流管连接的第二进气孔；所述小均流管管壁和后端封闭端盖设置均匀布置的气孔，小均流管后端与后隔板同平面或伸入后段大均流管中；
后隔板与均流板之间设置大均流管和扩气锥盖；大均流管前端开口、后端封闭沿轴向布置，前端开口与后隔板第二进气孔连接固定，封闭后端与均流板位于同一平面，管壁和封闭端盖设置均匀布置的气孔；扩气锥盖为圆锥结构，圆锥小端与大均流管前端开口同时与后隔板第二进气孔连接固定，圆锥大端与筒体周壁密封连接固定并位于大均流管封闭后端前部，圆锥表面设置均匀布置的气孔；均流板表面设置对称的出气孔。
3.根据权利要求2所述的SCR尿素溶液混合器，其特征在于：所述大均流管与扩气锥盖之间固定设置有扰流装置，扰流装置由前、后夹板与前、后夹板之间的导叶构成具有大小端的锥形结构，构成大端的后夹板表面设置气孔，导叶为曲面结构有数组并沿轴向布置构成径向漩涡的气流导向结构。
4.根据权利要求3所述的SCR尿素溶液混合器，其特征在于：所述第一导流板由三组隔板与筒体壁连接固定，其中，第一隔板设置于尿素喷嘴座侧并沿第一导流板外周切向布置，第二隔板和第三隔板沿筒体径向布置，第一隔板与第二隔板之间、第二隔板和第三隔板之间设置直径大于第一导流板的第二导流板并构成溢流混合腔；位于溢流混合腔的第一导流板表面设置均匀布置的溢流气孔、相应的前隔板与后隔板表面设置联通前段与后段的第四进气孔。
5.根据权利要求1至4任一项所述的SCR尿素溶液混合器，其特征在于：所述筒体由外筒体和内筒体构成夹层结构，夹层结构中填充有保温棉。
6.根据权利要求5所述的SCR尿素溶液混合器，其特征在于：所述均流板表面对称设置的出气孔由中心向外周成多圈布置，各圈出气孔直径由中心向外周渐变大。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113898448A (zh) * 2021-11-05 2022-01-07 无锡亿利环保科技有限公司 顺向进气的尿素混合器
CN114320545A (zh) * 2021-12-27 2022-04-12 浙江银轮机械股份有限公司 发动机尾气后处理系统的混合器
CN114412620A (zh) * 2021-12-21 2022-04-29 潍柴动力股份有限公司 Scr混合器及车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012003429A5 (de) * 2011-12-14 2014-04-30 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Mischereinrichtung
CN107120162A (zh) * 2017-06-29 2017-09-01 杭州银轮科技有限公司 用于发动机尾气后处理系统的混合装置
JP2018044528A (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化装置
CN112031900A (zh) * 2020-08-21 2020-12-04 浙江邦得利环保科技股份有限公司 一种尿素混合器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012003429A5 (de) * 2011-12-14 2014-04-30 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Mischereinrichtung
JP2018044528A (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化装置
CN107120162A (zh) * 2017-06-29 2017-09-01 杭州银轮科技有限公司 用于发动机尾气后处理系统的混合装置
CN112031900A (zh) * 2020-08-21 2020-12-04 浙江邦得利环保科技股份有限公司 一种尿素混合器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113898448A (zh) * 2021-11-05 2022-01-07 无锡亿利环保科技有限公司 顺向进气的尿素混合器
CN114412620A (zh) * 2021-12-21 2022-04-29 潍柴动力股份有限公司 Scr混合器及车辆
WO2023115725A1 (zh) * 2021-12-21 2023-06-29 潍柴动力股份有限公司 Scr混合器及车辆
CN114412620B (zh) * 2021-12-21 2023-08-18 潍柴动力股份有限公司 Scr混合器及车辆
CN114320545A (zh) * 2021-12-27 2022-04-12 浙江银轮机械股份有限公司 发动机尾气后处理系统的混合器
CN114320545B (zh) * 2021-12-27 2023-09-12 浙江银轮机械股份有限公司 发动机尾气后处理系统的混合器

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