CN114263519B - 用于排气后处理系统的混合器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于排气后处理系统的混合器，属于柴油机尾气后处理领域，其包括圆形筒体、喷嘴及进气管，所述进气管垂直设置于圆形筒体内，所述进气管的上部靠近圆形筒体进气口端的方向上间隔设置有两个第一通口，进气管的内壁的中部设置有V型破碎孔板，进气管的底部设置有弧形挡板，所述进气管上靠近圆形筒体出气口端方向上设置有第二通孔；所述进气管的两侧均设置有隔板，所述隔板包括垂直设置的第一隔板、与第一隔板呈钝角并向圆形筒体的出气口端倾斜的第二隔板及垂直向上设置的第三隔板，所述隔板用于连接圆形筒体内壁和进气管的外壁并形成流向第一通孔的气流通道。本发明破碎效果好，尿素结晶少，减少结晶堆积堵塞；提升了SCR的催化还原作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于排气后处理系统的混合器，属于柴油机尾气后处理领域。
背景技术
目前我国柴油车国六标准全面执行，对后处理的要求也越来越高。目前柴油国六首选SCR(选择性催化还原转化器)技术。SCR技术的原理是利用尿素水溶液高温分解产生的NH3，在催化剂的作用下，与NOx反应产生N2，从而减少排气中的NOx，来满足国六的排放标准。
通常混合器布置在SCR之前，废气经过DOC、DPF、混合器、SCR后排入大气中。混合器的主要作用是破碎尿素水溶液使之形成更小的尿素颗粒，将排气和尿素颗粒均匀混合；提升气体流动均匀性，将高温分解形成的NH3均匀的带到SCR载体端面，提高SCR的转化效率。因此如何破碎形成更小的尿素颗粒减少结晶风险，如何避免结晶堆积造成堵塞，如何提升流动均匀性提升转化效率，是我们重点关注方向。目前混合器存在破碎效果差、结晶堆积堵塞、氨混不均匀、占用空间大等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种破碎效果好，尿素结晶少，减少结晶堆积堵塞，流动均匀性好的混合器装置。该装置能够确保充分破碎尿素颗粒，减少尿素堆积风险；能够提升气体流动均匀性，使氨气与排气混合均匀后通过SCR载体端面，提升了SCR的催化还原作用。
按照本发明提供的技术方案，一种用于排气后处理系统的混合器，其包括连接柴油颗粒过滤器的圆形筒体、用于喷射尿素的喷嘴、设置在圆形筒体内用于混合反应的进气管，所述圆形筒体上设置有压差传感器接头底座与温度传感器底座接头底座，所述进气管垂直设置于圆形筒体内，进气管的顶端设置有喷嘴底座，所述喷嘴底座与圆形筒体固定，所述喷嘴设置在喷嘴底座上；
所述进气管的上部靠近圆形筒体进气口端的方向上间隔设置有两个第一通孔，进气管的内壁的中部设置有V型破碎孔板，进气管的底部设置有弧形挡板，所述进气管上靠近圆形筒体出气口端方向上设置有第二通孔，所述第二通孔的位置靠近弧形挡板的底部；
所述进气管的两侧均设置有隔板，所述隔板包括垂直设置的第一隔板、与第一隔板呈钝角并向圆形筒体的出气口端倾斜的第二隔板及垂直向上设置的第三隔板，所述隔板用于连接圆形筒体内壁和进气管的外壁并形成流向第一通孔的气流通道。
作为本发明的进一步改进，所述第二隔板的顶端设置在第一通孔的底部。
作为本发明的进一步改进，所述隔板的中部还包括与进气管适配的槽、与进气管上部适配的上弧面及与进气管下部适配的下弧面。
作为本发明的进一步改进，所述圆形筒体的出气口端设置有锥形孔板。
作为本发明的进一步改进，所述锥形孔板的大孔径端靠近圆形筒体的进气口端，所述锥形孔板的小孔径端靠近圆形筒体的出气口端。
作为本发明的进一步改进，所述V型破碎孔板的顶端并排设置有多个第三通孔，在V型破碎孔板的两侧并排设置有多个缺口。
作为本发明的进一步改进，所述两个第一通孔之间设置有第四通孔。
作为本发明的进一步改进，所述两个第一通孔的顶部设置有均布在进气管一周的第五通孔，所述第五通孔与第四通孔的孔径相同。
作为本发明的进一步改进，所述第四通孔的孔径小于第一通孔的孔径。
作为本发明的进一步改进，所述喷嘴底座与圆形筒体之间设置有加强补丁。
本发明的有益效果在于：
1)进气口双侧进气，通过气流对冲降低进气流速从而减少对尿素初始喷射的影响；
2)V型破碎孔板布置于管内，从而破碎尿素颗粒；倒V布置破碎板，减少尿素着壁堆积；
3)出气口单侧出气，通过弧形挡板，使气流、尿素按一个方向旋转混合，减少出气对冲，提升流速均匀性和混合效果；
4)出气口后方布置锥形孔板，进一步提高气流尿素混合旋转效果；通过锥形板孔洞进一步破碎尿素颗粒，同时分散气流提升气体流动均匀性。
附图说明
图1为本发明的半剖图。
图2为本发明的爆炸图。
图3为本发明的进气口方向视图。
图4为本发明的锥形孔板示意图。
图5为本发明的隔板示意图。
图6为本发明的进气管示意图。
附图标记说明：1、喷嘴 2、喷嘴底座 3、加强补丁 4、进气管 5、V型破碎孔板 6、弧形挡板 7、隔板 8、锥形孔板 9、压差传感器接头底座 10、圆形筒体 11、温度传感器底座接头底座、12-第一通孔、13-第二通孔、14-第三通孔、15-第四通孔、16-第五通孔、51-缺口、71-第一隔板、72-第二隔板、73-第三隔板、81-大孔径端、82-小孔径端、101-进气口端、102-出气口端。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图所示，用于排气后处理系统的混合器，包括连接柴油颗粒过滤器的圆形筒体10、用于喷射尿素的喷嘴1、设置在圆形筒体10内用于混合反应的进气管4，所述圆形筒体10上设置有压差传感器接头底座9与温度传感器底座接头底座11，所述进气管4垂直设置于圆形筒体11内，进气管4的顶端设置有喷嘴底座2，所述喷嘴底座2与圆形筒体10固定，所述喷嘴1设置在喷嘴底座2上；
所述进气管4的上部靠近圆形筒体10进气口端101的方向上间隔设置有两个第一通孔12，进气管4的内壁的中部设置有V型破碎孔板5，进气管4的底部设置有弧形挡板6，所述进气管4上靠近圆形筒体10出气口端102方向上设置有第二通孔13，所述第二通孔13的位置靠近弧形挡板6的底部；
所述进气管4的两侧均设置有隔板7，所述隔板7包括垂直设置的第一隔板71、与第一隔板71呈钝角并向圆形筒体10的出气口端102倾斜的第二隔板72及垂直向上设置的第三隔板73，所述隔板7用于连接圆形筒体10内壁和进气管4的外壁并形成流向第一通孔12的气流通道；
第二隔板72的顶端设置在第一通孔12的底部；所述隔板7的中部还包括与进气管4适配的槽74、与进气管4上部适配的上弧面75及与进气管4下部适配的下弧面76，在保证进气管与隔板的固定强度的同时也能保证密封效果。
圆形筒体10的出气口端102设置有锥形孔板8；锥形孔板8的大孔径端81靠近圆形筒体10的进气口端101，所述锥形孔板8的小孔径端82靠近圆形筒体10的出气口端102。
V型破碎孔板5的顶端并排设置有多个第三通孔14，在V型破碎孔板5的两侧并排设置有多个缺口51；所述两个第一通孔12之间设置有第四通孔15；所述两个第一通孔12的顶部设置有均布在进气管4一周的第五通孔16，所述第五通孔16与第四通孔15的孔径相同；第四通孔15的孔径小于第一通孔12的孔径，第四通孔与第五通孔的作用是帮助第一通孔分流，多气路的排气可加强与尿素均匀混合提高反应率。
喷嘴底座2与圆形筒体10之间设置有加强补丁3，其中喷嘴底座2和加强补丁3的主要作用是为了固定喷嘴1的位置，保证喷嘴1与进气管4的同轴度。
本发明的工作过程为：
排气进入排气系统后，由DOC经过DPF，然后到达本混合器的进气口端101，此时气体是均匀分布在圆形筒体10截面方向的。排气通过进气管4的第一通孔12、第四通孔15及第五通孔16进入本进气管4的内部。进入4的内部的排气与喷嘴1喷出的尿素颗粒通过进气管4、弧形挡板6的作用下旋转混合；喷嘴1喷出的尿素颗粒通过V型破碎孔板5产生破碎作用形成更小的颗粒，同时倒V布置的V型破碎孔板5起到导流的作用，并起到破碎尿素颗粒和减少尿素堆积作用。尿素与气体混合从弧形挡板6旋转出来后，再次通过锥形孔板8加强旋转作用进一步破碎尿素颗粒、旋转混合气体，提升流动均匀性和氨混效果，同时在孔洞的分散作用下进入SCR载体端面。
Claims (3)
1.用于排气后处理系统的混合器，包括连接柴油颗粒过滤器的圆形筒体（10）、用于喷射尿素的喷嘴（1）、设置在圆形筒体（10）内用于混合反应的进气管（4），所述圆形筒体（10）上设置有压差传感器接头底座（9）与温度传感器底座接头底座（11），其特征在于，所述进气管（4）垂直设置于圆形筒体（11）内，进气管（4）的顶端设置有喷嘴底座（2），所述喷嘴底座（2）与圆形筒体（10）固定，所述喷嘴（1）设置在喷嘴底座（2）上；
所述进气管（4）的上部靠近圆形筒体（10）进气口端（101）的方向上间隔设置有两个第一通孔（12），进气管（4）的内壁的中部设置有V型破碎孔板（5），进气管（4）的底部设置有弧形挡板（6），所述进气管（4）上靠近圆形筒体（10）出气口端（102）方向上设置有第二通孔（13），所述第二通孔（13）的位置靠近弧形挡板（6）的底部；
所述进气管（4）的两侧均设置有隔板（7），所述隔板（7）包括垂直设置的第一隔板（71）、与第一隔板（71）呈钝角并向圆形筒体（10）的出气口端（102）倾斜的第二隔板（72）及垂直向上设置的第三隔板（73），所述隔板（7）用于连接圆形筒体（10）内壁和进气管（4）的外壁并形成流向第一通孔（12）的气流通道；
所述第二隔板（72）的顶端设置在第一通孔（12）的底部；
所述圆形筒体（10）的出气口端（102）设置有锥形孔板（8）；
所述隔板（7）的中部还包括与进气管（4）适配的槽（74）、与进气管（4）上部适配的上弧面（75）及与进气管（4）下部适配的下弧面（76）；
所述锥形孔板（8）的大孔径端（81）靠近圆形筒体（10）的进气口端（101），所述锥形孔板（8）的小孔径端（82）靠近圆形筒体（10）的出气口端（102）；
所述V型破碎板（5）的顶端并排设置有多个第三通孔（14），在V型破碎孔板（5）的两侧并排设置有多个缺口（51）；
所述两个第一通孔（12）之间设置有第四通孔（15）；
所述两个第一通孔（12）的顶部设置有均布在进气管（4）一周的第五通孔（16），所述第五通孔（16）与第四通孔（15）的孔径相同。
2.如权利要求1所述的用于排气后处理系统的混合器，其特征在于，所述第四通孔（15）的孔径小于第一通孔（12）的孔径。
3.如权利要求1所述的用于排气后处理系统的混合器，其特征在于，所述喷嘴底座（2）与圆形筒体（10）之间设置有加强补丁（3）。
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