CN115680839A - 降低尿素结晶的后处理混合器和后处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于尾气处理技术领域,公开了一种降低尿素结晶的后处理混合器和后处理方法。降低尿素结晶的后处理混合器设置在壁流式颗粒捕集器DPF和选择性催化器SCR之间;包括壳本体、喷射管、加热层、风扇和电子控制单元,壳本体具有相互隔离的第一混合腔和第二混合腔,并分别连通DPF和SCR;喷射管具有喷射腔,喷射管的一端连通尿素喷射系统,另一端穿设在第一混合腔和第二混合腔内,喷射腔能够连通DPF、第一混合腔、第二混合腔和SCR;加热层贴设在壳本体的外壁上,风扇设置在壳本体内并正对喷射腔的出口设置;电子控制单元连接加热层以控制加热层的加热温度T1。本发明能够减少内壁尿素结晶的形成和降低尿素结晶的生成。
Description
技术领域
本发明涉及尾气处理技术领域,尤其涉及一种降低尿素结晶的后处理混合器和后处理方法。
背景技术
重型柴油车污染物的处理,目前的主流方式均采用DOC(氧化性催化器)+DPF(壁流式颗粒捕集器)+SCR(选择性催化还原)+ASC(氨气氧化催化器)的后处理装置来降低排放。其中,在DPF和SCR之间设置混合器,通过尿素喷射的方式,对柴油机尾气中的氮氧化物进行化学反应处理,能够有效降低氮氧化合物的含量,以使柴油机的排气污染物满足国六及以上的排放要求。
在混合器中,喷入到排气管中的尿素溶液经过蒸发、热解形成异氰酸(HNCO)和氨气(NH3),异氰酸再水解生成氨气和二氧化碳CO2。在较低的反应温度下,尿素分解过程中会伴随着一些副反应,易形成尿素结晶。
影响尿素与尾气中的氮氧化物结合形成无害的氮气最主要的因素是温度,不同温度下尿素溶液会热解成不同的有害副产物,因此控制尾气的温度才能最大程度地降低氮氧化物的排放,减少其他有害副产物。试验分析表明,除了温度原因,还有一些尿素溶液因未与尾气有效的融合,喷射在内壁上,水分蒸发后干燥形成尿素结晶。现有技术中,多是通过对混合器中的尾气温度进行监测以确定适宜尿素溶液喷射的时机和含量,但是缺少对混合腔内温度控制和调节的方式,易产生大量副产物导致尿素结晶,且尿素结晶易粘附在内壁上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低尿素结晶的后处理混合器和后处理方法,以解决混合器内易产生尿素结晶附着在内壁上的问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
降低尿素结晶的后处理混合器,设置在壁流式颗粒捕集器DPF和选择性催化器SCR之间;所述降低尿素结晶的后处理混合器包括:
壳本体,所述壳本体具有第一混合腔和第二混合腔,所述第一混合腔和所述第二混合腔相互隔离,所述第一混合腔连通所述壁流式颗粒捕集器DPF,所述第二混合腔连通所述选择性催化器SCR;
喷射管,所述喷射管具有喷射腔,所述喷射管的一端连通尿素喷射系统,另一端穿设在所述第一混合腔和所述第二混合腔内,所述喷射管的管壁为镂空结构,使得所述喷射腔能够连通所述壁流式颗粒捕集器DPF、所述第一混合腔、所述第二混合腔和所述选择性催化器SCR;
加热层,所述加热层贴设在所述壳本体的外壁上,所述加热层能够加热所述壳本体进而加热所述第一混合腔和所述第二混合腔内的尾气和尿素溶液;
风扇,所述风扇设置在所述壳本体内并正对所述喷射腔的出口设置;
电子控制单元,所述电子控制单元连接所述加热层以控制所述加热层的加热温度T1。
可选地,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括保温层,所述保温层设置在所述加热层背离所述壳本体的一侧。
可选地,所述喷射管的管壁上设有多个通孔,多个所述通孔分为多列,每列所述通孔沿所述喷射管的长轴方向间隔分布,多列所述通孔沿所述长轴方向交错设置。
可选地,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括第一温度传感器,所述第一温度传感器设置在所述加热层以检测所述加热层的加热温度T1并将所述加热温度T1反馈给所述电子控制单元。
可选地,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括第二温度传感器和氮氧传感器,所述第二温度传感器和所述氮氧传感器均设置在所述第一混合腔并位于所述壁流式颗粒捕集器DPF的后端以检测尾气中氮氧化物的浓度和第一尾气温度T2。
可选地,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括第三温度传感器,所述第三温度传感器设置在所述第二混合腔并位于所述选择性催化器SCR的前端以检测第二尾气温度T3。
可选地,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括第一电控阀和第二电控阀,所述第一电控阀设置在所述加热层和所述电子控制单元之间,所述第二电控阀设置在所述尿素喷射系统和所述电子控制单元之间,所述电子控制单元通过所述第一电控阀控制所述加热层的加热温度T1,通过所述第二电控阀控制所述尿素喷射系统的喷射量。
可选地,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括保护罩,所述保护罩罩设所述风扇设置并固定在所述壳本体的内壁上,所述保护罩的上部和四周均具有镂空结构。
本发明提供的降低尿素结晶的后处理混合器的有益效果在于:
本发明的降低尿素结晶的后处理混合器,通过在壳本体内设置风扇,风扇正对喷射腔的出口设置,能够充分利用气流的惯性,改变流体的运动方向,最大限度的减少液体微颗粒粘贴到壳本体的内壁,减少内壁结晶的形成。通过在壳本体的外侧设置加热层,能够对壳本体进行加热,进而实现对壳本体内的尾气和尿素溶液的加热,从而降低尿素结晶的生成。
本发明还提供一种降低尿素结晶的后处理方法,根据所述的降低尿素结晶的后处理混合器,所述降低尿素结晶的后处理方法,包括如下步骤:
S1,发动机运转后,尾气从壁流式颗粒捕集器DPF的后端进入壳本体的第一混合腔和喷射腔,所述尾气通过所述喷射腔的镂空结构到达背离所述壁流式颗粒捕集器DPF的一侧的所述第一混合腔后改变方向并再次进入所述喷射腔;
S2,电子控制单元对加热层通电加热,控制尿素喷射系统向喷射管内喷射尿素溶液,并在喷射腔内与尾气混合形成气液混合体;
S3,气液混合体通过喷射腔到达第二混合腔后排出,风扇在气液混合体的气流作用下转动;
S4,所述第二混合腔内的所述气液混合体到达选择性催化器SCR的前端并最后排出。
可选地,步骤S2中,所述电子控制单元先采集所述壁流式颗粒捕集器DPF的后端的第一尾气温度T2,当第一尾气温度大于第一温度阈值时,所述电子控制单元开启所述尿素喷射系统;所述电子控制单元采集所述选择性催化器SCR的前端的第二尾气温度T3,当第二尾气温度T3小于第二温度阈值时,所述电子控制单元开启所述加热层开始通电加热,所述第一温度阈值的温度值小于所述第二温度阈值的温度值。
本发明提供的降低尿素结晶的后处理方法的有益效果在于:
本发明的降低尿素结晶的后处理方法,尾气进入壳本体后,通过电子控制单元控制加热层对壳本体进行加热,进而可以对壳本体内尾气和尿素溶液的反应温度进行控制,在壳本体中保持较高温度,降低尿素结晶的生成;尾气和尿素溶液在第二混合腔内通过喷射腔后,能够驱动风扇转动并在风扇处改变流体的运动方向,减少液体微颗粒粘贴到壳本体的内壁,减少壳本体内壁的尿素结晶。
附图说明
图1是本发明的降低尿素结晶的后处理混合器的整体结构示意图;
图2是本发明的降低尿素结晶的后处理方法流程图。
图中:
100、壁流式颗粒捕集器;101、第二温度传感器;102、氮氧传感器;200、选择性催化器;201、第三温度传感器;300、尿素喷射系统;301、第二电控阀;
1、壳本体;11、第一混合腔;12、第二混合腔;2、喷射管;21、喷射腔;22、通孔;3、加热层;31、碳化硅加热棒;32、第一温度传感器;33、第一电控阀;4、风扇;41、保护罩;5、电子控制单元;6、保温层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
本发明提供一种降低尿素结晶的后处理混合器,如图1所示,设置在壁流式颗粒捕集器100(简称DPF)和选择性催化器200(简称SCR)之间;降低尿素结晶的后处理混合器包括壳本体1、喷射管2、加热层3、风扇4和电子控制单元5(简称ECU),壳本体1具有第一混合腔11和第二混合腔12,第一混合腔11和第二混合腔12相互隔离,第一混合腔11连通壁流式颗粒捕集器100,第二混合腔12连通选择性催化器200;喷射管2具有喷射腔21,喷射管2的一端连通尿素喷射系统300,另一端穿设在第一混合腔11和第二混合腔12内,喷射管2的管壁为镂空结构,使得喷射腔21能够连通壁流式颗粒捕集器100、第一混合腔11、第二混合腔12和选择性催化器200;加热层3贴设在壳本体1的外壁上,加热层3能够加热壳本体1进而加热第一混合腔11和第二混合腔12内的尾气和尿素溶液;风扇4设置在壳本体1内并正对喷射腔21的出口设置;电子控制单元5连接加热层3以控制加热层3的加热温度T1。
如图1所示,壁流式颗粒捕集器100和选择性催化器200上下并列设置,排气方向相反,利于节约排气管的长度,第一混合腔11和第二混合腔12分别设置在壳本体1的上下两部分,二者之间彼此隔离,分别连通壁流式颗粒捕集器100的后端和选择性催化器200的前端,喷射管2贯穿第一混合腔11并穿设在第二混合腔12内,第一混合腔11和第二混合腔12均与喷射腔21连通,喷射管2设置在壳本体1的左右方向的中间,呈镂空状态,喷射腔21贯穿壳本体1上下方向,其中,从上到下贯穿第一混合腔11的全部高度,贯穿第二混合腔12的一半高度,并在喷射管2的出口处呈喇叭口型扩大。喷射管2的末端出口与选择性催化器200的前端齐平,以便于尾气的排出。可以理解,通过设置镂空结构的喷射管2,壁流式颗粒捕集器100的后端排出尾气先进入第一混合腔11,并通过镂空结构进入喷射腔21。如图1,由于喷射管2穿设在第一混合腔11内,将第一混合腔11分为两部分,并通过镂空结构的喷射腔21连通。这种结构,使得壁流式颗粒捕集器100的后端排出尾气,一部分在喷射腔21内直接与尿素溶液充分混合,另一部分穿过喷射腔21进入第一混合腔11背离壁流式颗粒捕集器100的一侧后改变方向并再次返回喷射腔21内,喷射腔21内两股方向相反的尾气,利于尾气与尿素溶液的充分混合,形成气液混合体。气液混合体在喷射腔21内尿素溶液的喷射方向的压力作用下,在喷射腔21的出口和镂空结构排出并进入第二混合腔12,通过喷射腔21的出口的气液混合体冲击风扇4,使得风扇4转动,在风扇4的作用下气流再次发生运动方向的改变,最大限度的减少液体微颗粒粘贴到壳本体1的内壁,减少内壁结晶的形成。风扇4能够充分利用气流的惯性启动,节能环保并兼具绕流,又能避免壁面结晶。本发明提供的降低尿素结晶的后处理混合器,通过在壳本体1的外侧设置加热层3,能够对壳本体1进行加热,通过热传导的方式,确保壳本体1内的温度,并可以通过电子控制单元5调节和控制所需要的温度,以便最大限度降低尿素结晶的生成。
在一些实施例中,加热层3采用碳化硅加热棒31加热,在一定条件下可以迅速加热到所需温度,并能保持温度的持续性。碳化硅加热棒31成本低,稳定性好,熔点高,适合整车大范围推广。碳化硅加热棒31的长度贯穿壳本体1的上下高度方向,以便于同时加热第一混合腔11和第二混合腔12内的介质。
可选地,降低尿素结晶的后处理混合器还包括保温层6,保温层6设置在加热层3背离壳本体1的一侧。
如图1所示,保温层6设置在壳本体1的最外端,加热层3位于保温层6和壳本体1的外壁之间。保温层6采用不锈钢外壳钎焊的方式密封连接加热层2和壳本体1,不锈钢外壳内填充保温棉,可以最大限度地减缓温度流失。需要说明的是,保温层6和加热层3分别独立隔开设置,保温层6可以对加热层2背离壳本体1的一侧进行保温密封,使得加热层3的热量单向传导至壳本体1,提高加热效果和保温效果。
可选地,喷射管2的管壁上设有多个通孔22,多个通孔22分为多列,每列通孔22沿喷射管2的长轴方向间隔分布,多列通孔22沿长轴方向交错设置。
如图1所示,以喷射管2的管壁上设有两列通孔22为例,第一列通孔22朝向壁流式颗粒捕集器100和选择性催化器200设置,第二列背离壁流式颗粒捕集器100和选择性催化器200设置,两列通孔22呈180°,两列通孔22中,多个通孔22的开孔方向交替设置,即在喷射腔21的径向方向不重合,错开一定距离,使得从壁流式颗粒捕集器100的后端排出的尾气通过第一列通孔22进入喷射腔21,再通过第二列通孔22排出进入背离壁流式颗粒捕集器100一侧的第一混合腔11,然后再反向通过第二列通孔22回流至喷射腔21,进而在喷射腔21内形成方向相反的两股尾气气流,同时,沿喷射方向,与尿素溶液发生充分混合,从喷射腔21的出口和位于第二混合腔12的两列通孔22排出。可以理解,多列通孔22交错设置,利于尾气与尿素溶液的充分混合,以便于更好的降低尾气中氮氧化物的含量,实现尾气净化。且尾气与尿素容易充分混合或解除融合,利于降低尿素结晶。
可选地,降低尿素结晶的后处理混合器还包括第一温度传感器32,第一温度传感器32设置在加热层3以检测加热层3的加热温度T1并将加热温度T1反馈给电子控制单元5。
第一温度传感器32的设置方式为常规方式,探头设置在碳化硅加热棒31处,通讯端连接电子控制单元5,用以将碳化硅加热棒31的加热温度T1实时反馈给电子控制单元5以便于检测碳化硅加热棒31的工作状态。
可选地,降低尿素结晶的后处理混合器还包括第二温度传感器101和氮氧传感器102,第二温度传感器101和氮氧传感器102均设置在第一混合腔11并位于壁流式颗粒捕集器100的后端以检测尾气中氮氧化物的浓度和第一尾气温度T2。
如图1所示,第二温度传感器101和氮氧传感器102均通讯连接电子控制单元5,用于将检测到的尾气中的氮氧化物的含量数据和第一尾气温度T2数据反馈给电子控制单元5,电子控制单元5对进入第一混合腔11内的尾气进行控制处理。当尾气的第一尾气温度T2大于第一温度阈值,且尾气内氮氧化物的含量高于标准值时,电子控制单元5可以控制尿素喷射系统300开启并向喷射管2内喷射尿素溶液,同时控制加热层3加热以维持壳本体1内具有持续的反应温度。为防止碳化硅加热棒31的误加热现象,电子控制单元5根据尿素供给系统300的喷射情况判断是否启动碳化硅加热棒31加热,也可根据氮氧传感器102测得尾气中氮氧化物的含量值判定,预先将氮氧化物的限值输入ECU内,也可根据第二温度传感器101检测的第一尾气温度T2进行判定,最大限度保证加热的及时准确。
可选地,降低尿素结晶的后处理混合器还包括第三温度传感器201,第三温度传感器201设置在第二混合腔12并位于选择性催化器200的前端以检测第二尾气温度T3。
如图1,第三温度传感器201用以检测混合后的尾气和尿素溶液的第二尾气温度T3,并将第二尾气温度T3发送给电子控制单元5。电子控制单元5根据第二尾气温度T3来决定是否开启加热层2进行加热。
可选地,降低尿素结晶的后处理混合器还包括第一电控阀33和第二电控阀301,第一电控阀33设置在加热层3和电子控制单元5之间,第二电控阀301设置在尿素喷射系统300和电子控制单元5之间,电子控制单元5通过第一电控阀33控制加热层3的加热温度T1,通过第二电控阀301控制尿素喷射系统300的喷射量。
其中,第一电控阀33可以通过对碳化硅加热棒31的开启和关闭来控制加热效率,根据电子控制单元5的控制指令,可以通过调节第一电控阀33的挡位来控制碳化硅加热棒31的加热温度T1或加热功率,以便实现对第一混合腔11和第二混合腔12内的反应温度的调节。第一电控阀33通过不同挡位调节来开启碳化硅加热棒31的数量,进而决定第一混合腔11和第二混合腔12的温度,该温度通过第三温度传感器201反馈给电子控制单元5,进而决定第一电控阀33的开启挡位。第二电控阀301与尿素喷射系统300共同控制着尿素的喷射量,具体控制方式与第一电控阀33控制碳化硅加热棒31的方式类似,可以通过控制多个喷射管路开启和关闭的方式控制尿素喷射量。第一电控阀33和第二电控阀301可以采用现有常规的阀门进行选取设置,简单结构的开关阀也可以满足控制要求。
可选地,降低尿素结晶的后处理混合器还包括保护罩41,保护罩41罩设风扇4设置并固定在壳本体1的内壁上,保护罩41的上部和四周均具有镂空结构。
具体地,本实施例中风扇4为轴流风扇,即风扇4的转轴与喷射管2的轴线重合,该风扇4的上部及四周采用镂空结构的保护罩41封闭,风扇4可以最大限度的利用气流的惯性,改变流体的运动方向,减少液体微粒粘贴到内壁的现象,减少结晶的形成。
本发明还提供一种降低尿素结晶的后处理方法,根据上述实施例提供的降低尿素结晶的后处理混合器,降低尿素结晶的后处理方法,通过风扇4改变气流方向和调节反应温度两方面实现降低结晶的效果,如图2所示流程图,具体包括如下步骤:
S1,发动机运转后,尾气从壁流式颗粒捕集器100的后端进入壳本体1的第一混合腔11和喷射腔21,尾气通过喷射腔21的镂空结构到达背离壁流式颗粒捕集器100的一侧的第一混合腔11后改变方向并再次进入喷射腔21;
如图1,尾气由右侧进入喷射腔21,经过喷射腔21的镂空结构,穿过喷射腔21到达第一混合腔11的最左端后,改变方向再次进入喷射腔21,进而通过喷射腔21可以进入第二混合腔12,最终从选择性催化器200排出,在此过程中,尾气两次换向后速度降低,温度降低,利于尾气中颗粒附着沉淀和捕集,降低尾气中氮氧化物含量,实现尾气的初步净化的作用。
S2,电子控制单元5对加热层3通电加热,控制尿素喷射系统300向喷射管2内喷射尿素溶液,并在喷射腔21内与尾气混合形成气液混合体;
试验结果显示,在150~190℃下,尿素会生成缩二脲,在190~325℃下会进一步反应生成三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺等,在325~350℃下,尿素会生成三聚氰胺。所产生的缩二脲、三聚氰酸和三聚氰胺等固态物质呈白色,均难溶于水,且去除较为困难。对不同温度下生成的尿素结晶进行热重分析可知,该类结晶物在300~400℃之间会快速分解。据此,本实施例设定第一温度阈值和第二温度阈值,第一温度阈值为150-250℃,第二温度阈值为420-700℃,可以满足在设定条件下,通过壳本体1内的温度控制,减少尿素水解的副产物产生以及保证尿素结晶物的快速高效分解。具体地,该步骤S2中:
电子控制单元5先采集壁流式颗粒捕集器100的后端的第一尾气温度T2,当第一尾气温度T2大于第一温度阈值时,电子控制单元5开启尿素喷射系统300以便于对尾气中的氮氧化物进行反应去除;同时,由于在反应过程中不断喷射尿素溶液,可能导致壳本体1内温度的降低,因此,电子控制单元5还需要采集选择性催化器200的前端的第二尾气温度T3,当第二尾气温度T3小于第二温度阈值时,电子控制单元5开启加热层3开始通电加热,第一温度阈值的温度值小于第二温度阈值的温度值。第二温度阈值用于确保壳本体1内具有所需要的温度,以便于降低尿素结晶的生成,或增加尿素结晶的分解。当第一尾气温度T2低于第一温度阈值时,第一电控阀33开启最高挡位,碳化硅加热棒快速加热,最大限度满足壳本体1内环境温度的要求,并通过第三温度传感器201实时检测第二混合腔12内第二尾气温度T3。当第二尾气温度T3大于第一温度阈值小于第二温度阈值时,第一电控阀33调节为中档,加热层3中一部分碳化硅加热棒31继续加热,另一部分停止工作。当第二尾气温度T3大于等于第二温度阈值时,第一电控阀33关闭,此时保温层6可以减缓温度的降低,由于在该温度下尿素结晶生成量很少,且少量的结晶也在慢慢分解,此时无需再额外加热就可以满足条件。
S3,气液混合体通过喷射腔21到达第二混合腔12后排出,风扇4在气液混合体的气流作用下转动;
如图1所示,喷射腔21内的气液混合体通过底部出口和侧面通孔22能够排入第二混合腔12内,第二混合腔12具有降速作用,通过出口的气流冲击风扇4并能够带动风扇4转动,改变流体的运动方向,减少壳本体1的内壁结晶形成。
S4,第二混合腔12内的气液混合体到达选择性催化器200的前端并最后排出。
本发明的降低尿素结晶的后处理方法,尾气进入壳本体1后,通过电子控制单元5控制加热层3对壳本体1进行加热,进而可以对壳本体1内尾气和尿素溶液的反应温度进行控制,在壳本体1中保持较高温度,降低尿素结晶的生成;尾气和尿素溶液在第二混合腔12内通过喷射腔21后,能够驱动风扇4转动并在风扇4处改变流体的运动方向,减少液体微颗粒粘贴到壳本体1的内壁,减少壳本体1内壁的尿素结晶。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.降低尿素结晶的后处理混合器,设置在壁流式颗粒捕集器(100)和选择性催化器(200)之间;其特征在于,所述降低尿素结晶的后处理混合器包括:
壳本体(1),所述壳本体(1)具有第一混合腔(11)和第二混合腔(12),所述第一混合腔(11)和所述第二混合腔(12)相互隔离,所述第一混合腔(11)连通所述壁流式颗粒捕集器(100),所述第二混合腔(12)连通所述选择性催化器(200);
喷射管(2),所述喷射管(2)具有喷射腔(21),所述喷射管(2)的一端连通尿素喷射系统(300),另一端穿设在所述第一混合腔(11)和所述第二混合腔(12)内,所述喷射管(2)的管壁为镂空结构,使得所述喷射腔(21)能够连通所述壁流式颗粒捕集器(100)、所述第一混合腔(11)、所述第二混合腔(12)和所述选择性催化器(200);
加热层(3),所述加热层(3)贴设在所述壳本体(1)的外壁上,所述加热层(3)能够加热所述壳本体(1)进而加热所述第一混合腔(11)和所述第二混合腔(12)内的尾气和尿素溶液;
风扇(4),所述风扇(4)设置在所述壳本体(1)内并正对所述喷射腔(21)的出口设置;
电子控制单元(5),所述电子控制单元(5)连接所述加热层(3)以控制所述加热层(3)的加热温度T1。
2.根据权利要求1所述的降低尿素结晶的后处理混合器,其特征在于,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括保温层(6),所述保温层(6)设置在所述加热层(3)背离所述壳本体(1)的一侧。
3.根据权利要求1所述的降低尿素结晶的后处理混合器,其特征在于,所述喷射管(2)的管壁上设有多个通孔(22),多个所述通孔(22)分为多列,每列所述通孔(22)沿所述喷射管(2)的长轴方向间隔分布,多列所述通孔(22)沿所述长轴方向交错设置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的降低尿素结晶的后处理混合器,其特征在于,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括第一温度传感器(32),所述第一温度传感器(32)设置在所述加热层(3)以检测所述加热层(3)的所述加热温度T1并将所述加热温度T1反馈给所述电子控制单元(5)。
5.根据权利要求1-3任一项所述的降低尿素结晶的后处理混合器,其特征在于,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括第二温度传感器(101)和氮氧传感器(102),所述第二温度传感器(101)和所述氮氧传感器(102)均设置在所述第一混合腔(11)并位于所述壁流式颗粒捕集器(100)的后端以检测尾气中氮氧化物的浓度和第一尾气温度T2。
6.根据权利要求1-3任一项所述的降低尿素结晶的后处理混合器,其特征在于,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括第三温度传感器(201),所述第三温度传感器(201)设置在所述第二混合腔(12)并位于所述选择性催化器(200)的前端以检测第二尾气温度T3。
7.根据权利要求1-3任一项所述的降低尿素结晶的后处理混合器,其特征在于,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括第一电控阀(33)和第二电控阀(301),所述第一电控阀(33)设置在所述加热层(3)和所述电子控制单元(5)之间,所述第二电控阀(301)设置在所述尿素喷射系统(300)和所述电子控制单元(5)之间,所述电子控制单元(5)通过所述第一电控阀(33)控制所述加热层(3)的所述加热温度T1,通过所述第二电控阀(301)控制所述尿素喷射系统(300)的喷射量。
8.根据权利要求1-3任一项所述的降低尿素结晶的后处理混合器,其特征在于,所述降低尿素结晶的后处理混合器还包括保护罩(41),所述保护罩(41)罩设所述风扇(4)设置并固定在所述壳本体(1)的内壁上,所述保护罩(41)的上部和四周均具有镂空结构。
9.降低尿素结晶的后处理方法,其特征在于,根据权利要求1-8任一项所述的降低尿素结晶的后处理混合器,所述降低尿素结晶的后处理方法,包括如下步骤:
S1,发动机运转后,尾气从壁流式颗粒捕集器(100)的后端进入壳本体(1)的第一混合腔(11)和喷射腔(21),所述尾气通过所述喷射腔(21)的镂空结构到达背离所述壁流式颗粒捕集器(100)的一侧的所述第一混合腔(11)后改变方向并再次进入所述喷射腔(21);
S2,电子控制单元(5)对加热层(3)通电加热,控制尿素喷射系统(300)向喷射管(2)内喷射尿素溶液,并在所述喷射腔(21)内与所述尾气混合形成气液混合体;
S3,所述气液混合体通过所述喷射腔(21)到达第二混合腔(12)后排出,风扇(4)在所述气液混合体的气流作用下转动;
S4,所述第二混合腔(12)内的所述气液混合体到达选择性催化器(200)的前端并最后排出。
10.根据权利要求9所述的降低尿素结晶的后处理方法,其特征在于,步骤S2中,所述电子控制单元(5)先采集所述壁流式颗粒捕集器(100)的后端的第一尾气温度T2,当所述第一尾气温度T2大于第一温度阈值时,所述电子控制单元(5)开启所述尿素喷射系统(300);所述电子控制单元(5)采集所述选择性催化器(200)的前端的第二尾气温度T3,当所述第二尾气温度T3小于第二温度阈值时,所述电子控制单元(5)开启所述加热层(3)开始通电加热,所述第一温度阈值的温度值小于所述第二温度阈值的温度值。
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