CN117588289A - 尾气后处理混合装置 - Google Patents
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Abstract
一种尾气后处理混合装置包括壳体以及混合组件。所述混合组件包括第一挡板、第二挡板、内部腔体、弧形板、第一开口管以及第二开口管。所述第一挡板设有第一进气口与第二进气口。所述第一开口管包括第一进气空间以及第一开口。所述第二开口管包括第二进气空间以及第二开口。所述内部腔体包括位于所述第一开口管和所述第二开口管之间的混合空间。所述弧形板包括隆起且呈弧形的中间部、第一延伸部以及第二延伸部。所述中间部位于所述混合空间的下方。所述第一延伸部与所述第一开口管形成第一出气腔。所述第二延伸部与所述第二开口管形成第二出气腔。本发明的尾气后处理混合装置充分利用了横截面，提高了气流混合的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种尾气后处理混合装置，属于发动机尾气后处理技术领域。
背景技术
研究表明尾气后处理系统(例如选择性催化还原系统，SCR系统)管路中氨分布的均匀程度对系统的整体性能和耐久性能有重要的影响。如果氨分布不均匀会导致局部区域氨过多从而易造成氨泄漏，而在另一些氨稀薄区域造成氮氧化合物(NOx)转化效率过低。长时间氨的不均匀分布会导致催化剂老化不均匀，从而影响催化剂的整体性能。另外，尿素液滴的不均匀分布会造成局部管壁或混合结构温度过低，形成结晶，严重时会堵塞尾气管、导致发动机动力性能下降。
因此，有必要提供一种新型的尾气后处理混合装置，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗结晶能力较强的尾气后处理混合装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种尾气后处理混合装置，包括壳体以及位于所述壳体内的混合组件，其中所述壳体用以安装尿素喷嘴，所述尿素喷嘴配置为向所述混合组件中喷射尿素液滴，所述混合组件包括第一挡板、与所述第一挡板间隔设置的第二挡板、形成在所述第一挡板和所述第二挡板之间的内部腔体、位于所述内部腔体的底部的弧形板、固定在所述第一挡板与所述第二挡板之间且位于所述内部腔体中的第一开口管、以及固定在所述第一挡板与所述第二挡板之间且位于所述内部腔体中的第二开口管；所述第一开口管与所述第二开口管并排布置；所述第一挡板设有分别位于两侧的第一进气口与第二进气口；所述第一开口管包括与所述第一进气口相连通的第一进气空间以及与所述第一进气空间相连通的第一开口；所述第二开口管包括与所述第二进气口相连通的第二进气空间以及与所述第二进气空间相连通的第二开口；所述内部腔体包括位于所述第一开口管和所述第二开口管之间的混合空间，所述尿素喷嘴配置为至少向所述混合空间中喷射尿素液滴以与尾气进行混合；所述弧形板包括隆起且呈弧形的中间部、自所述中间部的一端延伸的第一延伸部以及自所述中间部的另一端延伸的第二延伸部；所述中间部位于所述混合空间的下方；所述第一延伸部位于所述第一开口管的下方且与所述第一开口管形成与所述混合空间相连通的第一出气腔；所述第二延伸部位于所述第二开口管的下方且与所述第二开口管形成与所述混合空间相连通的第二出气腔；所述第二挡板设有与所述第一出气腔相连通的第一出气口以及与所述第二出气腔相连通的第二出气口。
作为本发明进一步改进的技术方案，流经所述第一出气腔以及所述第二出气腔的气流呈双旋流状。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一进气口以及所述第二进气口均与进气腔体相连通，所述进气腔体位于所述第一挡板远离所述第二挡板的那一侧；
所述尾气后处理混合装置还包括位于所述弧形板的下方的底部腔体，所述底部腔体与所述进气腔体相连通，所述底部腔体的后端被所述第二挡板封堵，所述弧形板包括连通所述底部腔体与所述内部腔体的连通孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述连通孔包括贯穿所述第一延伸部的若干第一连通孔、贯穿所述第二延伸部的若干第二连通孔、以及贯穿所述中间部的若干第三连通孔，其中所述若干第一连通孔连通所述底部腔体与所述第一出气腔，所述若干第二连通孔连通所述底部腔体与所述第二出气腔，所述若干第三连通孔连通所述底部腔体与所述混合空间。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一开口管的两端分别焊接固定于所述第一挡板和所述第二挡板；
所述第二开口管的两端分别焊接固定于所述第一挡板和所述第二挡板。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二挡板设有与所述混合空间相连通的出气孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一挡板以及所述第二挡板均焊接固定于所述壳体的内壁。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述尾气后处理混合装置还包括位于所述第一出气口的下游的第一多孔板以及位于所述第二出气口的下游的第二多孔板，所述第一多孔板与所述第一出气口间隔设置且靠近所述第一出气口，所述第二多孔板与所述第二出气口间隔设置且靠近所述第二出气口。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一多孔板以及所述第二多孔板焊接固定于所述壳体的内壁。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一开口管由一块金属板片折弯而成，所述第二开口管由一块金属板片折弯而成。
相较于现有技术，本发明的尾气后处理混合装置包括第一挡板、第二挡板、形成在所述第一挡板和所述第二挡板之间的内部腔体、位于所述内部腔体的底部的弧形板、固定在所述第一挡板与所述第二挡板之间且位于所述内部腔体中的第一开口管、以及固定在所述第一挡板与所述第二挡板之间且位于所述内部腔体中的第二开口管，自第一进气口以及第二进气口流入所述混合组件中的尾气，先进入第一进气空间以及第二进气空间；然后再进入位于所述第一开口管和所述第二开口管之间的混合空间；尾气与尿素液滴混合后再流向第一出气腔以及第二出气腔，并从所述第一出气口以及所述第二出气口离开。本发明的尾气后处理混合装置充分利用了横截面，增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性。
附图说明
图1是本发明尾气后处理混合装置在一种实施方式中的立体示意图。
图2是图1另一角度的立体示意图。
图3是图1再一角度的立体示意图。
图4是图1的左视图，且用箭头标示了进气方向。
图5是图1的右视图，且用箭头标示了出气方向。
图6是去除图1中壳体后的部分立体分解图，且用虚线箭头标示了气流流动方向。
图7是图6进一步的立体分解图。
图8是去除图1中壳体后的主视图。
图9是去除图4中第一挡板后的示意图，且用虚线箭头标示了气流流动方向。
具体实施方式
下面将结合附图详细地对本发明的具体实施方式进行描述，其中如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字或者符号表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表本发明的所有实施方式，相反，它们仅是与本发明的权利要求书中所记载的、与本发明相一致的产品的例子。
在本发明中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明的保护范围。应当理解，本发明的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。
请参图1至图9所示，本发明揭示了一种尾气后处理混合装置100，用于柴油发动机尾气后处理系统中以处理发动机的尾气。所述尾气后处理混合装置100包括壳体1以及安装于所述壳体1内的混合组件2。
在本发明图示的实施方式中，所述壳体1呈圆筒状且由金属材料制成。所述壳体1用以安装尿素喷嘴(未图示)，所述尿素喷嘴配置为向所述混合组件2中喷射尿素液滴。
在本发明图示的实施方式中，所述混合组件2包括第一挡板3、与所述第一挡板3间隔设置的第二挡板4、形成在所述第一挡板3和所述第二挡板4之间的内部腔体10、位于所述内部腔体10的底部的弧形板5、固定在所述第一挡板3与所述第二挡板4之间且位于所述内部腔体10中的第一开口管61、以及固定在所述第一挡板3与所述第二挡板4之间且位于所述内部腔体10中的第二开口管62。
在本发明图示的实施方式中，所述第一挡板3与所述第二挡板4沿所述壳体1的轴向(例如前后方向)间隔设置，其中沿气流流动方向，所述第二挡板4位于所述第一挡板3的下游。所述第一开口管61与所述第二开口管62沿横向(例如左右方向)并排布置。所述横向与所述轴向相互垂直。
所述第一挡板3设有分别位于两侧的第一进气口31与第二进气口32。
所述第一开口管61包括与所述第一进气口31相连通的第一进气空间611以及与所述第一进气空间611相连通的第一开口612。
所述第二开口管62包括与所述第二进气口32相连通的第二进气空间621以及与所述第二进气空间621相连通的第二开口622。
所述内部腔体10包括位于所述第一开口管61和所述第二开口管62之间的混合空间101。所述尿素喷嘴配置为至少向所述混合空间101中喷射尿素液滴以与尾气进行混合。
所述弧形板5包括隆起且呈弧形的中间部50、自所述中间部50的一端延伸的第一延伸部51以及自所述中间部50的另一端延伸的第二延伸部52。所述中间部50位于所述混合空间101的下方。所述第一延伸部51位于所述第一开口管61的下方且与所述第一开口管61形成与所述混合空间101相连通的第一出气腔102。所述第二延伸部52位于所述第二开口管62的下方且与所述第二开口管62形成与所述混合空间101相连通的第二出气腔103。在本发明图示的实施方式中，所述第一延伸部51与所述第二延伸部52均至少部分呈圆弧形，使所述第一出气腔102以及所述第二出气腔103均呈弧形，从而有利于形成气流旋流。在本发明图示的实施方式中，流经所述第一出气腔102以及所述第二出气腔103的气流呈双旋流状，以增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性。
所述第二挡板4设有与所述第一出气腔102相连通的第一出气口41以及与所述第二出气腔103相连通的第二出气口42。
所述第一进气口31以及所述第二进气口32均与进气腔体104相连通，所述进气腔体104位于所述第一挡板3远离所述第二挡板4的那一侧(例如图1中的左侧)。
所述尾气后处理混合装置100还包括位于所述弧形板5的下方的底部腔体105。所述底部腔体105与所述进气腔体104相连通。所述底部腔体105的后端被所述第二挡板4封堵。所述弧形板5包括连通所述底部腔体105与所述内部腔体10的连通孔53。
在本发明图示的实施方式中，所述连通孔53包括贯穿所述第一延伸部51的若干第一连通孔531、贯穿所述第二延伸部52的若干第二连通孔532、以及贯穿所述中间部50的若干第三连通孔533，其中所述若干第一连通孔531连通所述底部腔体105与所述第一出气腔102，所述若干第二连通孔532连通所述底部腔体105与所述第二出气腔103，所述若干第三连通孔533连通所述底部腔体105与所述混合空间101。
在本发明图示的实施方式中，所述第一开口管61由一块金属板片折弯而成，所述第二开口管62由一块金属板片折弯而成。所述第一开口管61的两端分别焊接固定于所述第一挡板3和所述第二挡板4；所述第二开口管62的两端分别焊接固定于所述第一挡板3和所述第二挡板4。所述第一开口管61包括分别位于两侧的第一弧形壁613和第二弧形壁614。所述第二开口管62包括分别位于两侧的第三弧形壁623和第四弧形壁624。所述第一弧形壁613与所述第三弧形壁623相互靠近，以形成类似八字形。优选地，所述第一开口管61与所述第二开口管62相同，以能够实现零件共用。在本发明图示的实施方式中，所述第一进气空间611的后端以及所述第二进气空间621的后端均被所述第二挡板4封堵。所述第一开口612以及所述第二开口622均向上开口。
在本发明图示的实施方式中，所述第一挡板3以及所述第二挡板4均焊接固定于所述壳体1的内壁。所述第二挡板4设有与所述混合空间101相连通的出气孔43，以调节背压。
在本发明图示的实施方式中，所述尾气后处理混合装置100还包括位于所述第一出气口41的下游的第一多孔板71以及位于所述第二出气口42的下游的第二多孔板72。所述第一多孔板71以及所述第二多孔板72用以调节气流流出所述尾气后处理混合装置100时的均匀性。
在本发明图示的实施方式中，所述第一多孔板71与所述第一出气口41间隔设置且靠近所述第一出气口41，所述第二多孔板72与所述第二出气口42间隔设置且靠近所述第二出气口42。所述第一多孔板71以及所述第二多孔板72焊接固定于所述壳体1的内壁。
当尾气进入所述进气腔体104时，绝大部分尾气穿过所述第一进气口31以及所述第二进气口32以进入所述第一进气空间611和所述第二进气空间621；一部分尾气流入所述底部腔体105，并穿过所述若干第三连通孔533而进入所述内部腔体10(例如所述混合空间101)；进入所述第一进气空间611和所述第二进气空间621中的尾气在所述第二挡板4的阻挡下，分别自所述第一开口612以及所述第二开口622流入所述混合空间101中；当达到尿素喷射条件时，所述尿素喷嘴至少向所述混合空间101中喷射雾化的尿素液滴，所述尿素液滴与所述尾气进行混合，混合气流分别沿着隆起且呈弧形的所述中间部50的两侧呈双旋流状地向所述第一出气腔102和所述第二出气腔103中流动；然后，混合气流穿过所述第一出气口41和所述第二出气口42，并穿过所述第一多孔板71和所述第二多孔板72，并流出所述尾气后处理混合装置100。所述双旋流中的一个为顺时针方向，另一个为逆时针方向。
相较于现有技术，本发明的尾气后处理混合装置100包括第一挡板3、第二挡板4、形成在所述第一挡板3和所述第二挡板4之间的内部腔体10、位于所述内部腔体10的底部的弧形板5、固定在所述第一挡板3与所述第二挡板4之间且位于所述内部腔体10中的第一开口管61、以及固定在所述第一挡板3与所述第二挡板4之间且位于所述内部腔体10中的第二开口管62，自第一进气口31以及第二进气口32流入所述混合组件2中的尾气，先进入第一进气空间611以及第二进气空间621；然后再进入位于所述第一开口管61和所述第二开口管62之间的混合空间101；尾气与尿素液滴混合后再流向第一出气腔102以及第二出气腔103，并从所述第一出气口41以及所述第二出气口42离开。本发明的尾气后处理混合装置100可以充分利用尾气后处理混合装置100的横截面，以形成双旋流的方式提高尿素与尾气的混合距离，提高尿素蒸发与混合的均匀性，抗结晶能力较强。
本发明还涉及一种尾气后处理封装，其包括第一后处理载体组件(未图示)、位于所述第一后处理载体组件的下游的第二后处理载体组件(未图示)以及位于所述第二后处理载体组件的下游的第三后处理载体组件(未图示)。所述尾气后处理混合装置100位于所述第二后处理载体组件与所述第三后处理载体组件之间。优选地，所述第一后处理载体组件为氧化催化器(DOC)，第二后处理载体组件为柴油颗粒捕集器(DPF)，第三后处理载体组件为选择性催化还原器(SCR)。本发明的尾气后处理混合装置100能够被应用于狭小的空间中，以实现尾气与尿素液滴良好的混合，且降低尿素结晶风险。
以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种尾气后处理混合装置，包括壳体以及位于所述壳体内的混合组件，其中所述壳体用以安装尿素喷嘴，所述尿素喷嘴配置为向所述混合组件中喷射尿素液滴，其特征在于：所述混合组件包括第一挡板、与所述第一挡板间隔设置的第二挡板、形成在所述第一挡板和所述第二挡板之间的内部腔体、位于所述内部腔体的底部的弧形板、固定在所述第一挡板与所述第二挡板之间且位于所述内部腔体中的第一开口管、以及固定在所述第一挡板与所述第二挡板之间且位于所述内部腔体中的第二开口管；所述第一开口管与所述第二开口管并排布置；所述第一挡板设有分别位于两侧的第一进气口与第二进气口；所述第一开口管包括与所述第一进气口相连通的第一进气空间以及与所述第一进气空间相连通的第一开口；所述第二开口管包括与所述第二进气口相连通的第二进气空间以及与所述第二进气空间相连通的第二开口；所述内部腔体包括位于所述第一开口管和所述第二开口管之间的混合空间，所述尿素喷嘴配置为至少向所述混合空间中喷射尿素液滴以与尾气进行混合；所述弧形板包括隆起且呈弧形的中间部、自所述中间部的一端延伸的第一延伸部以及自所述中间部的另一端延伸的第二延伸部；所述中间部位于所述混合空间的下方；所述第一延伸部位于所述第一开口管的下方且与所述第一开口管形成与所述混合空间相连通的第一出气腔；所述第二延伸部位于所述第二开口管的下方且与所述第二开口管形成与所述混合空间相连通的第二出气腔；所述第二挡板设有与所述第一出气腔相连通的第一出气口以及与所述第二出气腔相连通的第二出气口。
2.如权利要求1所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：流经所述第一出气腔以及所述第二出气腔的气流呈双旋流状。
3.如权利要求1所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第一进气口以及所述第二进气口均与进气腔体相连通，所述进气腔体位于所述第一挡板远离所述第二挡板的那一侧；
所述尾气后处理混合装置还包括位于所述弧形板的下方的底部腔体，所述底部腔体与所述进气腔体相连通，所述底部腔体的后端被所述第二挡板封堵，所述弧形板包括连通所述底部腔体与所述内部腔体的连通孔。
4.如权利要求3所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述连通孔包括贯穿所述第一延伸部的若干第一连通孔、贯穿所述第二延伸部的若干第二连通孔、以及贯穿所述中间部的若干第三连通孔，其中所述若干第一连通孔连通所述底部腔体与所述第一出气腔，所述若干第二连通孔连通所述底部腔体与所述第二出气腔，所述若干第三连通孔连通所述底部腔体与所述混合空间。
5.如权利要求1所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第一开口管的两端分别焊接固定于所述第一挡板和所述第二挡板；
所述第二开口管的两端分别焊接固定于所述第一挡板和所述第二挡板。
6.如权利要求1所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第二挡板设有与所述混合空间相连通的出气孔。
7.如权利要求1所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第一挡板以及所述第二挡板均焊接固定于所述壳体的内壁。
8.如权利要求1所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述尾气后处理混合装置还包括位于所述第一出气口的下游的第一多孔板以及位于所述第二出气口的下游的第二多孔板，所述第一多孔板与所述第一出气口间隔设置且靠近所述第一出气口，所述第二多孔板与所述第二出气口间隔设置且靠近所述第二出气口。
9.如权利要求8所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第一多孔板以及所述第二多孔板焊接固定于所述壳体的内壁。
10.如权利要求1所述的尾气后处理混合装置，其特征在于：所述第一开口管由一块金属板片折弯而成，所述第二开口管由一块金属板片折弯而成。
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|---|---|---|---|
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| CN117588289A true CN117588289A (zh) | 2024-02-23 |
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Family Applications (1)
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| CN202311744040.2A Pending CN117588289A (zh) | 2023-12-18 | 2023-12-18 | 尾气后处理混合装置 |
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