CN201776091U - 一种混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合器，用于将发动机排出的气体与还原剂进行混合，混合器包括外管、内管以及还原剂喷嘴安装座，内、外管通过点焊紧固连接，混合器的管路连接在发动机的排气侧，还原剂喷嘴安装座安装于外管外侧，还原剂喷嘴相对于外管倾斜设置。内管内设用于改变气流方向并将所述发动机排出的气体与还原剂混合均匀的紊流叶片。通过混合器内、外管可最大限度地避免还原剂在内壁中结晶，紊流叶片的设计可使还原剂与发动机排气充分混合均匀。

Description

一种混合器

技术领域

本实用新型涉及一种混合装置，特别涉及一种用于将发动机排气和还原剂混合的混合器。

背景技术

现有技术中的柴油发动机排放NOx后处理系统采用选择性还原(SCR)，该系统的工作原理是将还原剂---浓度为32.5％的尿素溶液喷入发动机排气管，尿素受热分解成NH₃，NH₃和NOx在SCR催化器内部反应生成N2和水。从而达到降低发动机NOx排放的目的。

现有技术中还原剂和发动机排气的混合一般都没有使用混合器，主要靠保证还原剂喷入点后的排气管长度来确保两者混合均匀。此方案缺点是废气与还原剂混合不充分，反应效率低，而且排气管太长，发动机排气阻力大，在汽车上受空间限制不好布置。

另外，现有技术还有个问题，当发动机排气温度较低时，部分还原剂落在排气管内壁上，由于排气管受外界气流吹拂，或向外辐射传导热量，排气管壁温度较低，尿素(即还原剂)碰壁后分解不完全，出现结晶，不断积累，可能形成大块的结晶体堵塞排气管。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术中缺陷，通过混合器内、外管以及紊流叶片的设计，可最大限度地避免还原剂结晶，同时可使还原剂与发动机排气充分混合均匀。

本实用新型的混合器，用于将发动机排出的气体与还原剂进行混合，混合器包括外管、内管以及还原剂喷嘴安装座，内、外管通过点焊紧固连接，混合器的管路连接在发动机的排气侧，还原剂喷嘴安装座安装于外管外侧，还原剂喷嘴相对于外管倾斜设置。

其中，内管内设用于改变气流方向并将发动机排出的气体与还原剂混合均匀的紊流叶片。

其中，紊流叶片为四块钢板冲压折弯并拼焊而成，四块钢板的形状均为长方形，呈井字形布置，横向钢板与竖向钢板的连接处开槽，两者相互插拼连接；每块钢板上设置四个叶片，相邻叶片之间呈一角度错开设置。

其中，相邻叶片之间的角度可以为50～75°，其中，紊流叶片呈楔形，楔形根部中央部位设槽状加强筋。

其中，紊流叶片与内管之间为焊接固定。

其中，外管与内管之间的焊点共四组，且沿圆周方向均匀设置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、内外管的设计可以有效避免还原剂在内壁中的结晶问题；

2、紊流叶片的设计促进了还原剂和排气的充分均匀混合，缩短了现有技术混合所需的管路长度。

附图说明

图1是本实用新型混合器的主剖视图(示出了内、外管的连接关系以及外管与还原剂喷嘴安装座的相对位置关系；图中箭头方向为气体流向)；

图2是本实用新型混合器内管示意图(其中2-A为主剖视图，2-B为侧视图；图中箭头方向为气体流向)；

图3是本实用新型混合器的立体图(示出了紊流叶片的结构)；

图4是本实用新型混合器内管的立体图(示出了内、外管的焊点位置)。

图5是本实用新型混合器叶片的立体图(示出紊流叶片的具体结构)。

下面结合附图标注以下附图标记：

1-混合器外管，2-混合器内管，3-内外管焊点，4-还原剂喷嘴安装座，5-钢板支架，6-叶片，61-叶片槽状加强筋。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1至图4所示，本实用新型的混合器，用于将发动机排出的气体与还原剂进行混合，该混合器包括外管1、内管2以及还原剂喷嘴安装座4，内、外管通过点焊紧固连接，外管与内管之间的焊点共四组，且沿圆周方向均匀设置，焊接后的内、外管之间的间隙为5mm。混合器的管路连接在发动机的排气侧，还原剂喷嘴安装座4安装于外管1的外侧，其顶端为法兰，法兰上设三个螺孔，用于安装喷嘴。如图1所示，还原剂喷嘴相对于外管2倾斜设置。

内管内设紊流叶片，紊流叶片与内管之间采用焊接固定。该紊流叶片可改变气流方向并将发动机排出的气体与还原剂充分混合均匀。紊流叶片为四块钢板冲压折弯并拼焊而成，成型后包括钢板支架5和叶片6，四块钢板的形状均为长方形，呈井字形布置，横向钢板与竖向钢板的连接处开槽，两者相互插拼连接；每块钢板上设置四个叶片，相邻叶片之间呈一角度错开设置。相邻叶片之间的角度为50～75°，紊流叶片呈楔形，楔形根部中央部位设槽状加强筋61。

本实用新型设计专用混合器，还原剂喷嘴安装在外管侧面，沿轴线一定夹角喷入还原剂，还原剂与发动机废气初步混合后往前流动，进入后部的紊流叶片区域，使二者在叶轮产生的强烈的紊流场中均匀混合，混合过程中尿素分解生成氨气，为进入催化器反应作好准备，还原剂与废气混合均匀，室反应更彻底，提高反应效率，使SCR系统较好的控制NO_X的最终排放量。

本实用新型的混合器解决了还原剂和发动机排气混合不良，排气管长度过大和还原剂容易在排气管内壁结晶的问题。扰流体互相交错的紊流叶片使排气管内流场产生强烈的紊流，从而促使还原剂和发动机废气混合均匀，流外还原剂液滴也可能撞击在扰流体叶片上破碎从而促进其与发动机废气的混合。紊流叶片促进了还原剂和排气的混合，缩短了常规技术混合所需的管路长度。内管和外管只通过焊点连接，管壁之间保留有间隙，这样内管向外界传热就比较慢，内管壁面温度较高，撞到内管内壁的还原剂容易蒸发分解，不容易出现结晶现象。

以上公开的仅为本实用新型的一个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种混合器，用于将发动机排出的气体与还原剂进行混合，其特征在于，所述混合器包括外管、内管以及还原剂喷嘴安装座，内、外管通过点焊紧固连接，所述混合器的管路连接在发动机的排气侧，还原剂喷嘴安装座安装于所述外管外侧，还原剂喷嘴相对于所述外管倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述内管内设用于改变气流方向并将所述发动机排出的气体与还原剂混合均匀的紊流叶片。

3.根据权利要求2所述的混合器，其特征在于，所述紊流叶片为四块钢板冲压折弯并拼焊而成，四块钢板的形状均为长方形，呈井字形布置，横向钢板与竖向钢板的连接处开槽，两者相互插拼连接；每块钢板上设置四个叶片，相邻叶片之间呈一角度错开设置。

4.根据权利要求3所述的混合器，其特征在于，所述相邻叶片之间的角度为50～75°。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的混合器，其特征在于，所述紊流叶片呈楔形，楔形根部中央部位设槽状加强筋。

6.根据权利要求2至4中任意一项所述的混合器，其特征在于，所述紊流叶片与内管之间为焊接固定。

7.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述外管与内管之间的焊点共四组，且沿圆周方向均匀设置。

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