CN209838505U - 一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，包括筒体，还原剂注入底座，筒体内进气端至出气端沿着筒体内壁依次设有第一旋流隔板，第二旋流隔板，扩张隔板，筒体的外壁上设置有还原剂注入底座，还原剂注入底座设置在第一旋流隔板和第二旋流隔板之间，还原剂注入底座上设置有喷嘴，第一旋流隔板与第二旋流隔板之间形成第一混合腔，第二旋流隔板与扩张隔板之间形成第二混合腔，第一旋流隔板开设有多个半圆形通孔，第二旋流隔板中心位置设置圆柱形筒体结构通孔，扩张隔板设有通孔，此混合装置，使尿素水溶液与排气尾气充分混合，降低氮氧化物的排放，降低尿素水溶液结晶，避免腐蚀排气装置。

Description

一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置

技术领域

本实用新型属于柴油机尾气后处理领域领域，尤其涉及一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置。

背景技术

全球针对内燃机排放的法规日益严格，通过改进内燃机的燃烧技术本身已很难满足当前严格的排放标准。因此，在各种内燃机系统特别是使用内燃机的车辆中，已较普遍地采用排气后处理装置来进一步减少排放。

一种典型的可用于减少氮氧化物(NOx)排放的车辆排气后处理装置通常包括用于混合排气和还原剂流体的混合装置及其下游促使排气中的氮氧化物发生还原反应的反应装置。

目前行业中，反应装置典型的为选择性催化还原(SCR)装置，其内设置有SCR催化剂，以促使排气中的氮氧化物发生还原反应。例如，在还原剂流体为尿素水溶液的情况下，尿素水溶液喷入混合装置后，将与具有较高温度的排气混合，发生水解/热解反应生成氨气；氨气与排气的混合流体流入SCR装置后，排气中的氮氧化物可与氨气发生还原反应，生成对环境无害的氮气和水。

在现有技术的大多数混合装置中，是以径向喷射方式将尿素流体喷射到排气流中以相互混合。这里所用的术语“径向喷射方式”指的是将处理流体以基本上垂直于排气行进方向的方向喷射至混合装置装置中与排气进行混合。

然而，由于目前N1类车辆空间布置有限，在这种流体喷射方式中，会造成：

尿素水溶液的混合距离很短，不能充分混合；

尿素水溶液喷入到排气管中不能充分的水解/热解成为NH3，造成反应不充分,氮氧化物(NOx)没有被有效的还原；

尿素水溶液快速和排气装置的壳体接触，形成结晶，进一步造成排气装置腐蚀以及失效。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有N1类车辆排气后处理技术中存在的缺点，而提出的一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，与径向喷射的还原剂流体充分混合，提高还原剂的均匀性，使氮氧化物的充分反应，进而降低汽车排放污染物。

本实用新型的的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，包括筒体2，还原剂注入底座4，所述筒体2内进气端至出气端沿着筒体2内壁依次设有第一旋流隔板1，第二旋流隔板3，扩张隔板5，所述筒体2的外壁上设置有还原剂注入底座4，所述还原剂注入底座4设置在第一旋流隔板1和第二旋流隔板3之间，所述还原剂注入底座4上设置有喷嘴6，所述第一旋流隔板1与第二旋流隔板3之间形成第一混合腔7，所述第二旋流隔板3与扩张隔板5之间形成第二混合腔8，所述第一旋流隔板1开设有多个半圆形通孔1.1，所述第二旋流隔板3中心位置设置圆柱形筒体结构通孔，所述扩张隔板5设有通孔。

优选的，在第一旋流隔板1的内壁上，每个半圆形通孔1.1下端设置有半球形的壁板1.2。

更优选的，所述半圆形通孔1.1外设有使得气流旋转流入第一混合腔7的半圆弧伞装导流板1.3。

更优选的，所述半圆形通孔1.1沿着第一旋流隔板1圆周方向均匀设置。

优选的，所述第二旋流隔板3呈圆锥形状，紧贴筒体2内壁设置。

优选的，所述还原剂注入底座4设置有一个，所述还原剂注入底座4上设有一个喷嘴6。

优选的，所述扩张隔板5上沿着圆周方向均匀设置四个长腰型孔5.1，在中心位置设置有九个气孔5.2。

本实用新型的有益效果：

此混合装置，增加尿素水溶液的混合距离，使其与排气尾气充分混合；使尿素水溶液充分水解/热解成为NH3，还原氮氧化物(NOx)，降低其排放，满足排放法规的要求；使尿素水溶液在接触排气装置的壳体的瞬间，经过旋流气流带走尿素水溶液，降低结晶，避免腐蚀排气装置。

附图说明

图1为一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置的剖开结构示意图。

图2为一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置的剖面结构示意图。

图3为第一旋流隔板的结构示意图。

图4为第二旋流隔板的结构示意图。

图5为扩张隔板的结构示意图。

图中，箭头为气流方向。

具体实施方式

结合附图所示，本实用新型的技术方案作进一步的描述：

一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，包括筒体2，还原剂注入底座4，所述筒体2内进气端至出气端沿着筒体2内壁依次设有第一旋流隔板1，第二旋流隔板3，扩张隔板5，所述筒体2的外壁上设置有还原剂注入底座4，所述还原剂注入底座4设置在第一旋流隔板1和第二旋流隔板3之间，所述还原剂注入底座4上设置有喷嘴6，所述第一旋流隔板1与第二旋流隔板3之间形成第一混合腔7，所述第二旋流隔板3与扩张隔板5之间形成第二混合腔8，所述第一旋流隔板1开设有多个半圆形通孔1.1，所述第二旋流隔板3中心位置设置圆柱形筒体结构通孔，所述扩张隔板5设有通孔。

本实施例中，优选的，在第一旋流隔板1的内壁上，每个半圆形通孔1.1下端设置有半球形的壁板1.2。

本实施例中，更优选的，所述半圆形通孔1.1外设有使得气流旋转流入第一混合腔7的半圆弧伞装导流板1.3。

本实施例中，更优选的，所述半圆形通孔1.1沿着第一旋流隔板1圆周方向均匀设置。

本实施例中，更优选的，所述第二旋流隔板3呈圆锥形状，紧贴筒体2内壁设置。

本实施例中，优选的，所述还原剂注入底座4设置有一个，所述还原剂注入底座4上设有一个喷嘴6。

本实施例中，优选的，所述扩张隔板5上沿着圆周方向均匀设置四个长腰型孔5.1，在中心位置设置有九个气孔5.2。

在混合装置内将还原剂流体与排气充分混合以保证气态形式的还原剂均匀分布在排气装置中，以及使得混合装置具有较小的压降以免产生过大的背压。

本装置进气前端为具有旋流作用第一旋流隔板1，使排气以旋转形式流入第一混合腔7，形成较强的旋转气流，还原剂流体直接喷入第一混合腔7，沿第二旋流隔板3旋转，加速还原剂的热解/水解，混合效果极佳。

第一混合腔7的旋流气流，使喷射出的还原剂溶液有延气流方向流通的速度，使还原剂溶液更容易被气流带走，降低混合器装置结晶的风险；第二混合腔8也是具有旋流较强效果的腔体，再次加强混合效果；第二旋流隔板3，中心位置设置圆柱形筒体结构通孔，可以降低混合装置的压降；扩张隔板5帮助混合气体的扩散，增加还原剂的均匀性，有利于氮氧化物的充分反应，提高反应效率，保证SCR的高效稳定的工作；

此装置相对其它轴向喷射的装置，结构紧凑，方便安装。

最后应说明的是：

本领域技术人员可以参考本文内容，实施该方法，实现其应用，特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本实用新型内。本实用新型的方法及应用己经通过较佳的实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本实用新型内容、精神和范围内对本文制各方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本实用新型技术。

Claims (7)

1.一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，其特征在于：

包括筒体(2)，还原剂注入底座(4)，所述筒体(2)内进气端至出气端沿着筒体(2)内壁依次设有第一旋流隔板(1)，第二旋流隔板(3)，扩张隔板(5)，所述筒体(2)的外壁上设置有还原剂注入底座(4)，所述还原剂注入底座(4)设置在第一旋流隔板(1)和第二旋流隔板(3)之间，所述还原剂注入底座(4)上设置有喷嘴(6)，所述第一旋流隔板(1)与第二旋流隔板(3)之间形成第一混合腔(7)，所述第二旋流隔板(3)与扩张隔板(5)之间形成第二混合腔(8)，所述第一旋流隔板(1)开设有多个半圆形通孔(1.1)，所述第二旋流隔板(3)中心位置设置圆柱形筒体结构通孔，所述扩张隔板(5)设有通孔。

2.如权利要求1所述的一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，其特征在于：在第一旋流隔板(1)的内壁上，每个半圆形通孔(1.1)下端设置有半球形的壁板(1.2)。

3.如权利要求2所述的一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，其特征在于：所述半圆形通孔(1.1)外设有使得气流旋转流入第一混合腔(7)的半圆弧伞装导流板(1.3)。

4.如权利要求3所述的一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，其特征在于：所述半圆形通孔(1.1)沿着第一旋流隔板(1)圆周方向均匀设置。

5.如权利要求1所述的一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，其特征在于：所述第二旋流隔板(3)呈圆锥形状，紧贴筒体(2)内壁设置。

6.如权利要求1所述的一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，其特征在于：所述还原剂注入底座(4)设置有一个，所述还原剂注入底座(4)上设有一个喷嘴(6)。

7.如权利要求1所述的一种用于混合还原剂流体的径向喷射紧藕型混合装置，其特征在于：所述扩张隔板(5)上沿着圆周方向均匀设置四个长腰型孔(5.1)，在中心位置设置有九个气孔(5.2)。