CN211598805U - 一种气体稳流装置及紧耦合后处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体稳流装置及紧耦合后处理系统，应用于发动机的紧耦合后处理中，包括稳流管体，稳流管体连接于增压器的涡轮机出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间，稳流管体内设置有多个自稳流管体的轴心径向辐射延伸至稳流管体内壁的稳流叶片，且稳流叶片贯穿稳流管体的轴向。通过将上述气体稳流装置连接于增压器的涡轮机出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间，尾气经过气体稳流装置时，稳流叶片能够对旋流气体进行切割，通过稳流叶片与稳流管体所形成的流道腔体将旋流变成稳定平顺的流体，尾气流体能够充分与后处理中的催化剂接触并反应，且无热量损失，继而提高了后处理的转化效率，降低紧耦合后处理的尾气中NOx和PM的排放。

Description

一种气体稳流装置及紧耦合后处理系统

技术领域

本实用新型涉及发动机后处理技术领域，尤其涉及一种气体稳流装置及紧耦合后处理系统。

背景技术

随着柴油机法规越来越严苛，发动机厂家纷纷选择不同技术路线作为应对措施，现有紧耦合后处理包括多种组合形式，如：将DOC、DPF和SCR三种后处理装置封装到一起，紧耦合在涡轮机出口处；或将DOC和SCR紧耦合在涡轮机出口处，后接管路连接DOC、DPF和SCR从而实现超低排放。

其中，紧耦合后处理，即将下游后处理的位置移动至增压器涡轮机出口附近，然而当废气经过涡轮机涡壳后，易形成旋流状态进入下游后处理中，此时应用紧耦合后处理时，容易造成气体因旋流进入后处理中，与催化剂接触不完全，继而与后处理催化剂反应不完全，降低反应速率，从而使NOx和PM排放增加，污染空气。

综上所述，如何解决紧耦合后处理的尾气中NOx和PM排放增加的问题已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气体稳流装置及紧耦合后处理系统，以解决紧耦合后处理的尾气中NOx和PM排放增加的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种气体稳流装置，应用于发动机的紧耦合后处理中，包括稳流管体，所述稳流管体连接于增压器的涡轮机出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间，所述稳流管体内设置有多个自所述稳流管体的轴心径向辐射延伸至所述稳流管体内壁的稳流叶片，且所述稳流叶片贯穿所述稳流管体的轴向。

优选地，所述稳流叶片沿所述稳流管体轴向方向呈上下交替起伏的波浪形结构。

优选地，所述稳流管体对应与所述涡轮机出口连接的一端的端口处还设置有与所述稳流叶片一一对应布置分流叶片，且所述分流叶片所在平面均与所述稳流管体的轴心呈预设倾角布置。

优选地，所述稳流管体的中心位置还设置有固定管，所述稳流叶片的一端固定在所述固定管的外壁上，所述稳流叶片的另一端固定在所述稳流管体的内壁上；所述分流叶片的一端固定在所述固定管的外壁上，所述分流叶片的另一端固定在所述稳流管体的内壁上。

优选地，所述固定管的内部还设置有贯穿所述固定管的轴向布置的导流叶片。

优选地，所述导流叶片为自所述固定管的中心均匀分布的C形板。

优选地，所述稳流叶片沿所述稳流管体的轴心的周向均匀布置。

相比于背景技术介绍内容，上述气体稳流装置，应用于发动机的紧耦合后处理中，包括稳流管体，稳流管体连接于增压器的涡轮机出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间，稳流管体内设置有多个自稳流管体的轴心径向辐射延伸至稳流管体内壁的稳流叶片，且稳流叶片贯穿稳流管体的轴向。通过将上述气体稳流装置连接于增压器的涡轮机出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间，通过涡轮机出口导出的尾气，经过气体稳流装置时，稳流叶片能够对旋流气体进行切割，通过稳流叶片与稳流管体所形成的流道腔体将旋流变成稳定平顺的流体，气流更加均匀，避免了流体局部过密或过疏的情况发生，而后稳定均匀的流体从稳流管体流出并从紧耦合后处理的最上游进气口流入紧耦合后处理中，由于流入紧耦合后处理中的流体为稳定均匀的，因此尾气流体能够充分与后处理中的催化剂接触并反应，且无热量损失，继而提高了后处理的转化效率，降低紧耦合后处理的尾气中NOx和PM的排放。

另外，本实用新型还提供了一种紧耦合后处理系统，增压器的涡轮机出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间设置有上述任一方案所描述的气体稳流装置。由于上述气体稳流装置具有上述技术效果，因此具有上述气体稳流装置的紧耦合后处理系统也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

优选地，所述气体稳流装置封装于所述涡轮机出口处。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的气体稳流装置安装至涡轮机上的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的气体稳流装置的透视结构示意图。

上图1和图2中，

稳流管体1、稳流叶片2、分流叶片3、固定管4、导流叶片5、涡轮机6。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种气体稳流装置及紧耦合后处理系统，以解决紧耦合后处理的尾气中NOx和PM排放增加的问题。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种气体稳流装置，应用于发动机的紧耦合后处理中，包括稳流管体1，稳流管体1连接于增压器的涡轮机的出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间，稳流管体1内设置有多个自稳流管体1的轴心径向辐射延伸至稳流管体1内壁的稳流叶片2，且稳流叶片2贯穿稳流管体1的轴向。

通过将上述气体稳流装置连接于增压器的涡轮机出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间，通过涡轮机出口导出的尾气，经过气体稳流装置时，稳流叶片能够对旋流气体进行切割，通过稳流叶片与稳流管体所形成的流道腔体将旋流变成稳定平顺的流体，气流更加均匀，避免了流体局部过密或过疏的情况发生，而后稳定均匀的流体从稳流管体流出并从紧耦合后处理的最上游进气口流入紧耦合后处理中，由于流入紧耦合后处理中的流体为稳定均匀的，因此尾气流体能够充分与后处理中的催化剂接触并反应，且无热量损失，继而提高了后处理的转化效率，降低紧耦合后处理的尾气中NOx和PM的排放。

在一些具体的实施方案中，为了加强稳流叶片2的稳流效果，上述稳流叶片2优选设计成沿稳流管体1轴向方向呈上下交替起伏的波浪形结构。通过设计成成波浪形的结构，使得旋动的密集流体撞击至波浪形表面后被打散后延两个稳流叶片之间的流道流出，稳流效果更好，导出的气流更加均匀。

进一步的实施方案中，为了增强稳流管体的稳流的均匀性，上述稳流管体1对应与涡轮机出口连接的一端的端口处还设置有与稳流叶片2一一对应布置分流叶片3，且分流叶片3所在平面均与稳流管体1的轴心呈预设倾角布置。通过具有预设倾角布置的分流叶片对进入稳流管体的旋流气流进行切割，对旋流进行分割打散，更有效的消除了旋流。

在一些具体的实施方案中，为了使得稳流叶片和分流叶片的设置更加方便，在稳流管体1的中心位置还设置有固定管4，稳流叶片2的一端固定在固定管4的外壁上，稳流叶片2的另一端固定在稳流管体1的内壁上；分流叶片3的一端固定在固定管4的外壁上，分流叶片3的另一端固定在稳流管体1的内壁上。

进一步的实施方案中，为了使得稳流管体的截面内稳流截面最大化，在固定管4的内部还设置有贯穿固定管4的轴向布置的导流叶片5。通过设置导流叶片可以对固定管的管体通道内的流体进行稳流。

更进一步的实施方案中，上述导流叶片5具体可以为自固定管4的中心均匀分布的C形板。当然可以理解的是，采用C形板的导流叶片仅仅是本实用新型实施例的优选举例而已，实际应用过程中，还可以选择设计成本领域技术人员常用的其他导流叶片的结构。

需要说明的是，为了使得稳流管体内流体的稳流后更加均匀、稳定，上述稳流叶片2优选设计成沿稳流管体1的轴心的周向均匀布置。

另外，本实用新型还提供了一种紧耦合后处理系统，增压器的涡轮机出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间设置有上述任一方案所描述的气体稳流装置。由于上述气体稳流装置具有上述技术效果，因此具有上述气体稳流装置的紧耦合后处理系统也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

除此之外，需要说明的是，上述气体稳流装置可以直接封装于涡轮机出口处。当然也可以采用分体式安装的结构，比如涡轮机出口处设置对应的连接结构，比如连接法兰或连接螺纹等。

此外，申请人对稳流装置进行仿真计算，使用旋流装置代替增压器进行计算，计算结果明显体现出经过稳流装置后气体由旋流状态改成平稳流动，证明了稳流装置的稳流作用，同时，经过稳流装置气体阻力升高仅0.55kpa，对排气背压影响不大。

以上对本实用新型所提供的气体稳流装置及紧耦合后处理系统进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种气体稳流装置，应用于发动机的紧耦合后处理中，其特征在于，包括稳流管体(1)，所述稳流管体(1)连接于增压器的涡轮机的出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间，所述稳流管体(1)内设置有多个自所述稳流管体(1)的轴心径向辐射延伸至所述稳流管体(1)内壁的稳流叶片(2)，且所述稳流叶片(2)贯穿所述稳流管体(1)的轴向。

2.如权利要求1所述的气体稳流装置，其特征在于，所述稳流叶片(2)沿所述稳流管体(1)轴向方向呈上下交替起伏的波浪形结构。

3.如权利要求1所述的气体稳流装置，其特征在于，所述稳流管体(1)对应与所述涡轮机出口连接的一端的端口处还设置有与所述稳流叶片(2)一一对应布置分流叶片(3)，且所述分流叶片(3)所在平面均与所述稳流管体(1)的轴心呈预设倾角布置。

4.如权利要求3所述的气体稳流装置，其特征在于，所述稳流管体(1)的中心位置还设置有固定管(4)，所述稳流叶片(2)的一端固定在所述固定管(4)的外壁上，所述稳流叶片(2)的另一端固定在所述稳流管体(1)的内壁上；所述分流叶片(3)的一端固定在所述固定管(4)的外壁上，所述分流叶片(3)的另一端固定在所述稳流管体(1)的内壁上。

5.如权利要求4所述的气体稳流装置，其特征在于，所述固定管(4)的内部还设置有贯穿所述固定管(4)的轴向布置的导流叶片(5)。

6.如权利要求5所述的气体稳流装置，其特征在于，所述导流叶片(5)为自所述固定管(4)的中心均匀分布的C形板。

7.如权利要求1-6中任一项所述的气体稳流装置，其特征在于，所述稳流叶片(2)沿所述稳流管体(1)的轴心的周向均匀布置。

8.一种紧耦合后处理系统，其特征在于，增压器的涡轮机出口和紧耦合后处理的最上游进气口之间设置有如权利要求1-7中任一项所述的气体稳流装置。

9.如权利要求8所述的紧耦合后处理系统，其特征在于，所述气体稳流装置封装于所述涡轮机出口处。

Images