CN212690147U - 一种紧耦合式后处理器及其尿素混合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种紧耦合式后处理器及其尿素混合装置，包括DOC后处理器、DOC后处理器隔热罩、尿素喷嘴、尿素混合装置、SCRF后处理器隔热罩以及SCRF后处理器；所述DOC后处理器隔热罩安装于DOC后处理器外部，DOC后处理器连接尿素混合装置的一端，尿素混合装置的另一端连接SCRF后处理器，所述SCRF后处理器隔热罩安装于SCRF后处理器外部，尿素喷嘴安装于尿素混合装置上部；所述尿素混合装置包括三通连接管、尿素喷嘴底座、上端盖，旋流孔管、下端盖以及翅片混合器。本实用新型解决了狭小空间下的尿素混合、分解，同时保证较小的排气背压和较低的尿素结晶风险。

Description

一种紧耦合式后处理器及其尿素混合装置

技术领域

本实用新型涉及一种紧耦合式后处理器及其尿素混合装置，属于柴油机尾气后处理设备领域。

背景技术

在SCR系统应用技术中，如何将喷入的尿素和发动机废气进行均匀混合并完成对尿素的二次破碎、减少尿素在混合器位置的结晶风险是整个开发过程中的关键。柴油版乘用车紧耦合式后处理器由于安装于发动机仓内，布置空间紧凑，混合装置设计难度较大。

如何在紧凑的布置空间下提高氨气混合效率、降低排期背压和避免尿素结晶是解决紧耦合后处理器开发的难点问题。常规重型柴油车的做法是将混合腔做大来降低排期背压，并通过强旋流等手段尽量增加混合距离，从而提高氨气混合效率同时降低尿素结晶风险。但紧耦合式后处理器通过增加混合腔和混合距离实现这一目标较难实现。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种紧耦合式后处理器及其尿素混合装置，解决狭小空间下的尿素混合、分解，同时保证较小的排气背压和较低的尿素结晶风险。

按照本实用新型提供的技术方案：一种紧耦合式后处理器及其尿素混合装置，包括DOC后处理器、DOC后处理器隔热罩、尿素喷嘴、尿素混合装置、SCRF后处理器隔热罩以及SCRF后处理器；所述DOC后处理器隔热罩安装于DOC后处理器外部，DOC后处理器连接尿素混合装置的一端，尿素混合装置的另一端连接SCRF后处理器，所述SCRF后处理器隔热罩安装于SCRF后处理器外部，尿素喷嘴安装于尿素混合装置上部；

所述尿素混合装置包括三通连接管、尿素喷嘴底座、上端盖，旋流孔管、下端盖以及翅片混合器；所述旋流孔管下端插入下端盖中并固定，旋流孔管上端固定在上端盖下方，上端盖、旋流孔管和下端盖一同插入三通连接管并固定；所述尿素喷嘴底座固定在上端盖上方，尿素喷嘴底座与尿素喷嘴连接；所述翅片混合器安装于三通连接管和SCRF后处理器进口位置。

进一步地，所述翅片混合器为切割成型的翅片卷制而成，上方翅片上下交错。

进一步地，所述旋流孔管上方管口开有两个长槽，旋流孔管上部周设若干翅片槽孔，旋流孔管下部排布若干尿素破碎孔。

进一步地，所述DOC后处理器内设置DOC催化剂，所述SCRF后处理器内设置SCRF催化剂。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1. 根据紧耦合后处理器特点，上下布置两个净化器，中间用U型连接管连接，并同时布置尿素混合装置。紧耦合式的布置减少了温度损失，提高了SCRF的平均排温。

2. 在连接管中布置旋流管，借用旋流孔管产生的强旋流提高尿素的分解速率，同时降低尿素在连接管壁面上的液膜累积，大大降低了尿素结晶风险。

3. 连接管下方采用卷制的翅片混合器进行二次混合和破碎，不但能够促进尿素的快速分解，还能够进一步提升氨气在SCRF端面上的分布均匀度。

4. 旋流孔管安装于三通连接管内部，三通连接管采用扩口冲压件，既保证结构的紧凑性，又有效降防止旋流管带来的背压过大问题。

附图说明

图1为本实用新型的轴侧图。

图2为本实用新型的正视图。

图3为本实用新型的分解示意图。

图4为本实用新型尿素混合装置的分解示意图。

图5为本实用新型的剖视图。

图6为本实用新型的翅片混合器结构示意图。

图7为本实用新型的旋流混合器结构示意图。

附图标记说明：1-DOC后处理器、2- DOC后处理器隔热罩、3-尿素喷嘴、4-尿素混合装置、5- SCRF后处理器隔热罩、6-SCRF后处理器、11-DOC催化剂、41-三通连接管、42-尿素喷嘴底座、43-上端盖、44-旋流孔管、45-下端盖、46-翅片混合器、441-长槽、442-翅片槽孔、443-尿素破碎孔、61-SCRF催化剂。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，一种紧耦合式后处理器及其尿素混合装置，包括DOC后处理器1、DOC后处理器隔热罩2、尿素喷嘴3、尿素混合装置4、SCRF后处理器隔热罩5以及SCRF后处理器6；所述DOC后处理器隔热罩2安装于DOC后处理器1外部，DOC后处理器1连接尿素混合装置4的一端，尿素混合装置4的另一端连接SCRF后处理器6，所述SCRF后处理器隔热罩5安装于SCRF后处理器6外部，尿素喷嘴3安装于尿素混合装置4上部，用以提供还原剂尿素；

如图3、图4和图5所示，所述尿素混合装置4包括三通连接管41、尿素喷嘴底座42、上端盖43，旋流孔管44、下端盖45以及翅片混合器46；所述旋流孔管44下端插入下端盖45中并固定，旋流孔管44上端固定在上端盖43下方，上端盖43、旋流孔管44和下端盖45一同插入三通连接管41并固定；所述尿素喷嘴底座42固定在上端盖43上方，尿素喷嘴底座42与尿素喷嘴3连接；所述翅片混合器46安装于三通连接管41和SCRF后处理器6进口位置。

如图6所示，所述翅片混合器46为切割成型的翅片卷制而成，上方翅片上下交错，用以形成扰动气流，提高混合效果。

如图7所示，所述旋流孔管44上方管口开有两个长槽441，用以从上方引入气流，防止尿素在喷嘴底座位置累积和结晶。旋流孔管44上部周设若干翅片槽孔442，形成强旋转气流，再通过旋流孔管44下部排布若干尿素破碎孔443进行尿素的破碎。

所述DOC后处理器1内设置DOC催化剂11，所述SCRF后处理器6内设置SCRF催化剂61。

工作过程：当气流进入尿素混合装置4时，部分气流从旋流孔管4-4上方的长槽引入旋流孔管4-4上端，防止尿素在喷嘴底座处结晶。大部分气流通过旋流孔管4-4上的翅片槽孔形成强旋转气流，带着喷入的尿素进入旋流孔管下部，并在下部孔管处完成第一次尿素破碎，并完成快速蒸发和分解。破碎后的尿素颗粒和强旋转气流进一步扩散，通过三通连接管4-1末端时，在翅片混合器4-6上完成第二次破碎和分解。同时，翅片混合器形成的扰动气流，裹挟着尿素分解形成的氨气进入SCRF前端面，从而进一步提升了SCRF前端面的氨气分布均匀度。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种紧耦合式后处理器及其尿素混合装置，其特征是，包括DOC后处理器（1）、DOC后处理器隔热罩（2）、尿素喷嘴（3）、尿素混合装置（4）、SCRF后处理器隔热罩（5）以及SCRF后处理器（6）；所述DOC后处理器隔热罩（2）安装于DOC后处理器（1）外部，DOC后处理器（1）连接尿素混合装置（4）的一端，尿素混合装置（4）的另一端连接SCRF后处理器（6），所述SCRF后处理器隔热罩（5）安装于SCRF后处理器（6）外部，尿素喷嘴（3）安装于尿素混合装置（4）上部；

所述尿素混合装置（4）包括三通连接管（41）、尿素喷嘴底座（42）、上端盖（43），旋流孔管（44）、下端盖（45）以及翅片混合器（46）；所述旋流孔管（44）下端插入下端盖（45）中并固定，旋流孔管（44）上端固定在上端盖（43）下方，上端盖（43）、旋流孔管（44）和下端盖（45）一同插入三通连接管（41）并固定；所述尿素喷嘴底座（42）固定在上端盖（43）上方，尿素喷嘴底座（42）与尿素喷嘴（3）连接；所述翅片混合器（46）安装于三通连接管（41）和SCRF后处理器（6）进口位置。

2.如权利要求1所述紧耦合式后处理器及其尿素混合装置，其特征是，所述翅片混合器（46）为切割成型的翅片卷制而成，上方翅片上下交错。

3.如权利要求1所述紧耦合式后处理器及其尿素混合装置，其特征是，所述旋流孔管（44）上方管口开有两个长槽（441），旋流孔管（44）上部周设若干翅片槽孔（442），旋流孔管（44）下部排布若干尿素破碎孔（443）。

4.如权利要求1所述紧耦合式后处理器及其尿素混合装置，其特征是，所述DOC后处理器（1）内设置DOC催化剂（11），所述SCRF后处理器（6）内设置SCRF催化剂（61）。

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