CN213450561U - 混合管组件、混合腔组件以及尾气后处理封装 - Google Patents

Abstract

一种混合管组件，其包括旋流管以及尿素破碎管。所述尿素破碎管沿轴向延伸，所述尿素破碎管的外壁上设有若干尿素破碎槽。所述尿素破碎槽沿所述轴向的长度大于沿垂直于所述轴向的径向的宽度。本实用新型还涉及包括所述混合管组件的混合腔组件以及尾气后处理封装。相较于现有技术，本实用新型通过设置尿素破碎槽，有利于将尿素颗粒进行进一步的破碎，从而降低了尿素结晶的风险并且提高了氨均匀性。另外，当尿素液滴在所述尿素破碎槽的局部形成液膜时，该液膜也能够在气流的吹动和/或重力的作用下沿着所述轴向移动，降低了因液膜长时间在某一局部停留而产生尿素结晶的风险。

Description

混合管组件、混合腔组件以及尾气后处理封装

技术领域

本实用新型涉及一种混合管组件、混合腔组件以及尾气后处理封装，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。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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种抗尿素结晶能力较好的混合管组件、混合腔组件以及尾气后处理封装。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种混合管组件，其包括旋流管以及与所述旋流管相配合的尿素破碎管，所述旋流管设有第一内腔体、若干旋流片以及对应于所述旋流片的气流入口；所述尿素破碎管沿轴向延伸，所述尿素破碎管的外壁上设有若干尿素破碎槽，所述尿素破碎槽沿所述轴向的长度大于沿垂直于所述轴向的径向的宽度。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述尿素破碎槽分为若干组，其中每一组尿素破碎槽沿所述尿素破碎管的圆周方向形成在所述尿素破碎管的外壁上，所述若干组尿素破碎槽沿所述轴向间隔设置。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述尿素破碎管位于所述第一内腔体中，所述尿素破碎管设有第一端以及凸出所述第一端的至少一个第一固定爪，所述第一固定爪固定于所述旋流管的内壁的一端。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述尿素破碎管设有与所述第一端相对的第二端以及凸出所述第二端的至少一个第二固定爪，所述第二固定爪固定于所述旋流管的内壁的另一端。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述混合管组件包括与所述旋流管相连接的连接管，所述连接管设有与所述第一内腔体相连通的第二内腔体以及用以让气流流出若干气流穿孔，所述尿素破碎管延伸入所述第二内腔体中。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述尿素破碎管设有与所述第一端相对的第二端以及凸出所述第二端的至少一个第二固定爪，所述第二固定爪固定于所述连接管的内壁。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述尿素破碎管与所述旋流管相连，且所述尿素破碎管位于所述旋流管的下游。

本实用新型还揭示了一种混合腔组件，其包括混合腔壳体以及安装于所述混合腔壳体内的混合管组件，所述混合腔壳体设有用以与第一后处理载体组件相连通的第一开口、用以与第二后处理载体组件相连通的第二开口、与所述第一开口相连通的第一腔体以及与所述第二开口相连通的第二腔体；所述混合管组件为前述的混合管组件，所述旋流管位于所述第一腔体中，所述第一内腔体通过所述气流入口与所述第一腔体相连通。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述混合腔壳体设有用以安装尿素喷嘴的安装座，所述尿素喷嘴用以向所述旋流管和/或所述尿素破碎管中喷射雾化的尿素液滴。

本实用新型还揭示了一种尾气后处理封装，其包括第一后处理载体组件、第二后处理载体组件、位于所述第一后处理载体组件的上游的第三后处理载体组件以及连接所述第一后处理载体组件与所述第二后处理载体组件的混合腔组件，其中所述第一后处理载体组件为柴油颗粒捕集器，所述第二后处理载体组件为选择性催化还原剂，所述第三后处理载体组件为柴油氧化催化器；所述混合腔组件包括混合腔壳体以及安装于所述混合腔壳体内的混合管组件，所述混合腔壳体设有用以与所述第一后处理载体组件相连通的第一开口、用以与所述第二后处理载体组件相连通的第二开口、与所述第一开口相连通的第一腔体以及与所述第二开口相连通的第二腔体；所述混合管组件为前述的混合管组件，所述旋流管位于所述第一腔体中，所述第一内腔体通过所述气流入口与所述第一腔体相连通。

相较于现有技术，本实用新型通过设置尿素破碎槽，有利于将尿素颗粒进行进一步的破碎，使之成为更小的颗粒，从而降低了尿素结晶的风险并且提高了氨均匀性。另外，当尿素液滴在所述尿素破碎槽的局部形成液膜时，该液膜也能够在气流的吹动和/或重力的作用下沿着所述轴向移动，降低了因液膜长时间在某一局部停留而产生尿素结晶的风险。

附图说明

图1是本实用新型尾气后处理封装的示意图。

图2是本实用新型混合腔组件在第一实施方式中的立体示意图。

图3是图2的部分立体分解图。

图4是去除图2中混合腔壳体后的立体示意图。

图5是图4的立体分解图。

图6是图5中尿素破碎管的主视图。

图7是沿图2中A-A线的剖面示意图。

图8是沿图2中B-B线的剖面示意图。

图9是本实用新型混合腔组件在第二实施方式中的立体示意图。

图10是沿图9中C-C线的剖面示意图。

图11是图9中旋流管、尿素破碎管、扩散锥以及隔板组装在一起时的立体示意图。

图12是图11的立体分解图。

图13是图12中尿素破碎管的主视图。

图14是另一实施方式中的混合管组件的立体示意图。

图15是图14的立体分解图。

图16是尿素破碎管的尿素破碎槽在第二实施方式中的示意图。

图17是尿素破碎管的尿素破碎槽在第三实施方式中的示意图。

图18是尿素破碎管的尿素破碎槽在第四实施方式中的示意图。

图19是尿素破碎管的尿素破碎槽在第五实施方式中的示意图。

具体实施方式

请参照图1所示，本实用新型揭示了一种尾气后处理封装，其包括第一后处理载体组件1、第二后处理载体组件2、位于所述第一后处理载体组件1的上游的第三后处理载体组件3以及连接所述第一后处理载体组件1与所述第二后处理载体组件2的混合腔组件4。在本实用新型的一种实施方式中，所述第一后处理载体组件1为柴油颗粒捕集器(DPF)，所述第二后处理载体组件2为选择性催化还原剂(SCR)，所述第三后处理载体组件3为柴油氧化催化器(DOC)。

请参照图2至图8所示，在本实用新型的第一实施方式中，所述混合腔组件4包括混合腔壳体5以及安装于所述混合腔壳体5内的混合管组件6。所述混合腔壳体5设有用以与第一后处理载体组件1相连通的第一开口51、用以与第二后处理载体组件2相连通的第二开口52、与所述第一开口51相连通的第一腔体53、与所述第二开口52相连通的第二腔体54、以及位于所述第一腔体53和所述第二腔体54之间的隔板55。

所述混合管组件6包括位于所述第一腔体53中的旋流管61、位于所述第二腔体54中的连接管62、位于所述第一腔体53内且部分包围所述旋流管61的弧形板63、安装在所述旋流管61和所述连接管62中的尿素破碎管64、以及固定在所述连接管62的底部且位于所述尿素破碎管64的底部的尿素破碎板65。

所述旋流管61设有第一内腔体611、若干旋流片612以及对应于所述旋流片612的气流入口613。所述第一内腔体611通过所述气流入口613与所述第一腔体53相连通。所述连接管62设有与所述第一内腔体611相连通的第二内腔体621，所述第二内腔体621与所述第二腔体54相连通。所述连接管的管壁上设有若干气流穿孔622。所述弧形板63部分包围所述旋流片612，从而使来自所述第一开口51的尾气需绕过所述弧形板63，才能自所述气流入口613进入所述旋流管61。在本实用新型图示的实施方式中，所述弧形板63的横截面呈C形。所述弧形板63的中心轴O1与所述旋流管61的中心轴O2平行，所述混合腔组件4包括位于所述弧形板63和所述旋流管61之间的弧形气流通道60。

所述混合腔壳体5设有用以安装尿素喷嘴7的安装座531，所述尿素喷嘴7用以向所述旋流管61中喷射雾化的尿素液滴。所述混合腔壳体5设有靠近所述安装座531且位于所述第一腔体53的内侧的第一安装面532。

所述弧形板63的一端设有固定于所述第一安装面532上的第一安装爪631，所述弧形板63的另一端设有固定于所述隔板55上的第二安装爪632。所述弧形板63还设有位于所述第一安装爪631的旁侧的狭槽630，所述狭槽630与所述弧形气流通道60相连通，以调整背压。在本实用新型图示的实施方式中，所述第一安装爪631为若干个，所述狭槽630位于相邻两个第一安装爪631之间。

此外，所述混合腔组件4包括位于所述第二腔体54内且位于所述连接管62的底部的端部组件8。所述端部组件8大致呈“船形”。所述端部组件8包括底壁81、自所述底壁81的四周向上延伸的周壁82以及由所述底壁81和所述周壁82共同围成的缓冲腔83。所述周壁82设有面向所述第二后处理载体组件2的第一侧壁821、与所述第一侧壁821相对设置的第二侧壁822、位于所述第一侧壁821和所述第二侧壁822之间的第一弧形壁823以及第二弧形壁824。所述第一侧壁821设有让尾气和尿素液滴的混合气流流过的若干第一气流穿孔825，从而有利于将混合气流导向下游的第二后处理载体组件2的端面。所述第二侧壁822未设置任何穿孔，从而避免混合气流向远离所述第二后处理载体组件2的一侧流动以形成死区。所述第一弧形壁823以及所述第二弧形壁824用以将所述混合气流形成旋流，从而增加混合距离，提高尿素液滴的蒸发。优选地，所述底壁81呈倾斜状，且所述底壁81靠近所述第一侧壁821的一端比靠近所述第二侧壁822的一端低；如此设置，即使形成液膜，液膜也会顺着该倾斜的底壁81向所述第二后处理载体组件2的一侧流出，避免因液膜不断累积而产生尿素结晶。优选地，所述第一侧壁821的底部设有导流槽826，以利于将液体向外流出；同时，导流槽826还能够当混合气流流出缓冲腔83时，对混合气流的均匀性起到调节作用。

此外，所述混合腔组件4还可以包括位于所述缓冲腔83中的调节板84，所述调节板84设有若干通孔841，从而能够对尿素液滴起到进一步的破碎作用。所述调节板84设有底面842，其中所述底面842靠近所述第一侧壁821的一端比靠近所述第二侧壁822的一端低。如此设置，即使形成液膜，液膜也会顺着该倾斜的底面842向所述第二后处理载体组件2的一侧流出，避免因液膜不断累积而产生尿素结晶。

所述混合腔组件4还设有气流分配板85，所述气流分配板85设有若干第二气流穿孔851，所述气流分配板85与所述第一侧壁821位于所述缓冲腔83的同一侧。如此设置，尾气和尿素液滴的混合气流能够穿过第一气流穿孔825和第二气流穿孔851，从而有利于将混合气流均匀分布于所述第二后处理载体组件2的端面。

所述尿素破碎管64位于所述第一内腔体611和所述第二内腔体621中，所述尿素破碎管64沿轴向M延伸，所述尿素破碎管64的外壁上设有若干尿素破碎槽641，所述尿素破碎槽641沿所述轴向M的长度L大于沿垂直于所述轴向M的径向N的宽度W。所述尿素破碎槽641有利于将尿素颗粒进行进一步的破碎，使之成为更小的颗粒，从而降低了尿素结晶的风险并且提高了氨均匀性。另外，当尿素液滴在所述尿素破碎槽641的局部形成液膜时，该液膜也能够在气流的吹动和/或重力的作用下沿着所述轴向M移动。移动的液膜有利于吸收气流的温度，从而有利于自身的蒸发。这种设计避免了液膜长时间在某一局部停留，从而极大的降低了尿素结晶风险。在所述尿素破碎管64累积的液膜即使因不能及时蒸发而滴入所述端部组件8，其也能够通过调节板84上的通孔841对其进行再次破碎，从而有利于尿素液滴的蒸发，降低了尿素结晶风险。

请参照图6和图7所示，所述尿素破碎槽641分为若干组(例如四组)，其中每一组尿素破碎槽641沿所述尿素破碎管64的圆周方向形成在所述尿素破碎管的外壁上，所述若干组尿素破碎槽641沿所述轴向M间隔设置。所述尿素破碎管64设有第一端642、与所述第一端642相对的第二端643、凸出所述第一端642的至少一个第一固定爪644以及凸出所述第二端643的至少一个第二固定爪645。

请参照图7所示，在本实用新型的一种实施方式中，所述尿素破碎管64位于所述第一内腔体611和所述第二内腔体621中。所述第一固定爪644固定于所述旋流管61的内壁的一端，所述第二固定爪645固定于所述连接管62的内壁。

使用时，柴油发动机的尾气经过第三后处理载体组件3和第一后处理载体组件1，并穿过第一开口51进入到第一腔体53中；由于所述弧形板63将面向所述第一开口51的旋流片612覆盖住了，因此来自所述第一开口51的尾气需绕过所述弧形板63，才能自所述气流入口613进入所述旋流管61。如此设置，避免了自所述第一开口51流入的尾气大量直接冲向所述旋流管61，从而造成气流分配的不均匀，有利于提高抗尿素结晶的能力。在此过程中，绝大部分尾气从两侧自背对所述第一开口51的气流入口613或者经弧形气流通道60自面向所述第一开口51的气流入口613进入所述旋流管61；少部分尾气自狭槽630流向所述旋流管61。尾气在旋流片612的导引下旋转进入到旋流管61中；尾气与尿素液滴在旋流管61中进行混合并形成向下的旋转气流；气流在向下流动的过程中，在尿素破碎管64作用下将尿素液滴进一步破碎；随后，一部分混合气流进一步地与尿素破碎板65发生碰撞，从而进一步对尿素液滴进行破碎；一部分混合气流向下继续流动直至与所述端部组件8的底壁81；此时，一部分混合气流受到底壁81的阻挡，发生回转并向上流动；回转的混合气流沿着第一弧形壁823以及第二弧形壁824产生旋流，并穿过第一气流穿孔825和第二气流穿孔851均匀地流向所述第二后处理载体组件2的端面。

请参照图9至图13所示，其揭示了本实用新型混合腔组件4的第二实施方式。第二实施方式中的混合腔组件4与第一实施方式中的混合腔组件4的主要区别在于：第二实施方式中的混合腔组件4未设置弧形板63、连接管62和尿素破碎板65；另外，增加了连接在所述旋流管61的底部的扩散锥66，所述扩散锥66的底部固定于所述隔板55。相应的，在第二实施方式中的混合腔组件4中，尿素破碎管64的长度有所缩短，尿素破碎槽641的分布有所变化。

具体地，所述尿素破碎管64位于所述第一内腔体611中，所述第一固定爪644固定于所述旋流管61的内壁的一端，所述第二固定爪645固定于所述旋流管61的内壁的另一端。

请参照图14和图15所示，在所述混合管组件6的另一实施方式中，所述尿素破碎管64与所述旋流管61相连，且所述尿素破碎管64位于所述旋流管61的下游。

请参照图16至图19所示，在其它实施方式中，所述尿素破碎槽641的形状也可以为矩形、梯形或者不规则的形状，只要满足所述尿素破碎槽641沿所述轴向M的长度L大于沿垂直于所述轴向M的径向N的宽度W即可。

以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，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实用新型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实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种混合管组件，其特征在于，包括旋流管以及与所述旋流管相配合的尿素破碎管，所述旋流管设有第一内腔体、若干旋流片以及对应于所述旋流片的气流入口；所述尿素破碎管沿轴向延伸，所述尿素破碎管的外壁上设有若干尿素破碎槽，所述尿素破碎槽沿所述轴向的长度大于沿垂直于所述轴向的径向的宽度。

2.如权利要求1所述的混合管组件，其特征在于：所述尿素破碎槽分为若干组，其中每一组尿素破碎槽沿所述尿素破碎管的圆周方向形成在所述尿素破碎管的外壁上，所述若干组尿素破碎槽沿所述轴向间隔设置。

3.如权利要求1所述的混合管组件，其特征在于：所述尿素破碎管位于所述第一内腔体中，所述尿素破碎管设有第一端以及凸出所述第一端的至少一个第一固定爪，所述第一固定爪固定于所述旋流管的内壁的一端。

4.如权利要求3所述的混合管组件，其特征在于：所述尿素破碎管设有与所述第一端相对的第二端以及凸出所述第二端的至少一个第二固定爪，所述第二固定爪固定于所述旋流管的内壁的另一端。

5.如权利要求3所述的混合管组件，其特征在于：所述混合管组件包括与所述旋流管相连接的连接管，所述连接管设有与所述第一内腔体相连通的第二内腔体以及用以让气流流出若干气流穿孔，所述尿素破碎管延伸入所述第二内腔体中。

6.如权利要求5所述的混合管组件，其特征在于：所述尿素破碎管设有与所述第一端相对的第二端以及凸出所述第二端的至少一个第二固定爪，所述第二固定爪固定于所述连接管的内壁。

7.如权利要求1所述的混合管组件，其特征在于：所述尿素破碎管与所述旋流管相连，且所述尿素破碎管位于所述旋流管的下游。

8.一种混合腔组件，其包括混合腔壳体以及安装于所述混合腔壳体内的混合管组件，所述混合腔壳体设有用以与第一后处理载体组件相连通的第一开口、用以与第二后处理载体组件相连通的第二开口、与所述第一开口相连通的第一腔体以及与所述第二开口相连通的第二腔体；其特征在于：所述混合管组件为权利要求1至7项中任意一项所述的混合管组件，所述旋流管位于所述第一腔体中，所述第一内腔体通过所述气流入口与所述第一腔体相连通。

9.如权利要求8所述的混合腔组件，其特征在于：所述混合腔壳体设有用以安装尿素喷嘴的安装座，所述尿素喷嘴用以向所述旋流管和/或所述尿素破碎管中喷射雾化的尿素液滴。

10.一种尾气后处理封装，其包括第一后处理载体组件、第二后处理载体组件、位于所述第一后处理载体组件的上游的第三后处理载体组件以及连接所述第一后处理载体组件与所述第二后处理载体组件的混合腔组件，其中所述第一后处理载体组件为柴油颗粒捕集器，所述第二后处理载体组件为选择性催化还原剂，所述第三后处理载体组件为柴油氧化催化器；所述混合腔组件包括混合腔壳体以及安装于所述混合腔壳体内的混合管组件，所述混合腔壳体设有用以与所述第一后处理载体组件相连通的第一开口、用以与所述第二后处理载体组件相连通的第二开口、与所述第一开口相连通的第一腔体以及与所述第二开口相连通的第二腔体；其特征在于：所述混合管组件为权利要求1至7项中任意一项所述的混合管组件，所述旋流管位于所述第一腔体中，所述第一内腔体通过所述气流入口与所述第一腔体相连通。

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