CN214330729U - 一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器 - Google Patents

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蔡龙
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Abstract

本实用新型公开了一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，旨在提供一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，其技术方案要点是：包括尿素喷射器，尿素喷射器尾部连接安装有喷射底座，喷射底座地面固定安装有端盖，端盖下方连接内部设有空腔体的外壳，外壳的翻边焊接有进气直管，端盖中心处设有与进气直管相互垂直的旋流混合孔管，旋流混合孔管靠近端盖一侧呈扩口形状。

Description

一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器
技术领域
本实用新型涉及车用柴油发动机尾气后处理技术领域，特别涉及一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器。
背景技术
随着我国第五、六阶段重型车尾气污染物排放限制值标准的逐步实施，以氨为还原剂的选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，缩写SCR)系统，逐渐成为各整车厂、发动机厂和后处理供应商降低氮氧化物(NOX)的主要技术路线。在催化剂的催化作用下，尿素中分解出来的氨气(NH3)与发动机尾气中的氮氧化物(NOX)发生氧化还原反应，生成氮气(N2)和水(H2O)，从而降低NOX排放，满足国五及国六以上排放。
SCR系统的关键技术在于提高NH3与废气的混合均匀性，同时降低尿素结晶风险。现有的尿素混合器，使分解出来的NH3与废气中NOX混合的均匀性较低，同时使尿素发生结晶风险较大，导致NOX转化效率低，从而影响整车的排放水平。国五、国六排放法规中对NOX排放限值提出了更高的要求，尿素喷射量也会相应增加，这就要求现有SCR系统的混合器提升氨混合效果，将尿素结晶风险降至最低，同时满足结构紧凑、简单的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，NH3与废气混合效果好、尿素结晶风险低、结构紧凑、简单可靠的尿素喷射混合单元，使柴油车的氮氧化物 (NOX)排放满足国五、国六排放标准的优点。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，包括尿素喷射器，所述尿素喷射器尾部连接安装有喷射底座，所述喷射底座底面固定安装有端盖，所述端盖下方连接内部设有空腔体的外壳，所述外壳的翻边焊接有进气直管，所述端盖中心处设有与进气直管相互垂直的旋流混合孔管，所述旋流混合孔管靠近端盖一侧呈扩口形状。
通过采用上述技术方案，发动机尾气气流通过进气直管进入混合器，一部分气流通过旋流叶片的导流进入旋流混合孔管，并在旋流混合孔管内发生强烈的旋转；另一部分气流通过小孔进入旋流混合孔管，小孔的节流作用，使气流速度提高，并在旋流混合孔管内形成强烈的紊流。喷射器正好将尿素溶液喷到旋流混合孔管的中心轴线处，这样，尿素溶液迅速与强烈运动的气流发生混合，避免尿素溶液直接喷射到混合管的壁面上，降低尿素结晶风险。气流与尿素溶液充分混合之后，从旋流混合孔管左端流出，通过SCR催化剂载体，在催化剂的作用下，尿素溶液中国分解出来的氨气(NH3)与发动机尾气中的氮氧化物 (NOX)发生还原反应，达到净化尾气的目的。旋流混合孔管右端的扩口形状，可以使刚从尿素喷射器喷出的尿素溶液，有一定的扩散空间，从而避免与旋流混合孔管发生碰壁、引起尿素结晶。
进一步设置：所述旋流混合孔管前后两端面互相贯通，所述旋流混合孔管靠近端盖一侧的表面设有6至14片旋流叶片，所述旋流混合孔管远离端盖一侧的表面设有直径为φ5 至φ10的通孔，所述通孔排布为3列10行。
通过采用上述技术方案，一部分气流通过旋流叶片的导流进入旋流混合孔管，并在旋流混合孔管内发生强烈的旋转；另一部分气流通过小孔进入旋流混合孔管，小孔的节流作用，使气流速度提高，并在旋流混合孔管内形成强烈的紊流。
进一步设置：所述旋流混合孔管的轴线与进气直管的轴线呈90°夹角。
通过采用上述技术方案，喷射器正好将尿素溶液喷到旋流混合孔管的中心轴线处，这样，尿素溶液迅速与强烈运动的气流发生混合，避免尿素溶液直接喷射到混合管的壁面上，降低尿素结晶风险。
进一步设置：所述尿素喷射器与喷射底座通过螺栓螺母固定连接。
通过采用上述技术方案，通过螺栓螺母连接可保证尿素喷射器与喷器底座的稳定性。
进一步设置：所述尿素喷射器用于将尿素溶液直接喷射到旋流混合孔管的气流的中心。
通过采用上述技术方案，这样尿素溶液迅速与强烈运动的气流发生混合，避免尿素溶液直接喷射到混合管的壁面上，降低尿素结晶风险
进一步设置：所述旋流混合孔管与外壳、端盖焊接连接。
通过采用上述技术方案，旋流混合孔管不锈钢板打孔、圈圆、冲压成型，并将毛刺打磨光滑，与外壳、端盖进行高强度焊接，稳定性好。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：采用旋流混合孔管，气流通过旋流叶片与小孔进入混合管时，会发生强烈的旋转，使进入其中的尿素溶液与发动机尾气充分混合，混合效果好；喷射器将尿素溶液直接喷射到旋流混合孔管的气流的中心，可以避免尿素溶液碰壁，降低尿素结晶的风险；旋流混合孔管右端呈扩口形状，可以避免混合管右端出现尿素结晶。
附图说明
图1是尿素混合器结构及进气方向示意图；
图2是尿素混合器整体结构示意图。
图中，1、尿素喷射器；2、喷射底座；3、端盖；4、外壳；5、进气直管；6、旋流混合孔管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，如图1、图2所示，包括尿素喷射器1，尿素喷射器1尾部连接安装有喷射底座2，喷射底座2底面固定安装有端盖3，端盖3下方连接内部设有空腔体的外壳4，外壳4的翻边焊接有进气直管5。端盖3中心处设有与进气直管5相互垂直的旋流混合孔管6，旋流混合孔管6的轴线与进气直管5的轴线呈90°夹角，旋流混合孔管6靠近端盖3一侧呈扩口形状，旋流混合孔管6前后两端面互相贯通，所述旋流混合孔管6靠近端盖3一侧的表面设有6至14片旋流叶片，旋流混合孔管6远离端盖3一侧的表面设有直径为φ5至φ10的通孔，通孔排布为3列10行。
其主要工作原理如下：发动机尾气气流通过进气直管5进入混合器，一部分气流通过旋流叶片的导流进入旋流混合孔管6，并在旋流混合孔管6内发生强烈的旋转；另一部分气流通过小孔进入旋流混合孔管6，小孔的节流作用，使气流速度提高，并在旋流混合孔管6内形成强烈的紊流。喷射器正好将尿素溶液喷到旋流混合孔管6的中心轴线处，这样，尿素溶液迅速与强烈运动的气流发生混合，避免尿素溶液直接喷射到混合管的壁面上，降低尿素结晶风险。气流与尿素溶液充分混合之后，从旋流混合孔管6左端流出，通过SCR催化剂载体，在催化剂的作用下，尿素溶液中国分解出来的氨气(NH3)与发动机尾气中的氮氧化物(NOX)发生还原反应，达到净化尾气的目的。旋流混合孔管6右端的扩口形状，可以使刚从尿素喷射器1喷出的尿素溶液，有一定的扩散空间，从而避免与旋流混合孔管6发生碰壁、引起尿素结晶。
上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，包括尿素喷射器(1)，其特征在于：所述尿素喷射器(1)尾部连接安装有喷射底座(2)，所述喷射底座(2)底面固定安装有端盖(3)，所述端盖(3)下方连接内部设有空腔体的外壳(4)，所述外壳(4)的翻边焊接有进气直管(5)，所述端盖(3)中心处设有与进气直管(5)相互垂直的旋流混合孔管(6)，所述旋流混合孔管(6)靠近端盖(3)一侧呈扩口形状。
2.根据权利要求1所述的一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，其特征在于：所述旋流混合孔管(6)前后两端面互相贯通，所述旋流混合孔管(6)靠近端盖(3)一侧的表面设有6至14片旋流叶片，所述旋流混合孔管(6)远离端盖(3)一侧的表面设有直径为φ5至φ10的通孔，所述通孔排布为3列10行。
3.根据权利要求1所述的一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，其特征在于：所述旋流混合孔管(6)的轴线与进气直管(5)的轴线呈90°夹角。
4.根据权利要求1所述的一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，其特征在于：所述尿素喷射器(1)与喷射底座(2)通过螺栓螺母固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，其特征在于：所述尿素喷射器(1)用于将尿素溶液直接喷射到旋流混合孔管(6)的气流的中心。
6.根据权利要求1所述的一种用于柴油机尾气后处理的尿素混合器，其特征在于：所述旋流混合孔管(6)与外壳(4)、端盖(3)焊接连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114439581A (zh) * 2021-12-31 2022-05-06 潍柴动力股份有限公司 一种混合器、柴油发动机尾气处理系统及柴油车
CN115111030A (zh) * 2021-12-16 2022-09-27 长城汽车股份有限公司 Scr尾气后处理混合机构、scr尾气后处理系统及车辆

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