CN214788188U - 一种旋流风扇及scr混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋流风扇及SCR混合器，涉及发动机后处理技术领域。该旋流风扇应用于混合器中，包括多个叶片,其中多个叶片沿周向均匀间隔设置，各个叶片均包括沿径向方向延伸的本体以及连接在本体远离旋流风扇中心一侧的弯折部，弯折部沿旋流风扇的周向延伸；混合器中的气体能够经过多个叶片。该旋流风扇通过弯折部的设计能够使旋流风扇形成旋流以提高混合器中的气体混合的均匀性，进而能够提升混合器的后处理的性能。

Description

一种旋流风扇及SCR混合器

技术领域

本实用新型涉及发动机后处理技术领域，尤其涉及一种旋流风扇及SCR混合器。

背景技术

目前在柴油机尾气进行后处理时多采用SCR混合器，SCR(Selective CatalyticReduction)技术是一种利用氨气和NOx发生催化还原反应消除柴油机尾气中氮氧化物的技术。SCR混合器设置在排气管与SCR载体之间，主要用于增加氨气蒸发，改善尿素喷雾与废气之间的混合均匀性，提高NOx转化效率。随着道路及非道路排放法规的升级，NOx的排放要求逐渐增加，由于整车工况更为恶劣以及低温低排量的工况占比增大，现有技术中的SCR混合器中的尿素喷雾的混合及蒸发条件不利，导致了氨气的生成减少，使排放达不到标准，同时大量喷射尿素容易形成结晶堵塞，使SCR混合器失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋流风扇，应用于混合器中，能够提高混合器中的气体混合的均匀性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种旋流风扇，其应用于混合器中，包括：

多个叶片,多个所述叶片沿周向均匀间隔设置，各个所述叶片均包括沿径向方向延伸的本体以及连接在所述本体远离所述旋流风扇中心一侧的弯折部，所述弯折部沿所述旋流风扇的周向延伸；所述混合器中的气体能够经过多个所述叶片。

可选地，所述叶片由不锈钢材质制成。

本实用新型的另一目的在于提供一种SCR混合器，能够改善尿素的蒸发，提高氨气分布的均匀性以及废气流场的均匀性，提高NOx转化效率，提升后处理的性能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种SCR混合器，其中包括上述的旋流风扇，还包括：

壳体和端盖，所述壳体与所述端盖连接以形成混合腔，所述端盖间隔设置有与所述混合腔连通的进气口和出气口，所述进气口用于通入废气；

旋流管，固定设置于所述混合腔内且设置于所述进气口处；所述旋流管沿轴向的一端设置有喷嘴，所述喷嘴与所述混合腔连通且用于向所述旋流管喷射尿素喷雾；所述旋流风扇固定设置于所述混合腔内且位于所述旋流管远离所述喷嘴的一端，所述旋流风扇的旋流方向与所述旋流管的旋流方向相反，所述废气能够经过所述旋流风扇后从所述出气口排出。

可选地，所述旋流管呈锥形且靠近所述喷嘴的一端的内径小于靠近所述旋流风扇一端的内径。

可选地，所述SCR混合器还包括过渡管，所述过渡管设置于所述混合腔内且沿所述旋流管的轴向方向延伸，所述过渡管的一端与所述旋流管远离所述喷嘴的一端连通；所述旋流风扇固定设置于所述过渡管内。

可选地，所述过渡管包括第一管和第二管以及连接所述第一管和所述第二管的连接管，所述第一管的内径小于所述第二管，所述第一管与所述旋流管连通，所述旋流风扇设置于所述第二管内。

可选地，所述SCR混合器还包括挡板，所述挡板固定于所述混合腔内，所述第二管穿设于所述挡板。

可选地，所述SCR混合器还包括多孔管，所述多孔管固定设置于所述混合腔内且位于所述过渡管远离所述旋流管的一侧，所述多孔管的管壁上沿周向均匀间隔设置有多个通孔，所述多孔管的轴向与所述过渡管的轴向垂直且所述多孔管沿轴向方向的一端与所述出气口连通。

可选地，所述多孔管采用不锈钢材质制成。

可选地，所述SCR混合器还包括扩散管，所述扩散管设置于所述混合腔内且沿所述多孔管的轴向延伸，所述扩散管呈锥形且包括第一端和第二端，所述第一端与所述多孔管连通，所述第二端与所述出气口连通；所述第一端的内径小于所述第二端的内径。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的旋流风扇，由多个叶片沿周向均匀间隔排布形成，每个叶片都包括本体和弯折部，通过弯折部的设计能够使旋流风扇形成旋流以提高混合器中的气体混合的均匀性，进而能够提升混合器的后处理的性能。

本实用新型提供的SCR混合器，废气从进气口通入到混合腔，首先进入到旋流管，与喷嘴喷射的尿素喷雾在旋流管的旋流作用下进行混合，由于废气为高温气流，同时在旋流管的作用下能够使尿素液滴分散开，发生二次破碎，形成更小直径的小液滴，更易蒸发成氨气；然后混合后的废气到达旋流风扇的位置，由于旋流风扇的叶片包括弯折部，在弯折部的作用下能够形成二级旋流，且旋流方向与旋流管的旋流方向相反，能够进一步促进氨气与废气的混合，最后混合后的废气经过旋流风扇后，从出气口排出。该SCR混合器能够改善尿素的蒸发，提高氨气分布的均匀性以及废气流场的均匀性，提高NOx转化效率，提升后处理的性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的旋流风扇的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的旋流风扇的叶片的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的SCR混合器的整体结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的SCR混合器的部分结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的SCR混合器的旋流管的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的SCR混合器的过渡管的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的SCR混合器的挡板的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的SCR混合器的多孔管的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的SCR混合器的扩散管的结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的SCR混合器的壳体的结构示意图；

图11是本实用新型实施例提供的SCR混合器的端盖的结构示意图。

图中：

1-旋流管；

2-过渡管；21-第一管；22-第二管；23-连接管；

3-旋流风扇；31-叶片；311-本体；312-弯折部；

4-挡板；

5-多孔管；51-通孔；

6-扩散管；7-壳体；

8-端盖；81-进气口；82-出气口。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-图2所示，该旋流风扇应用于混合器中，包括多个叶片31,其中多个叶片31沿周向均匀间隔设置，各个叶片31均包括沿径向方向延伸的本体311以及连接在本体311远离旋流风扇3中心一侧的弯折部312，弯折部312沿旋流风扇3的周向延伸；混合器中的气体能够经过多个叶片31。可以理解的是，旋流风扇3通过弯折部312的设计能够使旋流风扇3形成旋流以提高混合器中的气体混合的均匀性，进而能够提升混合器的后处理的性能。

可选地，叶片31由不锈钢材质制成。本实施例中，叶片31为八个，且本体311的宽度沿旋流风扇3的径向逐渐增大。可以理解的是，混合器中通入的废气为高温气流，当废气与混合器中喷入的液体喷雾混合后到达旋流风扇3时，不锈钢材质的叶片31将升温，从而高温的叶片31能够使液体的液滴快速蒸发并分解，且叶片31呈迎风状态进一步扩大了液滴的接触率，促进了混合器中气体的混合。在其他实施例中，叶片31的数量也可以根据实际使用需求适应性增减，且本体311的宽度在此不做限定。

如图1-图11所示，本实施例中还提供了一种SCR混合器，包括上述的旋流风扇3，还包括壳体7、端盖8和旋流管1，其中壳体7与端盖8连接以形成混合腔，端盖8间隔设置有与混合腔连通的进气口81和出气口82，进气口81用于通入废气；旋流管1固定设置于混合腔内且设置于进气口81处；旋流管1沿轴向的一端设置有喷嘴，喷嘴与混合腔连通且用于向旋流管1喷射尿素喷雾；旋流风扇3固定设置于混合腔内且位于旋流管1远离喷嘴的一端，旋流风扇3的旋流方向与旋流管1的旋流方向相反，废气能够经过旋流风扇3后从出气口82排出。可以理解的是，废气从进气口81通入到混合腔，首先进入到旋流管1，与喷嘴喷射的尿素喷雾在旋流管1的旋流作用下进行混合，由于废气为高温气流，同时在旋流管1的作用下能够使尿素液滴分散开，发生二次破碎，形成更小直径的小液滴，更易蒸发成氨气；然后混合后的废气到达旋流风扇3的位置，由于旋流风扇3的叶片31包括弯折部312，在弯折部312的作用下能够形成二级旋流，且旋流方向与旋流管1的旋流方向相反，能够进一步促进氨气与废气的混合，最后混合后的废气经过旋流风扇3后，从出气口82排出。该SCR混合器能够改善尿素的蒸发，提高氨气分布的均匀性以及废气流场的均匀性，提高NOx转化效率，提升后处理的性能。

可选地，如图5所示，旋流管1呈锥形且靠近喷嘴的一端的内径小于靠近旋流风扇3一端的内径。具体地，旋流管1的管壁上沿周向间隔设置有多个翅片，同时配合旋流管1靠近喷嘴的一端的小管径的作用下，能够形成强烈的旋转扰动，因此进气口81进入的废气能够与喷入旋流管1的尿素喷雾发生激烈混合，使尿素液滴分散开，发生二次破碎，形成更小直径的小液滴，更易蒸发。至于喷嘴的具体结构和工作原理均已为现有技术，在此不再进行赘述。至于旋流管1的具体尺寸，在此不做限定，可根据实际使用情况适应性选取。

可选地，如图3、图4和图6所示，该SCR混合器还包括过渡管2，过渡管2设置于混合腔内且沿旋流管1的轴向方向延伸，过渡管2的一端与旋流管1远离喷嘴的一端连通；旋流风扇3固定设置于过渡管2内。可以理解的是，废气与尿素喷雾混合后进入到过渡管2中，并达到旋流风扇3位置，且将旋流风扇3设置于过渡管2内，能够保证混合后的废气更好的与旋流风扇3接触，提高了氨气与废气的混合效果。

具体地，如图6所示，过渡管2包括第一管21和第二管22以及连接第一管21和第二管22的连接管23，第一管21的内径小于第二管22，第一管21与旋流管1连通，旋流风扇3设置于第二管22内。可以理解的是，混合后的废气通过旋流管1后首先进入到第一管21中，然后通过连接管23进入到第二管22中，到达旋流风扇3的位置，通过设置第二管22的内径大于第一管21的内径，能够保证在混合后的废气能够在旋流风扇3的位置处扩大与叶片31的接触面积，进一步加快尿素液滴蒸发的速度，从而能够能加快混合速度。本实施例中，第一管21、第二管22和连接管23之间为一体成型，能够保证结构稳定性。至于第一管21和第二管22的内径的具体尺寸，在此不做限定，可根据实际情况适应性选取。在其他实施例中，第一管21、第二管22和连接管23之间也可以分体设置。

可选地，如图3、图4和图7所示，该SCR混合器还包括挡板4，挡板4固定于混合腔内，第二管22穿设于挡板4。可以理解的是，通过挡板4能够对过渡管2进行定位。本实施例中，挡板4的中心设置有圆形通孔，第二管22穿设于圆形通孔中，挡板4的两端分别固定于壳体7和端盖8。在其他实施例中，也可以不设置挡板4，将过渡管2通过其他结构进行定位。

可选地，如图3、图4和图8所示，该SCR混合器还包括多孔管5，多孔管5固定设置于混合腔内且位于过渡管2远离旋流管1的一侧，多孔管5的管壁上沿周向均匀间隔设置有多个通孔51，多孔管5的轴向与过渡管2的轴向垂直且多孔管5沿轴向的一端与出气口82连通。具体地，多孔管5采用不锈钢材质制成。可以理解的是，当混合后的废气到达多孔管5的位置处时，废气将通过通孔51进入到多孔管5的内部，通过多孔管5的设置能够促进氨气与废气气流间的扩散与混合，同时由于不锈钢材质的多孔管5也能够导热，废气通过时，多孔管5的温度将升高，也有利于未蒸发的尿素液滴受热蒸发分解。本实施例中，通孔51的孔径为6mm。在其他实施例中，多孔管5也可以为其他导热且耐腐蚀的材质，通孔51的孔径也可以适应性调整。

可选地，如图3、图4和图9所示，该SCR混合器还包括扩散管6，扩散管6设置于混合腔内且沿多孔管5的轴向延伸，扩散管6呈锥形且包括第一端和第二端，第一端与多孔管5连通，第二端与出气口82连通；第一端的内径小于第二端的内径。可以理解的是，通过扩散管6能够有利于混合后的废气向出气口82的四周扩散，由于废气通过出气口82后将与催化剂进行反应，因此有利于提高催化剂前的气流分布均匀性，提高催化反应的效果。至于扩散管6的尺寸在此不做限定，可根据实际使用需求适应性设置。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋流风扇，其特征在于，应用于混合器中，包括：

多个叶片(31),多个所述叶片(31)沿周向均匀间隔设置，各个所述叶片(31)均包括沿径向方向延伸的本体(311)以及连接在所述本体(311)远离所述旋流风扇(3)中心一侧的弯折部(312)，所述弯折部(312)沿所述旋流风扇(3)的周向延伸；所述混合器中的气体能够经过多个所述叶片(31)。

2.根据权利要求1所述的旋流风扇，其特征在于，所述叶片(31)由不锈钢材质制成。

3.一种SCR混合器，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的旋流风扇，还包括：

壳体(7)和端盖(8)，所述壳体(7)与所述端盖(8)连接以形成混合腔，所述端盖(8)间隔设置有与所述混合腔连通的进气口(81)和出气口(82)，所述进气口(81)用于通入废气；

旋流管(1)，固定设置于所述混合腔内且设置于所述进气口(81)处；所述旋流管(1)沿轴向的一端设置有喷嘴，所述喷嘴与所述混合腔连通且用于向所述旋流管(1)喷射尿素喷雾；所述旋流风扇(3)固定设置于所述混合腔内且位于所述旋流管(1)远离所述喷嘴的一端，所述旋流风扇(3)的旋流方向与所述旋流管(1)的旋流方向相反，所述废气能够经过所述旋流风扇(3)后从所述出气口(82)排出。

4.根据权利要求3所述的SCR混合器，其特征在于，所述旋流管(1)呈锥形且靠近所述喷嘴的一端的内径小于靠近所述旋流风扇(3)一端的内径。

5.根据权利要求3所述的SCR混合器，其特征在于，所述SCR混合器还包括过渡管(2)，所述过渡管(2)设置于所述混合腔内且沿所述旋流管(1)的轴向方向延伸，所述过渡管(2)的一端与所述旋流管(1)远离所述喷嘴的一端连通；所述旋流风扇(3)固定设置于所述过渡管(2)内。

6.根据权利要求5所述的SCR混合器，其特征在于，所述过渡管(2)包括第一管(21)和第二管(22)以及连接所述第一管(21)和所述第二管(22)的连接管(23)，所述第一管(21)的内径小于所述第二管(22)，所述第一管(21)与所述旋流管(1)连通，所述旋流风扇(3)设置于所述第二管(22)内。

7.根据权利要求6所述的SCR混合器，其特征在于，所述SCR混合器还包括挡板(4)，所述挡板(4)固定于所述混合腔内，所述第二管(22)穿设于所述挡板(4)。

8.根据权利要求5所述的SCR混合器，其特征在于，所述SCR混合器还包括多孔管(5)，所述多孔管(5)固定设置于所述混合腔内且位于所述过渡管(2)远离所述旋流管(1)的一侧，所述多孔管(5)的管壁上沿周向均匀间隔设置有多个通孔(51)，所述多孔管(5)的轴向与所述过渡管(2)的轴向垂直且所述多孔管(5)沿轴向方向的一端与所述出气口(82)连通。

9.根据权利要求8所述的SCR混合器，其特征在于，所述多孔管(5)采用不锈钢材质制成。

10.根据权利要求8所述的SCR混合器，其特征在于，所述SCR混合器还包括扩散管(6)，所述扩散管(6)设置于所述混合腔内且沿所述多孔管(5)的轴向延伸，所述扩散管(6)呈锥形且包括第一端和第二端，所述第一端与所述多孔管(5)连通，所述第二端与所述出气口(82)连通；所述第一端的内径小于所述第二端的内径。

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