CN216588777U - 一种scr尿素混合装置 - Google Patents

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王胜
袁道军
高小青
张永泉
于向林
台建峰
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Abstract

本实用新型公开了一种SCR尿素混合装置，包括尿素喷射管，所述尿素喷射管内设有尿素喷枪；所述尿素喷射管的后端依次连接尿素混合管和SCR反应器；所述SCR反应器的前端设有旋流混合器和导流装置。所述尿素喷射管内还设有前置混合器。尿素喷枪与尿素喷射管、尿素混合管、三角翼前置混合器、旋流混合器耦合，避免尿素液滴碰壁结晶，促进尿素分解和NH3的混合，实现98％的混合均匀性，保证SCR高效反应。

Description

一种SCR尿素混合装置
技术领域
本实用新型涉及柴油机排气净化处理技术领域，尤其涉及一种SCR尿素混合装置。
背景技术
选择性催化还原(SCR)可以在保证柴油机动力性和经济性的同时，有效解决NOX排放的问题，满足环保法规的要求，该技术在国内车用柴油机得到了广泛的应用。
SCR的基本工作原理是通过尿素喷射装置往柴油机排气管中喷射还原剂，还原剂在催化剂的作用下与NOX发生反应，将NOX排放控制在法规限值以内。整个系统由尿素喷射及控制装置、尿素混合装置及催化装置组成，大致原理如图1所示。
尿素喷射及控制装置根据发动机工况，时刻计算当前需要的尿素喷射量，实现喷射量的精确控制，并保证尿素喷出后获得理想的喷雾特性；尿素在排气管内在混合装置的作用下与高温废气快速混合，使尿素吸热分解成NH3(反应1)；最后NH3在催化剂的作用下与NOX发生反应，达到消除NOX排放的目的(反应2、3)。
(NH2)2CO+H2O→CO2+2NH3···········(1)
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O············(2)
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O············(3)
SCR技术是车用柴油机领域已经广泛应用的技术，但是受整车布置空间、气源条件、系统成本等的限制，SCR应用过程存在尿素结晶、效率快速衰减等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提出了一种SCR尿素混合装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种SCR尿素混合装置，包括尿素喷射管，所述尿素喷射管内设有尿素喷枪；
所述尿素喷射管的后端依次连接尿素混合管和SCR反应器；
所述SCR反应器的前端设有旋流混合器和导流装置。
所述尿素喷射管内还设有前置混合器。
所述前置混合器设于尿素喷枪的前部，靠近尿素喷射管的进气口。
所述前置混合器采用三角翼混合器。
所述三角翼混合器包括成夹角的上下两个翼板，两个翼板分别通过支撑杆固定在所述尿素喷射管内。
所述翼板上都设有开口，成鱼尾形。
两个翼板夹角小于180°的开口朝向尿素喷射管出气口方向。
所述尿素喷射管和尿素混合管之间还设有加速锥管。
所述加速锥管和导流装置之间设有旋流混合器。
所述尿素喷射管的前端为锥形，截面积较小的一端为进气口。
本实用新型的有益效果是：
尿素喷枪与尿素喷射管、尿素混合管、三角翼前置混合器、旋流混合器耦合，避免尿素液滴碰壁结晶，促进尿素分解和NH3的混合，实现98％的混合均匀性，保证SCR高效反应。
附图说明
图1为SCR反应原理图；
图2为实施例一结构图；
图3为实施例二结构图；
图4为实施例三结构图；
图5为实施例四结构图；
其中，1.进气口、2.尿素喷射管、3.前置混合器、4.尿素喷枪、5.加速锥管、6.尿素混合管、7.旋流混合器、8.导流装置、9.SCR反应器。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：
实施例一
如2所示，一种SCR尿素混合装置，包括尿素喷射管2，所述尿素喷射管2内设有尿素喷枪4；
所述尿素喷射管2的后端依次连接尿素混合管6和SCR反应器9；
所述SCR反应器9的前端设有旋流混合器7和导流装置8。
所述尿素喷射管和尿素混合管之间还设有加速锥管6。
实施例二
如3所示，一种SCR尿素混合装置，包括尿素喷射管2，所述尿素喷射管2内设有尿素喷枪4；
所述尿素喷射管2的后端依次连接尿素混合管6和SCR反应器9；
所述SCR反应器9的前端设有旋流混合器7和导流装置8。
所述尿素喷射管和尿素混合管之间还设有加速锥管6。
所述尿素喷射管内还设有前置混合器3。
所述前置混合器3设于尿素喷枪4的前部，靠近尿素喷射管4的进气口。
所述前置混合器采用三角翼混合器。
所述三角翼混合器包括成夹角的上下两个翼板，两个翼板分别通过支撑杆固定在所述尿素喷射管内。
所述翼板上都设有开口，成鱼尾形。
两个翼板夹角小于180°的开口朝向尿素喷射管出气口方向。
发动机烟气通过进气口1进入尿素喷射管2，尿素喷射管2内有三角翼前置混合器3，在保证烟气流向的同时加快烟气的流速，提高烟气与尿素喷雾的混合均匀性，促进尿素雾滴吸热分解生成NH3。尿素喷枪4在尿素喷射管2内喷射均匀分布的尿素雾滴，在加速锥管5、尿素混合管6和旋流混合器7的共同作用下与烟气充分混合，并分解成NH3。烟气和NH3混合后在导流装置8的作用下形成流速均匀分布的气流，经SCR反应器9的作用下，NH3和NOx发生反应生成N2，实现NOx的高效转化。
尿素喷枪采用高性能尿素喷枪，能够细化尿素雾滴，增大尿素雾滴与烟气的接触面积；三角翼前置混合器3能够提高烟气流速，减少尿素雾滴碰壁结晶，使烟气与尿素雾滴充分混合吸热分解生产NH3；旋流混合器7能够形成旋转气流，配合以导流装置，进一步提高烟气与NH3的混合均匀性，避免产生NH3泄露。
实施例三
如图4所示，一种SCR尿素混合装置，包括尿素喷射管2，所述尿素喷射管2内设有尿素喷枪4；
所述尿素喷射管2的后端依次连接尿素混合管6和SCR反应器9；
所述SCR反应器9的前端设有旋流混合器7和导流装置8。
所述尿素喷射管和尿素混合管之间还设有加速锥管6。
所述尿素喷射管2的前端为锥形，截面积较小的一端为进气口。
实施例四
如图5所示，一种SCR尿素混合装置，包括尿素喷射管2，所述尿素喷射管2内设有尿素喷枪4；
所述尿素喷射管2的后端依次连接尿素混合管6和SCR反应器9；
所述SCR反应器9的前端设有旋流混合器7和导流装置8。
所述尿素喷射管和尿素混合管之间还设有加速锥管6。
所述尿素喷射管2的前端为锥形，截面积较小的一端为进气口。
所述尿素喷射管中间段内还设有前置混合器3。
所述前置混合器3设于尿素喷枪4的前部，靠近尿素喷射管4的进气口。
所述前置混合器采用三角翼混合器。
所述三角翼混合器包括成夹角的上下两个翼板，两个翼板分别通过支撑杆固定在所述尿素喷射管内。
所述翼板上都设有开口，成鱼尾形。
两个翼板夹角小于180°的开口朝向尿素喷射管出气口方向。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种SCR尿素混合装置，其特征是，包括尿素喷射管，所述尿素喷射管内设有尿素喷枪；
所述尿素喷射管的后端依次连接尿素混合管和SCR反应器；
所述SCR反应器的前端设有旋流混合器和导流装置。
2.如权利要求1所述的一种SCR尿素混合装置，其特征是，所述尿素喷射管内还设有前置混合器。
3.如权利要求2所述的一种SCR尿素混合装置，其特征是，所述前置混合器设于尿素喷枪的前部，靠近尿素喷射管的进气口。
4.如权利要求2所述的一种SCR尿素混合装置，其特征是，所述前置混合器采用三角翼混合器。
5.如权利要求4所述的一种SCR尿素混合装置，其特征是，所述三角翼混合器包括成夹角的上下两个翼板，两个翼板分别通过支撑杆固定在所述尿素喷射管内。
6.如权利要求5所述的一种SCR尿素混合装置，其特征是，所述翼板上都设有开口，成鱼尾形。
7.如权利要求5所述的一种SCR尿素混合装置，其特征是，两个翼板夹角小于180°的开口朝向尿素喷射管出气口方向。
8.如权利要求1所述的一种SCR尿素混合装置，其特征是，所述尿素喷射管和尿素混合管之间还设有加速锥管。
9.如权利要求8所述的一种SCR尿素混合装置，其特征是，所述加速锥管和导流装置之间设有旋流混合器。
10.如权利要求1所述的一种SCR尿素混合装置，其特征是，所述尿素喷射管的前端为锥形，截面积较小的一端为进气口。
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Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of utility model: A SCR urea mixing device

Effective date of registration: 20230518

Granted publication date: 20220524

Pledgee: Shandong Shouguang Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: SHANDONG KANGJUN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980040976

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