CN217582277U - 直筒型后处理尿素混合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直筒型后处理尿素混合装置，筒体内设置前隔板、后隔板，前隔板上开设进气口，前隔板与后隔板之间轴向设有旋流筒，旋流筒内设有内壳，旋流筒与内壳上竖直插装有中心管；旋流筒的两侧圆周壁面上分别开设有若干左旋流孔、右旋流孔，左旋流孔上设有左旋流叶片，右旋流孔上设有右旋流叶片，左旋流叶片与右旋流叶片沿垂直线对称分布，左旋流叶片与右旋流叶片在圆周方向上的布置方向相反。本实用新型通过旋流筒形成两股向内的旋转气流，并在气流的运行过程中不断增强旋流效果，使尿素液滴能够被旋转气流快速扰动，防止局部出现尿素液滴的聚集，同时也能保证尿素液滴混合的均匀性。

Description

直筒型后处理尿素混合装置

技术领域

本实用新型涉及发动机尾气后处理技术领域，尤其是一种直筒型后处理尿素混合装置。

背景技术

目前，在发动机尾气后处理系统中，通常采用选择性催化还原技术(SCR)进行后处理，在尾气后处理混合器中喷入尿素水溶液，在催化剂的作用下，将把尾气中的氮氧化物（NO_X）还原成无害的氮气（N₂）和水（H₂O），达到降低排放物的目的。

现有的尿素混合装置的尿素混合均匀性较差，容易形成尿素结晶，影响后处理系统的性能，更甚者还会造成排放超标或后处理系统堵塞而造成车辆动力不足。

实用新型内容

本申请人针对上述现有尿素混合装置存在的缺点，提供一种结构合理的直筒型后处理尿素混合装置，提高尿素混合均匀性，降低尿素结晶风险。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种直筒型后处理尿素混合装置，筒体内设置前隔板、后隔板，前隔板上开设进气口，后隔板上开设出气口，前隔板与后隔板之间轴向设有旋流筒，旋流筒内设有内壳，旋流筒与内壳上竖直插装有中心管；前隔板与后隔板之间、位于旋流筒外侧的腔体为第一腔，旋流筒内部、位于内壳及中心管外侧的腔体为第二腔，中心管内部的腔体为第三腔，内壳内部的腔体为第四腔；进气口连通第一腔，出气口连通第四腔，第三腔与第四腔相通；

旋流筒的两侧圆周壁面上分别开设有若干左旋流孔、右旋流孔，左旋流孔与右旋流孔连通第一腔与第二腔；左旋流孔上设有左旋流叶片，右旋流孔上设有右旋流叶片，左旋流叶片与右旋流叶片沿垂直线对称分布，左旋流叶片与右旋流叶片在圆周方向上的布置方向相反。

作为上述技术方案的进一步改进：

左旋流叶片绕顺时间圆周方向布置，右旋流叶片绕逆时针圆周方向布置。

前隔板的两侧分别开设有若干左进气孔、右进气孔，左进气孔与右进气孔连通第二腔；左进气叶片与右进气叶片沿垂直线对称分布；左进气叶片绕逆时针圆周方向布置，右进气叶片绕顺时针圆周方向布置。

左旋流叶片/右旋流叶片的两侧边通过第一连接板/第二连接板与左旋流孔/右旋流孔的两侧边相连。

中心管下端部伸入内壳内、延伸至内壳底面；中心管上半部壁面上开设有若干进气槽，进气槽连通第二腔与第三腔，进气槽上设置有导流叶片，导流叶片朝向第三腔斜向下内翻；中心管下端部两侧壁面上开设有缺口。

内壳包括平板面、两侧的弧面、及底部的内凹面，内凹面与两弧面一起形成W形导流面；平板面上开设有第二插装孔，中心管从第二插装孔穿过。

旋流筒上开设有第一插装孔，中心管从第一插装孔穿过；第一插装孔上设有翻边。

前隔板上设有若干加强筋；后隔板的出气口的形状轮廓尺寸与内壳的形状轮廓尺寸相匹配，内壳从出气口穿出。

后隔板后方上侧设有孔板，孔板上开设若干通孔。

筒体上设有盖板，盖板上插装有喷嘴座。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过旋流筒形成两股向内的旋转气流，并在气流的运行过程中不断增强旋流效果，使尿素液滴能够被旋转气流快速扰动，防止局部出现尿素液滴的聚集，同时也能保证尿素液滴混合的均匀性；在尿素液滴容易聚集的中心管底部，通过导流面引导气流吹扫预热，并进一步增强气流的旋流效果，通过强旋流带走尿素液滴，提高了尿素液滴的混合均匀性，降低尿素结晶风险。

本实用新型的前隔板上的左进气孔与右进气孔引入两股旋转气流，在第二腔内产生强烈的旋流效果，气流扰动强烈，而且两股气流产生激烈碰撞，可以将气流冲散分布至第二腔四周，气流分布更均匀。前隔板加强筋可以增加强度，防止前隔板焊接变形，也可以防止前隔板在气流作用下发生变形。

本实用新型的旋流叶片通过连接板与旋流孔两侧边相连，将旋流叶片两侧面进行封闭，一方面可以提高旋流叶片的强度，另一方面可以引导气流全部从旋流孔通过，防止气流从两侧面外溢，导流效果更好。

本实用新型的中心管的导流叶片可以引导气流往下流动，加速气流与尿素液滴的混合。中心管下端部左右两侧的缺口增加通流面积，更利于气流往左右两侧流动、增加旋流效果。

本实用新型的气流从第四腔流出后，在孔板的阻挡下，形成两侧旋转向下的气流后，再次加强旋流，进一步提高混合效果与混合均匀性。

附图说明

图1为本实用新型的立体图。

图2为本实用新型另一视角的立体图。

图3为本实用新型的爆炸图。

图4为本实用新型的剖视图。

图5为图4中A-A截面的剖视图。

图中：1、筒体；2、前隔板；21、进气口；22、左进气孔；23、左进气叶片；24、右进气孔；25、右进气叶片；26、加强筋；3、后隔板；31、出气口；4、旋流筒；41、第一插装孔；42、翻边；43、左旋流孔；44、左旋流叶片；441、第一连接板；45、右旋流孔；46、右旋流叶片；461、第二连接板；5、内壳；51、平板面；52、弧面；53、内凹面；54、第二插装孔；6、中心管；61、进气槽；62、导流叶片；63、缺口；7、孔板；71、通孔；8、盖板；9、喷嘴座；

10、第一腔；20、第二腔；30、第三腔；40、第四腔。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图5所示，本实用新型的筒体1内径向设置有具有间距的前隔板2与后隔板3，前隔板2与后隔板3之间轴向设有旋流筒4，旋流筒4内轴向插装有内壳5，旋流筒4与内壳5上竖直插装有中心管6，中心管6上端部从旋流筒4顶部伸出、延伸至筒体1的内壁面，中心管6下端部伸入内壳5内、延伸至内壳5底面；后隔板3后方设有孔板7。如图4、图5所示，在前隔板2与后隔板3之间，位于旋流筒4外侧的腔体为第一腔10；旋流筒4内部、位于内壳5及中心管6外侧的腔体为第二腔20；中心管6内部的腔体为第三腔30；内壳5内部的腔体为第四腔40。筒体1上侧壁面上设有盖板8，盖板8上插装有喷嘴座9，喷嘴座9正对第三腔30，喷嘴座9内设置尿素喷嘴（图中未示出），尿素喷嘴可以往第三腔30内喷射尿素液滴。

如图1、图3、图4所示，前隔板2的左右两侧对称开设有进气口21，进气口21连通第一腔10。前隔板2的左、右两侧板面上分别沿周向开设若干左进气孔22、右进气孔24，左进气孔22与右进气孔24连通第二腔20；左进气孔22上设有左进气叶片23，右进气孔24上设有右进气叶片25，左进气叶片23与右进气叶片25朝向第二腔20斜向内翻。左进气叶片23与右进气叶片25沿垂直线对称分布；若干左进气叶片23绕逆时针圆周方向布置，在左进气叶片23的导流作用下，左进气孔22沿逆时针方向往第二腔20内引入旋转气流；若干右进气叶片25绕顺时针圆周方向布置，在右进气叶片25的导流作用下，右进气孔24沿顺时针方向往第二腔20内引入旋转气流。左进气孔22与右进气孔24引入的两股旋转气流在第二腔20内产生强烈的旋流效果，气流扰动强烈，而且两股气流产生激烈碰撞，可以将气流冲散分布至第二腔20四周，气流分布更均匀。前隔板2的板面上设有若干加强筋26，可以增加前隔板2的强度，防止前隔板2焊接变形，也可以防止前隔板2在气流作用下发生变形。

如图2至图4所示，后隔板3板面上开设有出气口31，出气口31连通第四腔40。出气口31的形状轮廓尺寸与内壳5的形状轮廓尺寸相匹配，内壳5后端部从出气口31穿出。

如图3、图5所示，旋流筒4的上侧圆周壁面上开设第一插装孔41，中心管6从第一插装孔41穿过。第一插装孔41上、向上翻起有翻边42，翻边42具有导向作用，便于中心管6的插入，同时翻边42也增加了旋流筒4与中心管6的配合面积，提高二者的连接可靠性。旋流筒4的圆周壁面上位于第一插装孔41的左右两侧分别开设有若干左旋流孔43、右旋流孔45，左旋流孔43与右旋流孔45连通第一腔10与第二腔20；左旋流孔43上设有左旋流叶片44，右旋流孔45上设有右旋流叶片46，左旋流叶片44与右旋流叶片46朝向第一腔10斜向外翻。左旋流叶片44与右旋流叶片46沿垂直线对称分布；若干左旋流叶片44绕顺时间圆周方向布置，在左旋流叶片44的导流作用下，左旋流孔43沿顺时针方向往第二腔20内引入旋转气流；若干右旋流叶片46绕逆时针圆周方向布置，在右旋流叶片46的导流作用下，右旋流孔45沿逆时针方向往第二腔20内引入旋转气流；左旋流孔43与右旋流孔45引入的两股旋转气流在第二腔20内进一步产生强烈的旋流效果，使气流产生更强烈的扰动，气流分布更均匀；而且，左旋流孔43引入气流的旋转方向与左进气孔22引入气流的旋转方向相反、这两股气流一进入第二腔20即开始发生强烈扰动；右旋流孔45引入气流的旋转方向与右进气孔24引入气流的旋转方向相反、这两股气流一进入第二腔20也立即发生强烈扰动，四股气流在第二腔20内两相对产生激烈碰撞，强烈、快速扰动，可以将气流被更好地冲散分布至第二腔20各部位，气流分布均匀性更高。左旋流叶片44/右旋流叶片46的两侧边通过第一连接板441/第二连接板461与左旋流孔43/右旋流孔45的两侧边相连，将左旋流叶片44/右旋流叶片46的两侧面进行封闭，一方面可以提高旋流叶片的强度，另一方面可以引导气流全部从旋流孔通过，防止气流从两侧面外溢，导流效果更好。

如图3、图5所示，内壳5为一体成型的环形壳，包括顶部水平的平板面51、两侧对称外凸的弧面52、及底部向上凸起的内凹面53，内凹面53与两侧的弧面52一起形成W形导流面；平板面51上开设有第二插装孔54，中心管6从第二插装孔54穿过、延伸至内凹面53上，强制气流从中心管6左右两侧流出，沿着W形导流面流动，对导流面进行吹扫并预热，可以进一步增强旋流效果，通过强旋流带走尿素液滴的同时，还提高了尿素液滴的混合均匀性，降低尿素结晶的风险。

如图3至图5所示，中心管6上半部左右两侧壁面上开设有若干进气槽61，进气槽61连通第二腔20与第三腔30；进气槽61上设置有导流叶片62，导流叶片62朝向第三腔30斜向下内翻，可以引导气流往下流动，加速气流与尿素液滴的混合。中心管6下端部左右两侧壁面上开设有缺口63，缺口63增加通流面积，更利于气流往左右两侧流动、增加旋流效果。

如图3、图4所示，孔板7位于后隔板3后方上侧，孔板7板面上交错布满若干通孔71，从第四腔40流出的气流在孔板7的阻挡下，形成两侧旋转向下的气流后，再次加强旋流，进一步提高混合效果与混合均匀性。

本实用新型实际使用时，喷嘴座9内的尿素喷嘴往第三腔30内喷射尿素液滴；输入混合装置的尾气，一部分通过进气口21进入第一腔10，另一部分通过左进气孔22与右进气孔24旋转进入第二腔20；进入第一腔10通过左旋流孔43与右旋流孔45旋转进入第二腔20，与先期进入的气流汇合形成强烈旋流，然后通过进气槽61进入第三腔30与尿素液滴混合后，通过缺口63进入第四腔40，从出气口31流出。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种直筒型后处理尿素混合装置，筒体（1）内设置前隔板（2）、后隔板（3），前隔板（2）上开设进气口（21），后隔板（3）上开设出气口（31），其特征在于：前隔板（2）与后隔板（3）之间轴向设有旋流筒（4），旋流筒（4）内设有内壳（5），旋流筒（4）与内壳（5）上竖直插装有中心管（6）；前隔板（2）与后隔板（3）之间、位于旋流筒（4）外侧的腔体为第一腔（10），旋流筒（4）内部、位于内壳（5）及中心管（6）外侧的腔体为第二腔（20），中心管（6）内部的腔体为第三腔（30），内壳（5）内部的腔体为第四腔（40）；进气口（21）连通第一腔（10），出气口（31）连通第四腔（40），第三腔（30）与第四腔（40）相通；

旋流筒（4）的两侧圆周壁面上分别开设有若干左旋流孔（43）、右旋流孔（45），左旋流孔（43）与右旋流孔（45）连通第一腔（10）与第二腔（20）；左旋流孔（43）上设有左旋流叶片（44），右旋流孔（45）上设有右旋流叶片（46），左旋流叶片（44）与右旋流叶片（46）沿垂直线对称分布，左旋流叶片（44）与右旋流叶片（46）在圆周方向上的布置方向相反。

2.按照权利要求1所述的直筒型后处理尿素混合装置，其特征在于：左旋流叶片（44）绕顺时间圆周方向布置，右旋流叶片（46）绕逆时针圆周方向布置。

3.按照权利要求1所述的直筒型后处理尿素混合装置，其特征在于：前隔板（2）的两侧分别开设有若干左进气孔（22）、右进气孔（24），左进气孔（22）与右进气孔（24）连通第二腔（20）；左进气叶片（23）与右进气叶片（25）沿垂直线对称分布；左进气叶片（23）绕逆时针圆周方向布置，右进气叶片（25）绕顺时针圆周方向布置。

4.按照权利要求1所述的直筒型后处理尿素混合装置，其特征在于：左旋流叶片（44）/右旋流叶片（46）的两侧边通过第一连接板（441）/第二连接板（461）与左旋流孔（43）/右旋流孔（45）的两侧边相连。

5.按照权利要求1所述的直筒型后处理尿素混合装置，其特征在于：中心管（6）下端部伸入内壳（5）内、延伸至内壳（5）底面；中心管（6）上半部壁面上开设有若干进气槽（61），进气槽（61）连通第二腔（20）与第三腔（30），进气槽（61）上设置有导流叶片（62），导流叶片（62）朝向第三腔（30）斜向下内翻；中心管（6）下端部两侧壁面上开设有缺口（63）。

6.按照权利要求1所述的直筒型后处理尿素混合装置，其特征在于：内壳（5）包括平板面（51）、两侧的弧面（52）、及底部的内凹面（53），内凹面（53）与两弧面（52）一起形成W形导流面；平板面（51）上开设有第二插装孔（54），中心管（6）从第二插装孔（54）穿过。

7.按照权利要求1所述的直筒型后处理尿素混合装置，其特征在于：旋流筒（4）上开设有第一插装孔（41），中心管（6）从第一插装孔（41）穿过；第一插装孔（41）上设有翻边（42）。

8.按照权利要求1所述的直筒型后处理尿素混合装置，其特征在于：前隔板（2）上设有若干加强筋（26）；后隔板（3）的出气口（31）的形状轮廓尺寸与内壳（5）的形状轮廓尺寸相匹配，内壳（5）从出气口（31）穿出。

9.按照权利要求1所述的直筒型后处理尿素混合装置，其特征在于：后隔板（3）后方上侧设有孔板（7），孔板（7）上开设若干通孔（71）。

10.按照权利要求1所述的直筒型后处理尿素混合装置，其特征在于：筒体（1）上设有盖板（8），盖板（8）上插装有喷嘴座（9）。

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