CN220346186U - 喷嘴及后处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种喷嘴及后处理系统，喷嘴包括喷口结构，喷口结构具有流入孔和喷出口，喷口结构还包括：对喷体，包括第一锥形结构和与第一锥形结构的底部连接的柱体结构，柱体结构的侧面上设置有多个螺旋流道，各个螺旋流道的第一端与流入孔相连通，以使由流入孔流入的流体经过螺旋流道后产生旋流；第一锥形结构的侧面上设置有多个第一流道，各个第一流道的第一端延伸至第一锥形结构的底部且与成对设置的螺旋流道的第二端相连通，各个第一流道的第二端延伸至第一锥形结构的顶部且与喷出口相连通，以使由多个第一流道的第二端流出的流体交汇并由喷出口喷出。该喷口结构解决了现有技术中的喷嘴雾化效果不佳，喷出的喷雾粒度较大的问题。

Description

喷嘴及后处理系统

技术领域

本实用新型涉及喷嘴设备技术领域，具体而言，涉及一种喷嘴及后处理系统。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，柴油车尾气污染问题越来越受到人们的关注。在后处理技术中，通常采用尿素溶液，喷射到后处理混合器中，在后处理混合器中碰撞、蒸发水解和热解等一系列物理化学反应，转化为氨气和氮氧化合物。其中，尿素喷射系统对尿素水溶液的喷雾雾化、蒸发热解和混合过程起着重要作用，可以减少尿素结晶，降低成本和维护成本；且由于热解反应主要是在尿素雾化液滴的表面进行，因此雾化粒径的大小、雾化液滴的大小、分布的均匀性等都对热解反应的效果有重要影响。

目前，尿素喷嘴多采用直喷式的六孔喷嘴，喷口只单纯设计成六孔的喷孔板。

然而，上述的尿素喷嘴雾化喷雾结构很难达到良好的雾化效果，喷雾粒度较大，将尿素溶液喷入后处理，容易在喷嘴头部、混合器壁上形成液膜，造成尿素结晶，堵塞排气管路，造成排放超标，严重的情况下甚至可能损坏发动机；且会导致喷射雾化的尿素溶液没有充分进行热解，尿素溶液不能与尾气进行充分混合，使其尿素溶液热解产生的氨气不能与尾气中的NO_x进行充分反应，导致催化剂前端的氨气分布均匀性系数和平均质量分数越低，NO_x的转化效率低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种喷嘴及后处理系统，以解决现有技术中的喷嘴雾化效果不佳，喷出的喷雾粒度较大的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种喷嘴，包括喷口结构，喷口结构具有流入孔和喷出口，喷口结构还包括：对喷体，包括第一锥形结构和与第一锥形结构的底部连接的柱体结构，柱体结构的侧面上设置有多个螺旋流道，多个螺旋流道沿柱体结构的周向方向依次设置，各个螺旋流道的第一端与流入孔相连通，以使由流入孔流入的流体经过螺旋流道后产生旋流；第一锥形结构的侧面上设置有多个第一流道，多个第一流道沿第一锥形结构的周向方向依次设置；螺旋流道与第一流道成对设置，各个第一流道沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，各个第一流道的第一端延伸至第一锥形结构的底部且与成对设置的螺旋流道的第二端相连通，各个第一流道的第二端延伸至第一锥形结构的顶部且与喷出口相连通，以使由多个第一流道的第二端流出的流体交汇并由喷出口喷出。

进一步地，多对成对设置的螺旋流道和第一流道与多个投影面一一对应地设置，第一流道和成对设置的螺旋流道在相应的投影面上的投影呈第一夹角设置，第一夹角大于或等于80°且小于或等于110°；其中，各个投影面与相应的第一流道的深度方向相垂直设置，第一流道和成对设置的螺旋流道的深度方向相同。

进一步地，对喷体还包括：第二锥形结构，第二锥形结构的底部与柱体结构远离第一锥形结构的一端连接，第二锥形结构的侧面上设置有多个第二流道，多个第二流道沿第二锥形结构的周向方向依次设置；各个第二流道沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，各个第二流道的第一端延伸至第二锥形结构的顶部且与流入孔相连通，各个第二流道的第二端延伸至第二锥形结构的底部；第二流道与第一流道、螺旋流道成对设置，第二流道的第二端与成对设置的螺旋流道的第一端相连通。

进一步地，多对成对设置的螺旋流道、第一流道和第二流道与多个投影面一一对应地设置，第二流道和成对设置的螺旋流道在相应的投影面上的投影呈第二夹角设置，第二夹角大于或等于80°且小于或等于110°；其中，各个投影面与相应的第一流道的深度方向相垂直设置，第一流道和成对设置的螺旋流道和第二流道的深度方向相同。

进一步地，第一锥形结构、第二锥形结构和柱体结构的中心线相重合设置；其中，多个第一流道环绕第一锥形结构的中心线均匀布置；和/或，多个第二流道环绕第二锥形结构的中心线均匀布置；和/或，第一锥形结构为圆锥体或圆台结构，各个第一流道沿第一锥形结构的母线的延伸方向延伸；第二锥形结构为圆锥体或圆台结构，各个第二流道沿第二锥形结构的母线的延伸方向延伸；柱体结构为圆柱体，柱体结构的第一端的截面与第二锥形结构底部的截面形状和大小均相同，柱体结构的第二端的截面与第一锥形结构底部的截面形状和大小均相同。

进一步地，螺旋流道和第一流道之间通过第一圆角过渡连接；和/或，第二流道和螺旋流道之间通过第二圆角过渡连接。

进一步地，喷口结构还包括：第一盖体，包括第一通孔，第一通孔沿其延伸方向包括依次连通的第一孔段和第二孔段，第一锥形结构设置在第一孔段内，第二孔段的远离第一孔段的一端具有喷出口；各个第一流道的第二端与第二孔段相连通，以使由流入孔流入的流体依次流经螺旋流道和第一流道后经第二孔段喷出。

进一步地，第一通孔为锥形孔，第一锥形结构的侧面与第一孔段的内壁相贴合；其中，第一通孔的第三夹角大于或等于70°且小于或等于120°。

进一步地，对喷体还包括第二锥形结构，第二锥形结构的底部与柱体结构远离第一锥形结构的一端连接；喷口结构还包括：第二盖体，与第一盖体连接且二者之间形成用于容纳对喷体的腔体；流入孔设置在第二盖体上；第二盖体还具有第二通孔和第三通孔，流入孔、第二通孔、第三通孔和第一通孔依次连通设置；其中，柱体结构设置在第三通孔内，柱体结构的侧面与第三通孔的孔壁相贴合；第二锥形结构的至少部分设置在第二通孔内，第二锥形结构的至少部分的侧面与第二通孔的内壁相贴合。

进一步地，第一盖体还具有第四通孔，第四通孔沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，第四通孔的第一端与第二孔段远离第一孔段的一端相连通；第四通孔的第一端与第二孔段远离第一孔段的一端的流通截面积相等，第四通孔为圆孔；其中，第四通孔的直径大于或等于0.3mm且小于或等于0.5mm。

进一步地，第一盖体还具有第五通孔，第五通孔沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，第五通孔的第一端与第四通孔的第二端相连通；第五通孔的第一端与第四通孔的第二端的流通截面积相等；其中，由第五通孔的第一端至第二端的方向上，第五通孔的流通截面逐渐增大。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种后处理系统，包括喷嘴和SCR处理单元，喷嘴为上述的喷嘴。

应用本实用新型的技术方案，喷嘴包括喷口结构，喷口结构具有流入孔和喷出口，喷口结构还包括对喷体，对喷体包括第一锥形结构和与第一锥形结构的底部连接的柱体结构，柱体结构的侧面上设置有多个螺旋流道，第一锥形结构的侧面上设置有多个第一流道。尿素溶液从流入孔进入螺旋流道，经过螺旋流道产生旋流；然后尿素旋流溶液从螺旋流道流入与其成对设置的第一流道，由第一流道的第二端流出的尿素溶液相交形成流体对喷，对喷后的液体相互撞击，然后从喷出口喷出。可见，多个螺旋流道增加旋流强度，改善雾化情况；多个第一流道为对喷流道，使得由多个第一流道的第二端流出的尿素旋流溶液对喷碰撞，促进了尿素液滴的破碎和尿素溶液的雾化，从而解决了现有技术中的喷嘴雾化效果不佳，喷出的喷雾粒度较大的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的喷嘴的喷口结构的示意图；

图2示出了根据本实用新型的喷嘴的对喷体(第一流道和螺旋流道之间、第二流道和螺旋流道之间均无圆角)的示意图；

图3示出了根据图2的喷嘴的对喷体的仰视图；

图4示出了根据本实用新型的喷嘴的对喷体(第一流道和螺旋流道之间具有第一圆角、第二流道和螺旋流道之间具有第二圆角)的示意图；

图5示出了图4的喷嘴的对喷体的仰视图；

图6示出了根据本实用新型的喷嘴的第一盖体(有第四通孔和第五通孔)的示意图；

图7示出了根据本实用新型的喷嘴的第一盖体(无第四通孔和第五通孔)的示意图；

图8示出了根据本实用新型的喷嘴的阀体的示意图；

图9示出了根据本实用新型的喷嘴的实施例的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、尿素管快换接头；2、阀体；3、电磁单元；10、喷口结构；11、流入孔；12、喷出口；13、第一盖体；131、第一通孔；1311、第一孔段；1312、第二孔段；132、第四通孔；133、第五通孔；14、第二盖体；141、第二通孔；142、第三通孔；20、对喷体；21、第一锥形结构；22、柱体结构；23、螺旋流道；24、第一流道；25、第二锥形结构；26、第二流道；27、第一圆角；28、第二圆角；201、静铁；202、预紧螺栓；203、预紧弹簧套；204、预紧弹簧；205、喷口保护套；206、顶杆；207、密封球体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型提供了一种喷嘴，请参考图1至图9，包括喷口结构10，喷口结构10具有流入孔11和喷出口12，喷口结构10还包括：对喷体20，包括第一锥形结构21和与第一锥形结构21的底部连接的柱体结构22，柱体结构22的侧面上设置有多个螺旋流道23，多个螺旋流道23沿柱体结构22的周向方向依次设置，各个螺旋流道23的第一端与流入孔11相连通，以使由流入孔11流入的流体经过螺旋流道23后产生旋流；第一锥形结构21的侧面上设置有多个第一流道24，多个第一流道24沿第一锥形结构21的周向方向依次设置；螺旋流道23与第一流道24成对设置，各个第一流道24沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，各个第一流道24的第一端延伸至第一锥形结构21的底部且与成对设置的螺旋流道23的第二端相连通，各个第一流道24的第二端延伸至第一锥形结构21的顶部且与喷出口12相连通，以使由多个第一流道24的第二端流出的流体交汇并由喷出口12喷出。

本实用新型的喷嘴包括喷口结构10，喷口结构10具有流入孔11和喷出口12，喷口结构10还包括对喷体20，对喷体20包括第一锥形结构21和与第一锥形结构21的底部连接的柱体结构22，柱体结构22的侧面上设置有多个螺旋流道23，第一锥形结构21的侧面上设置有多个第一流道24。尿素溶液从流入孔11进入螺旋流道23，经过螺旋流道23产生旋流；然后尿素旋流溶液从螺旋流道23流入与其成对设置的第一流道24，由第一流道24的第二端流出的尿素溶液相交形成流体对喷，对喷后的液体相互撞击，然后从喷出口12喷出。可见，多个螺旋流道23增加旋流强度，改善雾化情况；多个第一流道24为对喷流道，使得由多个第一流道24的第二端流出的尿素旋流溶液对喷碰撞，促进了尿素液滴的破碎和尿素溶液的雾化，从而解决了现有技术中的喷嘴雾化效果不佳，喷出的喷雾粒度较大的问题。

需要说明的是，第一锥形结构21沿其轴向方向具有依次设置的第一端和第二端，第一锥形结构21为形状呈锥状的结构，只要第一锥形结构21的横截面由其第一端至第二端的方向上逐渐减小，其侧面具有相对轴向方向倾斜设置的斜面即可，以使多个第一流道24设置在斜面上并在第一锥形结构21的第二端形成交汇对喷。其中，喷出口12的中心线沿第一锥形结构21的轴向方向延伸。

具体地，当多条第一流道24中的尿素溶液交汇时，互相之间产生撞击，随着撞击角的增大，液体射流在水平方向上的速度分量增大，在垂直方向上的速度分量减小，两个射流的实际撞击动量增大，因此碰撞产生的液膜在横向上的不稳定性增大，液体的湍流运动更加剧烈，直观表现为撞击波的波动幅度增大，在相对较短的距离内达到临界破碎点，撞击角增大也会导致液膜破碎加剧，从而促进了尿素液滴的破碎和尿素溶液的雾化。在本实施例中，多对成对设置的螺旋流道23和第一流道24与多个投影面一一对应地设置，第一流道24和成对设置的螺旋流道23在相应的投影面上的投影呈第一夹角设置，第一夹角大于或等于80°且小于或等于110°；其中，各个投影面与相应的第一流道24的深度方向相垂直设置，第一流道24和成对设置的螺旋流道23的深度方向相同。

具体地，第一流道24和成对设置的螺旋流道23在相应的投影面上的投影呈第一夹角α设置，如图4所示，α大于或等于80°且小于或等于110°，既能避免第一夹角α过大影响尿素溶液的旋流强度，又能避免第一夹角α过小导致尿素溶液的流速过慢。

在本实施例中，对喷体20还包括第二锥形结构25，第二锥形结构25的底部与柱体结构22远离第一锥形结构21的一端连接，第二锥形结构25的侧面上设置有多个第二流道26，多个第二流道26沿第二锥形结构25的周向方向依次设置；各个第二流道26沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，各个第二流道26的第一端延伸至第二锥形结构25的顶部且与流入孔11相连通，各个第二流道26的第二端延伸至第二锥形结构25的底部；第二流道26与第一流道24、螺旋流道23成对设置，第二流道26的第二端与成对设置的螺旋流道23的第一端相连通。

具体地，尿素溶液从流入孔11流至第二流道26，由第二流道26流出后流到与第二流道26成对设置的螺旋流道23和第一流道24中。第二锥形结构25起到了对尿素溶液进行均匀分流的作用，使得多束尿素溶液均匀的流入多个螺旋流道23后形成旋流，避免流入多个螺旋流道23的流量过大，影响旋流效果。

需要说明的是，第二锥形结构25沿其轴向方向具有依次设置的第一端和第二端，第二锥形结构25为形状呈锥状的结构，只要第二锥形结构25由其第一端至第二端的方向上的横截面逐渐增大，其侧面具有相对轴向方向倾斜设置的斜面即可，以使多个第二流道26设置在斜面上并在第二锥形结构25的第一端均与流入孔11相连通，以将流体分流至螺旋流道23。其中，流入孔11的中心线沿第二锥形结构25的轴向方向延伸。

在本实施例中，多对成对设置的螺旋流道23、第一流道24和第二流道26与多个投影面一一对应地设置，第二流道26和成对设置的螺旋流道23在相应的投影面上的投影呈第二夹角设置，第二夹角大于或等于80°且小于或等于110°；其中，各个投影面与相应的第一流道24的深度方向相垂直设置，第一流道24和成对设置的螺旋流道23的深度方向相同，第一流道24和成对设置的第二流道26的深度方向也相同。

具体地，第二流道26和成对设置的螺旋流道23在相应的投影面上的投影呈第二夹角β设置，如图4所示，第二夹角β大于或等于80°且小于或等于110°，既能避免第二夹角β过大影响尿素溶液的旋流强度，又能避免第二夹角β过小导致尿素溶液的流速过慢。

在本实施例中，第一锥形结构21、第二锥形结构25和柱体结构22的中心线相重合设置；其中，多个第一流道24环绕第一锥形结构21的中心线均匀布置；和/或，多个第二流道26环绕第二锥形结构25的中心线均匀布置；和/或，第一锥形结构21为圆锥体或圆台结构，各个第一流道24沿第一锥形结构21的母线的延伸方向延伸；第二锥形结构25为圆锥体或圆台结构，各个第二流道26沿第二锥形结构25的母线的延伸方向延伸；柱体结构22为圆柱体，柱体结构22的第一端的截面与第二锥形结构25底部的截面形状和大小均相同，柱体结构22的第二端的截面与第一锥形结构21底部的截面形状和大小均相同。

具体地，多个第一流道24环绕第一锥形结构21的中心线均匀布置，有助于尿素溶液从多个第一流道24均匀流出进而保证尿素溶液之间发生充分对撞，进而保证尿素溶液充分雾化；多个第二流道26环绕第二锥形结构25的中心线均匀布置，有助于第二锥形结构25实现对于尿素溶液的均匀分流；第一锥形结构21为圆锥体或圆台结构，第二锥形结构25为圆锥体或圆台结构，有助于尿素溶液在第一流道24和第二流道26中顺利流动；柱体结构22为圆柱体，柱体结构22的第一端的截面与第二锥形结构25底部的截面形状和大小均相同，柱体结构22的第二端的截面与第一锥形结构21底部的截面形状和大小均相同，有助于尿素溶液在第二锥形结构25、柱体结构22和第一锥形结构21之间实现平稳过渡。

在本实施例中，如图4和图5所示，螺旋流道23和第一流道24之间通过第一圆角27过渡连接；和/或，第二流道26和螺旋流道23之间通过第二圆角28过渡连接。

具体地，第一圆角27的设置有助于减少尿素溶液从螺旋流道23流入第一流道24时受到的摩擦和冲击，第二圆角28有助于减少尿素溶液从第二流道26流入螺旋流道23时受到的摩擦和冲击，进而保证尿素溶液的平稳过渡。

在本实施例中，喷口结构10还包括：第一盖体13，包括第一通孔131，第一通孔131沿其延伸方向包括依次连通的第一孔段1311和第二孔段1312，第一锥形结构21设置在第一孔段1311内，第二孔段1312的远离第一孔段1311的一端具有喷出口12；各个第一流道24的第二端与第二孔段1312相连通，以使由流入孔11流入的流体依次流经螺旋流道23和第一流道24后经第二孔段1312喷出。

具体地，尿素溶液流入孔11后依次流经螺旋流道23和第一流道24，然后流经第二孔段1312后从喷出口12喷出，第二孔段1312为从多个第一流道24流出的尿素溶液提供足够的对撞空间，以喷射出更细、更均匀的雾化液滴。

在本实施例中，第一通孔131为锥形孔，第一锥形结构21的侧面与第一孔段1311的内壁相贴合；其中，第一通孔131的第三夹角大于或等于70°且小于或等于120°。

具体地，第一锥形结构21的侧面与第一孔段1311的内壁相贴合，可以避免部分尿素溶液未能流经第一流道流至喷出口12，使得部分尿素溶液的液滴未能得到充分破碎，影响尿素溶液的雾化效果；第一通孔131的第三夹角θ大于或等于70°且小于或等于120°，如图6所示，这样的设置可以保证了流入第一通孔131的尿素溶液的流速以及对于第一通孔131的冲击强度，进而保证了尿素液滴的破碎程度，进而可以减小尿素喷雾的粒度。需要说明的是，此处的第一通孔131整体形状呈圆锥形，其顶部并不是尖点，而是具有开口的。

在本实施例中，对喷体20还包括第二锥形结构25，第二锥形结构25的底部与柱体结构22远离第一锥形结构21的一端连接；喷口结构10还包括：第二盖体14，与第一盖体13连接且二者之间形成用于容纳对喷体20的腔体；流入孔11设置在第二盖体14上；第二盖体14还具有第二通孔141和第三通孔142，流入孔11、第二通孔141、第三通孔142和第一通孔131依次连通设置；其中，柱体结构22设置在第三通孔142内，柱体结构22的侧面与第三通孔142的孔壁相贴合；第二锥形结构25的至少部分设置在第二通孔141内，第二锥形结构25的至少部分的侧面与第二通孔141的内壁相贴合。

具体地，尿素溶液从流入孔11流入后依次流经第二通孔141和第三通孔142流入第一通孔131，然后流经第二孔段1312后从喷出口12喷出；柱体结构22的侧面与第三通孔142的孔壁相贴合，可以避免部分尿素溶液未能流经螺旋流道23形成旋流，影响尿素溶液的雾化效果；第二锥形结构25的至少部分的侧面与第二通孔141的内壁相贴合，可以避免部分尿素溶液未能经过第二流道26进行分流，进而影响尿素溶液的旋流和对撞，影响尿素溶液的雾化效果。

在其他实施例中，如图6所示，第一盖体13还具有第四通孔132，第四通孔132沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，第四通孔132的第一端与第二孔段1312远离第一孔段1311的一端相连通；第四通孔132的第一端与第二孔段1312远离第一孔段1311的一端的流通截面积相等，第四通孔132为圆孔；其中，第四通孔132的直径大于或等于0.3mm且小于或等于0.5mm。

具体地，尿素溶液依次流经第一孔段1311、第二孔段1312后从第四通孔132流出。其中，第四通孔132的第一端与第二孔段1312远离第一孔段1311的一端的流通截面积相等是指，第四通孔132的第一端的流通截面与第二孔段1312远离第一孔段1311的一端的流通截面的形状和大小均相同；第四通孔132为圆孔的设置有助于尿素溶液从第四通孔132快速喷出；第四通孔132的直径大小决定了尿素喷雾的喷出速度和尿素粒径大小，第四通孔132的直径小于或等于0.5mm，有助于尿素喷雾从第四通孔132快速喷出，获得小粒径尿素液滴；第四通孔132的直径大于或等于0.3mm，保证了尿素喷雾的喷射流量。

在其他实施例中，如图6所示，第一盖体13还具有第五通孔133，第五通孔133沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，第五通孔133的第一端与第四通孔132的第二端相连通；第五通孔133的第一端与第四通孔132的第二端的流通截面积相等；其中，由第五通孔133的第一端至第二端的方向上，第五通孔133的流通截面逐渐增大。

具体地，尿素喷雾从第四通孔132喷出后依次经过第五通孔133的第一端和第二端后喷出；由第五通孔133的第一端至第二端的方向上，第五通孔133的流通截面逐渐增大，扩大了尿素喷雾的喷射范围，避免第四通孔132喷出的尿素雾束受到第五通孔133的阻挡，进而保证了尿素喷雾的顺利喷出。

可选地，第五通孔133为锥形孔，第五通孔133的第四夹角要大于从第四通孔132喷出的雾束的扩散角度，一般需要大于60°，通常为了便于加工，第五通孔133的第四夹角З为90°，如图6所示。需要说明的是，此处的第五通孔133整体形状呈圆锥形，其顶部并不是尖点，而是具有开口的。

具体地，通过调节第四通孔132和第三夹角θ的大小，可以设计出不同粒径和流速的喷嘴，扩大喷嘴的应用范围；当需求流量增大、旋流较强时，第一盖体13需要设计仅具有第一通孔131的形式，无需设置第四通孔132和第五通孔133，如图7所示，此时尿素溶液的流量增大、旋流增强、粒径相应增大。

具体地，当柱体结构22的尺寸不限时，螺旋流道23的数量为N条，相对应的第四通孔132的直径越大；可选地，螺旋流道23的数量为3个至6个中的一个，螺旋流道23的数量越多，尿素溶液的旋流强度越大，尿素溶液的雾化效果越好，这样的设置在保证尿素溶液的旋流强度的同时又可以避免柱体结构22的尺寸过大增加生产成本。相应的，第一流道24和第二流道26的个数与螺旋流道23相同。

具体地，如图8和图9所示，本实用新型的喷嘴还包括尿素管快换接头1、阀体2和电磁单元3，正常使用时，尿素管快换接头1连接尿素压力管，尿素喷射信号线插入电磁单元3的接头处，当尿素喷射信号发送到电磁单元3，电磁单元3上电，拉动阀体2向左移动，使得喷嘴打开；电磁单元3下电，在弹簧力的作用下，阀体2向右移动，使得喷嘴关闭。其中，阀体2包括静铁201、预紧螺栓202、预紧弹簧套203、预紧弹簧204、喷口保护套205、顶杆206、密封球体207和喷口结构10，预紧弹簧204在预紧螺栓202的作用下，使顶杆206头部的密封球体207紧密挤压在喷口结构10的第二盖体14上，封堵流入孔11，使得喷嘴密封，当电磁单元3上电，拉动阀体2向左移动，使得顶杆206带动密封球体207向左移动，打开流入孔11，使得喷嘴打开，喷射尿素。

具体实施时，本申请针对尿素喷嘴的雾化和均匀性较差的问题，通过螺旋流道，增加旋流强度，改善雾化情况，提高氨气转化率，防止结晶问题。针对尿素喷嘴的粒径大的问题，通过对喷的第一流道，增加液体撞击，降低粒径大小，提高氨气转化率，防止结晶问题。针对尿素喷嘴出口结晶问题，通过螺旋流道和第一流道，增加了水平方向速度，可以很好的冲击喷嘴的喷出口处因为长期使用导致的结晶，防止喷出口处结晶出现。

本申请的喷嘴加剧液膜破碎，减小粒径，增加尿素喷射的雾化程度和均匀性，减少尿素结晶，降低成本和维护成本。该喷嘴利用设置在喷口结构处的对喷体，将尿素溶液的压力能转化为旋转动能，增加旋流能力。对喷体的第一流道设计成对喷式，对喷流道所产生撞击波是导致液膜破碎的最重要因素，对喷流道所产生的撞击夹角是影响撞击波的重要结构参数。通过螺旋流道增加旋流能力，以提高撞击波的大小，从而导致液膜加剧破碎，减小粒径，增加尿素喷射的雾化程度。

本实用新型提供了一种后处理系统，包括喷嘴和SCR处理单元，喷嘴为上述实施例中的喷嘴。

本实用新型的后处理系统包括喷嘴和SCR处理单元，喷嘴为上述实施例中的喷嘴。喷嘴的设置解决了现有技术中的喷嘴雾化效果不佳，喷出的喷雾粒度较大的问题。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型通过柱体结构22上的多个螺旋流道23使得尿素溶液发生旋流，通过第一锥形结构21上的多个第一流道24，使得尿素溶液发生对撞，通过旋转撞击完成雾化混合过程；通过改变第一夹角α、第四通孔132和第三夹角θ的大小，可以得到不同粒度的喷口结构10，扩大了喷嘴的应用范围。

本实用新型的喷嘴利用螺旋流道23将尿素溶液的压力能转化为旋转动能，通过螺旋流道23后，尿素溶液在离心力的作用下转化为向外的径向速度和切向速度，同时尿素溶液在第一流道的第二端时相交形成流体对喷，对喷后的液体相互撞击，使尿素喷射出更细、更均匀的雾化液滴，有效降低氨泄漏、喷嘴堵塞的风险，有利于SCR系统的氮氧化物转化效率，且防止结晶。

本实用新型的喷嘴包括喷口结构10，喷口结构10具有流入孔11和喷出口12，喷口结构10还包括对喷体20，对喷体20包括第一锥形结构21和与第一锥形结构21的底部连接的柱体结构22，柱体结构22的侧面上设置有多个螺旋流道23，第一锥形结构21的侧面上设置有多个第一流道24。尿素溶液从流入孔11进入螺旋流道23，经过螺旋流道23产生旋流；然后尿素旋流溶液从螺旋流道23流入与其成对设置的第一流道24，由第一流道24的第二端流出的尿素溶液相交形成流体对喷，对喷后的液体相互撞击，然后从喷出口12喷出。可见，多个螺旋流道23增加旋流强度，改善雾化情况；多个第一流道24为对喷流道，使得由多个第一流道24的第二端流出的尿素旋流溶液对喷碰撞，促进了尿素液滴的破碎和尿素溶液的雾化，从而解决了现有技术中的喷嘴雾化效果不佳，喷出的喷雾粒度较大的问题。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种喷嘴，包括喷口结构(10)，所述喷口结构(10)具有流入孔(11)和喷出口(12)，其特征在于，所述喷口结构(10)还包括：

对喷体(20)，包括第一锥形结构(21)和与所述第一锥形结构(21)的底部连接的柱体结构(22)，所述柱体结构(22)的侧面上设置有多个螺旋流道(23)，多个所述螺旋流道(23)沿所述柱体结构(22)的周向方向依次设置，各个所述螺旋流道(23)的第一端与所述流入孔(11)相连通，以使由所述流入孔(11)流入的流体经过所述螺旋流道(23)后产生旋流；

所述第一锥形结构(21)的侧面上设置有多个第一流道(24)，多个所述第一流道(24)沿所述第一锥形结构(21)的周向方向依次设置；所述螺旋流道(23)与所述第一流道(24)成对设置，各个所述第一流道(24)沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，各个所述第一流道(24)的第一端延伸至所述第一锥形结构(21)的底部且与成对设置的所述螺旋流道(23)的第二端相连通，各个所述第一流道(24)的第二端延伸至所述第一锥形结构(21)的顶部且与所述喷出口(12)相连通，以使由多个所述第一流道(24)的第二端流出的流体交汇并由所述喷出口(12)喷出。

2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，多对成对设置的所述螺旋流道(23)和所述第一流道(24)与多个投影面一一对应地设置，所述第一流道(24)和成对设置的所述螺旋流道(23)在相应的所述投影面上的投影呈第一夹角设置，所述第一夹角大于或等于80°且小于或等于110°；其中，各个所述投影面与相应的所述第一流道(24)的深度方向相垂直设置，所述第一流道(24)和成对设置的所述螺旋流道(23)的深度方向相同。

3.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述对喷体(20)还包括：

第二锥形结构(25)，所述第二锥形结构(25)的底部与所述柱体结构(22)远离所述第一锥形结构(21)的一端连接，所述第二锥形结构(25)的侧面上设置有多个第二流道(26)，多个第二流道(26)沿所述第二锥形结构(25)的周向方向依次设置；各个所述第二流道(26)沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，各个所述第二流道(26)的第一端延伸至所述第二锥形结构(25)的顶部且与所述流入孔(11)相连通，各个所述第二流道(26)的第二端延伸至所述第二锥形结构(25)的底部；

所述第二流道(26)与所述第一流道(24)、所述螺旋流道(23)成对设置，所述第二流道(26)的第二端与成对设置的所述螺旋流道(23)的第一端相连通。

4.根据权利要求3所述的喷嘴，其特征在于，多对成对设置的所述螺旋流道(23)、所述第一流道(24)和所述第二流道(26)与多个投影面一一对应地设置，所述第二流道(26)和成对设置的所述螺旋流道(23)在相应的所述投影面上的投影呈第二夹角设置，所述第二夹角大于或等于80°且小于或等于110°；其中，各个所述投影面与相应的所述第一流道(24)的深度方向相垂直设置，所述第一流道(24)和成对设置的所述螺旋流道(23)和所述第二流道(26)的深度方向相同。

5.根据权利要求3所述的喷嘴，其特征在于，所述第一锥形结构(21)、所述第二锥形结构(25)和所述柱体结构(22)的中心线相重合设置；其中，

多个所述第一流道(24)环绕所述第一锥形结构(21)的中心线均匀布置；和/或，

多个所述第二流道(26)环绕所述第二锥形结构(25)的中心线均匀布置；和/或，

所述第一锥形结构(21)为圆锥体或圆台结构，各个所述第一流道(24)沿所述第一锥形结构(21)的母线的延伸方向延伸；所述第二锥形结构(25)为圆锥体或圆台结构，各个所述第二流道(26)沿所述第二锥形结构(25)的母线的延伸方向延伸；所述柱体结构(22)为圆柱体，所述柱体结构(22)的第一端的截面与所述第二锥形结构(25)底部的截面形状和大小均相同，所述柱体结构(22)的第二端的截面与所述第一锥形结构(21)底部的截面形状和大小均相同。

6.根据权利要求3所述的喷嘴，其特征在于，

所述螺旋流道(23)和所述第一流道(24)之间通过第一圆角(27)过渡连接；和/或，

所述第二流道(26)和所述螺旋流道(23)之间通过第二圆角(28)过渡连接。

7.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述喷口结构(10)还包括：

第一盖体(13)，包括第一通孔(131)，所述第一通孔(131)沿其延伸方向包括依次连通的第一孔段(1311)和第二孔段(1312)，所述第一锥形结构(21)设置在所述第一孔段(1311)内，所述第二孔段(1312)的远离所述第一孔段(1311)的一端具有所述喷出口(12)；各个所述第一流道(24)的第二端与所述第二孔段(1312)相连通，以使由所述流入孔(11)流入的流体依次流经所述螺旋流道(23)和所述第一流道(24)后经所述第二孔段(1312)喷出。

8.根据权利要求7所述的喷嘴，其特征在于，所述第一通孔(131)为锥形孔，所述第一锥形结构(21)的侧面与所述第一孔段(1311)的内壁相贴合；其中，所述第一通孔(131)的第三夹角大于或等于70°且小于或等于120°。

9.根据权利要求7所述的喷嘴，其特征在于，所述对喷体(20)还包括第二锥形结构(25)，所述第二锥形结构(25)的底部与所述柱体结构(22)远离所述第一锥形结构(21)的一端连接；所述喷口结构(10)还包括：

第二盖体(14)，与所述第一盖体(13)连接且二者之间形成用于容纳所述对喷体(20)的腔体；所述流入孔(11)设置在所述第二盖体(14)上；

所述第二盖体(14)还具有第二通孔(141)和第三通孔(142)，所述流入孔(11)、所述第二通孔(141)、所述第三通孔(142)和所述第一通孔(131)依次连通设置；

其中，所述柱体结构(22)设置在所述第三通孔(142)内，所述柱体结构(22)的侧面与所述第三通孔(142)的孔壁相贴合；所述第二锥形结构(25)的至少部分设置在所述第二通孔(141)内，所述第二锥形结构(25)的至少部分的侧面与所述第二通孔(141)的内壁相贴合。

10.根据权利要求7所述的喷嘴，其特征在于，所述第一盖体(13)还具有第四通孔(132)，所述第四通孔(132)沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，所述第四通孔(132)的第一端与所述第二孔段(1312)远离所述第一孔段(1311)的一端相连通；所述第四通孔(132)的第一端与所述第二孔段(1312)远离所述第一孔段(1311)的一端的流通截面积相等，所述第四通孔(132)为圆孔；

其中，所述第四通孔(132)的直径大于或等于0.3mm且小于或等于0.5mm。

11.根据权利要求10所述的喷嘴，其特征在于，所述第一盖体(13)还具有第五通孔(133)，所述第五通孔(133)沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端，所述第五通孔(133)的第一端与所述第四通孔(132)的第二端相连通；所述第五通孔(133)的第一端与所述第四通孔(132)的第二端的流通截面积相等；

其中，由所述第五通孔(133)的第一端至第二端的方向上，所述第五通孔(133)的流通截面逐渐增大。

12.一种后处理系统，包括喷嘴和SCR处理单元，其特征在于，所述喷嘴为权利要求1至11中任一项所述的喷嘴。