自带保温的螺旋板式尿素混合器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自带保温的螺旋板式尿素混合器，属于柴油机尾气后处理技术领域。螺旋板式尿素混合单元包括螺旋板、进气挡板、出气挡板、混合管、锥形扩张管，其中，螺旋板焊接在出气挡板上，进气挡板焊接在螺旋板和出气挡板上，进气挡板迫使气流只能沿螺旋板构成的螺旋空腔进气，出气挡板连接混合管的一端，混合管另一端连接锥形扩张管。本实用新型专利技术采用选螺旋板式尿素混合单元结构，利用旋转气流混合尿素，防止尿素过早在管壁上着壁，且不同工况下随着流速的改变，尿素着壁点会有明显变化，防止了尿素始终在同一位置着壁而产生结晶；混合器后端的混合管及扩张锥管外部设有保温筒，保温筒和混合管之间以及保温筒和外筒之间形成了两层保温层，增强了保温效果，进一步降低了尿素结晶风险。

【技术实现步骤摘要】
自带保温的螺旋板式尿素混合器
本技术属于柴油机尾气后处理
，具体涉及一种自带保温的螺旋板式尿素混合器。
技术介绍
传统的SCR（selectivecatalyticreduction，简称SCR）催化器将尿素喷嘴通过连接座安置在排气管上，对布置空间需求较大，而且相同发动机不同底盘，不同布置空间的情况将导致尿素喷射位置发生改变，尿素喷射性能也发生改变，从而导致需要重新标定。同时，直接将尿素喷嘴集成在SCR催化器上是多数客户的需要，而集成喷嘴由于布置困难、尿素雾化空间不足，容易导致尿素液滴直接喷射到SCR催化器壁面上，而产生严重的尿素结晶问题。目前解决集成喷射SCR转化器尿素结晶问题的主要方法是设计合理的混合器来加强尿素的破碎效果和降低尿素着壁的风险，同时也提高了系统的流场均匀性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种自带保温的螺旋板式尿素混合器。该混合器采用螺旋板式尿素混合单元结构，利用旋转气流混合尿素，防止尿素过早地在管壁上着壁，且不同工况下随着流速的改变，尿素着壁点会有明显变化，防止了尿素始终在同一位置着壁而产生结晶；螺旋混合器通流截面较混合管小，使混合器和混合管内部的气流速度加快，从而加速了尿素液膜的蒸发速度，同时提高了混合管内的温度，从另一方面降低了结晶风险。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种自带保温的螺旋板式尿素混合器，其特征在于，该混合器具有以下特征：一种自带保温的螺旋板式尿素混合器，包括进气单元、螺旋板式混合单元和保温单元，所述螺旋板式混合单元包括螺旋板、进气挡板、出气挡板、混合管和锥形扩张管。所述进气单元包括进气法兰和进气管。所述保温单元包括位于外面的外筒体、位于中间的保温棉套和位于里面的保温筒。所述螺旋板连接在出气挡板上，出气挡板连接混合管的一端。所述进气挡板连接在螺旋板和出气挡板上，气流经进气挡板沿螺旋板构成的螺旋空腔进入。所述混合管的另一端连接锥形扩张管。所述进气单元侧向依次穿过保温单元的外筒体、保温棉套和保温筒，并焊接在外筒体上，保温单元焊接在螺旋板式混合单元的两端。所述进气单元和保温筒连接处采用段焊连接。本技术与现有技术相比具有以下优点：1.现有技术的混合器无法改变尿素在混合管内的着壁点，本技术采用螺旋板式尿素混合单元结构，利用旋转气流混合尿素，防止尿素过早在管壁上着壁，且不同工况下随着流速的改变，尿素着壁点会有明显变化，防止了尿素始终在同一位置着壁而产生结晶；2.现有技术混合器前端和后端均采用相同管径的直管或者弯管，气流速度在混合区内没有明显变化，而螺旋混合器通流截面较混合管小，使混合器和混合管内部的气流速度加快，从而加速了尿素液膜的蒸发速度，同时提高了混合管内的温度，从另一方面降低了结晶风险；3.现有技术的混合器不具有保温作用，而本技术中的混合器后端的混合管及锥形扩张管外部设有保温筒，保温筒和混合管之间以及保温筒和外筒之间形成了两层保温层，增强了保温效果，进一步降低了尿素结晶风险；4.混合器后端采用锥形扩张管，旋转尿素在离心力的作用下将向四周扩散，锥形扩张管加强了这种扩散作用，提高了SCR载体端面上的气流混合的均匀性和氨分布的均匀性。下面通过附图和实施例对本技术的技术方案作进一步的详细说明。附图说明图1是本技术螺旋板式尿素混合器的结构示意图。图2是本技术螺旋板式尿素混合单元的结构示意图。图3是本技术螺旋板式尿素混合单元的主视图。图4是本技术螺旋板式尿素混合单元的右视图。图5是本技术自带保温的螺旋板式尿素混合器在SCR催化器上匹配的总成示意图。附图标记说明：1.法兰；2.进气管；3.保温棉套；4.前端盖；5.螺旋板式混合单元；6.尿素喷嘴底座；7.保温筒；8.外筒体；9.混合单元支撑隔板；10.SCR组件；11.隔板；12.出气管；13.后端盖；5-1.螺旋板；5-2.进气挡板；5-3.出气挡板；5-4.混合管；5-5.锥形扩张管。具体实施方式自带保温的螺旋板式尿素混合器在筒式集成喷射SCR催化器上的总成，包含进气法兰1、进气管2、保温棉套3、前端盖4、螺旋板式混合单元5、尿素喷嘴底座6、保温筒7、外筒体8、混合单元支撑隔板9、SCR组件10、隔板11、出气管12和后端盖13。其中，自带保温的螺旋板式尿素混合器，包括进气单元、螺旋板式混合单元和保温单元，螺旋板式混合单元包括螺旋板5-1、进气挡板5-2、出气挡板5-3、混合管5-4和锥形扩张管5-5。进气单元包括进气法兰1和进气管2。保温单元包括外筒体8、保温棉套3和保温筒7，三者形成三明治结构。螺旋板5-1连接在出气挡板5-3上，出气挡板5-3连接混合管5-4的一端。进气挡板5-2连接在螺旋板5-1和出气挡板5-3上，气流经进气挡板5-2沿螺旋板5-1构成的螺旋空腔进入。混合管5-4的另一端连接锥形扩张管5-5。进气单元侧向依次穿过保温单元的外筒体8、保温棉套3和保温筒7，并焊接在外筒体8上，保温棉套对保温单元具有支撑作用，保温单元焊接在螺旋板式混合单元的两端。进气单元和保温筒7连接处采用段焊连接，以增加进气单元的可靠性。工作过程：进气法兰1起到连接作用，气流通过进气管2进入SCR催化器，气流不进入外筒体8内而是直接进入第二层保温筒7内并吹扫螺旋板式混合单元5的外壁面。保温筒7外侧设置有包裹玻璃纤维毡材料的保温棉套3，大大降低了进气温度的耗散速率，使得混合腔内部的排气温度保持在合理范围内。保温筒7内的气流通过螺旋板5-1和进气挡板5-2形成的进气口进入螺旋板内部螺旋腔，气流在螺旋腔内形成强旋转气流，并最终通过出气挡板5-3中间的开孔进入混合管5-4中。尿素从安装在前端盖4上的尿素喷射底座6处喷入，被强旋转气流直接带入混合管5-4中，在混合管5-4中完成分解并与旋转气流充分混合，旋转气流一方面延长了尿素在混合管5-4内部的着壁时间和距离，同时加快了管壁上尿素液膜的蒸发速率，而且在不同的工况下，由于气流速度不同，尿素在混合管5-4内的着壁位置也不同，从而防止尿素因着壁点固定造成的尿素结晶严重的现象。从螺旋板式尿素混合器中排出的尿素和尾气充分混合后进入SCR组件10中，并经过出气管12排出净化器。由于气流从混合腔进入混合管5-4时通流截面减小，将进一步提高混合管5-4内壁的温度，加快尿素的分解速度，降低尿素结晶风险，旋转气流由混合管5-4内进入锥形扩张5-5，气流由于离心力作用将进一步向四周扩展，提高了尿素和气流的混合效果及载体端面上氨分布的均匀性。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何限制。凡是根据本技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自带保温的螺旋板式尿素混合器，包括进气单元、螺旋板式混合单元和保温单元，其特征在于，所述螺旋板式混合单元包括螺旋板（5‑1）、进气挡板（5‑2）、出气挡板（5‑3）、混合管（5‑4）和锥形扩张管（5‑5）。

【技术特征摘要】
1.一种自带保温的螺旋板式尿素混合器，包括进气单元、螺旋板式混合单元和保温单元，其特征在于，所述螺旋板式混合单元包括螺旋板（5-1）、进气挡板（5-2）、出气挡板（5-3）、混合管（5-4）和锥形扩张管（5-5）。2.根据权利要求1所述的一种自带保温的螺旋板式尿素混合器，其特征在于，所述进气单元包括进气法兰（1）和进气管（2）。3.根据权利要求1所述的一种自带保温的螺旋板式尿素混合器，其特征在于，所述保温单元包括位于外面的外筒体（8）、位于中间的保温棉套（3）和位于里面的保温筒（7）。4.根据权利要求1所述的一种自带保温的螺旋板式尿素混合器，其特征在于，所述螺旋板（5-1）连接在出气挡板（5-3）上，出气挡板（5-3）连接混合管（5-4）的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈增响，何伟娇，马相雪，张俊超，何龙，
申请(专利权)人：无锡威孚力达催化净化器有限责任公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32