一种SCR尿素溶液混合器制造技术

本发明专利技术实施例公开的一种SCR尿素溶液混合器，包括尿素混合管和设置于所述尿素混合管一端内部的混合组件，所述混合组件包括：内层管，所述内层管上开设有侧壁孔，所述侧壁孔的一侧设置有用于产生旋流的旋流片；套设于所述内层管外侧的外层管，所述外层管的外壁与所述尿素混合管之间设置有螺旋片。本发明专利技术通过螺旋片的作用，加快了尿素混合管壁面处的气体流动及旋转，及时带走由于旋流片的强旋流作用甩在尿素混合管壁面位置的尿素液膜，进一步降低尿素结晶风险，并提高了尿素与气流的混合。本发明专利技术可针对不同排量、不同用途的发动机，通过调整旋流片及螺旋片的叶片角度、长度及数量实现对气流量的合理分配。

【技术实现步骤摘要】
一种SCR尿素溶液混合器
本专利技术涉及混合器
，更具体地说，涉及一种SCR尿素溶液混合器。
技术介绍
SCR(SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原技术)技术的基本原理是向排气中喷射燃油或者添加其他还原剂，选择合适的催化剂，促进还原剂与NOx反应，同时抑制还原剂被排气中的氧气氧化。现有SCR技术按照还原剂的种类可以分为以尿素分解产生的NH3作为还原剂的尿素SCR技术和以碳氢作为还原剂的碳氢SCR技术两类。目前碳氢SCR技术仍在进一步的研究当中，实际应用不多；而尿素SCR技术较为成熟，实际应用较多。尿素SCR系统主要包括催化器、尿素喷射泵、尿素箱、喷射控制单元、混合器等。SCR系统的柴油车在低负荷条件下运行时，容易生成尿素结晶结石等沉积物，该问题一直是影响车辆稳定运行的主要因素。车辆运行过程中，由于尿素雾化不良、混合不均匀或者分解不充分，导致喷射的尿素液滴不能实时转化为NH3，而是生成副产物，导致还原反应不稳定，从而影响到NOx排放的一致性和转化效率。尿素沉积物根据形成过程可分为尿素结晶和尿素结石，尿素结晶是由于尿素溶液中的水分流失导致尿素溶液过饱和尿素析出产生的，是物理反应过程的产物，随着温度的升高可以继续分解；而尿素结石是由于尿素分解过程中的副反应产生的副产物所致，属于化学反应产物，需要较高的温度才能分解。由于尿素液滴质量比气体大得多，因此在气流流动滞止区存留下来形成的结晶，如果不能及时完全分解，则会以此为原核不断生长，由于不能完全分解，最终形成尿素结晶结石，累积到一定程度有可能堵塞尿素流动通道。为了提高尿素溶液的混合均匀性，促进尿素溶液的充分利用，现有技术中公开了一种SCR尿素溶液混合器，如图1所示，该SCR尿素溶液混合器包括尿素混合管101以及挡流罩102，尿素喷嘴103用于向尿素混合管101内喷射尿素。尿素混合管101的气流入口包括位于尿素混合管101一端的端部孔，和开设于尿素混合管101的侧壁上的侧壁孔，部分尾气能够由该侧壁孔流入尿素混合管101内。侧壁孔靠近端部孔设置，侧壁孔的一侧设置有用于产生旋流的旋流片104，在气流即将进入侧壁孔内时，会受到旋流片104的导风作用，使得进入侧壁孔内的气流会产生旋转。挡流罩102设置于尿素混合管101的外侧，以阻挡气流，使得气流仅能由端部孔和侧壁孔进入尿素混合管101内。尽管上述技术方案通过增加旋流片的方式，可以提高尿素溶液的混合均匀性，但是，不可避免的，由尿素喷嘴103喷出的尿素，会在尿素混合管101的内壁上出现沉积现象。因此，如何进一步降低尿素沉积现象，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种SCR尿素溶液混合器，以进一步降低尿素沉积现象。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种SCR尿素溶液混合器，包括尿素混合管和设置于所述尿素混合管一端内部的混合组件，所述混合组件包括：内层管，所述内层管上开设有侧壁孔，所述侧壁孔的一侧设置有用于产生旋流的旋流片；套设于所述内层管外侧的外层管，所述外层管的外壁与所述尿素混合管之间设置有螺旋片。优选地，在上述SCR尿素溶液混合器中，所述内层管为锥形管，且靠近所述尿素混合管的端部的一端直径较小。优选地，在上述SCR尿素溶液混合器中，所述外层管为锥形管，且靠近所述尿素混合管的端部的一端直径较大，所述外层管的大径端与所述尿素混合管之间具有供气流通过的缝隙。优选地，在上述SCR尿素溶液混合器中，所述内层管的大径端与所述外层管的小径端密封连接。优选地，在上述SCR尿素溶液混合器中，所述内层管包括锥形管体和与所述锥形管体连通的圆柱形管体，所述旋流片设置于所述锥形管体上。优选地，在上述SCR尿素溶液混合器中，所述螺旋片为一根螺旋盘绕于所述外层管的外壁上的螺旋片。优选地，在上述SCR尿素溶液混合器中，所述外层管上开设有贯通壁厚的第一通风孔。优选地，在上述SCR尿素溶液混合器中，所述第一通风孔为多个，且布置于所述外层管的靠近所述尿素混合管端部的一端。优选地，在上述SCR尿素溶液混合器中，所述内层管上开设有贯通壁厚的第二通风孔。优选地，在上述SCR尿素溶液混合器中，所述第二通风孔为多个，且布置于所述内层管的靠近所述尿素混合管端部的一端。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的SCR尿素溶液混合器，在内层管上设置旋流片，在外层管上设置螺旋片，一部分气流通过端部孔进入内层管内部，第二部分气流进入外层管与内层管之间的空间，并通过侧壁孔进入内层管中。旋流片处为尿素喷束的落点，气流流经旋流片时产生强烈的扰动，使得尿素喷束落点位置的尿素不易沉积，极大的降低该处的尿素结晶的风险。由于进入内层管的气流经过旋流片的旋流作用，流速更高，使得尾气和尿素溶液混合更加均匀，促进尿素溶液的充分利用，最终实现降低尿素过度沉积的问题。第三部分气流通过外层管与尿素混合管之间的空间进入尿素混合管内部，并通过螺旋片的作用，加快了尿素混合管壁面处的气体流动及旋转，及时带走由于旋流片的强旋流作用甩在尿素混合管壁面位置的尿素液膜，进一步降低尿素结晶风险，并提高了尿素与气流的混合。本专利技术可针对不同排量、不同用途的发动机，通过调整旋流片及螺旋片的叶片角度、长度及数量实现对气流量的合理分配。此外，本专利技术一具体方案中，将内层管设计为锥形管，且靠近所述尿素混合管的端部的一端直径较小。本专利技术通过将旋流片设置在锥形管上，能够将进入内层管的尾气高速旋转，包裹并带走喷射出的尿素，尿素液滴在高速旋转的气流的作用下快速蒸发雾化，减少了与尿素混合管壁面的接触，进一步防止尿素结晶生成。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的SCR尿素溶液混合器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的SCR尿素溶液混合器的结构示意图；图3为本专利技术实施例所提供的外层管的结构示意图；图4为本专利技术实施例所提供的外层管的侧视图；图5为本专利技术实施例所提供的内层管的侧视图；图6为本专利技术实施例所提供的后处理装置整体结构示意图。其中，101为尿素混合管，102为挡流罩，103为尿素喷嘴，104为旋流片；201为尿素混合管，202为内层管，203为外层管，204为尿素喷嘴，205为DOC，206为DPF，207为SCR催化装置，2031为锥形管，2032为螺旋片，2033为第一通风孔，2021为锥形管体，2022为圆柱形管体，2023为旋流片，2024为第二通风孔。具体实施方式本专利技术的核心在于提供一种SCR尿素溶液混合器，以进一步降低尿素沉积现象。以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的
技术实现思路
起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的专利技术的解决方案所必需的。请参阅图2和图5，图2为本专利技术实施例提供的SCR尿素溶液混合器的结构示意图，图5为本专利技术实施例所提供的内层管的侧视图。本专利技术实施例公开了一种SCR尿素溶液混合器，包括尿素混合管201和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SCR尿素溶液混合器，其特征在于，包括尿素混合管(201)和设置于所述尿素混合管(201)一端内部的混合组件，所述混合组件包括：内层管(202)，所述内层管(202)上开设有侧壁孔，所述侧壁孔的一侧设置有用于产生旋流的旋流片(2023)；套设于所述内层管(202)外侧的外层管(203)，所述外层管(203)的外壁与所述尿素混合管(201)之间设置有螺旋片(2032)。

【技术特征摘要】
1.一种SCR尿素溶液混合器，其特征在于，包括尿素混合管(201)和设置于所述尿素混合管(201)一端内部的混合组件，所述混合组件包括：内层管(202)，所述内层管(202)上开设有侧壁孔，所述侧壁孔的一侧设置有用于产生旋流的旋流片(2023)；套设于所述内层管(202)外侧的外层管(203)，所述外层管(203)的外壁与所述尿素混合管(201)之间设置有螺旋片(2032)。2.如权利要求1所述的SCR尿素溶液混合器，其特征在于，所述内层管(202)为锥形管，且靠近所述尿素混合管(201)的端部的一端直径较小。3.如权利要求2所述的SCR尿素溶液混合器，其特征在于，所述外层管(203)为锥形管，且靠近所述尿素混合管(201)的端部的一端直径较大，所述外层管的大径端与所述尿素混合管(201)之间具有供气流通过的缝隙。4.如权利要求3所述的SCR尿素溶液混合器，其特征在于，所述内层管(202)的大径端与所述外层管(203)的小径端密封连接。5.如权利要求2所述的SCR尿素溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王意宝，张晓丽，王东升，王奉双，张素英，高伟，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37