混合装置以及柴油机后处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了混合装置以及柴油机后处理装置。该混合装置包括中空的壳体，还包括在所述壳体的轴向沿物料流动方向依次连接的阻流板、消声筒和导流板，所述阻流板和所述导流板的四周与所述壳体的内壁连接，所述阻流板和所述导流板上设有与所述消声筒尺寸匹配的安装孔，从而形成位于所述消声筒内的内腔和由所述阻流板、消声筒、导流板和壳体形成的外腔；所述消声筒上设有使所述内腔和外腔导通的消声孔；所述导流板上设有至少两种孔径不同的导流孔；在所述消声筒内设有混合器。该柴油机后处理装置包括依次连接的尾气进气管、DOC催化剂载体、尿素喷嘴、混合装置、SCR催化剂载体和尾气排气管。

Mixing plant and diesel engine post processing device

The invention discloses a mixing device and a diesel engine post-processing device. The mixing device includes a hollow shell, which also includes a choke, an anechoic tube, and a diversion plate which are axially connected in the direction of the material flow in the axial direction of the shell. The baffle plate and the flow guide plate are connected to the inner wall of the shell. A cavity is formed in the inner cavity of the muffle tube and an outer cavity formed by the baffle plate, an anechoic tube, a diversion plate, and a shell. The muffler is provided with a muffle hole to guide the inner cavity and the outer cavity; the flow guide plate is provided with at least two different aperture guide holes; a mixer is provided in the anechoic tube. The diesel engine rear treatment device consists of a tail gas inlet pipe, a DOC catalyst carrier, a urea nozzle, a mixing device, a SCR catalyst carrier and a tail gas exhaust pipe.

【技术实现步骤摘要】
混合装置以及柴油机后处理装置
本专利技术涉及混合
，具体而言，涉及混合装置以及柴油机后处理装置。
技术介绍
SCR催化还原技术是降低柴油机NOx排放的关键技术，尤其是在满足国Ⅴ及以上排放法规中，SCR催化还原技术成为必不可少的技术路线之一。而目前大部分DOC+SCR直筒型的尿素混合器受到空间位置的限制，造成忽视混合器的设计，或者设计简单粗糙，造成尿素和氨气的混合均匀性较差。现有的部分SCR尿素混合器虽然能起到较好的尿素混合作用，但是由于设计结构的不合理，造成混合器产生的压力损失较大，发动机的动力性能受到一定的影响，并且尿素结晶风险较大，安装拆卸不方便。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供混合装置以及柴油机后处理装置，以解决现有技术中混合装置存在的混合效果差、噪声大、压力损失大和结构复杂等问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种混合装置，包括中空的壳体，还包括在所述壳体的轴向沿物料流动方向依次连接的阻流板、消声筒和导流板，所述阻流板和所述导流板的四周与所述壳体的内壁连接，所述阻流板和所述导流板上设有与所述消声筒尺寸匹配的安装孔，从而形成位于所述消声筒内的内腔和由所述阻流板、消声筒、导流板和壳体形成的外腔；所述消声筒上设有使所述内腔和外腔导通的消声孔；所述导流板上设有至少两种孔径不同的导流孔；在所述消声筒内设有混合器。首先，气体流入消声筒内腔，然后，流入消声筒内腔的气体经过混合器后又经过消声孔流入外腔，最后从导流孔流出。本专利技术的混合装置的结构简单，采用简单的连接装置即可实现拆装，安装拆卸方便；所得混合物的混合均匀性好，气流流通性能好，压力损失小，可以有效减小物料的结晶，非常适合于含有易结晶组分物料的混合；消声筒具有一定消声作用，可以一定程度上降低中低频噪音，因此使制造成本更低，结构更紧凑。导流板上设有多孔孔径的导流孔，可以根据消声筒外腔物料流速的不同而产生整流效果。应用范围广泛，可适用于气-气混合、气-液混合相关领域，尤其适用于柴油机后处理采用SCR技术路线的尿素溶液与尾气的混合，尿素及其反应生成物混合均匀性好，气流流通性能好，压力损失小。进一步地，所述消声孔包括第一消声孔和第二消声孔，所述消声筒包括依次分布的设有所述第一消声孔的第一消声段、设有所述混合器的第二消声段以及设有所述第二消声孔的第三消声段；所述第三消声段的长度大于所述第一消声段的长度。由此，使得混合器位于消声筒靠前的位置，可以有效促进待混合物的雾化分散，避免喷嘴雾化不好积聚而结晶，非常适合于含有易结晶组分物料的混合。进一步地，所述混合器包括与所述消声筒同轴的转轴以及与所述转轴连接的扭曲叶片，所述混合器的外径与所述消声筒的内径匹配。扭曲叶片的设计可以使经过混合器的部分气体流出后形成旋流，从而使得混合更加均匀，提高了混合效果。优选采用中空结构的转轴，可以进一步提升消声效果。进一步地，所述扭曲叶片为6-12片；所述扭曲叶片的扭曲角度为90-120°。由此，形成旋流的程度高，且产生的压降小。进一步地，所述阻流板上靠近所述消声筒处设有保温孔。当含有易结晶组分物料一起经过消声孔进入外腔且消声筒靠近外腔的一侧壁面温度相对较低时，使得易结晶组分在低温下容易结晶，从而附着在消声孔和壁面。由于所述阻流板上设有保温孔，使得部分温度较高的物料直接进入外腔，可保证消声筒外腔内的温度维持在合理的范围，不仅可以防止消声筒前段的消声孔流过的气流较少，造成部分易结晶组分在消声筒外层积聚而结晶而且可以促进易结晶组分的分解和流动，防止易结晶组分附着积聚而结晶。当保温孔靠近消声筒时，效果最佳。进一步地，所述导流孔包括外围的第一导流孔和内侧的第二导流孔，所述第二导流孔的直径为所述第一导流孔直径的1.2-2倍。由于混合器产生的旋流作用，使得消声筒外腔内远离导流板中心的混合物料流速相对较高，因此，使外围的第一导流孔的尺寸相对较小，可以产生一定的阻力，使得从第一导流孔和第二导流孔流出的混合物料的流速更为接近。经验证，当所述第二导流孔的直径为所述第一导流孔直径的1.2-2倍时，不仅可以减少导流孔的种类，而且可以取得较好的整流效果。进一步地，还包括距离所述消声筒尾部一定距离的均流板，所述均流板的四周与所述壳体的内壁连接，所述均流板上设有至少两种孔径不同的均流孔。设置均流板可以起到有效的整流作用，使排气不仅有较好的混合均匀性，也有较好的速度均匀性。在所述均流板上设置多种孔径不同的均流孔可以提升整流作用。进一步地，所述均流板为一个，所述均流孔包括外围的第一均流孔和内侧的第二均流孔，所述第二均流孔的直径为所述第一均流孔直径的1.2-2倍。此时，采用最少的均流板即可达到较好的整流效果，结构最为紧凑。由于混合气体从导流孔和混合器流出后带有旋流混合效果，造成远离中心的位置流速相对稍高，因此，使外围的第一均流孔的尺寸相对较小，可以产生一定的阻力，使得从第一均流孔和第二均流孔流出的混合物料的流速更为接近。经验证，当所述第二均流孔的直径为所述第一均流孔直径的1.2-2倍时，不仅可以减少均流孔的种类，减少均流板的个数，而且可以取得较好的整流效果。进一步地，所述消声筒的尾部设有第三消声孔。当混合气体全部从消声孔流出外腔再流出混合器时，由于消声筒的尾部背面由于不流通而会形成较大的漩涡，易结晶组分打在消声筒的尾部壁面后温度的急剧降低使其在壁面上结晶。由此，所述的消声筒的尾部没有完全封闭，而是设有第三消声孔，此时，部分易结晶组分会直接经过消声筒出口端开设的小孔流出，并且背面形成的漩涡会变成很多较小的漩涡，进而促进物料的混合。同时，该设计还可以改善气体的流通性，有效降低混合装置引起的压降。通过改变消声孔的数量和大小，即可改变物料通过第一消声孔、第二消声孔和第三消声孔的比例。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种柴油机后处理装置，包括依次连接的尾气进气管、DOC催化剂载体、尿素喷嘴、SCR催化剂载体和尾气排气管，在所述尿素喷嘴和所述SCR催化剂载体之间设有上述混合装置。本专利技术的混合装置可以直接用卡箍连接在DOC催化剂载体和SCR催化剂载体之间，DOC和SCR之间没有收缩管的设计使得混合器引起的压降较小。结构简单，安装拆卸方便；尿素及其反应生成物混合均匀性好，气流流通性能好，压力损失小；经验证，本专利技术通过CFD软件对其流场进行仿真分析得知，可使NH3的质量浓度均匀性在SCR入口截面达到92％以上，速度均匀性达到95％以上。可见，本专利技术的混合装置的结构简单，采用简单的连接装置即可实现拆装，安装拆卸方便；所得混合物的混合均匀性好，气流流通性能好，压力损失小，可以有效减小物料的结晶，非常适合于含有易结晶组分物料的混合；当应用于柴油机后处理采用SCR技术路线的尿素溶液与尾气的混合时，尿素及其反应生成物混合均匀性好，气流流通性能好，压力损失小。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来辅助对本专利技术的理解，附图中所提供的内容及其在本专利技术中有关的说明可用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为实施例1的柴油机后处理装置的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.混合装置，包括中空的壳体(6)，其特征在于：还包括在所述壳体(6)的轴向沿物料流动方向依次连接的阻流板(7)、消声筒(8)和导流板(9)，所述阻流板(7)和所述导流板(9)的四周与所述壳体(6)的内壁连接，所述阻流板(7)和所述导流板(9)上设有与所述消声筒(8)尺寸匹配的安装孔，从而形成位于所述消声筒(8)内的内腔(61)和由所述阻流板(7)、消声筒(8)、导流板(9)和壳体(6)形成的外腔(62)；所述消声筒(8)上设有使所述内腔(61)和外腔(62)导通的消声孔；所述导流板(9)上设有至少两种孔径不同的导流孔；在所述消声筒(8)内设有混合器(10)。

【技术特征摘要】
1.混合装置，包括中空的壳体(6)，其特征在于：还包括在所述壳体(6)的轴向沿物料流动方向依次连接的阻流板(7)、消声筒(8)和导流板(9)，所述阻流板(7)和所述导流板(9)的四周与所述壳体(6)的内壁连接，所述阻流板(7)和所述导流板(9)上设有与所述消声筒(8)尺寸匹配的安装孔，从而形成位于所述消声筒(8)内的内腔(61)和由所述阻流板(7)、消声筒(8)、导流板(9)和壳体(6)形成的外腔(62)；所述消声筒(8)上设有使所述内腔(61)和外腔(62)导通的消声孔；所述导流板(9)上设有至少两种孔径不同的导流孔；在所述消声筒(8)内设有混合器(10)。2.如权利要求1所述的混合装置，其特征在于：所述消声孔包括第一消声孔(81)和第二消声孔(82)，所述消声筒(8)包括依次分布的设有所述第一消声孔(81)的第一消声段(801)、设有所述混合器(10)的第二消声段(802)以及设有所述第二消声孔(82)的第三消声段(803)；所述第三消声段(803)的长度大于所述第一消声段(801)的长度。3.如权利要求1或2所述的混合装置，其特征在于：所述混合器(10)包括与所述消声筒(8)同轴的转轴(101)以及与所述转轴(101)连接的扭曲叶片(102)，所述混合器(10)的外径与所述消声筒(8)的内径匹配。4.如权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡广地，马卢平，郭峰，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51