SCR尿素混合器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种SCR尿素混合器，包括壳体和尿素喷射座，壳体的两端设有第一、第二隔板，壳体的内部设有第一、二导流板，第一、第二导流板均为弧形导流板；第一隔板、第二隔板、第二导流板和壳体之间形成第一混合区，第一隔板、第二隔板、第一导流板和第二导流板之间形成第二混合区，第一导流板与壳体之间形成保温区，第一隔板设有与反应区对应的进气区域。本实用新型专利技术能够充分利用发动机排气气流对尿素液滴进行破碎和热交换，促使进入该混合器的尿素水溶液充分雾化及水解并与发动机废气充分混合，并能有效防止尿素的沉积和结晶，经专业的CFD软件分析，本混合器的背压较低，气流均匀性及氨气均匀性满足国VI对均匀性的要求。

【技术实现步骤摘要】
SCR尿素混合器
本技术涉及发动机排气系统
，特别是涉及一种SCR尿素混合器。
技术介绍
目前使用的降低尾气排放技术有两种，一种是通过机内净化微粒和机外催化还原氮氧化物的SCR(选择性催化还原)技术，另一种是通过机内净化氮氧化物的EGR(发动机废气再循环)和机外通过微粒捕捉器过滤微粒技术。为适应重型柴油商用车和重型柴油机实施国Ⅳ排放标准规定的需要，结合国内柴油的供给和车辆生产运营的经济性以及车辆排放标准等方面的实际，为减少上述柴油汽车及柴油机氮氧化物的排放，在重型柴油商用车和重型柴油机排气的后处理系统中采用了“SCR”技术。所谓“SCR”技术，是指选择性催化还原系统。SCR系统工作过程是将尿素水溶液通过喷射泵和喷嘴喷入排气管中，与尾气在排气管中混合，混合后的气体进入催化器，尾气中的尿素雾化液在高温气体与催化器上的催化剂的共同作用下，加速分解成氨气，氨气与尾气中的氮氧化物再进行反应，生成氮气排出，从而降低尾气中氮氧化物的含量以至达到排放标准。混合器是对尿素喷嘴喷射出的尿素水溶液进行雾化分解及与柴油机排气进行混合的部件。现有技术方案中混合器采用内、外两层穿孔管，尿素水溶液和柴油机排出的氮氧化物可在内管管壁进行第一次雾化，并在外管的外穿孔作用下，进行第二次雾化，然后进入进气腔。该结构易产生尿素结晶，尿素与废气混合均匀性差，导致SCR箱的转换效率低。为了解决上述问题，中国专利《进尿素水溶液雾化的混合器》(授权公告号CN205445746U)公开的混合器虽然在一定程度上解决了上述问题，但是废气在混合器内的行程较短且混合不充分，并没有完全解决尿素雾化的问题，而且废气的净化度能满足国Ⅳ排放标准但不能满足国Ⅵ排放标准。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种SCR尿素混合器，能够充分利用发动机排气气流对尿素液滴进行破碎和热交换，促使进入该混合器的尿素水溶液充分雾化及水解并与发动机废气充分混合，并能有效防止尿素的沉积和结晶，经专业的CFD软件分析，本混合器的背压较低，气流均匀性及氨气均匀性满足国VI对均匀性的要求；经本混合器处理后的废气排放满足国Ⅵ排放标准，特别适合用于柴油机。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种SCR尿素混合器，包括筒形的壳体和设于所述壳体的尿素喷射座，所述壳体的一端设有第一隔板且另一端设有第二隔板，所述壳体的内部且第一隔板和第二隔板之间设有第一导流板和第二导流板，所述第一导流板和所述第二导流板均为弧形导流板，且第二导流板位于所述壳体与所述第一导流板之间；所述第一隔板设有进气孔、第一进气区域、第二进气区域和第三进气区域，所述第一隔板、所述第二隔板、所述第二导流板和所述壳体之间形成第一混合区，所述第一隔板、所述第二隔板、所述第一导流板和所述第二导流板之间形成第二混合区，所述第一导流板与壳体之间形成保温区，所述第一进气区域和所述进气孔与所述第一混合区相通，所述第二进气区域与所述第二混合区相通，所述第三进气区域与所述保温区相通，所述第一混合区和所述第二混合区均与所述保温区相通；所述第二隔板具有出气区域，所述出气区域与所述第一混合区、所述第二混合区和所述保温区相通；所述尿素喷射座安装于对应第二混合区的壳体。为解决上述技术问题，本技术采用的进一步技术方案是：所述第一进气区域、进气孔和所述第三进气区域沿第一隔板的边缘分布，所述进气孔位于所述第一进气区域和第三进气区域之间。进一步地说，所述进气孔设有多个且间隔排布，所述第一进气区域和所述第二进气区域皆为环形进气区域。进一步地说，定义尿素安装座所在的位置为上，相对方向定义为下以及由此衍生出左、右，所述第一导流板为先向右凸再向左凸的弧面导流板，所述第一导流板的上端靠近或接触所述壳体，且末端远离壳体。进一步地说，所述第二导流板也为先向右凸再向左凸的弧面导流板，所述第二导流板的上端靠近或接触所述壳体，且下端远离壳体，所述第一导流板的末端和所述第二导流板的末端之间形成第一开口，所述第二导流板的末端与壳体之间形成第二开口。进一步地说，所述出气区域包括一主出气区域和多个出气孔，所述主出气区域与所述第二混合区位置相对且相通。进一步地说，所述第三进气区域设于第一隔板且位于所述第二开口之上。进一步地说，所述第一混合区和第二混合区皆是横截面为环形的区域。本技术的有益效果是：本技术包括筒形的壳体和尿素喷射座，壳体的两端设有第一、第二隔板，且内部设有第一、第二导流板，且第一、第二导流板均为弧形导流板，其中发动机排出的废气分四部分进入混合器的内部，第一部分废气经由进气孔进入第一混合区，第二部分废气经由第一进气区域进入第一混合区，占绝大部分的第三部分废气经由第二进气区域进入第二混合区，第四部分废气经由第三进气区域进入保温区；其中，尿素喷射座安装尿素喷射嘴，尿素喷射嘴喷射出的尿素水溶液被强制撞击到第一导流板，由较大液滴撞击破碎成较小液滴，同时第三部分废气在第二混合区内与尿素水溶液混合，尿素水溶液与高温的废气进行热交换，发生热解水解反应，释放出氨气，由于弧形导流板组成的第二混合区为环形区域，一是延长了废气与尿素水溶液热交换以及反应的行程和时间，二是由于环形区域狭长，混合气进入狭长区域，流速提高，进一步强化混合器的热交换过程，促使尿素水溶液的水解和热解更充分，进一步提高尿素水的雾化效果，进而改善混合气体的混合均匀性；三是在整个气体混合反应区域，由于没有气流速度变小的死区，而且较高的气体流速加快液膜的流动，这都能够避免结晶物的出现；同时第一部分废气和第二部分废气进入第一混合区，提高第一混合区的温度，从而提高第一导流板的温度，一是使得第一导流板表面的温度一直处于较高的状态，能够有效防止尿素水溶液在撞壁时结晶情况的出现，提高混合器的抗结晶能力；二是提高气流均匀性，提高SCR载体的转化效果；此过程中，第四部分废气从第三进气区域进入保温区，一是能够防止从第一开口和第二开口出来的混合气流与壳体直接接触，减少结晶；二是对从第一开口和第二开口出来的气流做进一步地扰动，增强紊流效果，进一步提高尿素水溶液雾化并与废气充分混合；此过程中，第一混合区和第二混合区内的气体分别经第二开口和第一开口进入由第一导流板的内侧面以及壳体构成的保温区，进一步与第一导流板的板壁撞击，从而再一次的混合，同时与第四部分废气混合，提高混合气体的混合均匀性；之后，反应后的气体经由第二隔板的主出气区域和出气孔排出，保证废气流和氨气均匀性；再者，由于本技术的结构主要由壳体、第一隔板、第二隔板、第一导流板和第二导流板构成，结构精简，便于安装，且能够通过对第一隔板和第二隔板上的孔和区域的设置，来调整混合器内气体的均匀性和背压，满足不同型号的发动机的需求，通用性强。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本技术的结构示意图之一(从第一隔板方向看)；图2是本技术的结构示意图之二(从第二隔板方向看)；图3是本技术的分解结构示意图之一；图4是本技术的结构示意图之三(不含第一隔板)；图5是本技术的左视图之一；图6是本技术的左视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SCR尿素混合器，包括筒形的壳体(1)和设于所述壳体的尿素喷射座(2)，其特征在于：所述壳体的一端设有第一隔板(3)且另一端设有第二隔板(4)，所述壳体的内部且第一隔板和第二隔板之间设有第一导流板(5)和第二导流板(6)，所述第一导流板和所述第二导流板均为弧形导流板，且第二导流板位于所述壳体与所述第一导流板之间；所述第一隔板设有进气孔(31)、第一进气区域(32)、第二进气区域(33)和第三进气区域(34)，所述第一隔板、所述第二隔板、所述第二导流板和所述壳体之间形成第一混合区(7)，所述第一隔板、所述第二隔板、所述第一导流板和所述第二导流板之间形成第二混合区(8)，所述第一导流板与壳体之间形成保温区(9)，所述第一进气区域和所述进气孔与所述第一混合区相通，所述第二进气区域与所述第二混合区相通，所述第三进气区域与所述保温区相通，所述第一混合区和所述第二混合区均与所述保温区相通；所述第二隔板具有出气区域，所述出气区域与所述第一混合区、所述第二混合区和所述保温区相通；所述尿素喷射座安装于对应第二混合区的壳体。

【技术特征摘要】
1.一种SCR尿素混合器，包括筒形的壳体(1)和设于所述壳体的尿素喷射座(2)，其特征在于：所述壳体的一端设有第一隔板(3)且另一端设有第二隔板(4)，所述壳体的内部且第一隔板和第二隔板之间设有第一导流板(5)和第二导流板(6)，所述第一导流板和所述第二导流板均为弧形导流板，且第二导流板位于所述壳体与所述第一导流板之间；所述第一隔板设有进气孔(31)、第一进气区域(32)、第二进气区域(33)和第三进气区域(34)，所述第一隔板、所述第二隔板、所述第二导流板和所述壳体之间形成第一混合区(7)，所述第一隔板、所述第二隔板、所述第一导流板和所述第二导流板之间形成第二混合区(8)，所述第一导流板与壳体之间形成保温区(9)，所述第一进气区域和所述进气孔与所述第一混合区相通，所述第二进气区域与所述第二混合区相通，所述第三进气区域与所述保温区相通，所述第一混合区和所述第二混合区均与所述保温区相通；所述第二隔板具有出气区域，所述出气区域与所述第一混合区、所述第二混合区和所述保温区相通；所述尿素喷射座安装于对应第二混合区的壳体。2.根据权利要求1所述的SCR尿素混合器，其特征在于：所述第一进气区域、进气孔和所述第三进气区域沿第一隔板的边缘分布，所述进...

【专利技术属性】
技术研发人员：左伯华，郭宗华，汪旻浩，
申请(专利权)人：凯德斯环保科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32