反应剂与气流混合的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了反应剂与气流混合的装置，包括：混合器，其为多孔的柱体结构且内部为中空的混合腔，所述混合器位于气体流道内且位于催化剂的上游，所述混合器上端固定在气体流道管壁上；导流板，其外周与气体流道管壁固定连接，所述导流板上部分位于混合器的下游且与混合器具有间距、下部分具有孔洞且与混合器下端密封固定以使得孔洞恰好与混合器下端开口贯通；喷嘴，其紧贴混合器上端固定的气体流道管壁且便于反应剂在不接触任何固体表面的情况喷入混合腔内。本实用新型专利技术可避免雾化之后的反应剂在气化之前与任何固体接触，同时与发动机排气气流充分混合并均匀分布在流道截面中，可以有效减少反应剂在排气流道内结晶，提升SCR转化效率。

【技术实现步骤摘要】
反应剂与气流混合的装置
本技术涉及内燃机后处理
更具体地说，本技术涉及反应剂与气流混合的装置，尤其是涉及一种内燃机尾气净化后处理系统的反应剂与发动机废气的混合装置。
技术介绍
目前用于柴油机降氮氧化物的SCR后处理系统需要将液态或者气态反应剂，比如尿素水溶液或者氨气喷入发动机排气管或者后处理封装内与发动机废气充分混合。尤其是尿素水溶液，需要在喷入时较好地雾化，以便尿素溶液尽快气化，分解成氨气，在SCR的催化作用下，氨与NOx产生反应生成氮气(N2)和水(H2O)，以达到减少NOx排放的效果。当前设计的混合装置都是由各种形式的固体叶片组成用于对气流进行整流，让流体按人们所需要的方式流动，以达到让尿素与发动机废气混合的效果。这种布置经常会有一个问题：雾化后的尿素水溶液在没有完全气化之前，由直径大小不一的液滴(雾)构成。这些液滴在碰到任何固体表面，都会出现凝聚，在固体表面形成直径较大的液珠或者湿润在固体表面形成液膜。一旦出现这种现象，反应剂气化以及分解的过程就会大大延长，甚至久而久之会在混合器上形成永久性的残留，最终导致塑化、积累(即结晶)。事实上，如今的SCR消音器内部由于尿素残留而导致的结晶现象是极为普遍的。除了尿素喷射过量等诸多因素以外，尿素直接接触到固体表面，比如混合器、排气管壁或者催化剂封装管壁等，为最主要的原因。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供反应剂与气流混合的装置，可避免雾化之后的反应剂(如尿素)在气化之前与任何固体接触，同时与发动机排气气流充分混合并均匀分布在流道截面中，可以有效减少反应剂在排气流道内结晶，提升SCR转化效率。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了反应剂与气流混合的装置，包括：混合器，其为多孔的柱体结构且内部为中空的混合腔，所述混合器位于气体流道内且位于催化剂的上游，所述混合器上端固定在气体流道管壁上；导流板，其外周与气体流道管壁固定连接，所述导流板上部分位于混合器的下游且与混合器具有间距、下部分具有孔洞且与混合器下端密封固定以使得孔洞恰好与混合器下端开口贯通；喷嘴，其紧贴混合器上端固定的气体流道管壁且便于反应剂在不接触任何固体表面的情况喷入混合腔内。优选的是，所述混合器下端开口为倾斜开口，其沿着气流方向向上倾斜，所述混合器下端与气体流道管壁具有间距。优选的是，所述导流板从气流方向看为在下部具有两个孔的圆形板，上方的孔与混合器下端开口恰好对应贯通，下方的孔贯通混合器上游和导流板下游。优选的是，所述导流板从气流方向看为在下部具有一个孔且底部为缺口的圆形板，此孔恰好贯通混合器下端开口，此缺口恰好贯通混合器上游和导流板下游。优选的是，所述混合器下端开口为倾斜开口，其沿着气流方向向上倾斜，所述混合器下端与气体流道管壁恰好紧贴，所述导流板从气流方向看为下部具有缺口的圆形板，此缺口恰好贯通混合器下端开口。优选的是，在所述导流板与催化剂之间还设置有均配器，其由多个旋流叶片构成且多个旋流叶片呈周向分布形成圆形。优选的是，所述均配器旋流叶片上涂有催化剂层。本技术至少包括以下有益效果：相对当前的技术，本技术避免了如尿素类的反应剂雾化后在现有各种混合器的固体表面凝固的问题，同时又避免了尿素溶液在气化之前接触排气管壁。这样就可以显著地减少排气管内尿素结晶的可能性，同时提高了后处理系统降氮氧化物效果。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术一种实施方式中混合器的结构示意图；图2为本技术混合器内混合腔中气流示意图；图3为本技术气流进入混合器的截面示意图；图4为本技术混合器柱体表面开孔样板示意图；图5为本技术一种实施方式中对应的导流板的一种结构示意图；图6为本技术一种均配器的结构示意图。图7为本技术一种实施方式中对应的导流板的另一种结构示意图；图8为本技术另一种实施方式中混合器的结构示意图；图9为本技术另一种实施方式中对应的导流板的结构示意图。附图标记说明：100、混合器，200、流道，300、催化剂，400、喷嘴，500、混合腔，600、导流板，700、均配器。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1至9所示，本技术提供一种反应剂与气流混合的装置，包括：混合器100，其为多孔的柱体结构且内部为中空的混合腔500，所述混合器100位于气体流道200内且位于催化剂300的上游，所述混合器100上端固定在气体流道200管壁上；导流板600，其外周与气体流道200管壁固定连接，所述导流板600上部分位于混合器100的下游且与混合器100具有间距、下部分具有孔洞且与混合器100下端密封固定以使得孔洞恰好与混合器100下端开口贯通；喷嘴400，其紧贴混合器100上端固定的气体流道200管壁且便于反应剂在不接触任何固定表面情况喷入混合腔500内。在上述技术方案中，由于现有实际使用中，喷嘴400均是从排气管壁将雾化的反应剂喷入排气管气体流道200内，因此本技术公开了一种针对此种喷嘴400设置位置的新型混合器100，布置在SCR催化剂300上游，对发动机排气提前进行导向，形成一个我们所需要的流场。这个流场可以使得尿素喷入该混合器100后在完全气化之前被气流“裹”在混合器100内部流动，避免与任何固体表面接触，从而能够提升反应剂气化与分解速度，以达到促进尿素溶液在最短时间内气化的目的。混合器100主要由一个多孔的柱体构成，布置在发动机排气(封装)气体流道200内，且位于SCR催化剂300上游，尿素喷嘴400将尿素雾化并喷射入混合器100内腔，即混合腔500(如图2)，实现反应剂尿素与气流的混合。混合器100一端(图中所示的上端)固定在排气气体流道200管壁上，另一端(图中所示的下端)固定在导流板600上。当发动机排气从左边向右边流动时，导流板600上部将大部分气流挡住，在混合腔500内形成负压，使气流按所需要的方式流入混合腔500内并在混合腔500内形成气膜，将喷入混合腔500内的反应剂包裹，避免其与任何固体表面接触。当气流向下从混合器100下端开口流出混合腔500时，导流板600底部的开孔使得另一股气流即图1中贴着底部流动的气流从导流板600底部流入与混合腔500内流出的气流汇合，避免混合腔500内出来的气流直接撞击到排气管底部。这两股气流汇合后，向上流动，进入均配器700。在反应剂尿素完成气化之后，经过一个均配器700装置，使得气化之后的反应剂与废气充分混合并在流入SCR催化剂300之前均匀分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.反应剂与气流混合的装置，其特征在于，包括：混合器，其为多孔的柱体结构且内部为中空的混合腔，所述混合器位于气体流道内且位于催化剂的上游，所述混合器上端固定在气体流道管壁上；导流板，其外周与气体流道管壁固定连接，所述导流板上部分位于混合器的下游且与混合器具有间距、下部分具有孔洞且与混合器下端密封固定以使得孔洞恰好与混合器下端开口贯通；喷嘴，其紧贴混合器上端固定的气体流道管壁且便于反应剂在不接触任何固体表面的情况喷入混合腔内。

【技术特征摘要】
1.反应剂与气流混合的装置，其特征在于，包括：混合器，其为多孔的柱体结构且内部为中空的混合腔，所述混合器位于气体流道内且位于催化剂的上游，所述混合器上端固定在气体流道管壁上；导流板，其外周与气体流道管壁固定连接，所述导流板上部分位于混合器的下游且与混合器具有间距、下部分具有孔洞且与混合器下端密封固定以使得孔洞恰好与混合器下端开口贯通；喷嘴，其紧贴混合器上端固定的气体流道管壁且便于反应剂在不接触任何固体表面的情况喷入混合腔内。2.如权利要求1所述的反应剂与气流混合的装置，其特征在于，所述混合器下端开口为倾斜开口，其沿着气流方向向上倾斜，所述混合器下端与气体流道管壁具有间距。3.如权利要求2所述的反应剂与气流混合的装置，其特征在于，所述导流板从气流方向看为在下部具有两个孔的圆形板，上方的孔与混合器下端开...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，
申请(专利权)人：武汉洛特福动力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42