柴油机排放后处理用旋流装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种柴油机排放后处理用旋流装置，包括壳体，壳体内设有SCR载体，壳体下游端设有出气口，壳体上游端设有端盖，端盖连接有进气管，壳体中部在轴向方向上间隔设有隔板和弥散板，弥散板上均匀分布有弥散孔；进气管内固定连接有一级旋流叶片；隔板的上游侧表面固定连接有套筒，套筒沿周向均匀分布有旋流透气孔，旋流透气孔处的隔板连接有二级旋流叶片，套筒内的进气管上均匀分布有进气气孔；套筒外的隔板上均匀分布有隔板主气孔。本实用新型专利技术在较小的体积下保证了气液均匀混合的效果，能够适应大多数柴油发动机车辆的安装空间，同时气流整体压降控制在良好水平，不增加发动机油耗，具有良好的市场前景。

Hydrocyclone for diesel exhaust after treatment

The utility model discloses a hydrocyclone for diesel engine post-treatment, which comprises a shell body, an SCR carrier is arranged in the shell body, an air outlet is arranged at the downstream end of the shell body, an end cover is arranged at the upstream end of the shell body, an air inlet pipe is connected with the end cover, a baffle plate and a dispersion plate are arranged at intervals in the axial direction in the middle of the shell body, and the dispersion holes are evenly distributed on the dispersion plate; the first stage hydrocyclone is fixedly connected with the air inlet pipe The upper surface of the diaphragm is fixedly connected with a sleeve, and the sleeve is evenly distributed with a swirl hole along the circumference. The diaphragm at the swirl hole is connected with a two-stage swirl blade, and the air inlet pipe in the sleeve is evenly distributed with an air inlet hole; the diaphragm outside the sleeve is evenly distributed with a main air hole of the diaphragm. The utility model ensures the effect of uniform gas-liquid mixing in a small volume, can adapt to the installation space of most diesel engine vehicles, at the same time, the overall pressure drop of the air flow is controlled at a good level, does not increase the fuel consumption of the engine, and has a good market prospect.

【技术实现步骤摘要】
柴油机排放后处理用旋流装置
本技术涉及一种柴油机排放后处理

技术介绍
随着排放法规的升级，柴油发动机单一使用SCR（选择性催化还原）系统或DPF（微粒捕集）系统已不能满足法规对NOx(氮氧化物)、PM（微粒）和PN（颗粒数量）的限值要求，必须同时使用DPF系统和SCR系统才能满足排放法规限值要求。现有的SCR系统中包括壳体，壳体内设有SCR载体，尾气通过壳体时进行反应并得到净化。但是，传统结构的DPF+SCR系统因有独立的混合结构造成总体体积大、长度长，普适性差。尤其是在更加严格的环保排放标准的要求下，达到新标准要求的传统结构的DPF+SCR系统体积更大，很多车辆上并没有足够的空间进行安装。尾气处理系统作为车辆附件，需要满足车辆的安装要求，车辆本身的设计难以为某一个附件而作出变动。同时，最新发布的“CAEPI12-2017《柴油机排气后处理装置》”中明确要求“流速均匀度、温度均匀度和NH3均匀度均不得低于0.95。而传统的气液混合结构已不能满足上述要求。总之，为了更好地适用市场需求，必须开发出既能保证气液混合效果又能减小总体积的尾气处理结构。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种柴油机排放后处理用旋流装置。为实现上述目的，本技术的柴油机排放后处理用旋流装置包括壳体，壳体内设有SCR载体，壳体的轴线方向为气流整体的流动方向，以气流流动的方向为下游方向，壳体下游端设有出气口，壳体上游端设有端盖，端盖连接有进气管，进气管与壳体同轴线设置，进气管的上游端位于壳体外部且进气管的下游端位于壳体内部；壳体中部在轴向方向上间隔设有隔板和弥散板，弥散板上均匀分布有弥散孔；隔板的周向边沿和弥散板的周向边沿均与壳体内壁固定连接；端盖上游方向的进气管内固定连接有一级旋流叶片，一级旋流叶片下游方向的进气管内腔为第一腔室；弥散板与其下游的壳体围成载体腔，SCR载体位于载体腔内；隔板与弥散板以及两者之间的壳体围成第三腔室；隔板的上游侧表面固定连接有套筒，套筒沿周向均匀分布有若干旋流透气孔，各旋流透气孔处的隔板外表面均连接有二级旋流叶片，二级旋流叶片与隔板的连接边平行于壳体轴线，二级旋流叶片所在平面平行于壳体轴线；进气管伸入套筒内，且进气管的外壁与套筒内壁之间具有环形间隙；套筒内的进气管上均匀分布有进气气孔；套筒外壁与端盖、壳体和隔板围成第二腔室，套筒外的隔板上均匀分布有隔板主气孔；端盖上游方向的进气管上设有喷嘴安装座，喷嘴安装座上沿进气管的径向方向设有用于安装雾化喷嘴的安装孔；喷嘴安装座位于一级旋流叶片的下游方向并与一级旋流叶片相邻；第一腔室、进气气孔、进气管的外壁与套筒内壁之间的环形间隙、旋流透气孔、二级旋流叶片和隔板主气孔形成用于混合气流进入第三腔室的第一路径。二级旋流叶片为折板结构，包括第一折流板和第二折流板，第一折流板与套筒相连接且连接边为基准边，基准边处套筒的切线与第一折流板的夹角为α；第二折流板与第二折流板之间的夹角为β；α大于等于30度并小于等于35度，β大于等于135度并小于等于150度。套筒内的隔板上均匀分布有隔板副气孔；隔板主气孔的直径是隔板副气孔的直径的三倍以上；隔板的直径是套筒的直径的1.5－2.5倍；第一腔室和隔板副气孔形成用于混合气流进入第三腔室的第二路径；气流通过第一路径所产生的压降与气流通过第二路径所产生的压降相同。所述第一折流板的宽度L1是第二折流板之间的宽度L2的2－3倍，旋流透气孔的宽度等于L1+L2。进气管的上游端连接有法兰。端盖上游方向的进气管上设有第一传感器安装座和第二传感器安装座，第一传感器安装座和第二传感器安装座均位于一级旋流叶片的下游方向，第一传感器安装座上设有沿进气管的径向方向设置的用于安装温度传感器的安装孔，第二传感器安装座上设有沿进气管的径向方向设置的用于安装NOx传感器的安装孔。任意三个相互相邻且不在同一直线上的进气气孔的圆心的连线组成等边三角形。使用本技术的柴油机排放后处理用旋流装置，通过两级旋流、二级旋流处弯折气流路径、两个气流路径等设置，在较小的体积下保证了气液均匀混合的效果，能够适应大多数柴油发动机车辆的安装空间，同时气流整体压降控制在良好水平，既能保证气液混合效果又能减小总体积，与能达到同样均匀混合水平的大体积的现有混合结构相比不增加发动机油耗（现有的混合结构因体积大而无法适应很多车辆较小的安装空间），具有良好的市场前景。本技术的柴油机排放后处理用旋流装置同时有效避免尿素水溶液碰壁预冷结晶的问题。α的值越小，旋流效果越好，气体混合效果越好；但同时α的值越小也会造成对气流的阻力也越大。如果二级旋流叶片只是平板状，则如果要保证更好的旋流效果，α的值就不能过大，这样就会导致气流通过时压降增加，这样就会增加发动机的负担，提高油耗。二级旋流叶片为折板结构的优点，通过第二折流板控制了气流通过二级旋流叶片后的最终流向，因而α角无须过小也可以保证旋流效果。本技术通过将α设置为较大值减小二级旋流叶片对气流的阻力从而防止提高油耗，同时通过控制β的取值控制了气流通过二级旋流叶片后的最终流向、进而保证了旋流效果，同时满足了旋流效果和控制油耗两个目标。第二路径的设置，一方面可以降低气流阻力、提高气体通过能力，另一方面提高了气体混合的均匀程度。气流通过第一路径所产生的压降与气流通过第二路径所产生的压降相同，可以使气体更均匀地通过隔板，并提高第三腔室内气体混合的均匀程度。二级旋流叶片的结构决定了二级旋流叶片无须另外加工制作，而是可以在套筒上开孔时，将开孔部分的套筒壁向上旋转掀开作为旋转叶片，这样一方面节省了材料成本，另一方面开孔后掀开的套筒壁部分不用抛弃，减少了垃圾处理成本和对环境的污染。在折板结构下，第一折流板的宽度L1与第二折流板之间的宽度L2之间的比值越小，则二级旋流叶片在整体上对气流的阻力越大，越容易增加发动机的油耗。同时，第一折流板的宽度L1与第二折流板之间的宽度L2之间的比值越大，则第二折流板对气流的约束作用越小，二级旋流叶片在整体上对气流的旋流作用越小。本技术中第一折流板的宽度L1是第二折流板之间的宽度L2的2－3倍，同时保证了尽量减小气流阻力与保证旋流效果两个目标。如果各进气气孔呈矩阵式排列，虽然也属于均匀分布，但各进气气孔与其周边相邻的其他进气气孔的距离是不一致的，这样在气流通过时就会出现气流相对密集区，不利于气体充分混合，也不利于降低气流阻力。任意三个相互相邻且不在同一直线上的进气气孔的圆心的连线组成等边三角形，不但保证了进气气孔分布的均匀性，而且保证了任意一个进气气孔与其周边相邻的其他进气气孔的距离都相同，从而消除气流相对密集区；同时在相同的面积下相比矩阵式排列进气气孔能够设置更多的进气气孔，降低气流阻力。隔板的直径是套筒的直径的1.5－2.5倍；保证了隔板主气孔的分布面积是隔板副气孔的分布面积的合理倍数，容易平衡第一路径与第二路径的气流阻力。附图说明图1是去掉一部分壳体以及SCR载体后本技术的立体结构示意图；图2是套筒及二级旋流叶片的截面图；图3是隔板的结构示意图；图4是弥散板的结构示意图；图5是去掉喷嘴安装座、第一和第二传感器安装座后进气管的结构示意图；图6是套筒及二级旋流叶片的立体结构示意图。具体实施方式如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.柴油机排放后处理用旋流装置，包括壳体，壳体内设有SCR载体，壳体的轴线方向为气流整体的流动方向，以气流流动的方向为下游方向，壳体下游端设有出气口，壳体上游端设有端盖，端盖连接有进气管，进气管与壳体同轴线设置，其特征在于：进气管的上游端位于壳体外部且进气管的下游端位于壳体内部；壳体中部在轴向方向上间隔设有隔板和弥散板，弥散板上均匀分布有弥散孔；隔板的周向边沿和弥散板的周向边沿均与壳体内壁固定连接；端盖上游方向的进气管内固定连接有一级旋流叶片，一级旋流叶片下游方向的进气管内腔为第一腔室；弥散板与其下游的壳体围成载体腔，SCR载体位于载体腔内；隔板与弥散板以及两者之间的壳体围成第三腔室；隔板的上游侧表面固定连接有套筒，套筒沿周向均匀分布有若干旋流透气孔，各旋流透气孔处的隔板外表面均连接有二级旋流叶片，二级旋流叶片与隔板的连接边平行于壳体轴线，二级旋流叶片所在平面平行于壳体轴线；进气管伸入套筒内，且进气管的外壁与套筒内壁之间具有环形间隙；套筒内的进气管上均匀分布有进气气孔；套筒外壁与端盖、壳体和隔板围成第二腔室，套筒外的隔板上均匀分布有隔板主气孔；端盖上游方向的进气管上设有喷嘴安装座，喷嘴安装座上沿进气管的径向方向设有用于安装雾化喷嘴的安装孔；喷嘴安装座位于一级旋流叶片的下游方向并与一级旋流叶片相邻；第一腔室、进气气孔、进气管的外壁与套筒内壁之间的环形间隙、旋流透气孔、二级旋流叶片和隔板主气孔形成用于混合气流进入第三腔室的第一路径。...

【技术特征摘要】
1.柴油机排放后处理用旋流装置，包括壳体，壳体内设有SCR载体，壳体的轴线方向为气流整体的流动方向，以气流流动的方向为下游方向，壳体下游端设有出气口，壳体上游端设有端盖，端盖连接有进气管，进气管与壳体同轴线设置，其特征在于：进气管的上游端位于壳体外部且进气管的下游端位于壳体内部；壳体中部在轴向方向上间隔设有隔板和弥散板，弥散板上均匀分布有弥散孔；隔板的周向边沿和弥散板的周向边沿均与壳体内壁固定连接；端盖上游方向的进气管内固定连接有一级旋流叶片，一级旋流叶片下游方向的进气管内腔为第一腔室；弥散板与其下游的壳体围成载体腔，SCR载体位于载体腔内；隔板与弥散板以及两者之间的壳体围成第三腔室；隔板的上游侧表面固定连接有套筒，套筒沿周向均匀分布有若干旋流透气孔，各旋流透气孔处的隔板外表面均连接有二级旋流叶片，二级旋流叶片与隔板的连接边平行于壳体轴线，二级旋流叶片所在平面平行于壳体轴线；进气管伸入套筒内，且进气管的外壁与套筒内壁之间具有环形间隙；套筒内的进气管上均匀分布有进气气孔；套筒外壁与端盖、壳体和隔板围成第二腔室，套筒外的隔板上均匀分布有隔板主气孔；端盖上游方向的进气管上设有喷嘴安装座，喷嘴安装座上沿进气管的径向方向设有用于安装雾化喷嘴的安装孔；喷嘴安装座位于一级旋流叶片的下游方向并与一级旋流叶片相邻；第一腔室、进气气孔、进气管的外壁与套筒内壁之间的环形间隙、旋流透气孔、二级旋流叶片和隔板主气孔形成用于混合气流进入第三腔室的第一路径。2.根据权利要求1所述的柴油机排放后处理用旋流装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：常运来，高冬雪，木景坡，倪雪莉，邵瑞娜，柴华，宁家涛，
申请(专利权)人：平原滤清器有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41