尿素水溶液分解混合装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种尿素水溶液分解混合装置，前外壳与后外壳之间设有扰流板和孔板，扰流板和孔板将内部空腔分为上部的喷射腔、中间的导流腔以及下部的旋流腔，后外壳顶部设有顶盖，喷射腔内设有与铅垂面具有夹角的倾斜平面；导流板上设有导流叶片；扰流板上设有扰流叶片；旋流板上通过第三叶片孔向外设置旋流叶片。本发明专利技术的内部空腔仅通过有扰流板和孔板分隔出喷射腔、导流腔、旋流腔，气流通道内阻碍少，通道更顺畅，混合气流在气流通道内经过的转折处少，能量损失小，气流压降低。本发明专利技术的顶盖具有倾斜的下平面，喷射腔形成沿铅垂面不对称的腔体；喷嘴座位于下平面的低位处，可以使其尿素喷出射线朝向正对扰流板的扰流叶片的方向喷射。

Urea water solution decomposition and mixing device

【技术实现步骤摘要】
尿素水溶液分解混合装置
本专利技术涉及汽车尾气后处理
，尤其是一种尿素水溶液分解混合装置。
技术介绍
随着汽车保有量的不断增长，汽车尾气的排放对大气环境的污染日益严重。汽车发动机排放的氮氧化物（NOX）是造成大气污染的主要污染源之一，为了降低发动机排放物对大气的污染，需要对汽车发动机的尾气排放进行处理。目前，汽车发动机通常采用选择性催化还原技术(SCR)对尾气排放进行后处理，通过尿素喷射系统使尿素罐里的尿素水溶液喷入排气管内，尿素水溶液在尾气温度下被分解成氨气（NH3），在催化剂的作用下，氨气（NH3）把尾气中的氮氧化物（NOX）还原成无害的氮气（N2）和水（H2O），最终从排气管排出，从而达到降低排放物的目的。为了满足国六阶段越来越严格的排放标准要求，必须提高SCR装置的NOX的转化率，减小污染物的排放，而尿素水溶液的充分分解、分解的NH3与尾气的充分均匀混合，是提高NOX转化率的关键。中国专利技术专利申请CN109441603A公开了一种尾气后处理中居于DPF（颗粒捕捉器）、SCR之间的封装系统，该封装系统的过渡部设置于DPF输入端、SCR输出端之间，过渡部包括过渡外壳及其内的过渡腔，过渡外壳包括过渡前板、过渡后板及夹于其间的过渡侧围，过渡前板的顶、底部分别开设有前板入口、前板出口，过渡腔内设置有氨气生成单元，氨气生成单元包括导流面板、弧形破碎器与导流弯板，氨气生成单元的下方设置有垂直整流单元，垂直整流单元包括上下布置的弧型上孔板与弧型下孔板，该垂直整流单元与SCR输出端内设置的水平整流单元相通，水平整流单元包括同轴设置的整流内孔板与整流外孔板。该封装系统存在如下问题：（1）该封装系统内部的气流通道由导流面板、垂直整流单元的弧型上孔板与弧型下孔板、水平整流单元的整流内孔板与整流外孔板组成，气流通道结构较复杂，整个气流通道内形成有多处转折处。混合气流在气流通道内流动时，气流撞击到各零部件上产生的能量损失较大，即产生较大的气流压降。而且，混合气流在通过转折处时，很容易产生湍流，为了克服湍流时各质点间相互碰撞引起的交换能量，必然会产生能量损失，混合气流在经过气流通道内多处的的转折处后，能量损失较大，产生的气流压降较高。（2）该封装系统的导流面板包括多根相互平行的面板条，尾气从导流面板进入后，会直吹到喷射进来的尿素液滴上，由于进入的尾气气流速度较快，很容易将尿素液滴吹到过渡外壳、过渡后板的内壁面上，在二者的内壁面上形成尿素结晶现象，产生块状的固体，进而有可能对排气管造成堵塞、影响排气效果，甚至损害发动机。（3）该封装系统的水平整流单元由整流内孔板与整流外孔板组成；整流内孔板的上圆部设置有若干孔径较小的整流内孔，下圆部设置几个孔径较小的整流内孔与一个孔径较大的整流大孔，下圆部相对于上圆部其对混合气流的阻碍更小，混合气流的大部分气体会从整流大孔通过，其余整流内孔通过的气体较少，从整流大孔通过的气流速度更快，混合时间更短，使得这部分气流混合的均匀性不够高。（4）该封装系统为了提升尿素向氨气转化效率、提高氨气的分布均匀度与气流流动速度的均匀性，设置了氨气生成单元、垂直整流单元、水平整流单元对喷入的尿素液与尾气气流进行处理，每个单元均包括有多个零部件，零部件成本较高，每个零部件均需要装配到过渡外壳上，装配成本较高。
技术实现思路
本申请人针对上述现有后处理中居于DPF、SCR之间的封装系统存在混合气流的气流压降高，过渡外壳、过渡后板的内壁面容易形成结晶现象，气流混合均匀性不够高，零部件成本、装配成本较高等缺点，提供一种结构合理的尿素水溶液分解混合装置，混合气流的气流压降低，端盖内壁面不容易形成结晶，气流混合均匀性高，零部件成本、装配成本较低。本专利技术所采用的技术方案如下：一种尿素水溶液分解混合装置，设置在尾气后处理的DPF与SCR之间，包括前外壳、后外壳、连接到DPF输出端的进气筒、连接到SCR输入端的出气筒，前外壳与后外壳之间形成内部空腔，前外壳与后外壳之间从上至下设有扰流板和孔板，扰流板和孔板将内部空腔分为上部的喷射腔、中间的导流腔以及下部的旋流腔，后外壳顶部设有顶盖，喷射腔位于进气筒、后外壳、顶盖与扰流板之间，喷射腔内设有与铅垂面具有夹角的倾斜平面；进气筒内嵌设有导流板，导流板上开有第一切口、第二切口，在进气筒内形成第一进气口、第二进气口，导流板上的第一叶片孔朝向喷射腔向内设置有导流叶片，喷射腔通过第一进气口、第二进气口、第一叶片孔连通DPF输出端；导流腔位于扰流板和孔板之间，扰流板上的第二叶片孔朝向孔板设置有扰流叶片；旋流腔位于孔板、前外壳、后外壳与出气筒之间，出气筒内嵌设有旋流板，旋流板上通过第三叶片孔向外设置旋流叶片。作为上述技术方案的进一步改进：所述倾斜平面为顶盖的下平面，下平面的低位处设置有喷嘴座，工作时，尿素喷嘴伸入设置在喷嘴座内。本专利技术的内部空腔仅通过有扰流板和孔板分隔出喷射腔、导流腔、旋流腔形成气流通道，气流通道内阻碍少，通道更顺畅，混合气流在气流通道内流动时，所需经过的转折处少，能量损失小，气流压降低。本专利技术整体结构简单，所需的零部件较少，零部件成本较低，零部件的装配成本较低。本专利技术的顶盖具有倾斜的下平面，下平面使喷射腔形成沿铅垂面不对称的腔体；喷嘴座位于下平面的低位处，调整喷嘴座内尿素喷嘴的喷出口，可以使其尿素喷出射线朝向正对扰流板的扰流叶片的方向喷射。进气筒内的第一进气口连通喷射腔，第二进气口连通喷射腔，第一进气口、第二进气口弓形的直弦边与顶盖的下平面之间的夹角为钝角，从第一进气口进来的尾气气流及第二进气口进来的大部分尾气气流进入喷射腔，由于喷射腔为不对称腔体，顶盖的下平面倾斜设置，尾气气流撞击到下平面及后外壳的大平面后发生转向，形成旋流，使得尾气气流在喷射腔有限的腔体空间内增加了气流的流动长度，而且尿素喷射线是正对扰流叶片的，则旋流的尾气气流会围绕尿素喷射线旋转，一方面，尾气气流对尿素喷射线的加热更均匀，利于尿素液滴的挥发，提高尿素的挥发率，减小尿素结晶风险；另一方面，增加了尾气气流与尿素喷射线混合的路径长度，使得尿素液滴与尾气气流充分混合，提高混合的均匀性。导流板上的导流叶片的开口正对扰流板上的扰流叶片。本专利技术的导流板上的导流叶片朝向扰流板的扰流叶片开口，可以将混合气流引导吹向扰流叶片，一方面，可以防止混合气流直吹尿素喷射线而将尿素滴液吹到后外壳的内壁面上形成尿素结晶，减小了后外壳上尿素结晶的风险；另一方面，导流叶片引导混合气流吹向扰流叶片，可以充分利用尾气的热量，使落在扰流叶片上的尿素液滴充分吸热挥发，提高尿素滴液的挥发率，进而提高NOX的转化效率；另外，导流叶片斜向下布置还有助于第一进气口、第二进气口进来的尾气气流形成旋流。导流板上还开设有第一通孔，第一通孔位于导流叶片的外侧，第一通孔连通喷射腔与DPF输出端。本专利技术的导流板上开设第一通孔，第一通孔可以引流一部分的尾气气流，避免大部分的尾气气流直接从第一进气口、第二进气口进入喷射腔而使得气流速度过快，进而影响混合气流的旋流效果；同时也可以避免通过第一叶片孔的气流减小而影响混合的均匀性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尿素水溶液分解混合装置，设置在尾气后处理的DPF与SCR之间，包括前外壳（1）、后外壳（2）、连接到DPF输出端的进气筒（3）、连接到SCR输入端的出气筒（4），前外壳（1）与后外壳（2）之间形成内部空腔（14），前外壳（1）与后外壳（2）之间从上至下设有扰流板（8）和孔板（9），扰流板（8）和孔板（9）将内部空腔（14）分为上部的喷射腔（15）、中间的导流腔（16）以及下部的旋流腔（17），其特征在于：/n后外壳（2）顶部设有顶盖（5），喷射腔（15）位于进气筒（3）、后外壳（2）、顶盖（5）与扰流板（8）之间，喷射腔（15）内设有与铅垂面具有夹角的倾斜平面；进气筒（3）内嵌设有导流板（7），导流板（7）上开有第一切口（71）、第二切口（72），在进气筒（3）内形成第一进气口（18）、第二进气口（19），导流板（7）上的第一叶片孔（73）朝向喷射腔（15）向内设置有导流叶片（74），喷射腔（15）通过第一进气口（18）、第二进气口（19）、第一叶片孔（73）连通DPF输出端；/n导流腔（16）位于扰流板（8）和孔板（9）之间，扰流板（8）上的第二叶片孔（84）朝向孔板（9）设置有扰流叶片（85）；/n旋流腔（17）位于孔板（9）、前外壳（1）、后外壳（2）与出气筒（4）之间，出气筒（4）内嵌设有旋流板（10），旋流板（10）上通过第三叶片孔（101）向外设置旋流叶片（102）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种尿素水溶液分解混合装置，设置在尾气后处理的DPF与SCR之间，包括前外壳（1）、后外壳（2）、连接到DPF输出端的进气筒（3）、连接到SCR输入端的出气筒（4），前外壳（1）与后外壳（2）之间形成内部空腔（14），前外壳（1）与后外壳（2）之间从上至下设有扰流板（8）和孔板（9），扰流板（8）和孔板（9）将内部空腔（14）分为上部的喷射腔（15）、中间的导流腔（16）以及下部的旋流腔（17），其特征在于：
后外壳（2）顶部设有顶盖（5），喷射腔（15）位于进气筒（3）、后外壳（2）、顶盖（5）与扰流板（8）之间，喷射腔（15）内设有与铅垂面具有夹角的倾斜平面；进气筒（3）内嵌设有导流板（7），导流板（7）上开有第一切口（71）、第二切口（72），在进气筒（3）内形成第一进气口（18）、第二进气口（19），导流板（7）上的第一叶片孔（73）朝向喷射腔（15）向内设置有导流叶片（74），喷射腔（15）通过第一进气口（18）、第二进气口（19）、第一叶片孔（73）连通DPF输出端；
导流腔（16）位于扰流板（8）和孔板（9）之间，扰流板（8）上的第二叶片孔（84）朝向孔板（9）设置有扰流叶片（85）；
旋流腔（17）位于孔板（9）、前外壳（1）、后外壳（2）与出气筒（4）之间，出气筒（4）内嵌设有旋流板（10），旋流板（10）上通过第三叶片孔（101）向外设置旋流叶片（102）。


2.按照权利要求1所述的尿素水溶液分解混合装置，其特征在于：所述倾斜平面为顶盖（5）的下平面（51），下平面（51）的低位处设置有喷嘴座（6），工作时，尿素喷嘴伸入设置在喷嘴座（6）内。


3.按照权利要求1所述的尿素水溶液分解混合装置，其特征在于：导流板（7）上的导流叶片（7...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔宝英，牛雨飞，朱海艳，薛红娟，李江飞，田入园，苏赵琪，
申请(专利权)人：无锡亿利环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32