一种壁流涡旋式混合器制造技术

本发明专利技术公开了一种壁流涡旋式混合器，包括壳体、内旋流管和外旋流管，外旋流管的第一端固定于隔板的第二腔体的一侧，第二端上设置有第一堵盖，外旋流管的管体上开设第一气孔口，内旋流管的第一端伸入外旋流管中，第二端上设置有第二堵盖，第二堵盖上设置有喷嘴座，内旋流管的位于第一腔体中的管体上周向均布有旋流片、位于第二腔体中的管体上开设第二气孔口，壳体中的气流经过旋流片进入内旋流管中形成旋流，内旋流管的第一端端口靠近第一堵盖形成缝隙，第二气孔口位于内旋流管的第一端，仅开设于朝向壳体出气端的侧面上，第一气孔口位于外旋流管的第一端，仅开设于背向壳体出气端的侧面上，第二堵盖下沉入壳体中，旋流片延伸至第二堵盖处。至第二堵盖处。至第二堵盖处。

【技术实现步骤摘要】
一种壁流涡旋式混合器


[0001]本专利技术涉及柴油机尾气处理
，尤其涉及一种壁流涡旋式混合器。

技术介绍

[0002]用于柴油机选择性催化转化系统SCR(Selective Catalyst Reduction)是指安装在柴油汽车排气系统中，将柴油机排放中的NO
X
催化还原成N2和O2的催化还原装置，选择尿素水溶液作为还原剂。尿素水溶液喷射到催化剂上游的混合器中，在废气温度和气流的作用下水解产生为CO2和NH3，NH3作为还原剂将NO
X
还原成无污染的N2和H2O。
[0003]混合器是SCR系统必不可少的重要部件，其用于尿素水溶液与废气的破碎混合，而SCR系统的关键技术在于尿素水溶液与废气的破碎及NH3混合均匀性。如图2所示为现有一尿素喷射双层管混合器，其中喷嘴喷射出的雾化尿素经喷嘴座1＇喷射入内层旋流孔管2＇内，并与流过内层旋流孔管2＇的气流进行混合；混合后的尿素与废气混合物经过内层旋流孔管2＇上的气孔以及与底部堵盖3＇之间的缝隙流入内层旋流孔管2＇与外层孔管4＇构成的腔体内，进一步进行尿素破碎混合，最后从外层孔管4＇上的开孔5＇流出。
[0004]使用后发现以下问题：1)内层旋流孔管2＇的底部左侧在尿素结晶测试及排放标定试验中出现尿素沉积物；2)外层孔管4＇上的开孔5＇周向均匀分布，导致载体端面流场及氨分布均匀性难以满足要求；3)内层旋流孔管2＇与喷嘴座1＇的连接区域没有气流直接流过，会形成低压滞留区，极易造成尿素在此沉积，造成喷嘴处尿素结晶。因此，需进一步优化。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种壁流涡旋式混合器，在不改变外形边界的前提下，对原混合器进行优化，提高内部流场的均匀性，增加尿素与废气的混合距离，提高混合效果，消除低压滞留区，避免尿素结晶。
[0006]为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种壁流涡旋式混合器，其包括壳体、内旋流管和外旋流管，壳体内设置有隔板，将壳体的内腔分成第一腔体和第二腔体，第一腔体与壳体的进气端连通，第二腔体与壳体的出气端连通，内旋流管自壳体外穿过第一腔体并伸入第二腔体，外旋流管的第一端固定于隔板的第二腔体的一侧，第二端上设置有第一堵盖，外旋流管的管体上开设第一气孔口，内旋流管的第一端伸入外旋流管中，第二端上设置有第二堵盖，第二堵盖上设置有喷嘴座，内旋流管的位于第一腔体中的管体上周向均布有旋流片、位于第二腔体中的管体上开设第二气孔口，壳体中的气流经过旋流片进入内旋流管中形成旋流，内旋流管的第一端端口靠近第一堵盖形成缝隙，第二气孔口位于内旋流管的第一端，且仅开设于朝向壳体出气端的侧面上，第一气孔口位于外旋流管的第一端，且仅开设于背向壳体出气端的侧面上，第二堵盖下沉入壳体中，旋流片延伸至第二堵盖处。
[0008]特别地，喷嘴座上与第二堵盖的连接部设置为锥形。
[0009]特别地，第一堵盖的底部向内旋流管的端部凸起。
[0010]特别地，第一气孔口设置为方形窗口，且相对壳体出气端的中心对称。
[0011]特别地，第二气孔口设置为若干个圆形孔，且相对壳体出气端的中心对称。
[0012]综上，本专利技术的有益效果为，与现有技术相比，所述壁流涡旋式混合器对现有混合器中内旋流管的气孔口和外旋流管的气孔口优化设计，解决环向开孔造成的流场不均匀、混合距离短、易出现结晶的问题，另外将喷嘴处下沉设计，消除低压滞留区，进一步降低结晶风险，确保尿素与废气混合效果、废气分解充分及载体转化效率指标符合要求。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例提供的壁流涡旋式混合器的结构示意图；
[0014]图2是现有一尿素喷射双层管混合器的结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0016]请参阅图1所示，本实施例提供一种壁流涡旋式混合器，其主要包括壳体1、内旋流管2和外旋流管3。
[0017]壳体1内设置有隔板4，将壳体1的内腔分成第一腔体5和第二腔体6，第一腔体5与壳体1的进气端连通，第二腔体6与壳体1的出气端连通。
[0018]外旋流管3的第一端固定于隔板4的第二腔体6的一侧，第二端上设置有第一堵盖7，外旋流管3的管体上开设第一气孔口8。
[0019]特别是第一气孔口8位于外旋流管3的第一端，且仅开设于背向壳体1出气端的侧面上，此处第一气孔口8设置为方形窗口，且相对壳体1出气端的中心对称。
[0020]内旋流管2自壳体1外穿过第一腔体5并伸入第二腔体6，内旋流管2的第一端伸入外旋流管3中，第二端上设置有第二堵盖9，第二堵盖9上设置有喷嘴座10，内旋流管2的位于第一腔体5中的管体上周向均布有旋流片11、位于第二腔体6中的管体上开设第二气孔口12。
[0021]特别是内旋流管2的第一端端口靠近第一堵盖7形成缝隙，第一堵盖7的底部向内旋流管2的端部凸起，从而减小第一堵盖7的深度，提高气流速度，避免尿素与废气混合物无法完全流入外旋流管3中，造成第一堵盖7的底部形成尿素结晶。
[0022]特别是第二堵盖9下沉入壳体1中，旋流片11延伸至第二堵盖9处，且喷嘴座10上与第二堵盖9的连接部设置为锥形，使得气流可以直接吹扫尿素出液口，有效避免该区域形成低压滞留区，进一步消除尿素结晶。
[0023]特别是第二气孔口12位于内旋流管2的第一端，且仅开设于朝向壳体1出气端的侧面上，此处的第二气孔口12设置为若干个圆形孔，且相对壳体1出气端的中心对称。
[0024]壳体1中的气流经过旋流片11进入内旋流管2中形成旋流，实现与喷嘴座10喷射出的尿素溶液充分混合，再经过第二气孔口12进入外旋流管3，最后经过第一气孔口8返回至壳体1中，完成尿素水溶液与废气的破碎混合。其中，第一气孔口8和第二气孔口12的设计优化，增加了尿素与废气的混合距离，有助于使尿素与废气混合物形成涡流、加速尿素破碎分解、混合充分。
[0025]综上，上述的壁流涡旋式混合器对现有混合器中内旋流管的气孔口和外旋流管的
气孔口优化设计，解决环向开孔造成的流场不均匀、混合距离短、易出现结晶的问题，另外将喷嘴处下沉设计，消除低压滞留区，进一步降低结晶风险，确保尿素与废气混合效果、废气分解充分及载体转化效率指标符合要求。
[0026]以上实施例只是阐述了本专利技术的基本原理和特性，本专利技术不受上述事例限制，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种壁流涡旋式混合器，包括壳体、内旋流管和外旋流管，所述壳体内设置有隔板，将壳体的内腔分成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体与壳体的进气端连通，所述第二腔体与壳体的出气端连通，所述内旋流管自壳体外穿过第一腔体并伸入第二腔体，所述外旋流管的第一端固定于隔板的第二腔体的一侧，第二端上设置有第一堵盖，所述外旋流管的管体上开设第一气孔口，所述内旋流管的第一端伸入外旋流管中，第二端上设置有第二堵盖，所述第二堵盖上设置有喷嘴座，所述内旋流管的位于第一腔体中的管体上周向均布有旋流片、位于第二腔体中的管体上开设第二气孔口，壳体中的气流经过所述旋流片进入内旋流管中形成旋流，其特征在于，所述内旋流管的第一端端口靠近第一堵盖形成缝隙，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仕玉，臧志成，刘德文，郁子安，王超，
申请(专利权)人：凯龙高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：