本实用新型专利技术公开了一种SCR混合装置及发动机，混合装置包括混合外管，混合外管内部具有混合腔，混合腔内设置有旋流管以及混合内管，旋流管具有第一进气端和第一出气端，混合内管具有第二进气端和第二出气端，第二进气端连接于第一出气端连接，旋流管的侧壁设有旋流叶片，混合内管的侧壁开设有过流口，过流口在混合内管的侧壁延伸呈条形孔结构，且过流口的延伸方向与旋流管内气流的旋向相同或相反。当气流携带尿素液滴通过过流口时，在孔洞的作用下，会对尿素液滴进行破碎，使尿素液体分散成体积更小的液滴，从而提高尿素的受热效果，加速尿素的分解，并且增大了尿素与废气的接触面积，使二者混合更加均匀充分，显著降低尿素结晶风险。晶风险。晶风险。
【技术实现步骤摘要】
一种SCR混合装置及发动机
[0001]本技术属于发动机后处理
，具体涉及一种SCR混合装置及发动机。
技术介绍
[0002]SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原技术)是一种消除柴油机排气中氮氧化物(NOx)的技术。其通过在发动机尾气中混入尿素，利用尿素水解产生的氨气(NH3)在催化剂作用下将废气中的氮氧化物(NOx)转化为氮气(N2)。
[0003]SCR混合器是设置在发动机排气管与SCR载体之间的装置，主要用于改善尿素与废气混合的效果，提高NOx转化效率。
[0004]SCR混合器通常包括旋流管和多孔管，其中，旋流管用于使进入其内部的气流旋转，使废气与尿素混合，尿素及气体经过旋流管后进入多孔管混合排出。
[0005]但是，在使用过程中，尿素和废气混合后，气流会沿着旋流方向旋转流动，尿素分解后的NH3与气流的混合效果不佳，从多孔管的横截面上来看，NH3浓度分布不均匀，进而尿素液滴容易在混合器表面形成结晶，影响发动机排放。
[0006]此外，传统多孔管的过孔分布密集且孔径较小，气流的旋流方向与过孔的朝向不对应，因此导致气流往往难以通过过孔。不仅如此，当尿素液滴在多孔管的侧壁形成结晶后，容易造成过孔的堵塞，影响气流的通过，久而久之，则会使尿素与气流的混合效果逐渐降低，影响工作效率。
技术实现思路
[0007]本技术提供了一种SCR混合装置及发动机，以解决上述技术问题中的至少一个。
[0008]本技术所采用的技术方案为：
[0009]一种SCR混合装置，包括混合外管，所述混合外管内部具有混合腔，所述混合腔内设置有旋流管以及混合内管，所述旋流管具有第一进气端和第一出气端，所述混合内管具有第二进气端和第二出气端，所述第二进气端连接于第一出气端连接，所述旋流管的侧壁设有旋流叶片，所述混合内管的侧壁开设有过流口，所述过流口在所述混合内管的侧壁延伸呈条形孔结构，且所述过流口的延伸方向与所述旋流管内气流的旋向相同或相反。
[0010]所述过流口朝向靠近所述第二出气端的方向倾斜延伸设置。
[0011]所述过流口为多个且沿所述混合内管的轴向和周向均匀间隔分布；或者，
[0012]所述过流口为多组，每组所述过流口沿所述混合内管的轴向均匀间隔分布，相邻两组所述过流口沿所述混合内管的周向交错分布。
[0013]所述第一进气端的直径小于所述第一出气端的直径，以使所述旋流管为自所述第一进气端至所述第一出气端逐渐外扩的锥形管。
[0014]所述旋流叶片设置于所述旋流管的侧壁的外侧，所述旋流叶片与所述旋流管的侧壁之间的夹角小于90
°
，所述旋流管的侧壁在所述旋流叶片的安装位置处还开设有旋流口。
[0015]所述混合外管与所述旋流管的侧壁之间具有第一径向间隙，所述混合外管和所述混合内管的侧壁之间具有第二径向间隙，所述SCR混合装置还包括阻隔件，所述阻隔件设置于所述旋流管和所述混合内管之间，以分隔所述第一径向间隙和所述第二径向间隙。
[0016]所述旋流管和所述混合内管同轴设置。
[0017]所述旋流管和所述混合内管是一体成型的结构；或者，
[0018]所述旋流管和所述混合内管是分体成型的结构，且所述第一出气端和所述第二进气端焊接固定。
[0019]所述SCR混合装置还包括支撑件，所述支撑件设置于所述第二出气端，且连接于所述混合外管的内壁。
[0020]本技术还公开了一种发动机，包括排气喷嘴，以及与所述排气喷嘴连通的SCR混合单元，所述SCR混合单元包括上述的SCR混合装置。
[0021]由于采用了上述技术方案，本技术所取得的有益效果为：
[0022]1.本技术通过在所述混合内管的侧壁开设所述过流口，且所述过流口朝向与所述旋流管内气流旋向相同或相反的方向延伸，增大了所述过流口的通过率，提高流体通过所述过流口的效率，从而有效降低进气背压。使得尿素浓度以及尿素分解后的氨气浓度在所述混合内管的周向分布较均匀，促进其与废气充分混合。
[0023]并且当气流携带尿素液滴通过所述过流口时，在孔洞的作用下，会对尿素液滴进行破碎，使尿素液体分散成体积更小的液滴，从而提高尿素的受热效果，加速尿素的分解，并且增大了尿素与废气的接触面积，使二者混合更加均匀充分，显著降低尿素结晶风险。
[0024]2.作为本技术的一种优选实施方式，所述过流口朝向靠近所述第二出气端的方向倾斜延伸设置。由于发动机尾气沿所述SCR混合装置的轴向喷入所述旋流管，在旋流叶片的作用下，气流以旋转的方式向所述第二出气端流动，因此所述过流口朝向所述第二出气端方向倾斜延伸，使得所述过流口的延伸方向更加顺应气流流向，进一步提高了流体的通过率，提高所述过流口对尿素液滴的破碎效果，进而提高尿素与气流的混合效果。
[0025]3.作为本技术的一种优选实施方式，所述第一进气端的直径小于所述第一出气端的直径，以使所述旋流管为自所述第一进气端至所述第一出气端逐渐外扩的锥形管。由于喷嘴喷出的带有尿素液滴的气体呈发散状进入所述旋流管的所述第一进气端，将所述旋流管设置为锥形管的形状，使得所述旋流管的形状更加接近于尿素雾化喷入时的形状，能够减少尿素液滴直接与所述旋流管的侧壁碰撞的概率，从而降低了尿素液滴在所述旋流管的管壁结晶的风险，提高SCR混合器的雾化效果。
[0026]4.作为本技术的一种优选实施方式，所述混合外管与所述旋流管的侧壁之间具有第一径向间隙，所述混合外管和所述混合内管的侧壁之间具有第二径向间隙，所述SCR混合装置还包括阻隔件，所述阻隔件设置于所述旋流管和所述混合内管之间，以分隔所述第一径向间隙和所述第二径向间隙。所述阻隔件将所述第一径向间隙和所述第二径向间隙互相隔绝，使得流体仅能够从所述旋流管的内部进入所述混合内管，从而保证了气流及尿素喷雾全部通过所述旋流管，并受到所述旋流叶片的旋流作用，大大提高混合废气与尿素喷雾的雾化混合效果。
[0027]5.本技术还公开了一种发动机，包括排气喷嘴，以及与所述排气喷嘴连通的SCR混合单元，所述SCR混合单元包括上述的SCR混合装置。本技术的所述发动机通过所
述排气喷气排出的尾气在所述SCR混合装置内与尿素混合，废气中的有害气体被转化为无害气体并排出。所述SCR混合装置的所述混合内管开设有延伸的所述过流口，从而增大了流体的通过率，并加速尿素液滴破裂成体积更小的液滴，使得尿素以及尿素分解产生的氨气在所述混合内管内分布更加均匀，提高其与气流的混合效果，从而提高转换效率。
附图说明
[0028]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0029]图1为本技术一种实施方式下的所述SCR混合装置的结构爆炸图，其中所述混合外管未示出；
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种SCR混合装置，包括混合外管，所述混合外管内部具有混合腔，所述混合腔内设置有旋流管以及混合内管，所述旋流管具有第一进气端和第一出气端，所述混合内管具有第二进气端和第二出气端，所述第二进气端连接于第一出气端连接，其特征在于，所述旋流管的侧壁设有旋流叶片，所述混合内管的侧壁开设有过流口，所述过流口在所述混合内管的侧壁延伸呈条形孔结构，且所述过流口的延伸方向与所述旋流管内气流的旋向相同或相反。2.根据权利要求1所述的SCR混合装置，其特征在于，所述过流口朝向靠近所述第二出气端的方向倾斜延伸设置。3.根据权利要求2所述的SCR混合装置，其特征在于，所述过流口为多个且沿所述混合内管的轴向和周向均匀间隔分布；或者，所述过流口为多组，每组所述过流口沿所述混合内管的轴向均匀间隔分布，相邻两组所述过流口沿所述混合内管的周向交错分布。4.根据权利要求1所述的SCR混合装置，其特征在于，所述第一进气端的直径小于所述第一出气端的直径，以使所述旋流管为自所述第一进气端至所述第一出气端逐渐外扩的锥形管。5.根据权利要求1所述的SCR混合装置，其特征在于，所述旋流叶片设置于所述旋流管的侧壁的外侧，所述旋流叶片与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张春雨，张军，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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