一种柴油机后处理系统混合器技术方案

本申请实施例公开了一种柴油机后处理系统混合器，降低了结晶风险。本申请包括：混合段管路、尿素喷嘴、圆柱形旋流管以及草帽形导流板；其中，尿素喷嘴设置于混合段管路的顶部，圆柱形旋流管位于混合段管路的内部，圆柱形旋流管和混合段管路互相接触且密封，草帽形导流板位于位于混合段管路的内部；当柴油机后处理系统工作时，废气经过混合段管路进入圆柱形旋流管，形成漩涡运动；同时，尿素水溶液通过尿素喷嘴也进入圆柱形旋流管，在废气的漩涡运动作用下分解产生还原剂NH3，还原剂NH3在漩涡运动作用下与废气混合形成混合气；到达草帽形导流板的、未分解的尿素水溶液在草帽形导流板的引导下，脱离草帽形导流板表面并重新进入废气中，并与废气混合。并与废气混合。并与废气混合。

【技术实现步骤摘要】
一种柴油机后处理系统混合器


[0001]本申请实施例涉及柴油机后处理系统领域，特别涉及一种柴油机后处理系统混合器。

技术介绍

[0002]在柴油机尾气后处理系统中，SCR催化器负责净化发动机有害排放物NOx。具体的，在位于SCR催化器上游的混合器中通过尿素喷射系统制备含NOx废气与还原剂NH3的混合气，该含NOx废气与其还原剂NH3的混合气在催化剂作用下发生反应，产生N2和H2O，达到去除NOx的目的。
[0003]制备含NOx废气与还原剂NH3的混合气，需要尿素喷射系统根据柴油机工况、SCR催化器实时温度等信息计算出所需的尿素用量，再将车用尿素水溶液通过尿素喷嘴喷入混合器，尿素水溶液被废气加热后，其中的尿素成分发生热解和水解反应生成NH3，最后NH3与废气在混合器的气流组织作用下混合，形成混合气。
[0004]由于尿素的热解和水解均为吸热反应，在气体运动速度低、废气和混合器壁面温度低的情况下，若尿素水溶液持续撞击混合器壁面形成液膜并累加，则在混合器壁面可能出现尿素结晶现象。这不仅导致尿素消耗量增加，严重时还会造成混合器流通孔道堵塞，以至后处理系统压降增加、以及发动机性能降低甚至故障停机。
[0005]现有技术中，针对结晶现象，通常仅针对已产生的结晶进行处理，如借由DPF再生过程产生的高温废气对结晶进行加热和去除，而缺乏有效的技术手段主动减少或避免实时的尿素结晶产生。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种柴油机后处理系统混合器，提升了SCR载体流入气体速度和NH3浓度分布的均匀性，降低了结晶风险，避免了混合器流通孔道堵塞、后处理系统压降增加以及发动机性能降低甚至故障停机。
[0007]本申请实施例提供了一种柴油机后处理系统混合器，包括：
[0008]混合段管路、尿素喷嘴、圆柱形旋流管以及草帽形导流板；
[0009]其中，所述尿素喷嘴设置于所述混合段管路的顶部，所述圆柱形旋流管位于所述混合段管路的内部，所述草帽形导流板位于所述混合段管路内部、所述圆柱形旋流管的下部；
[0010]当柴油机后处理系统工作时，废气经过所述混合段管路进入所述圆柱形旋流管，形成漩涡运动；同时，尿素水溶液通过所述尿素喷嘴也进入所述圆柱形旋流管，在所述废气的漩涡运动作用下分解产生还原剂NH3，所述还原剂NH3在漩涡运动作用下与所述废气混合形成混合气；此外，到达所述草帽形导流板的、未分解的尿素水溶液在所述草帽形导流板底部的台阶形凸起的引导下，脱离所述草帽形导流板表面并重新进入所述废气中，并与所述废气混合。
[0011]可选的，所述圆柱形旋流管的上部设置有长方形孔，每个所述长方形孔的同侧长边对应连接有长方形叶片。
[0012]可选的，所述圆柱形旋流管的下部设置有圆柱形扩口筒，所述圆柱形扩口筒的正下方设置有所述草帽形导流板。
[0013]可选的，所述柴油机后处理系统混合器还包括挡板，所述挡板位于所述混合段管路的内部，与所述混合段管路互相接触且密封，与所述圆柱形旋流管、所述圆柱形旋流管相连。
[0014]可选的，所述柴油机后处理系统混合器还包括尿素喷嘴座，所述尿素喷嘴座与所述尿素喷嘴相连，所述尿素喷嘴座用于固定所述尿素喷嘴。
[0015]可选的，所述柴油机后处理系统混合器还包括圆形出气短管，所述圆形出气短管与所述混合段管路相连。
[0016]可选的，所述柴油机后处理系统混合器还包括衬垫，所述圆形出气短管通过所述衬垫与所述混合段管路相连。
[0017]可选的，所述圆形出气短管内置有旋流板，所述旋流板上设置有均匀分布的开口为半圆形的单向窗口。
[0018]可选的，所述草帽形导流板的内侧底部设置有台阶形的凸起。
[0019]可选的，所述圆柱形旋流管的直径为不与所述尿素喷嘴座干涉的最小尺寸。
[0020]以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
[0021]本申请中，设计了一种柴油机后处理系统混合器，包括混合段管路、尿素喷嘴、圆柱形旋流管以及草帽形导流板；其中，所述尿素喷嘴设置于所述混合段管路的顶部，所述圆柱形旋流管位于所述混合段管路的内部，所述草帽形导流板位于所述混合段管路内部、圆柱形旋流管的下部；当柴油机后处理系统工作时，废气经过所述混合段管路进入所述圆柱形旋流管，形成漩涡运动；同时，尿素水溶液通过所述尿素喷嘴也进入圆柱形旋流管，在所述废气的漩涡运动作用下分解产生还原剂NH3，所述还原剂NH3在漩涡运动作用下与所述废气混合形成混合气；此外，到达所述草帽形导流板的、未分解的尿素水溶液在草帽形导流板底部的台阶形凸起的引导下，脱离草帽形导流板表面并重新进入所述废气中，并与所述废气混合。该装置增加了尿素和气体的相互作用，提升了SCR载体流入气体速度和NH3浓度分布的均匀性，减少了草帽形导流板上的液体累积，降低结晶风险，进而避免混合器流通孔道堵塞、后处理系统压降增加以及发动机性能降低甚至故障停机。
附图说明
[0022]图1为本申请实施例中柴油机后处理系统混合器的结构分解图；
[0023]图2为本申请实施例中柴油机后处理系统混合器的结构布置图。
具体实施方式
[0024]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。
[0025]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
[0026]此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0027]此外，在本申请中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本申请可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本申请所揭示的
技术实现思路
涵盖的范围内。
[0028]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]本申请提供了一种柴油机后处理系统混合器，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柴油机后处理系统混合器，其特征在于，包括：混合段管路、尿素喷嘴、圆柱形旋流管以及草帽形导流板；其中，所述尿素喷嘴设置于所述混合段管路的顶部，所述圆柱形旋流管位于所述混合段管路的内部，所述草帽形导流板位于所述混合段管路的内部、所述圆柱形旋流管的下部；当柴油机后处理系统工作时，废气经过所述混合段管路进入所述圆柱形旋流管，形成漩涡运动；同时，尿素水溶液通过所述尿素喷嘴也进入所述圆柱形旋流管，在所述废气的漩涡运动作用下分解产生还原剂NH3，所述还原剂NH3在漩涡运动作用下与所述废气混合形成混合气；此外，到达所述草帽形导流板的、未分解的尿素水溶液在所述草帽形导流板底部的台阶形凸起的引导下，脱离所述草帽形导流板表面并重新进入所述废气中，并与所述废气混合。2.根据权利要求1所述的柴油机后处理系统混合器，其特征在于，所述圆柱形旋流管的上部设置有长方形孔，每个所述长方形孔的同侧长边对应连接有长方形叶片。3.根据权利要求1所述的柴油机后处理系统混合器，其特征在于，所述圆柱形旋流管的下部设置有圆柱形扩口筒，所述圆柱形扩口筒的正下方设置有所述草帽形导流板。4.根据权利要求3所述的柴油机后处理系统混合器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李之华，寇传富，韦林茵，陶泽民，朱茂强，闫小俊，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：