喷嘴及后处理系统技术方案

技术编号:40116483 阅读:3 留言:0更新日期:2024-01-23 19:59
本技术提供了一种喷嘴及后处理系统,喷嘴包括喷口结构,喷口结构具有流入孔和喷出口,喷口结构还包括:对喷体,包括第一锥形结构和与第一锥形结构的底部连接的柱体结构,柱体结构的侧面上设置有多个螺旋流道,各个螺旋流道的第一端与流入孔相连通,以使由流入孔流入的流体经过螺旋流道后产生旋流;第一锥形结构的侧面上设置有多个第一流道,各个第一流道的第一端延伸至第一锥形结构的底部且与成对设置的螺旋流道的第二端相连通,各个第一流道的第二端延伸至第一锥形结构的顶部且与喷出口相连通,以使由多个第一流道的第二端流出的流体交汇并由喷出口喷出。该喷口结构解决了现有技术中的喷嘴雾化效果不佳,喷出的喷雾粒度较大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及喷嘴设备,具体而言,涉及一种喷嘴及后处理系统


技术介绍

1、随着汽车工业的快速发展,柴油车尾气污染问题越来越受到人们的关注。在后处理技术中,通常采用尿素溶液,喷射到后处理混合器中,在后处理混合器中碰撞、蒸发水解和热解等一系列物理化学反应,转化为氨气和氮氧化合物。其中,尿素喷射系统对尿素水溶液的喷雾雾化、蒸发热解和混合过程起着重要作用,可以减少尿素结晶,降低成本和维护成本;且由于热解反应主要是在尿素雾化液滴的表面进行,因此雾化粒径的大小、雾化液滴的大小、分布的均匀性等都对热解反应的效果有重要影响。

2、目前,尿素喷嘴多采用直喷式的六孔喷嘴,喷口只单纯设计成六孔的喷孔板。

3、然而,上述的尿素喷嘴雾化喷雾结构很难达到良好的雾化效果,喷雾粒度较大,将尿素溶液喷入后处理,容易在喷嘴头部、混合器壁上形成液膜,造成尿素结晶,堵塞排气管路,造成排放超标,严重的情况下甚至可能损坏发动机;且会导致喷射雾化的尿素溶液没有充分进行热解,尿素溶液不能与尾气进行充分混合,使其尿素溶液热解产生的氨气不能与尾气中的nox进行充分反应,导致催化剂前端的氨气分布均匀性系数和平均质量分数越低,nox的转化效率低。


技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种喷嘴及后处理系统,以解决现有技术中的喷嘴雾化效果不佳,喷出的喷雾粒度较大的问题。

2、为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种喷嘴,包括喷口结构,喷口结构具有流入孔和喷出口,喷口结构还包括:对喷体,包括第一锥形结构和与第一锥形结构的底部连接的柱体结构,柱体结构的侧面上设置有多个螺旋流道,多个螺旋流道沿柱体结构的周向方向依次设置,各个螺旋流道的第一端与流入孔相连通,以使由流入孔流入的流体经过螺旋流道后产生旋流;第一锥形结构的侧面上设置有多个第一流道,多个第一流道沿第一锥形结构的周向方向依次设置;螺旋流道与第一流道成对设置,各个第一流道沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端,各个第一流道的第一端延伸至第一锥形结构的底部且与成对设置的螺旋流道的第二端相连通,各个第一流道的第二端延伸至第一锥形结构的顶部且与喷出口相连通,以使由多个第一流道的第二端流出的流体交汇并由喷出口喷出。

3、进一步地,多对成对设置的螺旋流道和第一流道与多个投影面一一对应地设置,第一流道和成对设置的螺旋流道在相应的投影面上的投影呈第一夹角设置,第一夹角大于或等于80°且小于或等于110°;其中,各个投影面与相应的第一流道的深度方向相垂直设置,第一流道和成对设置的螺旋流道的深度方向相同。

4、进一步地,对喷体还包括:第二锥形结构,第二锥形结构的底部与柱体结构远离第一锥形结构的一端连接,第二锥形结构的侧面上设置有多个第二流道,多个第二流道沿第二锥形结构的周向方向依次设置;各个第二流道沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端,各个第二流道的第一端延伸至第二锥形结构的顶部且与流入孔相连通,各个第二流道的第二端延伸至第二锥形结构的底部;第二流道与第一流道、螺旋流道成对设置,第二流道的第二端与成对设置的螺旋流道的第一端相连通。

5、进一步地,多对成对设置的螺旋流道、第一流道和第二流道与多个投影面一一对应地设置,第二流道和成对设置的螺旋流道在相应的投影面上的投影呈第二夹角设置,第二夹角大于或等于80°且小于或等于110°;其中,各个投影面与相应的第一流道的深度方向相垂直设置,第一流道和成对设置的螺旋流道和第二流道的深度方向相同。

6、进一步地,第一锥形结构、第二锥形结构和柱体结构的中心线相重合设置;其中,多个第一流道环绕第一锥形结构的中心线均匀布置;和/或,多个第二流道环绕第二锥形结构的中心线均匀布置;和/或,第一锥形结构为圆锥体或圆台结构,各个第一流道沿第一锥形结构的母线的延伸方向延伸;第二锥形结构为圆锥体或圆台结构,各个第二流道沿第二锥形结构的母线的延伸方向延伸;柱体结构为圆柱体,柱体结构的第一端的截面与第二锥形结构底部的截面形状和大小均相同,柱体结构的第二端的截面与第一锥形结构底部的截面形状和大小均相同。

7、进一步地,螺旋流道和第一流道之间通过第一圆角过渡连接;和/或,第二流道和螺旋流道之间通过第二圆角过渡连接。

8、进一步地,喷口结构还包括:第一盖体,包括第一通孔,第一通孔沿其延伸方向包括依次连通的第一孔段和第二孔段,第一锥形结构设置在第一孔段内,第二孔段的远离第一孔段的一端具有喷出口;各个第一流道的第二端与第二孔段相连通,以使由流入孔流入的流体依次流经螺旋流道和第一流道后经第二孔段喷出。

9、进一步地,第一通孔为锥形孔,第一锥形结构的侧面与第一孔段的内壁相贴合;其中,第一通孔的第三夹角大于或等于70°且小于或等于120°。

10、进一步地,对喷体还包括第二锥形结构,第二锥形结构的底部与柱体结构远离第一锥形结构的一端连接;喷口结构还包括:第二盖体,与第一盖体连接且二者之间形成用于容纳对喷体的腔体;流入孔设置在第二盖体上;第二盖体还具有第二通孔和第三通孔,流入孔、第二通孔、第三通孔和第一通孔依次连通设置;其中,柱体结构设置在第三通孔内,柱体结构的侧面与第三通孔的孔壁相贴合;第二锥形结构的至少部分设置在第二通孔内,第二锥形结构的至少部分的侧面与第二通孔的内壁相贴合。

11、进一步地,第一盖体还具有第四通孔,第四通孔沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端,第四通孔的第一端与第二孔段远离第一孔段的一端相连通;第四通孔的第一端与第二孔段远离第一孔段的一端的流通截面积相等,第四通孔为圆孔;其中,第四通孔的直径大于或等于0.3mm且小于或等于0.5mm。

12、进一步地,第一盖体还具有第五通孔,第五通孔沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端,第五通孔的第一端与第四通孔的第二端相连通;第五通孔的第一端与第四通孔的第二端的流通截面积相等;其中,由第五通孔的第一端至第二端的方向上,第五通孔的流通截面逐渐增大。

13、根据本技术的另一方面,提供了一种后处理系统,包括喷嘴和scr处理单元,喷嘴为上述的喷嘴。

14、应用本技术的技术方案,喷嘴包括喷口结构,喷口结构具有流入孔和喷出口,喷口结构还包括对喷体,对喷体包括第一锥形结构和与第一锥形结构的底部连接的柱体结构,柱体结构的侧面上设置有多个螺旋流道,第一锥形结构的侧面上设置有多个第一流道。尿素溶液从流入孔进入螺旋流道,经过螺旋流道产生旋流;然后尿素旋流溶液从螺旋流道流入与其成对设置的第一流道,由第一流道的第二端流出的尿素溶液相交形成流体对喷,对喷后的液体相互撞击,然后从喷出口喷出。可见,多个螺旋流道增加旋流强度,改善雾化情况;多个第一流道为对喷流道,使得由多个第一流道的第二端流出的尿素旋流溶液对喷碰撞,促进了尿素液滴的破碎和尿素溶液的雾化,从而解决了现有技术中的喷嘴雾化效果不佳,喷出的喷雾粒度较大的问题。

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【技术保护点】

1.一种喷嘴,包括喷口结构(10),所述喷口结构(10)具有流入孔(11)和喷出口(12),其特征在于,所述喷口结构(10)还包括:

2.根据权利要求1所述的喷嘴,其特征在于,多对成对设置的所述螺旋流道(23)和所述第一流道(24)与多个投影面一一对应地设置,所述第一流道(24)和成对设置的所述螺旋流道(23)在相应的所述投影面上的投影呈第一夹角设置,所述第一夹角大于或等于80°且小于或等于110°;其中,各个所述投影面与相应的所述第一流道(24)的深度方向相垂直设置,所述第一流道(24)和成对设置的所述螺旋流道(23)的深度方向相同。

3.根据权利要求1所述的喷嘴,其特征在于,所述对喷体(20)还包括:

4.根据权利要求3所述的喷嘴,其特征在于,多对成对设置的所述螺旋流道(23)、所述第一流道(24)和所述第二流道(26)与多个投影面一一对应地设置,所述第二流道(26)和成对设置的所述螺旋流道(23)在相应的所述投影面上的投影呈第二夹角设置,所述第二夹角大于或等于80°且小于或等于110°;其中,各个所述投影面与相应的所述第一流道(24)的深度方向相垂直设置,所述第一流道(24)和成对设置的所述螺旋流道(23)和所述第二流道(26)的深度方向相同。

5.根据权利要求3所述的喷嘴,其特征在于,所述第一锥形结构(21)、所述第二锥形结构(25)和所述柱体结构(22)的中心线相重合设置;其中,

6.根据权利要求3所述的喷嘴,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的喷嘴,其特征在于,所述喷口结构(10)还包括:

8.根据权利要求7所述的喷嘴,其特征在于,所述第一通孔(131)为锥形孔,所述第一锥形结构(21)的侧面与所述第一孔段(1311)的内壁相贴合;其中,所述第一通孔(131)的第三夹角大于或等于70°且小于或等于120°。

9.根据权利要求7所述的喷嘴,其特征在于,所述对喷体(20)还包括第二锥形结构(25),所述第二锥形结构(25)的底部与所述柱体结构(22)远离所述第一锥形结构(21)的一端连接;所述喷口结构(10)还包括:

10.根据权利要求7所述的喷嘴,其特征在于,所述第一盖体(13)还具有第四通孔(132),所述第四通孔(132)沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端,所述第四通孔(132)的第一端与所述第二孔段(1312)远离所述第一孔段(1311)的一端相连通;所述第四通孔(132)的第一端与所述第二孔段(1312)远离所述第一孔段(1311)的一端的流通截面积相等,所述第四通孔(132)为圆孔;

11.根据权利要求10所述的喷嘴,其特征在于,所述第一盖体(13)还具有第五通孔(133),所述第五通孔(133)沿其延伸方向具有依次设置的第一端和第二端,所述第五通孔(133)的第一端与所述第四通孔(132)的第二端相连通;所述第五通孔(133)的第一端与所述第四通孔(132)的第二端的流通截面积相等;

12.一种后处理系统,包括喷嘴和SCR处理单元,其特征在于,所述喷嘴为权利要求1至11中任一项所述的喷嘴。

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【技术特征摘要】

1.一种喷嘴,包括喷口结构(10),所述喷口结构(10)具有流入孔(11)和喷出口(12),其特征在于,所述喷口结构(10)还包括:

2.根据权利要求1所述的喷嘴,其特征在于,多对成对设置的所述螺旋流道(23)和所述第一流道(24)与多个投影面一一对应地设置,所述第一流道(24)和成对设置的所述螺旋流道(23)在相应的所述投影面上的投影呈第一夹角设置,所述第一夹角大于或等于80°且小于或等于110°;其中,各个所述投影面与相应的所述第一流道(24)的深度方向相垂直设置,所述第一流道(24)和成对设置的所述螺旋流道(23)的深度方向相同。

3.根据权利要求1所述的喷嘴,其特征在于,所述对喷体(20)还包括:

4.根据权利要求3所述的喷嘴,其特征在于,多对成对设置的所述螺旋流道(23)、所述第一流道(24)和所述第二流道(26)与多个投影面一一对应地设置,所述第二流道(26)和成对设置的所述螺旋流道(23)在相应的所述投影面上的投影呈第二夹角设置,所述第二夹角大于或等于80°且小于或等于110°;其中,各个所述投影面与相应的所述第一流道(24)的深度方向相垂直设置,所述第一流道(24)和成对设置的所述螺旋流道(23)和所述第二流道(26)的深度方向相同。

5.根据权利要求3所述的喷嘴,其特征在于,所述第一锥形结构(21)、所述第二锥形结构(25)和所述柱体结构(22)的中心线相重合设置;其中,

6.根据权利要求3所述的喷嘴,其特征在于,

7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏菲菲王井山孙彦斌冯树梁
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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