CN112012814A - 一种用于u型端盖上端喷射的混合装置 - Google Patents

一种用于u型端盖上端喷射的混合装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于U型端盖上端喷射的混合装置，包括固定连接的连接端盖与端盖，端盖的顶部设置底座，底座上设置喷嘴；对应进气口位置的连接端盖上固定第一导流装置，对应出气口位置的连接端盖上固定第二导流装置；所述第一导流装置包括第一导流板、第二导流板和密封板；所述第二导流装置包括固定连接的第三导流板和第四导流板，所述第三导流板包括上部的平面板和下部的圆弧面板，所述圆弧面板上均布导气孔；所述第五导流板设置在出气罩内，第五导流板与第四导流板之间形成第三混合腔。本发明能够尽量减少尿素结晶的SCR混合装置，防止堵塞SCR载体，从而保证SCR的稳定运行。

Description

一种用于U型端盖上端喷射的混合装置
技术领域
本发明涉及一种用于U型端盖上端喷射的混合装置，属于柴油机尾气后处理设备领域。
背景技术
随着国家柴油车尾气污染物排放标准发展到欧六阶段， SCR（选择性催化还原转化器）技术已经成为国内各大主机厂的首选。SCR技术要求在SCR前端布置尿素混合器，尿素水溶液喷射进入混合器，经混合器的破碎、混合作用，使尿素均匀的分布在SCR前端面。
现有的国六阶段商用车U型后处理中，为了增加尿素混合的距离，需要将喷嘴置于端盖上端。这种布置方式增加了喷嘴下端的尿素结晶风险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于U型端盖上端喷射的混合装置，能够尽量减少尿素结晶的SCR混合装置，防止堵塞SCR载体，从而保证SCR的稳定运行。
按照本发明提供的技术方案：一种用于U型端盖上端喷射的混合装置，包括固定连接的连接端盖与端盖，连接端盖的上部开有圆形进气口，下部开有圆形出气口，端盖的顶部设置底座，底座上设置喷嘴；对应进气口位置的连接端盖上固定第一导流装置，对应出气口位置的连接端盖上固定第二导流装置；
所述第一导流装置包括第一导流板、第二导流板和密封板，第一导流板和第二导流板结构相同并对称固定在密封板的前后两侧；所述第一导流板的上部为梯形板、下部为半圆形板，第一导流板的下半圆形板上均布第一翅片；密封板与第一导流板、第二导流板的上部轮廓线对齐并固定，密封板与第一导流板、第二导流板的下部为开口；所述密封板上部与端盖之间形成第一混合腔，第二导流板与端盖之间形成第二混合腔；
所述第二导流装置包括固定连接的第三导流板和第四导流板，所述第三导流板包括上部的平面板和下部的圆弧面板，所述圆弧面板上均布导气孔；所述平面板倾斜设置，平面板的上端固定在端盖的侧壁上；所述第四导流板包括锥形面板，锥形面板的中部开有圆弧形孔、侧部设有从圆弧形孔延伸出的扇形开口，锥形面板上均布第二翅片；所述第三导流板与第四导流板垂直连接，第三导流板的圆弧面板和所述圆弧形孔相对齐、平面板和第四导流板的侧边对齐；
所述进气口上设置进气罩，出气口上设置出气罩；所述第五导流板设置在出气罩内，第五导流板与第四导流板之间形成第三混合腔。
进一步地，所述第一导流板上设置14个第一翅片，按中间轴对称布置，每一边各7个。
进一步地，所述导气孔的直径为5-10mm，孔间距为1-3mm。
进一步地，所述平面板与水平面的倾斜角度为30-60°。
进一步地，所述第二翅片为梯形，第二翅片的长度为160～180mm，窄端宽度为10～15mm，宽端宽度为25～35mm，个数为4～6个。
进一步地，第五导流板为圆形，第五导流板的中部设有翻边孔，第五导流板上的外侧沿轴向均布翻边叶片，第五导流板上的内侧沿轴向均布半圆形叶片。
进一步地，所述翻边叶片个数为6～12个，长度为20～30mm，宽度为10～20mm，翻边叶片与板材的夹角为30～60°；半圆形叶片的个数为6～12个；翻边孔的直径为50～80mm，翻边高度为15～20mm。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1. 尿素喷嘴置于端盖顶端，增加了尿素混合的距离，能有效提高氨混合均匀性指标。
2. 喷嘴下端引入多条气流对翻边板进行吹扫，尽量降低尿素结晶的风险。
3. SCR前端采用双层旋流，能进一步提高氨混均匀性指标。
附图说明
图1为本发明的气体流向图。
图2为本发明的侧部气体流向图。
图3为本发明的结构示意图。
图4为第一导流板的结构示意图。
图5为第三导流板的结构示意图。
图6为第四导流板的结构示意图。
图7为第五导流板的结构示意图。
附图标记说明：1-连接端盖、2-第一导流板、3-密封板、4-第二导流板、5-端盖、6-底座、7-喷嘴、8-第三导流板、81-平面板、82-圆弧面板、9-第四导流板、91-第二翅片、10-第五导流板、101-翻边叶片、102-半圆形叶片、103-翻边孔、11-进气罩、12-出气罩、13-第一混合腔、14-第二混合腔、15-第三混合腔、21-第一翅片。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1和图3所示，一种用于U型端盖上端喷射的混合装置，包括固定连接的连接端盖1与端盖5，连接端盖1的上部开有圆形进气口，下部开有圆形出气口，端盖5的顶部设置底座6，底座6上设置喷嘴7；其特征是，对应进气口位置的连接端盖1上固定第一导流装置，对应出气口位置的连接端盖1上固定第二导流装置；
如图3和图4所示，所述第一导流装置包括第一导流板2、第二导流板4和密封板3，第一导流板2和第二导流板4结构相同并对称固定在密封板3的前后两侧；所述第一导流板2的上部为梯形板、下部为半圆形板，第一导流板2的下半圆形板上均布第一翅片21；密封板3与第一导流板2、第二导流板4的上部轮廓线对齐并固定，密封板3与第一导流板2、第二导流板4的下部为开口；所述密封板3上部与端盖5之间形成第一混合腔13，第二导流板4与端盖5之间形成第二混合腔14；
如图5和图6所示，所述第二导流装置包括固定连接的第三导流板8和第四导流板9，所述第三导流板8包括上部的平面板81和下部的圆弧面板82，所述圆弧面板上均布导气孔83；所述平面板81倾斜设置，平面板81的上端固定在端盖5的侧壁上；所述第四导流板9包括锥形面板，锥形面板的中部开有圆弧形孔、侧部设有从圆弧形孔延伸出的扇形开口，锥形面板上均布第二翅片91；所述第三导流板8与第四导流板9垂直连接，第三导流板8的圆弧面板82和所述圆弧形孔相对齐、平面板81和第四导流板9的侧边对齐；
如图2所示，所述进气口上设置进气罩11，出气口上设置出气罩12；所述第五导流板10设置在出气罩12内，第五导流板10与第四导流板9之间形成第三混合腔15。
所述第一导流板2上设置14个第一翅片21，按中间轴对称布置，每一边各7个。
所述导气孔83的直径为5-10mm，孔间距为2mm，气流最小通流面积为不小于1000mm2 ，其主要作用是允许部分气流经过，减小背压；所述平面板81与水平面的倾斜角度为30-60°。
所述第二翅片91为梯形，第二翅片91的长度为160～180mm，窄端宽度为10～15mm，宽端宽度为25～35mm，个数为4～6个。
如图7所示，所述第五导流板10的中部设有翻边孔103，第五导流板10上的外侧沿轴向均布翻边叶片101，第五导流板10上的内侧沿轴向均布半圆形叶片102。
所述翻边叶片101个数为6～12个，长度为20～30mm，宽度为10～20mm，翻边叶片101与板材的夹角为30～60°；半圆形叶片102的个数为6～12个，其总的气流有效流通面积为7000～8000mm2；翻边孔103的直径为50～80mm，翻边高度为15～20mm。
固定方式： 第二导流板与密封板3焊接固定；第一导流板2与密封板3焊接固定；将上述焊接后的部件与连接端盖1焊接固定。第四导流板与第三导流板焊接固定；将焊接后的部件与连接端盖1焊接固定。将端盖5与连接端盖1焊接固定；将底座6与连接端盖1焊接固定。最后将第五导流板10与连接端盖1焊接固定。
工作原理：气流进入混合器后，一部分经第一导流板2上的第一翅片21进入，另一部分通过第一混合腔13进入第二混合腔14，然后经第二导流板4上的翅片进入，最终将尿素颗粒快速带离；经第三导流板8上的平面板81引导后形成旋转气流，通过第四导流板9上的第二翅片91进入第三混合腔15内，此时气流按照逆时针方向旋转（从端盖方向看），最后再次经过第五导流板10上的翻边叶片101和半圆形叶片102后到达SCR前端面。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于U型端盖上端喷射的混合装置，包括固定连接的连接端盖（1）与端盖（5），连接端盖（1）的上部开有圆形进气口，下部开有圆形出气口，端盖（5）的顶部设置底座（6），底座（6）上设置喷嘴（7）；其特征是，对应进气口位置的连接端盖（1）上固定第一导流装置，对应出气口位置的连接端盖（1）上固定第二导流装置；
所述第一导流装置包括第一导流板（2）、第二导流板（4）和密封板（3），第一导流板（2）和第二导流板（4）结构相同并对称固定在密封板（3）的前后两侧；所述第一导流板（2）的上部为梯形板、下部为半圆形板，第一导流板（2）的下半圆形板上均布第一翅片（21）；密封板（3）与第一导流板（2）、第二导流板（4）的上部轮廓线对齐并固定，密封板（3）与第一导流板（2）、第二导流板（4）的下部为开口；所述密封板（3）上部与端盖（5）之间形成第一混合腔（13），第二导流板（4）与端盖（5）之间形成第二混合腔（14）；
所述第二导流装置包括固定连接的第三导流板（8）和第四导流板（9），所述第三导流板（8）包括上部的平面板（81）和下部的圆弧面板（82），所述圆弧面板上均布导气孔（83）；所述平面板（81）倾斜设置，平面板（81）的上端固定在端盖（5）的侧壁上；所述第四导流板（9）包括锥形面板，锥形面板的中部开有圆弧形孔、侧部设有从圆弧形孔延伸出的扇形开口，锥形面板上均布第二翅片（91）；所述第三导流板（8）与第四导流板（9）垂直连接，第三导流板（8）的圆弧面板（82）和所述圆弧形孔相对齐、平面板（81）和第四导流板（9）的侧边对齐；
所述进气口上设置进气罩（11），出气口上设置出气罩（12）；所述第五导流板（10）设置在出气罩（12）内，第五导流板（10）与第四导流板（9）之间形成第三混合腔（15）。
2.如权利要求1所述的用于U型端盖上端喷射的混合装置，其特征是，所述第一导流板（2）上设置14个第一翅片（21），按中间轴对称布置，每一边各7个。
3.如权利要求1所述的用于U型端盖上端喷射的混合装置，其特征是，所述导气孔（83）的直径为5-10mm，孔间距为1-3mm。
4.如权利要求1所述的用于U型端盖上端喷射的混合装置，其特征是，所述平面板（81）与水平面的倾斜角度为30-60°。
5.如权利要求1所述的用于U型端盖上端喷射的混合装置，其特征是，所述第二翅片（91）为梯形，第二翅片（91）的长度为160～180mm，窄端宽度为10～15mm，宽端宽度为25～35mm，个数为4～6个。
6.如权利要求1所述的用于U型端盖上端喷射的混合装置，其特征是，第五导流板（10）为圆形，第五导流板（10）的中部设有翻边孔（103），第五导流板（10）上的外侧沿轴向均布翻边叶片（101），第五导流板（10）上的内侧沿轴向均布半圆形叶片（102）。
7.如权利要求6所述的用于U型端盖上端喷射的混合装置，其特征是，所述翻边叶片（101）个数为6～12个，长度为20～30mm，宽度为10～20mm，翻边叶片（101）与板材的夹角为30～60°；半圆形叶片（102）的个数为6～12个；翻边孔（103）的直径为50～80mm，翻边高度为15～20mm。
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