CN114412618A - 一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，旨在提供一种无破碎结构的近壁吹扫式SCR尿素混合装置，实现尿素的快速分解，减少尿素的堆积，降低尿素结晶风险，提高SCR***的转化效率，其主要技术方案包括，包括筒体，所述筒体内设有混合装置，所述混合装置包括位于筒体内设有的弧形板、位于弧形板上设有的Z字型隔板、位于隔板上设有的通孔、位于通孔内设有的槽孔短管及位于筒体(1)一侧设有的旋流板。

Description

一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置

技术领域

本发明涉及汽车尾气设备领域，具体涉及一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置。

背景技术

在SCR***应用技术中，如何将喷入的尿素和发动机废气进行均匀混合并减少尿素在混合器内部的结晶风险是整个开发过程中的关键。

在使用雾化效果较差的尿素喷嘴时，SCR尿素混合装置多采用翅片结构、孔板结构、纤维单元等实现尿素颗粒的破碎，加快尿素的分解，提高SCR的转化效率。但采用翅片、孔板、纤维单元等尿素颗粒破碎结构也将带来尿素在破碎结构上的堆积，从而加重尿素结晶风险。尤其是随着尿素喷射***本身雾化效果的不断提升，在尿素喷射量较大的工况下，采用尿素破碎结构反而导致严重的结晶风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，其具有实现尿素的快速分解，减少尿素的堆积，降低尿素结晶风险，提高SCR***转化效率的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，包括筒体，所述筒体内设有混合装置，所述混合装置包括位于筒体内设有的弧形板、位于弧形板上设有的Z字型隔板、位于隔板上设有的通孔、位于通孔内设有的槽孔短管及位于筒体一侧设有的旋流板。

进一步设置：所述Z字型隔板上设置有两个竖向槽孔和一个横向主槽孔，且分别朝向筒体两侧内壁面和弧形板。

进一步设置：所述筒体上还设有用于供给槽孔短管通过的贯穿孔。

进一步设置：所述槽孔短管上还设有罩盖，所述罩盖上设有喷嘴底座。

进一步设置：所述筒体外壁上还包裹有保温棉。

进一步设置：所述保温棉外壁上包裹有隔热罩。

进一步设置：所述喷嘴底座布置在罩盖上且采用倾斜布置。

进一步设置：所述槽孔短管上开设有若干个竖向长槽。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.尿素喷嘴底座采用倾斜布置，有利于增加尿素颗粒在混合装置中的行程距离，防止尿素颗粒着壁过快；

2.喷嘴底座下方采用开槽短管连接，短管上周向开设若干槽孔，引导部分气流从槽孔进入，从而防止尿素在短管壁面上累积；

3.本申请采用抛光处理的光滑弧形板进行气流导流，增加了尿素的着壁面积，同时弧形板自上而下倾斜布置，防止尿素在弧形板上累积；

4.弧形板尾端设置有加长舌头，延长尿素颗粒在弧形板上的吹扫距离，防止中间位置尿素颗粒过多而落入筒体底部；

5.本申请采用Z字型隔板支撑，在隔板上靠近弧形板壁面位置横向设孔，引导气流沿弧形板顺流而下，在弧形板壁面上吹扫尿素颗粒，近壁面的气流吹扫可以有效降低尿素颗粒在弧形板上的堆积，提高尿素颗粒蒸发速率；

6.本申请在Z字型隔板上靠近筒体壁面位置竖向开设槽孔，引导气流沿两侧筒体壁面顺流而下，在筒体壁面上吹扫尿素颗粒，降低尿素颗粒在筒体壁面上的堆积，提高尿素颗粒蒸发速率；

7.本申请在Z字型隔板上靠近弧形板底部下表面位置开设横向槽孔，引导气流沿弧形板下表面吹扫，提高弧形板上的温度，防止弧形板因温度降低较多而形成结晶。同时，吹扫气流从弧形板下表面吹出，防止尿素在弧形板尾部落入筒体底部；

8.弧形板后面设置有旋流板，能够形成强旋流，从而将吹扫过来的尿素颗粒混合均匀，保证尿素及NH3的混合均匀性。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置的轴侧图；

图2是一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置的分解示意图；

图3是一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置的内部结构示意图。

图中，1、筒体；2、隔热罩；3、保温棉；4、罩盖；5、喷嘴底座；6、混合装置；61、槽孔短管；62、隔板；63、弧形板；64、旋流板；65、通孔；7、贯穿孔；8、长槽；9、贯穿孔；10、竖向槽孔；11、主槽孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明所采用的技术方案是：

本发明所述的一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，如图1、图2及图3所示，主要包括筒体1、隔热罩2、保温棉3、罩盖4、喷嘴底座5和混合装置6等部分。其中，混合装置6焊接在筒体1内部，罩盖4焊接在筒体1上端开孔处，且其上端用于焊接尿素喷嘴底座5。筒体1外部包裹保温棉3和隔热罩2，通过隔热罩2和筒体1两端焊接保证保温棉3和筒体1的贴合。

混合装置6主要包括槽孔短管61、Z字型隔板62，弧形板63，旋流板64。其中，槽孔短管61焊接在Z字型隔板62上方，弧形板63紧贴Z字型隔板62的下侧竖直板，并通过竖直板上的两个槽孔焊接，Z字型隔板62上设置有两个竖向槽孔10和一个横向主槽孔11，且分别朝向筒体1两侧内壁面和弧形板63。旋流板64设置在弧形板63后方，其边缘和筒体1焊接。弧形板63采用抛光处理，保证了表面光滑，同时弧形板63自上而下倾斜布置，能够有效防止尿素在弧形板63上累积。

本发明所述的Z字型隔板62上设置有四个长槽8孔。分别位于Z字型隔板62两侧、中部和下端。中部长槽8孔在靠近弧形板63壁面位置横向开设，引导气流沿弧形板63顺流而下，在弧形板63壁面上吹扫尿素颗粒。近壁面的气流吹扫可以有效降低尿素颗粒在弧形板63上的堆积，提高尿素颗粒蒸发速率。两侧的2条长槽8孔在Z字型隔板62上靠近筒体1壁面位置竖向开设，引导气流沿两侧筒体1壁面顺流而下，在筒体1壁面上吹扫尿素颗粒，降低尿素颗粒在筒体1壁面上的堆积，提高尿素颗粒蒸发速率。下端长槽8孔在靠近弧形板63底部下表面位置横向开设，引导气流沿弧形板63下表面吹扫，提高弧形板63上的温度，防止弧形板63因温度降低较多而形成结晶。同时，吹扫气流从弧形板63下表面吹出，防止尿素在弧形板63尾部落入筒体1底部。

工作过程：

本混合装置6在实际应用中，前后分别连接颗粒捕集器和SCR催化单元。起到混合气流和尿素，提升混合效率，提高尿素分解效果，降低尿素结晶的作用。

尿素喷嘴底座5布置在罩盖4上，且采用倾斜布置，有利于增加尿素颗粒在混合装置6中的行程距离，防止尿素颗粒着壁过快。喷嘴底座5下方和槽孔短管61连接，短管上周向开设4个竖向长槽8。当气流进入本混合装置6时，筒体1中的气流小部分通过槽孔短管61上端周向均布的扁孔进入槽孔短管61中，起到吹扫喷嘴底座5底部，防止尿素在喷嘴底座5下端累积。部分气流通过槽孔短管61上的4个均布的槽孔进入槽孔短管61，防止较小的尿素颗粒在槽孔短管61管壁上黏连。进入槽孔短管61中的气流能够快速带走从喷嘴底座5位置喷入的尿素颗粒，加强气流和尿素的相互作用。

主气流则从Z字型隔板62上的三个长槽8孔进入混合内组件中。从中部长槽8孔进入的气流沿弧形板63上表面顺流而下，吹扫弧形板63壁面上尿素颗粒。从两侧的长槽8孔进入的气流沿两侧筒体1壁面吹扫，降低尿素颗粒在筒体1壁面上的堆积。从下端长槽8孔进入的气流则沿弧形板63下表面吹扫，提高了弧形板63上的温度，防止弧形板63因温度降低较多而形成结晶。同时，吹扫气流从弧形板63下表面吹出，防止尿素在弧形板63尾部落入筒体1底部。

最终，多股气流将在旋流板64位置汇合，并通过旋流板64形成强旋转气流，保证尿素及NH3的混合均匀性。

以上是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，包括筒体(1)，其特征在于：所述筒体(1)内设有混合装置(6)，所述混合装置(6)包括位于筒体(1)内设有的弧形板(63)、位于弧形板(63)上设有的Z字型隔板(62)、位于隔板(62)上设有的通孔(65)、位于通孔(65)内设有的槽孔短管(61)及位于筒体(1)一侧设有的旋流板(64)。

2.根据权利要求1所述的一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，其特征在于：所述Z字型隔板(62)上设置有两个竖向槽孔(10)和一个横向主槽孔(11)，且分别朝向筒体(1)两侧内壁面和弧形板(63)。

3.根据权利要求2所述的一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置(6)，其特征在于：所述筒体(1)上还设有用于供给槽孔短管(61)通过的贯穿孔(9)。

4.根据权利要求3所述的一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，其特征在于：所述槽孔短管(61)上还设有罩盖(4)，所述罩盖(4)上设有喷嘴底座(5)。

5.根据权利要求4所述的一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，其特征在于：所述筒体(1)外壁上还包裹有保温棉(3)。

6.根据权利要求5所述的一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，其特征在于：所述保温棉(3)外壁上包裹有隔热罩(2)。

7.根据权利要求6所述的一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，其特征在于：所述喷嘴底座(5)布置在罩盖(4)上且采用倾斜布置。

8.根据权利要求7所述的一种无破碎结构的近壁吹扫式尿素混合装置，其特征在于：所述槽孔短管(61)上开设有若干个竖向长槽(8)。

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