CN211975120U - 一种半槽孔管式尿素混合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种半槽孔管式尿素混合装置，包括尿素喷嘴、旋流管组件、Z形隔板、旋流板、内筒体组件以及外筒体组件；其中尿素喷嘴安装于外筒体组件上，旋流管组件***Z形隔板上的开洞内并焊接，然后和旋流板一同塞入内筒体组件内，外筒体组件作为隔热部件套在内筒体组件外侧，所述尿素喷嘴设置在外筒体组件上端。本混合装置可实现尿素与气流的混合、提高SCR载体端面上氨气分布均匀性。

Description

一种半槽孔管式尿素混合装置

技术领域

本实用新型属于尿素混合装置技术领域，具体涉及一种半槽孔管式尿素混合装置。

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完成对尿素的二次破碎、减少尿素在混合器位置的结晶风险是整个开发过程中的关键。U型后处理器作为国六排放阶段商用车后处理***的关键部件，其尿素混合装置尚不成熟。

常见的混合单元多使用翅片结构或者纤维单元实现破碎。翅片结构由于微型翅片加工难度大等问题多采用大翅片结构，对尿素的破碎效果有限。近年来，也有采用旋流结构来实现尿素的破碎和结晶问题，但由于旋流结构在U型后处理上应用时，旋转气流方向和SCR催化剂中的气流方向垂直，所以很难保证NH3在SCR催化剂端面的分布均匀度。同时，由于旋流结构对尿素的破碎能力有限，尿素的分解难以快速完成。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种既能降低尿素结晶风险，又能显著提高尿素混合效果和尿素分解速率的半槽孔管式尿素混合装置，用以解决SCR***中尿素的混合、分解和防结晶问题。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种半槽孔管式尿素混合装置，包括尿素喷嘴、旋流管组件、Z形隔板、旋流板、内筒体组件以及外筒体组件；

其中尿素喷嘴安装于外筒体组件上，旋流管组件***Z形隔板上的开洞内并焊接，然后和旋流板一同塞入内筒体组件内，外筒体组件作为隔热部件套在内筒体组件外侧，尿素喷嘴设置在外筒体组件上端。

进一步地，旋流管组件包括旋流管，金属丝网圈，半槽孔管和堵盖四个部件，其中金属丝网圈上方焊接一旋流管，金属丝网圈下方焊接一开槽孔管，开槽孔管底部焊接一堵盖。

进一步地，半槽孔管的外周壁面上均匀遍布多个小孔，且在壁面上开设有一半边开槽，下部堵盖上也沿着圆周方向均匀间隔布置了三条长条形槽孔。

进一步地，外筒体组件由筒体，喷嘴底座，底座隔热棉及底座隔热罩组成。

所述尿素喷嘴安装在喷嘴底座上，两者之间层叠设置有底座隔热棉和底座隔热罩，所述喷嘴底座设置在外筒体组件的筒体外表面。

进一步地，Z形隔板下方开有槽孔。

进一步地，旋流板开设有两层槽孔，第一层槽孔和第二层槽孔，两层槽孔呈同心环结构，且第二层槽孔位于第一层槽孔内部，所述第一层槽孔呈大半圆弧槽孔，第二层槽孔呈边缘弧形过渡的矩形槽孔结构。

本实用新型具有以下优点：

1、采用竖直方向和水平方向的两个旋流装置（旋流管和旋流板），既保证了尿素和废气的混合效果，又有效降低了尿素结晶风险；

2、旋流管组件采用开了半边槽孔的孔管，既能对尿素颗粒进行二次尿素破碎，同时又能够将尿素颗粒引导至筒体中部位置进行扩散，大大提高了氨气和尿素的分布均匀度。

3、半槽孔管能够大大降低混合装置的压力损失；

4、半槽孔管下方采用开长槽孔的弧形堵盖，能够防止尿素颗粒碰壁后在堵盖上累积，大大降低了尿素结晶风险；

5、旋流管后再次使用一个旋流板，起到对尿素颗粒二次混合的效果，同时也保证了尿素分解成氨气的效率和氨在SCR催化剂前端面分布的均匀程度。

附图说明

图1为本实用新型半槽孔管式尿素混合装置的轴侧图。

图2为本实用新型半槽孔管式尿素混合装置的剖视图。

图3为本实用新型半槽孔管式尿素混合装置的旋流板示意图。

图4为本实用新型半槽孔管式尿素混合装置的旋流管组件示意图。

图5为本实用新型Z形隔板示意图。

图6为本实用新型内筒体组件的示意图。

图7为本实用新型外筒体组件的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

一种半槽孔管式尿素混合装置，如图1-7所示，包括尿素喷嘴1、旋流管组件2、Z形隔板3、旋流板4、内筒体组件5以及外筒体组件6；

其中尿素喷嘴安装于外筒体组件6上，旋流管组件2***Z形隔板3上的开洞内并焊接，然后和旋流板4一同塞入内筒体组件5内，外筒体组件6作为隔热部件套在内筒体组件5外侧，所述尿素喷嘴1设置在外筒体组件6上端。

旋流管组件2包括旋流管2-1，金属丝网圈2-2，半槽孔管2-3和堵盖2-4四个部件，其中金属丝网圈2-2上方焊接一旋流管2-1，金属丝网圈2-2下方焊接一开槽孔管2-3，开槽孔管2-3底部焊接一堵盖2-4。

半槽孔管2-3的外周壁面上均匀遍布多个小孔，且在壁面上开设有一半边开槽2-5，下部堵盖2-4上也沿着圆周方向均匀间隔布置了三条长条形槽孔2-6。

外筒体组件6由筒体6-1，喷嘴底座6-2，底座隔热棉6-3及底座隔热罩6-4组成。

所述尿素喷嘴1安装在喷嘴底座6-2上，两者之间层叠设置有底座隔热棉6-3和底座隔热罩6-4，所述喷嘴底座6-2设置在外筒体组件6的筒体外表面。

Z形隔板3下方开有槽孔3-1。

旋流板4开设有两层槽孔，第一层槽孔4-1和第二层槽孔4-2，两层槽孔呈同心环结构，且第二层槽孔位于第一层槽孔内部，所述第一层槽孔4-1呈大半圆弧槽孔，第二层槽孔4-2呈边缘弧形过渡的矩形槽孔结构。

当气流进入本筒式尿素混合器装置时，首先通过旋流管组件2上方的旋流管2-1形成强旋转气流。此时尿素通过喷嘴1喷入旋流管组件2中并形成雾化颗粒。雾化颗粒在旋流管2-1中的强旋流作用下进入金属丝网圈2-2中，尿素颗粒在金属丝网圈2-2中破碎并快速的蒸发和分解，并在旋流气体的作用下进入半槽孔管2-3。半槽孔管中的尿素颗粒一部分通过半槽孔管2-3上的小孔及下方堵盖2-4上的槽孔扩散，另一部分通过半槽孔管2-3上的半边槽孔流出。半槽孔管2-3上的半槽孔开在上方，尽量接近筒体6-1的中间位置，以引导大部分尿素颗粒从筒体6-1中间位置扩散，扩散出去的尿素颗粒再通过后方的旋流板4完成二次旋转混合，从而确保尿素颗粒及尿素颗粒分解出来的氨气能够均匀的分布在SCR前端面。

另一方面，由于半槽孔管2-3壁面遍布小孔和半边开槽，下部堵盖2-4上也布置了长条形槽孔，尿素颗粒可以快速扩散，难以在半槽孔管2-3中累积。同时，Z形隔板3下方开有槽孔，能够引入一部分气流，从而将堵盖2-4下方槽孔排出的尿素吹扫干净，防止尿素在内筒体5下方累积，大大降低了尿素结晶风险。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制。凡是根据本实用新型实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种半槽孔管式尿素混合装置，其特征在于，包括尿素喷嘴（1）、旋流管组件（2）、Z形隔板（3）、旋流板（4）、内筒体组件（5）以及外筒体组件（6）；

其中尿素喷嘴安装于外筒体组件（6）上，旋流管组件（2）***Z形隔板（3）上的开洞内并焊接，然后和旋流板（4）一同塞入内筒体组件（5）内，外筒体组件（6）作为隔热部件套在内筒体组件（5）外侧，所述尿素喷嘴（1）设置在外筒体组件（6）上端。

2.如权利要求1所述的一种半槽孔管式尿素混合装置，其特征在于，旋流管组件（2）包括旋流管（2-1），金属丝网圈（2-2），半槽孔管（2-3）和堵盖（2-4）四个部件，其中金属丝网圈（2-2）上方焊接一旋流管（2-1），金属丝网圈（2-2）下方焊接一开槽孔管（2-3），开槽孔管（2-3）底部焊接一堵盖（2-4）。

3.如权利要求1所述的一种半槽孔管式尿素混合装置，其特征在于，半槽孔管（2-3）的外周壁面上均匀遍布多个小孔，且在壁面上开设有一半边开槽（2-5），下部堵盖（2-4）上也沿着圆周方向均匀间隔布置了三条长条形槽孔（2-6）。

4.如权利要求1所述的一种半槽孔管式尿素混合装置，其特征在于，外筒体组件（6）由筒体（6-1），喷嘴底座（6-2），底座隔热棉（6-3）及底座隔热罩（6-4）组成；

所述尿素喷嘴（1）安装在喷嘴底座（6-2）上，两者之间层叠设置有底座隔热棉（6-3）和底座隔热罩（6-4），所述喷嘴底座（6-2）设置在外筒体组件（6）的筒体外表面。

5.如权利要求1所述的一种半槽孔管式尿素混合装置，其特征在于，Z形隔板（3）下方开有槽孔（3-1）。

6.如权利要求1所述的一种半槽孔管式尿素混合装置，其特征在于，旋流板（4）开设有两层槽孔，第一层槽孔（4-1）和第二层槽孔（4-2），两层槽孔呈同心环结构，且第二层槽孔位于第一层槽孔内部，所述第一层槽孔（4-1）呈大半圆弧槽孔，第二层槽孔（4-2）呈边缘弧形过渡的矩形槽孔结构。

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