CN212337411U - 一种高效后处理封装scr混合器*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效后处理封装SCR混合器***，该***包括依次连接的DPF颗粒捕集单元、混合器单元和SCR催化剂单元，所述混合器单元包括混合器筒体，所述混合器筒体具有混合器进口和混合器出口所述混合器进口与DPF颗粒捕集单元的出口连接，所述混合器出口与SCR催化剂单元的进口连接，所述混合器筒体的顶部设置有尿素喷嘴口，所述混合器筒体内设置有导流机构。本实用新型将混合器设计与封装设计结合统一，利用空间构造，形成利于尿素溶液快速破碎、蒸发、水解、均分分布的流场，促进尿素液滴的破碎、蒸发和尿素向氨气转化，降低尿素结晶风险，实现SCR入口氨气与排气的均匀分布并降低混合器整体被压。

Description

一种高效后处理封装SCR混合器***

技术领域

本实用新型属于发动机尾气净化的技术领域，具体涉及一种高效后处理封装SCR混合器***。

背景技术

混合器单元存在柴油机后处理系中，位于SCR催化剂前，促进尿素液滴的破碎、蒸发和尿素向氨气的转化。SCR混合器单元用于提高SCR催化剂入口NH₃浓度和排气速度均匀性。尿素液滴破碎蒸发不完全则会造成NOx转化率降低，形成尿素结晶堵塞内部结构。氨气分布浓度和排气速度分布不均则NOx转化效率降低，同时能够造成催化剂老化程度不均，SCR催化剂的性能受到影响。

现有技术中，中国授权公告号为CN108005763 A的《尿素旋流混合器》的发明专利中，具体公开了一种尿素旋流混合器，包括一个筒体，所述筒体的两端均开口，一端作为进气口，另一端作为出气口；在筒体内设有一个Z形挡板，所述Z形挡板将筒体内腔分为前腔与后腔；在筒体内设有旋流件和多孔管，所述旋流件和多孔管连接于所述Z形挡板的横向部；旋流件和多孔管相连通；旋流件位于筒体的前腔，多孔管位于筒体的后腔；所述旋流件上设有旋流叶片；旋流件顶端连接喷嘴，所述喷嘴从筒体周面伸出；所述多孔管的管壁上设有多个气孔。该旋流混合器使尿素水解完全，不容易结晶，背压低，节凑紧凑。

中国授权公告号为CN108167050A的《筒式SCR后处理混合装置》发明专利中，具体公开了一种筒式SCR后处理混合装置，包括尿素混合腔，尿素混合腔的前后端分别连接第一快速拆装法兰和第二快速拆装法兰，在尿素混合腔的前后分别固定气流混合器和气流均匀器，在尿素混合腔中设置尿素混合器，在尿素混合腔的侧壁上设置尿素喷射底座。所述尿素喷射底座与尿素混合器呈90°设置。其具有结构简单，设计精良，氨混效率高，拆装方便，后期若在特殊条件下产生尿素的结晶，处理方便，适用于国IV及国V排放标准。

现有技术存在如下不足之处：(1)现有设计都仅将混合器进行单独设计，未能实现混合器与后处理***一体化设计；(2)现有的设计没有能够有效利后处理器的封装结构与空间，造成资源的浪费；(3)现有的混合器结构设计普遍存在结构简单时，尿素溶液破碎、蒸发不良，容易形成尿素结晶；(4)现有方案设计在混合器内部需要焊接，焊点部位容易产生尿素腐蚀，降低混合器使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种高效后处理封装SCR混合器***。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高效后处理封装SCR混合器***，包括依次连接的DPF颗粒捕集单元、混合器单元和SCR催化剂单元，其特殊之处在于：所述混合器单元包括混合器筒体，所述混合器筒体具有混合器进口和混合器出口所述混合器进口与DPF颗粒捕集单元的出口连接，所述混合器出口与SCR催化剂单元的进口连接，所述混合器筒体的顶部设置有尿素喷嘴口，所述混合器筒体内设置有导流机构。

作为优选实施方式地，所述导流机构包括进气导流器和出气导流器，所述进气导流器与混合器进口连通，所述出气导流器与混合器出口连通。

作为优选实施方式地，所述进气导流器包括第一壳体，所述第一壳体朝向混合器进口凸起；所述出气导流器包括第二壳体，第二壳体朝向混合器出口凸起，所述第二壳体的下部与第一壳体的下部贴合布置，所述第二壳体的上部与第一壳体的上部形成与尿素喷嘴口连通的敞口。

作为优选实施方式地，所述第一壳体的上端两侧开设有两个U型进气口。

作为优选实施方式地，所述第一壳体的中部开设有若干个第一通孔，所述第一壳体的下部开设有若干个第二通孔。

作为优选实施方式地，所述第二壳体的上部开设有若干个第三通孔；所述第二壳体的下部两侧对称设置有两个向外凸起的出气槽。

作为优选实施方式地，所述出气槽的底部设置有倾斜板，所述倾斜板上设置有若干个第四通孔。

作为优选实施方式地，所述第一通孔和第二通孔的开口尺寸大于第三通孔开口尺寸。

与现有技术相比，具有如下有益效果：

其一，本实用新型将混合器设计与封装设计结合统一，利用空间构造，形成利于尿素溶液快速破碎、蒸发、水解、均分分布的流场，促进尿素液滴的破碎、蒸发和尿素向氨气转化，降低尿素结晶风险，实现SCR入口氨气与排气的均匀分布并降低混合器整体被压。

其二，本实用新型的进气导流器的第一壳体上开设有U型进气口、第一通孔以及第二通孔，能够将气流分股，在导流机构的内部交汇，促进尿素溶液的蒸发。

其三，本实用新型的出气导流器的第二壳体的下部设置有两个向外凸起的出气槽，会将排气与尿素水溶液的混合组分分成两股气流，出气口形成交汇，促进尿素水溶液的蒸发，增加混合气体中的NH₃分布均匀性。

附图说明

图1为本实施例的高效后处理封装SCR混合器***的结构示意图；

图2为图1中导流机构的放大结构示意图；

图3为图2所示导流机构的另一角度的结构示意图；

图4为图3所示导流机构的另一角度的结构示意图；

图中：1-DPF颗粒捕集单元、2-混合器单元、2.1-混合器筒体2.11-混合器进口、2.12-混合器出口、2.2-尿素喷嘴口、2.3-导流机构、2.31-进气导流器、2.311-第一壳体、2.312-U型进气口、2.313-第一通孔、2.314-第二通孔、2.32-出气导流器、2.321-第二壳体、2.322-第三通孔、2.323-出气槽、2.324-倾斜板、2.325-第四通孔、2.33-敞口、3-SCR催化剂单元。

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的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

如图1所示，本实施例的一种高效后处理封装SCR混合器***，包括依次连接的DPF颗粒捕集单元1、混合器单元2和SCR催化剂单元3，所述混合器单元2包括混合器筒体2.1，所述混合器筒体2.1具有混合器进口2.11和混合器出口2.12所述混合器进口2.11与DPF颗粒捕集单元1的出口连接，所述混合器出口2.12与SCR催化剂单元3的进口连接，所述混合器筒体2.1的顶部设置有尿素喷嘴口2.2，所述混合器筒体2.1内设置有导流机构2.3。

如图2所示，所述导流机构2.3包括进气导流器2.31和出气导流器2.32，所述进气导流器2.31与混合器进口2.11连通，所述出气导流器2.32与混合器出口2.12连通。所述进气导流器2.31包括第一壳体2.311，所述第一壳体2.311朝向混合器进口2.11凸起；所述出气导流器2.32包括第二壳体2.321，第二壳体2.321朝向混合器出口2.12凸起，所述第二壳体2.321的下部与第一壳体2.311的下部贴合布置，所述第二壳体2.321的上部与第一壳体2.311的上部形成与尿素喷嘴口2.2连通的敞口2.33。

如图3和图4所示，所述第一壳体2.311的上端两侧开设有两个U型进气口2.312，所述第一壳体2.311的中部开设有若干个第一通孔2.313，优选地，第一壳体2.311的中部开设有两个对称布置的第一通孔2.313。所述第一壳体2.311的下部开设有若干个第二通孔2.314。优选地，所述第一壳体2.311的下部开设有两个对称布置的第二通孔2.314。这样，进气导流器2.31的第一壳体2.311上开设有U型进气口2.312、第一通孔2.313、第二通孔2.314，能够将气流分股，在导流机构的内部交汇，促进尿素溶液的蒸发。

上述技术方案中，所述第二壳体2.321的上部开设有若干个第三通孔2.322；所述第二壳体2.321的下部两侧对称设置有两个向外凸起的出气槽2.323。所述出气槽2.323的底部设置有倾斜板2.324，所述倾斜板2.324上设置有若干个第四通孔2.325。所述第一通孔2.313和第二通孔2.314的开口尺寸大于第三通孔2.322开口尺寸。这样，第二壳体2.321的下部设置有两个向外凸起的出气槽2.323，会将排气与尿素水溶液的混合组分分成两股气流，出气口形成交汇，促进尿素水溶液的蒸发，增加混合气体中的NH₃分布均匀性。通过在倾斜板2.324上设置有若干个第四通孔2.325，通过增加换热，来达到促进尿素说溶液蒸发的目的，减小结晶风险。

本实用新型利用上述的高效后处理封装SCR混合器***进行处理的方法，包括如下步骤：

1)带有排放污染物的气流经过DPF颗粒捕集单元1处理后，进入混合器单元2；

2)气流进入进气导流器2.31，与尿素喷嘴口2.2喷射出的雾化的尿素溶液进行充分混合；

3)混有尿素的气流经由出气导流器2.32流出进入SCR催化剂单元3，最后经过SCR催化剂单元3处理后排出。

本实用新型的工作原理：

(一)排气流动方向：

排气流向如图1所示，带有排放污染物的气流经过DPF颗粒捕集单元1沿着箭头所示方向，经过混合器单元2的进气导流器2.31，向尿素喷嘴口2.2底部流动，之后经过出气导流器2.32流出混合器单元2，再经过SCR催化剂单元3排出。

(二)尿素混合过程：

气流经过进气导流器2.31上的U型进气口2.312、第一通孔2.313和第二通孔2.314，与尿素喷嘴口2.2喷射出的雾化的尿素溶液进行充分混合，之后，通过出气导流器2.32的两个凸起的出气槽2.323排出混合器。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，应当指出，其余未详细说明的为现有技术，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效后处理封装SCR混合器***，包括依次连接的DPF颗粒捕集单元(1)、混合器单元(2)和SCR催化剂单元(3)，其特征在于：所述混合器单元(2)包括混合器筒体(2.1)，所述混合器筒体(2.1)具有混合器进口(2.11)和混合器出口(2.12)所述混合器进口(2.11)与DPF颗粒捕集单元(1)的出口连接，所述混合器出口(2.12)与SCR催化剂单元(3)的进口连接，所述混合器筒体(2.1)的顶部设置有尿素喷嘴口(2.2)，所述混合器筒体(2.1)内设置有导流机构(2.3)。

2.根据权利要求1所述的高效后处理封装SCR混合器***，其特征在于：所述导流机构(2.3)包括进气导流器(2.31)和出气导流器(2.32)，所述进气导流器(2.31)与混合器进口(2.11)连通，所述出气导流器(2.32)与混合器出口(2.12)连通。

3.根据权利要求2所述的高效后处理封装SCR混合器***，其特征在于：所述进气导流器(2.31)包括第一壳体(2.311)，所述第一壳体(2.311)朝向混合器进口(2.11)凸起；所述出气导流器(2.32)包括第二壳体(2.321)，第二壳体(2.321)朝向混合器出口(2.12)凸起，所述第二壳体(2.321)的下部与第一壳体(2.311)的下部贴合布置，所述第二壳体(2.321)的上部与第一壳体(2.311)的上部形成与尿素喷嘴口(2.2)连通的敞口(2.33)。

4.根据权利要求3所述的高效后处理封装SCR混合器***，其特征在于：所述第一壳体(2.311)的上端两侧开设有两个U型进气口(2.312)。

5.根据权利要求4所述的高效后处理封装SCR混合器***，其特征在于：所述第一壳体(2.311)的中部开设有若干个第一通孔(2.313)，所述第一壳体(2.311)的下部开设有若干个第二通孔(2.314)。

6.根据权利要求5所述的高效后处理封装SCR混合器***，其特征在于：所述第二壳体(2.321)的上部开设有若干个第三通孔(2.322)；所述第二壳体(2.321)的下部两侧对称设置有两个向外凸起的出气槽(2.323)。

7.根据权利要求6所述的高效后处理封装SCR混合器***，其特征在于：所述出气槽(2.323)的底部设置有倾斜板(2.324)，所述倾斜板(2.324)上设置有若干个第四通孔(2.325)。

8.根据权利要求7所述的高效后处理封装SCR混合器***，其特征在于：所述第一通孔(2.313)和第二通孔(2.314)的开口尺寸大于第三通孔(2.322)开口尺寸。

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