CN217652809U - 一种尿素溶液混合器及发动机后处理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机后处理技术领域，公开了一种尿素溶液混合器及发动机后处理***，在发动机工作时，高温尾气通过进气孔进入尾气通道内，同时尿素喷嘴通过锥形开口向混合通道内喷射尿素，高温尾气通过尾气通道的敞口端从锥形开口的大径端开口进入锥形开口的边缘区域内，并在锥形开口及混合通道内实现尿素和高温尾气的混合，可以避免锥形开口的边缘区域形成回流死区，不仅提高了雾化效果，还能够避免锥形开口的内壁形成尿素结晶。

Description

一种尿素溶液混合器及发动机后处理***

技术领域

本实用新型涉及发动机后处理技术领域，尤其涉及一种尿素溶液混合器及发动机后处理***。

背景技术

选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction，简称SCR)是指在一定的温度范围和催化剂作用下，还原剂(氨、尿素及碳氢化合物等)选择性地把烟气中的NOx还原为无毒害的N2和H2O。

催化剂是SCR***最关键的部分，催化剂的活性是催化剂加速NOx还原反应速率的量度。催化剂的活性越高，反应速率越快，脱除NOx的效率越高，而催化剂的活性，受催化剂的成分、使尿素溶液蒸发及与空气混合的尿素溶液混合器、烟气温度和烟气成分等因素的影响。

对于目前的尿素溶液混合器而言，尿素溶液混合器包括喷嘴安装座、尿素喷嘴和混合管道，喷嘴安装座上设有安装通道，尿素喷嘴的一端***安装通道内，混合管道安装于喷嘴安装座，混合管道的一端与安装通道的另一端相通。尿素喷嘴喷射尿素并从安装通道喷射入混合管道内，同时从混合管道的周向侧壁向混合管道内通入的发动机高温尾气，高温尾气与尿素混合后形成尿素喷雾。

但在实际工作时，安装通道和混合管道同轴，尿素沿安装通道的轴向喷入混合管道内，而高温尾气从混合管道的周向侧壁通入混合管道内。会有少量的高温尾气从混合管道靠近尿素喷嘴一端的边缘部位溢出并直接冲击尿素喷嘴，导致尿素喷嘴极易被高温废气损坏。为此目前提出在安装通道与混合管道相接的一端设置渐扩的锥形开口，使从混合管道靠近尿素喷嘴一端的边缘溢出的高温尾气进入该锥形开口的边缘区域内，而不会直接冲击尿素喷嘴。

但实际应用时发现，在设置上述锥形开口后，该锥形开口的边缘区域极易形成产生回流，导致小粒径尿素雾滴在锥形开口的内表面形成尿素结晶，尿素结晶严重时会影响尿素喷射锥角和尿素雾化效果，严重时甚至会导致尿素喷嘴的喷孔被堵塞。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种尿素溶液混合器及发动机后处理***，能够避免气流在喷嘴安装座的内表面形成尿素结晶。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种尿素溶液混合器，包括喷嘴安装座，所述喷嘴安装座上设有用于安装尿素喷嘴的安装通道，所述安装通道的一端为渐扩的锥形开口；

还包括导流结构，所述导流结构包括：

内导流套，所述内导流套上设有沿其轴向延伸的混合通道，所述混合通道的一端与所述锥形开口连通；

外导流套，所述外导流套套设于所述内导流套外，所述外导流套上设有进气孔，所述外导流套和所述内导流套之间形成与所述进气孔连通的尾气通道，所述尾气通道的一端敞口设置且与所述锥形开口的大径端开口直接连通。

作为上述尿素溶液混合器的一种优选技术方案，所述安装通道包括安装孔，所述安装孔与所述锥形开口同轴且与所述锥形开口的大径端相接形成有台阶面；所述外导流套的一端***所述安装孔内并抵接于所述台阶面。

作为上述尿素溶液混合器的一种优选技术方案，所述外导流套为环状结构，所述外导流套的内径大于等于所述锥形开口的大径端孔径。

作为上述尿素溶液混合器的一种优选技术方案，还包括连接片，所述内导流套和所述外导流套通过所述连接片相连。

作为上述尿素溶液混合器的一种优选技术方案，所述连接片设有多个，多个所述连接片沿所述内导流套周向间隔布置。

作为上述尿素溶液混合器的一种优选技术方案，所述连接片位于所述尾气通道内，多个所述连接片将所述尾气通道分为多个周向依次分布的分支流道，所述连接片上设有连通孔，相邻两个所述分支流道通过所述连通孔连通。

作为上述尿素溶液混合器的一种优选技术方案，所述外导流套背对所述锥形开口的端面内凹有开槽，所述开槽贯穿所述外导流套的内外周壁形成所述进气孔。

作为上述尿素溶液混合器的一种优选技术方案，所述开槽的内底壁开设有插槽，所述连接片的一端插接于所述插槽内。

作为上述尿素溶液混合器的一种优选技术方案，所述内导流套为锥环。

本实用新型还提供了一种发动机后处理***，包括尿素喷嘴及上述任一方案所述的尿素溶液混合器；所述尿素喷嘴的一端***并固定于所述安装通道内，所述尿素喷嘴用于通过所述锥形开口向所述混合通道内喷射尿素。

本实用新型有益效果：本实用新型提供的尿素溶液混合器及发动机后处理***，在发动机工作时，高温尾气通过进气孔进入尾气通道内，同时尿素喷嘴通过锥形开口向混合通道内喷射尿素，高温尾气通过尾气通道的敞口端从锥形开口的大径端开口进入锥形开口的边缘区域内，并在锥形开口及混合通道内实现尿素和高温尾气的混合，可以避免锥形开口的边缘区域形成回流死区，不仅提高了雾化效果，还能够避免锥形开口的内壁形成尿素结晶。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的尿素溶液混合器的剖视图

图2是本实用新型实施例提供的导流结构的主视图；

图3是本实用新型实施例提供的导流结构的俯视图。

图中：

1、导流结构；11、内导流套；111、混合通道；12、外导流套；121、开槽；13、连接片；131、连通孔；14、尾气通道；2、喷嘴安装座；21、锥形开口；22、装配孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1至图3所示，本实施例提供了一种尿素溶液混合器及发动机后处理***，其中，发动机后处理***包括尿素喷嘴和尿素溶液混合器，尿素溶液混合器包括喷嘴安装座2和导流结构1，喷嘴安装座2上设有安装通道，尿素喷嘴的一端***并固定于安装通道内，尿素喷嘴用于将尿素溶液通过安装通道的另一端喷射至导流结构1中，导流结构1用于将喷射至其内的尿素溶液与发动机工作产生的高温尾气进行混合，以对尿素进行雾化。

为了防止高温尾气直接冲击尿素喷嘴而导致尿素喷嘴损坏，在安装通道的一端设有渐扩的锥形开口21。导流结构1包括内导流套11和套设于内导流套11外的外导流套12，内导流套11上设有沿其轴向延伸的混合通道111，混合通道111的一端与锥形开口21连通；外导流套12上设有进气孔，内导流套11和外导流套12之间形成与进气孔连通的尾气通道14，尾气通道14的一端敞口设置且与锥形开口21的大径端开口直接连通。

在发动机工作时，高温尾气通过进气孔进入尾气通道14内，同时尿素喷嘴通过锥形开口21向混合通道111内喷射尿素，高温尾气通过尾气通道14的敞口端从锥形开口21的大径端开口进入锥形开口21的边缘区域内，并在锥形开口21及混合通道111内实现尿素和高温尾气的混合，可以避免锥形开口21的边缘区域形成回流死区，以防止锥形开口21的内壁形成尿素结晶，还提高了雾化效果。

可选地，外导流套12固定安装于喷嘴安装座2，具体地，安装通道包括锥形开口21和安装孔，安装孔与锥形开口21同轴且与锥形开口21的大径端相接并形成有台阶面，外导流套12***安装孔内并抵接于台阶面。本实施例中，外导流套12的一端***并焊接固定于安装孔内。外导流套12为柱状结构，外导流套12的内径大于等于锥形开口21的大径端孔径，可以有效避免外导流套12的轴向端面和锥形开口21的内壁相接的位置形成气流死区。优选地，外导流套12的内径等于锥形开口21的大径端孔径。

安装通道还包括与锥形开口21的小径端相接且与所述锥形开口21同轴的装配孔22，装配孔22用于安装尿素喷嘴。至于尿素喷嘴如何固定于喷嘴安装座2为本领域的现有技术，在此不再赘叙。

本实施例中，锥形开口21与混合通道111同轴设置，以使尾气通道14排出的尾气从锥形开口21的边缘区域向锥形开口21的中心流动，并与尿素一起进入到混合通道111中，可以有效避免锥形开口21的内壁形成尿素结晶。

可选地，内导流套11为锥环，利用内导流套11的外锥面对高温尾气进行导流使高温尾气沿着内导流套11的外锥面从小径端喷出，遇到逆流的尿素，扰流效果好，大大地提高了尿素的雾化效果，防止尿素结晶堵塞喷嘴。

进一步地，外导流套12背对锥形开口21的端面内凹有开槽121，开槽121贯穿外导流套12的内外周壁形成进气孔，加工方式简单，成本低。

进一步地，为了实现内导流套11和外导流套12之间的连接，该尿素溶液混合器还包括连接片13，通过连接片13连接内导流套11和外导流套12。本实施例中，连接片13与内导流套11、外导流套12均焊接固定。

可选地，开槽121的内底壁开设有插槽，连接片13的一端插接于插槽内，以提高内导流套11和外导流套12连接的稳定性。

可选地，连接片13设有多个，多个连接片13沿内导流套11周向间隔设置，提高内导流套11和外导流套12连接的稳定性。

可选地，连接片13位于尾气通道14内，多个连接片13将尾气通道14分为多个周向依次分布的分支流道，连接片13上设有连通孔131，相邻两个分支流道通过连通孔131连通，以使连接片13具有扰流效果，提高高温尾气与尿素的混合效果。

本实施例提供的尿素溶液混合器可以应用于不同排量的发动机，根据不同规格的后处理要求，对导流结构1的尺寸进行合理调整即可，实现与发动机排量的匹配，结构简单，成本低，可靠性高。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种尿素溶液混合器，包括喷嘴安装座(2)，所述喷嘴安装座(2)上设有用于安装尿素喷嘴的安装通道，所述安装通道的一端设有渐扩的锥形开口(21)；

其特征在于，还包括导流结构(1)，所述导流结构(1)包括：

内导流套(11)，所述内导流套(11)上设有沿其轴向延伸的混合通道(111)，所述混合通道(111)的一端与所述锥形开口(21)连通；

外导流套(12)，所述外导流套(12)套设于所述内导流套(11)外，所述外导流套(12)上设有进气孔，所述外导流套(12)和所述内导流套(11)之间形成与所述进气孔连通的尾气通道(14)，所述尾气通道(14)的一端敞口设置且与所述锥形开口(21)的大径端开口直接连通。

2.根据权利要求1所述的尿素溶液混合器，其特征在于，所述安装通道包括安装孔，所述安装孔与所述锥形开口(21)同轴且与所述锥形开口(21)的大径端相接形成有台阶面；所述外导流套(12)的一端***所述安装孔内并抵接于所述台阶面。

3.根据权利要求2所述的尿素溶液混合器，其特征在于，所述外导流套(12)为环状结构，所述外导流套(12)的内径大于等于所述锥形开口(21)的大径端孔径。

4.根据权利要求1所述的尿素溶液混合器，其特征在于，还包括连接片(13)，所述内导流套(11)和所述外导流套(12)通过所述连接片(13)相连。

5.根据权利要求4所述的尿素溶液混合器，其特征在于，所述连接片(13)设有多个，多个所述连接片(13)沿所述内导流套(11)周向间隔布置。

6.根据权利要求5所述的尿素溶液混合器，其特征在于，所述连接片(13)位于所述尾气通道(14)内，多个所述连接片(13)将所述尾气通道(14)分为多个周向依次分布的分支流道，所述连接片(13)上设有连通孔(131)，相邻两个所述分支流道通过所述连通孔(131)连通。

7.根据权利要求4所述的尿素溶液混合器，其特征在于，所述外导流套(12)背对所述锥形开口(21)的端面内凹有开槽(121)，所述开槽(121)贯穿所述外导流套(12)的内外周壁形成所述进气孔。

8.根据权利要求7所述的尿素溶液混合器，其特征在于，所述开槽(121)的内底壁开设有插槽，所述连接片(13)的一端插接于所述插槽内。

9.根据权利要求1至6任一项所述的尿素溶液混合器，其特征在于，所述内导流套(11)为锥环。

10.一种发动机后处理***，其特征在于，包括尿素喷嘴及如权利要求1至9任一项所述的尿素溶液混合器；所述尿素喷嘴的一端***并固定于所述安装通道内，所述尿素喷嘴用于通过所述锥形开口(21)向所述混合通道(111)内喷射尿素。

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