Scr催化器集成噴射用螺旋式混合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于柴油機尾氣后處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的SCR(選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器)催化器將尿素噴嘴通過連接座安置在排氣管上，對布置空間需求較大，且針對相同發(fā)動機不同底盤，不同布置空間的情況將導致尿素噴射位置發(fā)生改變，尿素噴射性能也發(fā)生改變，從而導致需要重新標定。同時，直接將尿素噴嘴集成在SCR催化器上是許多客戶的需要，而集成噴嘴由于布置困難、尿素霧化空間不足，容易導致尿素液滴直接噴射到EGP壁面上，而產(chǎn)生嚴重的尿素結(jié)晶問題。目前解決集成噴射SCR轉(zhuǎn)化器尿素結(jié)晶問題的主要方法是設(shè)計合理的混合器來加強尿素的破碎效果和降低尿素著壁的風險，同時也提高了系統(tǒng)的流場均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對上述問題，提供一種SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器，該混合器能有效解決尿素破碎、尿素結(jié)晶和氨的分布均勻性問題。
[0004]按照本發(fā)明的技術(shù)方案:一種SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器，其特征在于:包括筒體，所述筒體兩端分別設(shè)置前端蓋、后端蓋，筒體內(nèi)腔中設(shè)置第一 SCR載體、第二 SCR載體，第一隔板與前端蓋之間的筒體上設(shè)置進氣管，進氣管下方設(shè)置混合器裝置，所述混合器裝置包括順次連接的錐管、混合管、混合器，所述錐管的出氣端固定于第一隔板上，混合器的進氣端固定于前端蓋上，所述混合器裝置外側(cè)設(shè)置保溫筒，出氣管下端連通保溫筒，混合器呈多圈螺旋狀，混合器的圓周表面設(shè)有進風口，進風口的兩側(cè)分別設(shè)置擋風板，擋風板外端固定于保溫筒內(nèi)壁上；筒體上對應于后端蓋一側(cè)設(shè)置出氣管，出氣管內(nèi)側(cè)連接消聲管，消聲管通過第三隔板固定住，第三隔板與第二隔板之間形成混合腔。
[0005]作為本發(fā)明的進一步改進，所述進氣管上端設(shè)置進氣法蘭，并在進氣管的管體上設(shè)置溫度傳感器。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，所述第一 SCR載體與筒體內(nèi)壁之間設(shè)置第一襯墊，第二 SCR載體與筒體內(nèi)壁之間設(shè)置第二襯墊。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述筒體上對應于后端蓋與第三隔板之間設(shè)置氮氧化物傳感器。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述錐管與第一隔板相連接一端的內(nèi)徑大于與混合管相連接一端的內(nèi)徑。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:現(xiàn)有技術(shù)的混合器無法改變尿素在混合管內(nèi)的著壁點，本發(fā)明采用選螺旋式混合器結(jié)構(gòu)，利用旋轉(zhuǎn)氣流混合尿素，防止尿素過早在管壁上著壁，且不同工況下隨著流速的改變，尿素著壁點會有明顯變化，防止了尿素始終在同一位置著壁而產(chǎn)生結(jié)晶；現(xiàn)有技術(shù)混合器前端和后端均采用相同管徑的直管或者彎管，氣流速度在混合區(qū)內(nèi)沒有明顯變化。而螺旋混合器通流截面較混合管小，使混合器和混合管內(nèi)部的氣流速度加快，從而加速了尿素液膜的蒸發(fā)速度，同時提高了混合管內(nèi)的溫度，從另一方面降低了結(jié)晶風險；現(xiàn)有技術(shù)的混合器不具有保溫作用，而本發(fā)明中的混合器后端的混合管及擴張錐管外部設(shè)有保溫筒，保溫筒和混合管之間以及保溫筒和外筒之間形成了兩層保溫層，增強了保溫效果，進一步降低了尿素結(jié)晶風險；混合器后端采用錐管擴張，旋轉(zhuǎn)尿素在離心力的作用下將向四周擴散，擴張錐管加強了這種擴散作用，提高了氣流的混合效果；螺旋混合器提高了 SCR載體端面上的氣流混合均勻性和氨分布均勻性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明中混合器裝置的示意圖。
[0012]圖3為圖2的左視圖。
[0013]圖4為圖2的立體圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的說明。
[0015]圖1~4中，包括進氣法蘭1、溫度傳感器2、進氣管3、混合器4、進風口 4_1、擋風板4-2、混合管5、錐管6、保溫筒7、前端蓋8、尿素噴嘴底座9、第一隔板10、第一 SCR載體11、第一襯墊12、第二 SCR載體13、第二襯墊14、筒體15、第二隔板16、第三隔板17、消聲管18、后端蓋19、氮氧化物傳感器20、出氣管21等。
[0016]如圖1~4所示，本發(fā)明是一種SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器，包括筒體15，所述筒體15兩端分別設(shè)置前端蓋8、后端蓋19，筒體15內(nèi)腔中設(shè)置第一 SCR載體11、第二SCR載體13，第一隔板10與前端蓋8之間的筒體15上設(shè)置進氣管3，進氣管3下方設(shè)置混合器裝置，所述混合器裝置包括順次連接的錐管6、混合管5、混合器4，所述錐管6的出氣端固定于第一隔板10上，混合器4的進氣端固定于前端蓋8上，所述混合器裝置外側(cè)設(shè)置保溫筒7，出氣管3下端連通保溫筒7，混合器4呈多圈螺旋狀，混合器4的圓周表面設(shè)有進風口 4-1，進風口 4-1的兩側(cè)分別設(shè)置擋風板4-2，擋風板4-2外端固定于保溫筒7內(nèi)壁上；筒體15上對應于后端蓋19 一側(cè)設(shè)置出氣管21，出氣管21內(nèi)側(cè)連接消聲管18，消聲管18通過第三隔板17固定住，第三隔板17與第二隔板16之間形成混合腔。
[0017]進氣管3上端設(shè)置進氣法蘭1，并在進氣管3的管體上設(shè)置溫度傳感器2。
[0018]第一 SCR載體11與筒體15內(nèi)壁之間設(shè)置第一襯墊12，第二 SCR載體13與筒體15內(nèi)壁之間設(shè)置第二襯墊14。
[0019]筒體15上對應于后端蓋19與第三隔板17之間設(shè)置氮氧化物傳感器20。
[0020]錐管6與第一隔板10相連接一端的內(nèi)徑大于與混合管5相連接一端的內(nèi)徑。
[0021 ] 本發(fā)明的工作過程如下:尿素噴嘴底座9安裝在前端蓋8上，氣流通過進氣管3進入保溫筒7內(nèi)部，保溫筒7降低了進氣溫度的耗散速率，使得混合腔內(nèi)部的排氣溫度保持在合理范圍內(nèi)。保溫筒7內(nèi)的氣流通過混合器4后將旋轉(zhuǎn)起來進入混合管5，旋轉(zhuǎn)氣流延長了尿素在混合管5內(nèi)部的著壁時間和距離，同時加強了管壁上尿素液膜的蒸發(fā)速率?；旌瞎?具有一定的縮口效應，將進一步提高混合管5內(nèi)壁的溫度，降低尿素結(jié)晶風險。旋轉(zhuǎn)氣流由混合管5內(nèi)進入擴張錐管6，氣流由于離心力作用將進一步向四周擴展，提高了尿素和混合效果及載體端面上氨分布的均勻性。
[0022]旋轉(zhuǎn)氣流由擴張錐管6擴張后分別進入第一 SCR載體11、第二 SCR載體13中，經(jīng)過凈化后進一步通過第二隔板16和第三隔板17組成的混合腔進入消聲管18，并最終經(jīng)過出氣管排入大氣。
【主權(quán)項】
1.一種SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器，其特征在于:包括筒體(15)，所述筒體(15)兩端分別設(shè)置前端蓋(8)、后端蓋(19)，筒體(15)內(nèi)腔中設(shè)置第一 SCR載體(11)、第二 SCR載體(13)，第一隔板(10)與前端蓋(8)之間的筒體(15)上設(shè)置進氣管(3)，進氣管(3)下方設(shè)置混合器裝置，所述混合器裝置包括順次連接的錐管(6)、混合管(5)、混合器(4)，所述錐管(6)的出氣端固定于第一隔板(10)上，混合器(4)的進氣端固定于前端蓋(8)上，所述混合器裝置外側(cè)設(shè)置保溫筒(7)，出氣管(3)下端連通保溫筒(7)，混合器(4)呈多圈螺旋狀，混合器(4)的圓周表面設(shè)有進風口(4-1)，進風口(4-1)的兩側(cè)分別設(shè)置擋風板(4-2)，擋風板(4-2)外端固定于保溫筒(7)內(nèi)壁上；筒體(15)上對應于后端蓋(19) 一側(cè)設(shè)置出氣管(21)，出氣管(21)內(nèi)側(cè)連接消聲管(18)，消聲管(18)通過第三隔板(17)固定住，第三隔板(17)與第二隔板(16)之間形成混合腔。2.如權(quán)利要求1所述的SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器，其特征在于:所述進氣管(3 )上端設(shè)置進氣法蘭(1)，并在進氣管(3 )的管體上設(shè)置溫度傳感器(2 )。3.如權(quán)利要求1所述的SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器，其特征在于:所述第一SCR載體(11)與筒體(15)內(nèi)壁之間設(shè)置第一襯墊(12)，第二 SCR載體(13)與筒體(15)內(nèi)壁之間設(shè)置第二襯墊(14)。4.如權(quán)利要求1所述的SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器，其特征在于:所述筒體(15)上對應于后端蓋(19)與第三隔板(17)之間設(shè)置氮氧化物傳感器(20)。5.如權(quán)利要求1所述的SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器，其特征在于:所述錐管(6)與第一隔板(10)相連接一端的內(nèi)徑大于與混合管(5)相連接一端的內(nèi)徑。
【專利摘要】本發(fā)明屬于柴油機尾氣后處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器，包括筒體，所述筒體兩端分別設(shè)置前端蓋、后端蓋，筒體內(nèi)腔中設(shè)置第一SCR載體、第二SCR載體，第一隔板與前端蓋之間的筒體上設(shè)置進氣管，進氣管下方設(shè)置混合器裝置，所述混合器裝置包括順次連接的錐管、混合管、混合器，所述錐管的出氣端固定于第一隔板上，混合器的進氣端固定于前端蓋上。該混合器能有效解決尿素破碎、尿素結(jié)晶和氨的分布均勻性問題。
【IPC分類】F01N3/28, F01N3/20
【公開號】CN105402009
【申請?zhí)枴緾N201510946098
【發(fā)明人】陳增響, 胡正飛, 馬相雪, 劉洋, 滕巍棟
【申請人】無錫威孚力達催化凈化器有限責任公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月17日