Scr催化器集成噴射用螺旋式混合器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于柴油機尾氣后處理技術領域，涉及一種SCR催化器集成噴射用螺旋式混合器。
【背景技術】
[0002]傳統的SCR(選擇性催化還原轉化器)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生改變，尿素噴射性能也發生改變，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，而產生嚴重的尿素結晶問題。目前解決集成噴射SCR轉化器尿素結晶問題的主要方法是設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，同時也提高了系統的流場均勻性。
【發明內容】
[0003]本發明針對上述問題，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、尿素結晶和氨的分布均勻性問題。
[0004]按照本發明的技術方案: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置前端蓋、后端蓋，筒體內腔中設置第一 SCR載體、第二 SCR載體，第一隔板與前端蓋之間的筒體上設置進氣管，進氣管下方設置混合器裝置，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設置保溫筒，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有進風口，進風口的兩側分別設置擋風板，擋風板外端固定于保溫筒內壁上；筒體上對應于后端蓋一側設置出氣管，出氣管內側連接消聲管，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]作為本發明的進一步改進，所述進氣管上端設置進氣法蘭，并在進氣管的管體上設置溫度傳感器。
[0006]作為本發明的進一步改進，所述第一 SCR載體與筒體內壁之間設置第一襯墊，第二 SCR載體與筒體內壁之間設置第二襯墊。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述筒體上對應于后端蓋與第三隔板之間設置氮氧化物傳感器。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述錐管與第一隔板相連接一端的內徑大于與混合管相連接一端的內徑。
[0009]本發明的技術效果在于:現有技術的混合器無法改變尿素在混合管內的著壁點，本發明采用選螺旋式混合器結構，利用旋轉氣流混合尿素，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生結晶；現有技術混合器前端和后端均采用相同管徑的直管或者彎管，氣流速度在混合區內沒有明顯變化。而螺旋混合器通流截面較混合管小，使混合器和混合管內部的氣流速度加快，從而加速了尿素液膜的蒸發速度，同時提高了混合管內的溫度，從另一方面降低了結晶風險；現有技術的混合器不具有保溫作用，而本發明中的混合器后端的混合管及擴張錐管外部設有保溫筒，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晶風險；混合器后端采用錐管擴張，旋轉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為本發明的結構示意圖。
[0011]圖2為本發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]下面結合附圖對本發明的【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15兩端分別設置前端蓋8、后端蓋19，筒體15內腔中設置第一 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上設置進氣管3，進氣管3下方設置混合器裝置，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設置保溫筒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的圓周表面設有進風口 4-1，進風口 4-1的兩側分別設置擋風板4-2，擋風板4-2外端固定于保溫筒7內壁上；筒體15上對應于后端蓋19 一側設置出氣管21，出氣管21內側連接消聲管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上端設置進氣法蘭1，并在進氣管3的管體上設置溫度傳感器2。
[0018]第一 SCR載體11與筒體15內壁之間設置第一襯墊12，第二 SCR載體13與筒體15內壁之間設置第二襯墊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相連接一端的內徑大于與混合管5相連接一端的內徑。
[0021 ] 本發明的工作過程如下: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內部，保溫筒7降低了進氣溫度的耗散速率，使得混合腔內部的排氣溫度保持在合理范圍內。保溫筒7內的氣流通過混合器4后將旋轉起來進入混合管5，旋轉氣流延長了尿素在混合管5內部的著壁時間和距離，同時加強了管壁上尿素液膜的蒸發速率。混合管5具有一定的縮口效應，將進一步提高混合管5內壁的溫度，降低尿素結晶風險。旋轉氣流由混合管5內進入擴張錐管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，并最終經過出氣管排入大氣。
【主權項】
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)兩端分別設置前端蓋(8)、后端蓋(19)，筒體(15)內腔中設置第一 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)上設置進氣管(3)，進氣管(3)下方設置混合器裝置，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設置保溫筒(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)的圓周表面設有進風口(4-1)，進風口(4-1)的兩側分別設置擋風板(4-2)，擋風板(4-2)外端固定于保溫筒(7)內壁上；筒體(15)上對應于后端蓋(19) 一側設置出氣管(21)，出氣管(21)內側連接消聲管(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 )上端設置進氣法蘭(1)，并在進氣管(3 )的管體上設置溫度傳感器(2 )。3.如權利要求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)內壁之間設置第一襯墊(12)，第二 SCR載體(13)與筒體(15)內壁之間設置第二襯墊(14)。4.如權利要求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)之間設置氮氧化物傳感器(20)。5.如權利要求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)相連接一端的內徑大于與混合管(5)相連接一端的內徑。
【專利摘要】本發明屬于柴油機尾氣后處理技術領域，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置前端蓋、后端蓋，筒體內腔中設置第一SCR載體、第二SCR載體，第一隔板與前端蓋之間的筒體上設置進氣管，進氣管下方設置混合器裝置，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、尿素結晶和氨的分布均勻性問題。
【IPC分類】F01N3/28, F01N3/20
【公開號】CN105402009
【申請號】CN201510946098
【發明人】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