[發明專利]一種SCR系統尿素混合器

有效

• 申請號: 201510707337.0
• 申請日: 2015-10-27
• 公開（公告）號: CN105201604B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 胡廣;周艷波;米索·亨瑞克·海那艾侯;董華平;汪旻浩
• 申請（專利權）人: 南京依柯卡特排放技術股份有限公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

本發明提供了一種SCR系統尿素混合器。該混合器能夠充分改變尿素的流動方向，使尿素與廢氣均勻混合，并減少尿素噴射幅面上出現結晶、沉積物等堵塞物，避免氨泄漏。本發明所述混合器在尿素噴嘴后方安裝一個葉片裝置，并增加了葉片的數量，通過葉片改變氣流形成強烈擾動改善尿素水溶液與廢氣噴霧的混合效果。在多個葉片的攪動作用下，尿素水溶液的流動方向改變，并與廢氣充分混合。同時，改變混合器中導流圓環的結構，使得尿素噴射幅面上的尿素在氣流的帶動下從導流圓環上脫落，從而減少結晶、沉積物的產生，避免氨泄漏。

技術領域

本發明屬于內燃機排放污染控制領域，尤其涉及一種SCR系統的尿素混合器。

背景技術

選擇性催化還原技術(SCR)是針對柴油車尾氣排放中NOx的一項處理工藝，即在催化劑的作用下，噴入還原劑氨或尿素，把尾氣中的NOx還原成N2和H2O。柴油機尿素SCR技術在歐洲已經使用數年了，是歐洲解決歐Ⅳ/Ⅴ排放要求的主流技術路線。在美國，為了滿足更加嚴格的EPA2010排放法規，多數發動機制造商已經開始使用SCR技術。在我國，尿素SCR技術以其抗硫性能好，被認為是重型柴油機最可行的NOX排放控制后處理技術。

但SCR技術在應用過程中存在低溫下NOX的轉化效率較低、尿素水溶液混合不均勻等不足，從而造成氨泄漏以及容易形成結晶等問題。尿素SCR系統安裝合適的混合器能夠對改善尿素水溶液的霧化、蒸發、分解、混合有顯著的效果。目前，混合器在柴油機SCR技術中的應用越來越廣泛，先已成為改善尿素和廢氣混合情況，降低NOX排放的一種發展趨勢?，F在的柴油機排氣系統都要求尿素水溶液和廢氣在進入SCR催化器之前能夠得到充分的混合，只有這樣，才能在SCR催化器內充分的反應，進而降低NOX的排放量。同時，尿素水溶液和廢氣充分均勻的混合，能夠使尿素得到最大的利用，提高NOX的轉化效率，避免氨泄漏，減少結晶、沉積物的形成。

目前，市場上使用的混合器，雖然改善了尿素水溶液與廢氣的混合情況，但是，其尿素水溶液混合情況仍不充分，特別是當尿素噴射器的偏置，尿素噴射方向為斜向時，尿素水溶液與廢氣不能混合均勻，且容易在尿素的噴射幅面上出現結晶、沉積物等。當尿素噴射器偏置時，尿素的噴射方向與廢氣的流動方向不同，傳統混合器產生的氣流攪動，不能完全改變尿素的流動方向，造成尿素與廢氣的混合不均勻。并且，在排氣管道上的尿素噴射幅面處，尿素水溶液噴射在排氣官道上，不能完全被廢氣氣流帶走，容易在該處出現結晶或沉積物，從而造成排氣管道的堵塞，增大排氣系統的背壓。

由此可見，設計新型混合器和改善現有混合器結構，改善尿素水溶液與廢氣的混合情況，避免由于尿素結晶及尿素水溶液混合不均勻導致轉化效率較低的問題，同時減少NH泄漏，是在該技術領域亟待解決的問題。尤其是在尿素噴射器偏置斜向噴射的SCR系統中，混合器需要充分改變尿素的流動方向，使尿素與廢氣均勻混合，并減少尿素噴射幅面上出現結晶、沉積物等堵塞物，并避免出現氨泄漏。

發明內容

本發明提供了一種SCR系統尿素混合器。該混合器能夠充分改變尿素的流動方向，使尿素與廢氣均勻混合，并減少尿素噴射幅面上出現結晶、沉積物等堵塞物，避免氨泄漏。本發明所述混合器在尿素噴嘴后方安裝一個葉片裝置，并增加了葉片的數量，通過葉片改變氣流形成強烈擾動改善尿素水溶液與廢氣噴霧的混合效果。在多個葉片的攪動作用下，尿素水溶液的流動方向改變，并與廢氣充分混合。同時，改變混合器中導流圓環的結構，使得尿素噴射幅面上的尿素在氣流的帶動下從導流圓環上脫落，從而減少結晶、沉積物的產生，避免氨泄漏。

本發明提供的SCR系統尿素混合器，采用了如下技術方案。