[發明專利]發動機排氣后處理混合裝置及其后處理裝置與應用

在審

• 申請號: 201710624811.2
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107165705A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 李軍良;王天宇
• 申請（專利權）人: 天納克（蘇州）排放系統有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙)32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本發明涉及一種發動機排氣后處理混合裝置及其后處理裝置與應用，屬于發動機排氣后處理技術領域。

背景技術

當前業內都是用混合器金屬結構來達到尿素液滴與排氣的混合。通常，在混合器中設置多孔板、翅片等結構，讓尿素液滴和金屬結構的混合器發生碰撞從而使尿素液滴破碎成更小的液滴，以有利于在金屬表面蒸發和熱解。現狀是由于排放法規的升級，使得當前尿素噴射策略更加激進，例如在更低的溫度、更小的排氣流量下就開始較大的尿素噴射量。這里存在一個熱量守恒的關系，一個是尿素液滴蒸發和熱解所需要的熱量，一個是排氣從上游所帶來的熱量。由于上述噴射策略的激進化，排氣所承載的總熱量和尿素溶液充分蒸發、熱解所需要的熱量之間的比值不斷降低。行業里面用以一個叫EER的比值來描述這個熱量之間的關系。一般來講，EER值在150以上混合器的結晶風險極低。如果EER沒有那么高，但是如果通過對混合器的結構進行優化，其抗結晶能力會有一定的提高，這也是業界絕大部分公司的研發方向，即如何優化混合器的結構設計。

請參圖1及圖2所示，在混合器3’中設置有開孔板1’。所述開孔板1’設有若干供排氣與尿素液滴的混合物穿過的若干開孔2’。一方面，打在開孔板1’上的尿素液滴有利于實現其破碎以得到體積更小的尿素液滴，從而更利于其蒸發和熱解。另一方面，為了保證開孔板1’具備足夠的機械強度，開孔2’之間的材料部分是無法避免的。可以理解，在開孔板1’的背面，氣流的流速相對比較低，容易形成局部的低速區M。理論和實驗結果均證明，在該低速區M中發生尿素結晶的可能性極大。

因此，有必要提供一種新型的解決方案以解決上述技術難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗結晶能力較強的發動機排氣后處理混合裝置、一種細纖維元件在該發動機排氣后處理混合裝置中的應用以及具有該混合裝置的發動機排氣后處理裝置。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種發動機排氣后處理混合裝置，其包括螺旋混合器以及用以安裝尿素噴嘴的安裝座，所述尿素噴嘴用以向所述發動機排氣后處理混合裝置中噴射霧化的尿素液滴，所述螺旋混合器用以將排氣導引成螺旋狀氣流以與所述尿素液滴進行混合，所述發動機排氣后處理混合裝置還包括沿排氣流動方向位于所述螺旋混合器的下游的細纖維元件，其中所述細纖維元件用以供所述排氣以及所述尿素液滴穿過，以進一步增加所述尿素液滴的破碎以及蒸發。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述發動機排氣后處理混合裝置包括殼體，所述安裝座形成或者固定于所述殼體上；所述螺旋混合器包括中心軸以及自所述中心軸向外延伸出來的螺旋葉片。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述中心軸的兩端是封閉的。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述中心軸是實心的。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述螺旋混合器固定在所述殼體內，所述螺旋葉片設有若干穿孔。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述細纖維元件為鋼絲絨或泡沫金屬。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述發動機排氣后處理混合裝置設有固定所述細纖維元件的支架。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述支架包括位于所述細纖維元件一側的第一篩狀支架以及位于所述細纖維元件另一側的第二篩狀支架。

本發明還涉及一種細纖維元件在上述發動機排氣后處理混合裝置中的應用。

本發明還涉及一種發動機排氣后處理裝置，其包括上述的發動機排氣后處理混合裝置以及位于所述發動機排氣后處理混合裝置的下游的選擇性催化還原劑(SCR)。

相較于現有技術，本發明通過設置細纖維元件，使尿素液滴在細纖維元件的表面和內部發生充分的破碎與混合。另外，由于細纖維元件的線徑較小，空隙復雜，傳熱面積大，有利于尿素液滴與排氣發生較充分的換熱，從而利于尿素液滴的蒸發和熱解，提高了抗結晶能力。

附圖說明

圖1是現有技術中在混合管內增加多孔板的剖面示意圖。

圖2是圖1中多孔板的剖面示意圖，其中標明的排氣與尿素液滴的混合物的流向以及背面的死區。

圖3是本發明發動機排氣后處理裝置的立體示意圖。

圖4是圖3的部分立體分解圖。

圖5是圖4中發動機排氣后處理混合裝置的立體示意圖。

圖6是去除圖5中殼體后的立體圖。

圖7是圖4中發動機排氣后處理混合裝置的立體分解圖。

圖8是沿圖5中A-A線的剖面示意圖。

具體實施方式