[發明專利]一種用于混合排氣和還原劑流體的徑向噴射混合器

有效

• 申請號: 201711493911.2
• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN108194178B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 郭鑫;陳增響;何龍;張俊超;張旭
• 申請（專利權）人: 無錫威孚力達催化凈化器有限責任公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N3/20
• 代理公司: 32104 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 曹祖良<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供一種用于混合排氣和還原劑流體的徑向噴射混合器，包括圓柱狀的筒體，筒體的外壁上設置有還原劑注入底座，筒體進氣端設置有第一旋流隔板，所述第一旋流隔板上開設有多個半圓形的通孔，在第一旋流隔板的內壁上，每個通孔下端設置有半球形的壁板；在所述旋流隔板后端，沿著筒體內壁設置有第二旋流隔板，沿著筒體內壁設置有擴張隔板，所述還原劑注入底座包括支板和支柱，所述支板呈大致三角形結構，所述支板上設置有噴嘴，所述支板中心設置有注入孔，所述支柱設置在支板的下端。本發明的混合器與徑向噴射的還原劑流體充分混合，提高還原劑的均勻性，使氮氧化物的充分反應，降低汽車排放污染物。

技術領域

本發明涉及一種柴油機尾氣后處理領域，具體為一種用于混合排氣和還原劑流體的徑向噴射混合器。

背景技術

全球針對內燃機排放的法規日益嚴格。通過改進內燃機的燃燒技術本身已很難滿足當前嚴格的排放標準。因此，在各種內燃機系統特別是使用內燃機的車輛中已較普遍地采用排氣后處理裝置來進一步減少排放。一種典型的可用于減少氮氧化物( NOx )排放的車輛排氣后處理裝置通常包括用于混合排氣和還原劑流體的混合器及其下游促使排氣中的氮氧化物發生還原反應的反應裝置。

目前行業中，反應裝置典型的為選擇性催化還原( SCR )裝置，其內設置有催化劑，以促使排氣中的氮氧化物發生還原反應。例如，在還原劑流體為尿素水溶液的情況下，尿素水溶液噴入混合器后，將與具有較高溫度的排氣混合，發生水解/熱解反應生成氨氣；氨氣與排氣的混合流體流入SCR裝置后，排氣中的氮氧化物可與氨氣發生還原反應，生成對環境無害的氮氣和水。

此類車輛排氣后處理裝置的關鍵技術包括在混合器內將還原劑流體與排氣充分混合以保證氣態形式的還原劑均勻分布在排氣中，以及使得混合器具有較小的壓降以免產生過大的背壓。在現有技術的大多數混合器中，是以徑向噴射方式將尿素流體噴射到排氣流中以相互混合。這里所用的術語“徑向噴射方式”指的是將處理流體以基本上垂直于排氣行進方向的方向噴射至混合器裝置中與排氣進行混合。然而，在這種流體噴射方式中，通常需要將噴射器設置在混合器的周壁上，這不但導致混合器徑向占用空間增大，而且容易出現漏氣及其他故障。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種用于混合排氣和還原劑流體的徑向噴射混合器裝置，與徑向噴射的還原劑流體充分混合，提高還原劑的均勻性，使氮氧化物的充分反應，降低汽車排放污染物。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種用于混合排氣和還原劑流體的徑向噴射混合器，其特征在于，包括圓柱狀的筒體，所述筒體的外壁上設置有還原劑注入底座，所述筒體進氣端設置有第一旋流隔板，所述第一旋流隔板上開設有多個半圓形的通孔，在第一旋流隔板的內壁上，每個通孔下端設置有半球形的壁板；

在所述旋流隔板后端，沿著筒體內壁設置有第二旋流隔板，所述第二旋流隔板包括第一部分、第二部分、和第三部分，所述第一部分呈圓柱狀，緊貼筒體內壁設置，所述第二部分呈錐形筒體結構，第三部分呈錐形筒體結構，所述第二部分的內徑呈中間大兩端小的結構，所述第三部分的內徑呈逐漸縮小趨勢，且第三部分一端封堵，在封堵面上設置有多個氣孔；

在第二部分和第三部分的連接處，沿著筒體內壁設置有擴張隔板，擴張隔板呈錐形，所述還原劑注入底座包括支板和支柱，所述支板呈大致三角形結構，所述支板上設置有噴嘴，所述支板的中心設置有注入孔，所述支柱設置在支板的下端，支柱為兩個平行的圓錐板結構構成，兩個支柱中的一個與筒體連接點對應的筒體內壁上為第二旋流隔板的起始端，兩個支柱的另一個與筒體連接點對應的筒體內壁上為錐形擴張隔板的起始端。

對上述技術方案的改進，第一旋流隔板與第二旋流隔板之間形成第一空腔。

對上述技術方案的改進，第二旋流隔板與擴張隔板之間形成第二空腔。

對上述技術方案的改進，擴張隔板呈開口遞減的喇叭狀結構。