[實用新型]一種具有前置混合器的DOC+CDPF后處理系統

有效

• 申請號: 201720190448.3
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN206928994U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 晉兆祥;孟忠偉;方嘉;李鑒松;李健;陳超;杜雨恒;劉苗;陳秋宇
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: F01N13/00
• 分類號: F01N13/00;B01F13/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司51200
• 代理人: 張輝

技術領域

本實用新型涉及柴油機顆粒捕集器領域，具體涉及到一種具有前置混合器的DOC+CDPF后處理系統。

背景技術

柴油機由于燃油經濟、可靠性高而被廣泛應用，但其顆粒物(PM)排放量大，為同等功率汽油機的30～80倍。隨著技術的發展，柴油機顆粒捕集器(DPF)已成為機外降低PM最有效的裝置之一。隨著國Ⅵ排放標準的日益嚴格，柴油機氧化催化劑(DOC)+催化型柴油顆粒過濾器(CDPF)系統已成為柴油機后處理的必備選擇。但是由于該后處理系統的入口排氣管道直徑遠小于DOC/CDPF催化劑載體直徑，從而導致DOC/CDPF的中心區域尾氣流速大于邊緣區域尾氣流速，因此，在CDPF顆粒物加載過程中會出現加載不均勻導致CDPF在再生過程中可能出現局部高溫致使載體燒熔的情況，CO/HC/NO氧化過程中未充分利用DOC的有效催化面積致使轉化效率偏低等問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有前置混合器的DOC+CDPF后處理系統，解決現有DOC+CDPF系統顆粒物加載不均勻、載體因出現局部高溫而燒熔等問題，提高DOC+CDPF系統的轉化效率。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為：

一種具有前置混合器的DOC+CDPF后處理系統，包括DOC，DOC的后端連接有CDPF，CDPF的后端連接有漸縮連接管，漸縮連接管的小端與后排氣管連接；DOC的前端連接有混合器，混合器的前端連接有漸擴連接管，漸擴連接管的小端與前排氣管連接；所述混合器內部設有第一支架，第一支架上設有可自由旋轉的葉輪。

根據上述方案，所述混合器內部還設有與其同軸心的漸縮管和漸擴管；漸縮管和漸擴管的前端連接到第一支架，后端連接到設于混合器出口端的第二支架；漸擴管位于漸縮管的內部，漸縮管和漸擴管的中部及后部設有通孔，漸縮管和漸擴管將混合器的內部空間分成了三個通道。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：在DOC+CDPF系統前加裝混合器能夠加強尾氣擾動，使得DOC/CDPF中心區域和邊界區域的流速幾乎保持相同，從而能夠解決CDPF顆粒物加載不均勻、DOC/CDPF內出現局部高溫以及不能充分使用DOC催化有效面積等問題。其結構簡單、操作方便、價格低廉，具有極強的實用性。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明，其中：

圖1是本實用新型的總體結構示意圖；

圖2是混合器的結構示意圖。

圖中各標號的釋義為：1-前排氣管，2-漸擴連接管，3-混合器，4-DOC，5-法蘭盤，6-CDPF，7-漸縮連接管，8-后排氣管。

具體實施方式

本實用新型主要由DOC4、CDPF6和混合器3組成，直徑為199.5mm的DOC4和直徑為199.5mm的CDPF6均被封裝在內徑為202mm的圓柱形金屬殼體內部，金屬殼體與DOC4、CDPF6的載體之間采用襯墊密封。金屬殼體兩端均焊接有內徑為202mm，外徑為268mm的法蘭盤5，法蘭盤5上設有4個通孔，法蘭盤5之間采用M12螺栓連接。在DOC4+CDPF6后處理系統前串聯一個具有葉輪的混合器3，混合器3前端連接有漸擴連接管2，CDPF6后端連接有漸縮連接管7，漸擴連接管2前端與前排氣管1連接，漸縮連接管7后端與后排氣管8連接，漸擴連接管2和漸縮連接管7均采用不銹鋼材料制作而成。

混合器3主要由金屬殼體、支架、葉輪和法蘭盤5組成。混合器3的金屬殼體直徑與DOC4封裝的金屬殼體直徑相同，兩端均焊接有法蘭盤5。金屬殼體內部上焊接有兩條相互垂直的第一支架，第一支架的一側設有具有三個葉片的葉輪，葉輪可在支架上自由旋轉。第一支架的另一側設有與殼體同軸心的漸縮管和漸擴管，漸擴管位于漸縮管的內部，漸縮管和漸擴管將混合器3的內部空間分成了3個通道。漸縮管和漸擴管的中部和后部均勻分布有通孔，在混合器3的出口處焊接有用于固定漸縮管和漸擴管的第二支架。混合器3的工作原理為：高速流動的尾氣經過葉輪，在葉輪的葉片上產生推力，使葉輪在支架上旋轉，從而加強了尾氣擾動。但經過葉輪的尾氣，在徑向上的流速并非完全均勻。隨著尾氣在3個不同的通道內流過，由于通道為漸縮面或漸擴面，所以尾氣流速會發生改變，然后不同通道內的部分尾氣會經過漸縮管或漸擴管中后部設置的通孔進行相互補充，在進一步加強尾氣擾動的基礎上，使徑向上的流速更為均勻。

在使用時，先將DOC4、CDPF6和混合器3按照順序通過法蘭盤5和螺栓連接起來，再在混合器3的前端連接漸擴管2，CDPF6的后端連接漸縮管7，最后將漸擴管2和前排氣管1連接到一起，將漸縮管7與后排氣管8連接到一起。