[實(shí)用新型]發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)的混合裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922237941.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN211230589U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄔迪;薛桂佳;任偉;柴中龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 埃貝赫排氣技術(shù)（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01N3/28
• 分類(lèi)號(hào): F01N3/28;F01N3/20;F01N13/18
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

一種發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)的混合裝置，設(shè)置于DPF裝置和SCR裝置之間，所述DPF裝置內(nèi)設(shè)有DPF載體，所述SCR裝置內(nèi)設(shè)有SCR載體，所述發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)的混合裝置包括回轉(zhuǎn)腔和混合組件，所述回轉(zhuǎn)腔設(shè)有進(jìn)氣端和出氣端，進(jìn)氣端設(shè)有噴嘴座以安裝尿素噴嘴，所述混合組件設(shè)置于回轉(zhuǎn)腔出氣端和SCR裝置的連接處，所述回轉(zhuǎn)腔的下部向內(nèi)一體成型有伸入混合組件的導(dǎo)流凸包，所述混合組件包含第一混合器和套嵌在第一混合器內(nèi)的第二混合器；由此，本實(shí)用新型提高了轉(zhuǎn)化效率，具有很好的穩(wěn)定性，氣流在混合器中加速旋轉(zhuǎn)無(wú)回流，不易產(chǎn)生尿素結(jié)晶，使得U型排氣后處理系統(tǒng)更具有穩(wěn)定、高效的轉(zhuǎn)化效率，和較強(qiáng)的抗結(jié)晶能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于U型排氣后處理系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)的混合裝置。

背景技術(shù)

隨著環(huán)保力度的加大，國(guó)家對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)不斷升級(jí)。排放標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放的PM(顆粒物)、CO(一氧化碳)、HC(碳?xì)浠衔?和NO_X(氮氧化物)要求也越來(lái)越嚴(yán)。而SCR(選擇性催化還原)技術(shù)可以通過(guò)選擇性催化還原反應(yīng)將發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的有害物質(zhì)NO_X(氮氧化物)生成無(wú)害物質(zhì)N₂(氮?dú)?和H₂O (水)。SCR(選擇性催化還原)的工作原理為：將尿素溶液噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)，經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣后處理混合裝置的霧化、破碎、蒸發(fā)后與排氣管中高溫尾氣充分混合。而此時(shí)的尿素溶液在高溫下熱解水解成NH₃(氨氣)和CO₂，NH₃(氨氣)在選擇性催化劑的作用下與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的有害物質(zhì)NO_X(氮氧化物)發(fā)生還原反應(yīng)，生成無(wú)害物質(zhì)N₂(氮?dú)?和H₂O(水)。為了能讓上述化學(xué)組分充分反應(yīng)，提高排氣系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化效率，需要一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理混合裝置來(lái)幫助進(jìn)入到排氣管中的尿素溶液進(jìn)行更充分的破碎、霧化和蒸發(fā)。使尿素溶液在高溫下分解出來(lái)的NH₃(氨氣)更加均勻的分布到SCR(選擇性催化還原) 載體表面上。

現(xiàn)有的U型排氣后處理混合裝置中，通常是通過(guò)設(shè)置多孔板、多孔管和葉片等金屬結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到尿素溶液與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的混合。當(dāng)尿素溶液與多孔板、多孔管和葉片等金屬零部件發(fā)生碰撞時(shí)，尿素溶液產(chǎn)生破碎，從而使得尿素溶液進(jìn)行蒸發(fā)和熱解。

而現(xiàn)有技術(shù)具體有以下缺點(diǎn)：

(1)SCR(選擇性催化還原)載體表面流場(chǎng)和氨氣分布均勻性受上游氣體流動(dòng)狀態(tài)的影響較大，不能穩(wěn)定維持理想的均勻狀態(tài)。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣流量、氣壓以及尿素溶液的噴射量等的大小都會(huì)隨著車(chē)輛行走的路況不同而進(jìn)行無(wú)規(guī)律的波動(dòng)(特別是在柴油機(jī) U型結(jié)構(gòu)后處理中尤其明顯)，而現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理混合裝置對(duì)上游氣體流動(dòng)狀態(tài)較敏感，不能夠穩(wěn)定地將尿素溶液在高溫下分解出來(lái)的NH₃(氨氣)均勻地分布到SCR(選擇性催化還原)載體表面上。 SCR(選擇性催化還原)載體上NH₃(氨氣)過(guò)多區(qū)域，容易產(chǎn)生氨泄漏，污染環(huán)境。而NH₃(氨氣)稀薄區(qū)域會(huì)使得氮氧化物(NO_X)無(wú)法全部被還原，部分有害物質(zhì)氮氧化合物(NO_X)被直接排入大氣，污染環(huán)境。不均勻的NH₃(氨氣)分布的直接表現(xiàn)是SCR(選擇性催化還原)的轉(zhuǎn)化效率無(wú)法達(dá)到法規(guī)要求，此外長(zhǎng)時(shí)間的NH₃(氨氣)不均勻分布也會(huì)導(dǎo)致SCR(選擇性催化還原)載體老化程度不均勻，從而影響系統(tǒng)整體性能。

(2)現(xiàn)有排氣后處理系統(tǒng)，尤其是混合部件內(nèi)常有低流速區(qū)域，使得混合器抗結(jié)晶能力差。

現(xiàn)有類(lèi)型方案中，混合器內(nèi)部常存在低流速區(qū)，且氣流在經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)腔時(shí)突然改變方向，混合器來(lái)流的不穩(wěn)定很可能會(huì)加劇混合器內(nèi)部這種高低流速區(qū)域分布的情況。在高流速區(qū)尿素水溶液過(guò)快地破碎、蒸發(fā)和熱解，而在低流速區(qū)造成大量的尿素沉積。