[發明專利]具有被動閥門的后處理混合裝置

在審

• 申請號: 202010099112.2
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111042899A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 李江飛;牛雨飛;喬寶英;朱海艷;史運帥;蘇趙琪;田入園
• 申請（專利權）人: 無錫億利環保科技有限公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N3/20
• 代理公司: 江蘇漫修律師事務所 32291
• 代理人: 趙臻淞

本發明公開了一種具有被動閥門的后處理混合裝置，前外殼與后外殼之間形成內部空腔，前外殼上部具有進氣口、下部具有出氣口，前外殼與后外殼之間設有導流板，導流板一側設置隔板，導流板、隔板將內部空腔分為進氣腔與出氣腔，進氣腔連通進氣口，出氣腔連通出氣口；隔板上開設有開孔，開孔上設置被動閥門，被動閥門在氣流壓力小于初始扭力值時關閉，在氣流壓力大于初始扭力值時打開。本發明設置了被動閥門，被動閥門在低溫低流量工況時關閉，可以確保尾氣氣流對后處理裝置內部元件進行充分的預熱、尿素液滴充分吸熱分解，降低結晶風險；在高溫高流量工況時打開，可以降低后處理混合裝置的壓力損失，保證發動機的動力性能。

技術領域

本發明涉及發動機尾氣后處理技術領域，尤其是一種具有被動閥門的后處理混合裝置。

背景技術

目前，在發動機尾氣后處理系統中，通常采用選擇性催化還原技術(SCR)對發動機的尾氣排放進行后處理，在尾氣后處理混合裝置中噴入尿素水溶液，尿素水溶液在尾氣溫度下被分解成氨氣（NH₃），在催化劑的作用下，氨氣（NH₃）把尾氣中的氮氧化物（NO_X）還原成無害的氮氣（N₂）和水（H₂O），最終從尾氣管排出，從而達到降低排放物的目的。

現有的后處理混合裝置存在如下問題：在高溫高流量的工況下，尾氣氣流在混合器內部的流速、流量增加，尾氣氣流在混合器內部的沿程摩擦阻力相應增加，為了克服增大的沿程摩擦阻力，必然會產生更多的能量損失，造成壓力損失增大，即尾氣氣流消耗的機械功增加，進而影響發動機動力性能，造成發動機機械效率下降，功率降低，排氣溫度升高，燃油消耗量增加等問題。

發明內容

本申請人針對上述現有發動機尾氣后處理系統的混合裝置在高溫高流量工況下，壓力損失增大，進而影響發動機動力性能等缺點，提供一種結構合理的具有被動閥門的后處理混合裝置，高溫高流量工況下，降低壓力損失，確保發動機動力性能。

本發明所采用的技術方案如下：

一種具有被動閥門的后處理混合裝置，前外殼與后外殼之間形成內部空腔，前外殼上部具有進氣口、下部具有出氣口，前外殼與后外殼之間設有導流板，導流板一側設置隔板，導流板、隔板將內部空腔分為進氣腔與出氣腔，進氣腔連通進氣口，出氣腔連通出氣口；隔板上開設有開孔，開孔上設置被動閥門，被動閥門在氣流壓力小于初始扭力值時關閉，在氣流壓力大于初始扭力值時打開。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述被動閥門包括蓋板及彈性元件，蓋板連接在彈性元件上，彈性元件給蓋板提供一定的初始扭力值，彈性元件固定在隔板位于出氣腔一側的側面上。

本發明設置了被動閥門，被動閥門在低溫低流量工況時關閉，可以確保尾氣氣流對后處理裝置內部元件進行充分的預熱、尿素液滴充分吸熱分解，降低結晶風險；在高溫高流量工況時打開，可以降低后處理混合裝置的壓力損失，保證發動機的動力性能。本發明在隔板上開設有貫通的開孔，開孔上設置被動閥門，被動閥門包括蓋板及彈性元件，當尾氣氣流壓力小于彈性元件的彈性元件力時，被動閥門處于關閉狀態，蓋板封蓋在開孔上，進氣腔內的尾氣氣流全部從導流板的右側、從破碎組件上流過后加速進入出氣腔，從出氣口流出，流速增大的尾氣氣流可以吹散尿素液滴的沉積，減小尿素結晶風險，提高尿素滴液的揮發率，進而提高NO_X的轉化效率；當尾氣氣流壓力大于彈性元件的彈性元件力時，被動閥門處于打開狀態，蓋板朝向出氣腔向下打開，開孔與出氣腔連通，進氣腔內的一部分尾氣氣流從導流板的右側、從破碎組件上流過后加速進入出氣腔；另一部分尾氣氣流通過開孔直接進入出氣腔內、與另一部分加速進入的尾氣氣流混合，混合后的氣流整體流速降低，從而降低了后處理混合裝置的壓力損失，確保發動機動力性能，避免引起發動機機械效率下降、功率降低、排氣溫度升高、燃油消耗量增加等問題。

彈性元件為扭簧，扭簧初始處于預扭轉狀態。