[發(fā)明專利]一種用于SCR的氣流導向裝置

在審

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• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111677581A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 許越;倪培永;王向麗;喜冠南;王玉
• 申請（專利權(quán)）人: 南通大學
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N3/20
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 許潔

本發(fā)明公開了一種用于SCR的氣流導向裝置，本發(fā)明分別在彎管段、直管段和擴張段設計了三種氣流導向裝置：彎曲段導向裝置、葉片式旋流型混合器和擴張段導向裝置。本發(fā)明可根據(jù)具體的柴油機尾氣排放濃度以及排氣背壓大小選擇一種或多種組合的氣流導向裝置，同時，提高SCR系統(tǒng)的凈化性能。本發(fā)明中彎曲段導向裝置能有效提高速度均勻性，結(jié)構(gòu)簡單制造方便；葉片式旋流型混合器提高氣液混合程度的同時，能夠降低因SCR系統(tǒng)其它補位設置導流裝置而引起的壓降。擴張段導向裝置用于減小廢氣氣流的擾動，解決氣流集中在擴張段中間位置導致管道壁附近NH₃濃度低、流速小的問題，從而提高SCR反應器內(nèi)氣體流速均勻性和NH₃濃度均勻性。

技術領域

本發(fā)明屬于煙氣脫硝技術領域，具體涉及一種用于SCR的氣流導向裝置。

背景技術

近年來，人們的焦點逐漸轉(zhuǎn)向環(huán)境污染防治。而在大氣污染組成成分中，船用柴油機尾氣排放的NO_X占據(jù)了一定的分額。由此，有必要對船用柴油機尾氣排放進行控制。為了使得船用柴油機尾氣中NO_X滿足國內(nèi)外嚴格的船舶尾氣排放標準，需要對船只所產(chǎn)生的尾氣進行處理。選擇性催化還原(SCR)技術作為最有應用潛力的尾氣后處理技術之一，它有著高NO_X轉(zhuǎn)化效率、對原機改動小等諸多優(yōu)勢。因此對于船用柴油機SCR系統(tǒng)優(yōu)化研究有著重大意義。在SCR性能影響因素中，氨氣和尾氣的混合程度對SCR的NO_X轉(zhuǎn)化率以及NH₃逃逸率的影響很大。因此，有必要設計合適的SCR系統(tǒng)氣流導向裝置。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種用于SCR的氣流導向裝置。

技術方案：一種用于SCR的氣流導向裝置，在SCR系統(tǒng)中的彎管段、直管段和擴張段分別安裝了三種氣流導向裝置：彎曲段流動導向裝置、葉片式旋流型混合器和擴張段導向裝置；

所述的彎曲段流動導向裝置由多層等間距的導流環(huán)組成，能對即將進入彎管段的氣體進行分流，減少撞擊管壁的氣體，提高管道內(nèi)的氣體流速均勻性；

所述的葉片式的旋流型混合器，放置在SCR系統(tǒng)進氣管直管段噴霧下方，混合器包括六片扇葉，扇葉具有一定弧度，扇葉個數(shù)以及弧度可根據(jù)直管段管徑以及排氣流量來調(diào)整；混合器中間的薄殼內(nèi)安裝軸承，軸承內(nèi)再安有連接裝置與進氣管相連。當氣流經(jīng)過混合器時，氣流帶動葉片旋轉(zhuǎn)，有效的進行氣流擾動，提高尿素與尾氣的混合程度，從而提高SCR系統(tǒng)的凈化性能；

所述的擴張段的導流裝置采用梯形分層設計結(jié)構(gòu)，由三層導流環(huán)組成，每層導流環(huán)的角度可以根據(jù)SCR反應器擴張角的角度來調(diào)整可以有效地對氣體流動進行分流，減小廢氣氣流的擾動，改善氣流的徑向不均勻性，解決氣流集中在擴張段中間位置導致管道壁附近NH₃濃度低、流速小的問題，從而提高SCR反應器內(nèi)氣體流速均勻性和NH₃濃度均勻性。

作為優(yōu)化：所述的葉片式的旋流型混合器中，葉片的轉(zhuǎn)動能有效降低因彎管段以及擴張段設置導流裝置而引起的壓降，從而保證了柴油機的經(jīng)濟性。

有益效果：本發(fā)明的具體優(yōu)勢如下：

1.本發(fā)明在彎管段設置了一種分層結(jié)構(gòu)，能有效提高速度均勻性，結(jié)構(gòu)簡單制造方便。

2.本發(fā)明設計了一種新型的葉片式的旋流型混合器，相比于目前廣泛使用的靜態(tài)線型混合器，具有更強的混合能力。

3.本發(fā)明的旋流型混合器提高氣液混合程度的同時，能夠降低因SCR系統(tǒng)其它補位設置導流裝置而引起的壓降，保證了柴油機的經(jīng)濟性。

4.擴張段的導流裝置能減小廢氣氣流的擾動，解決氣流集中在擴張段中間位置導致管道壁附近NH₃濃度低、流速小的現(xiàn)象，從而提高SCR反應器內(nèi)氣體流速均勻性和NH₃濃度均勻性。