[發(fā)明專利]柴油機尾氣混合裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011493731.6
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112459876A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬寶英;牛雨飛;朱海艷;李江飛;薛紅娟;蘇趙琪;田入園;王亦群;史運帥;孫治書
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫億利環(huán)保科技有限公司;河北億利科技股份有限公司;全椒億利環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N3/20;F01N13/14;F01N13/18
• 代理公司: 江蘇漫修律師事務(wù)所 32291
• 代理人: 趙臻淞

本發(fā)明公開了一種柴油機尾氣混合裝置，外殼內(nèi)設(shè)置進氣擋板、出氣組件，進氣擋板與出氣組件之間沿軸向橫置有中心管，進氣擋板的板面上凸起有第一凸起，形成第一開口、第二開口；中心管的圓周壁面上開設(shè)若干第二通孔；出氣組件上具有若干開孔部及第二凸起，第二凸起的外側(cè)邊緣朝外開出、形成第三開口。本發(fā)明的氣流旋轉(zhuǎn)進入混合腔，降低了尿素結(jié)晶的風(fēng)險；導(dǎo)流腔內(nèi)的氣流具有三個出氣通道，氣流分別從三個通道流出，氣流流速分布均勻性高，結(jié)晶風(fēng)險低，尾氣與氨氣的混合更均勻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柴油發(fā)動機尾氣后處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種柴油機尾氣混合裝置。

背景技術(shù)

目前，在柴油發(fā)動機尾氣后處理系統(tǒng)中，通常采用選擇性催化還原技術(shù)(SCR)對發(fā)動機的尾氣排放進行后處理；為了使尿素液滴能夠在后處理系統(tǒng)中充分的與柴油機尾氣混合均勻，需要在后處理系統(tǒng)中增加混合器，在混合器中噴入尿素水溶液，尿素水溶液經(jīng)尾氣加熱被分解成氨氣（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(xiàn)有的尾氣后處理混合裝置通常存在氣體流速分布均勻性差、氨混合均勻性差的問題。氣體流速分布均勻性差一方面會導(dǎo)致催化劑老化不均勻；另一方面，由于氣體流速分布不均勻，在尾氣后處理混合裝置內(nèi)部，處于氣體流速較小區(qū)域的內(nèi)壁面的溫度較低，當(dāng)尿素液滴接觸到此部分內(nèi)壁面后會帶走一部分熱量，使此部分的內(nèi)壁面溫度進一步降低，掉落在溫度過低的內(nèi)壁面上尿素液滴由于沒有充分的吸熱揮發(fā)，很容易形成尿素結(jié)晶，進而影響后處理系統(tǒng)性能，更甚者還會造成排放超標(biāo)或后處理系統(tǒng)堵塞而造成車輛動力不足。氨混合均勻性差使氮氧化物的轉(zhuǎn)化效率較差，并造成部分氨逃逸，從而影響催化劑的整體性能。

發(fā)明內(nèi)容

本申請人針對上述現(xiàn)有尾氣后處理混合裝置存在氣體流速分布均勻性差、容易形成尿素結(jié)晶，混合均勻性差的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)合理的柴油機尾氣混合裝置，氣體流速分布均勻性高、結(jié)晶風(fēng)險低，混合均勻性高。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種柴油機尾氣混合裝置，外殼內(nèi)沿徑向設(shè)置進氣擋板、出氣組件，進氣擋板與出氣組件之間沿軸向橫置有中心管，外殼內(nèi)部位于進氣擋板、出氣組件之間及中心管的外側(cè)空腔為導(dǎo)流腔；進氣擋板的外周輪廓尺寸與外殼內(nèi)周輪廓尺寸相匹配，進氣擋板的板面上凸起有第一凸起，形成第一開口、第二開口，第一凸起內(nèi)側(cè)形成混合腔；中心管的內(nèi)部通道連通外殼的出氣端部，中心管的圓周壁面上開設(shè)若干第二通孔，若干第二通孔及內(nèi)部通道成為第一出氣通道、導(dǎo)通導(dǎo)流腔與外殼的出氣端部；出氣組件的外周輪廓尺寸與外殼內(nèi)周輪廓尺寸相匹配；出氣組件上具有若干開孔部及第二凸起，第二凸起的外側(cè)邊緣朝外開出、形成第三開口；第二凸起位于開孔部的內(nèi)側(cè)，二者之間形成有出氣腔，出氣腔連通第三開口；開孔部上開設(shè)若干第一通孔，若干第一通孔成為第二出氣通道、導(dǎo)通導(dǎo)流腔與出氣腔；開孔部的外邊緣與第二凸起的對應(yīng)部位之間具有間隙、形成出氣口，出氣口作為第三出氣通道、導(dǎo)通導(dǎo)流腔與出氣腔。

本發(fā)明的尾氣氣流流經(jīng)進氣擋板時，對進氣擋板的板面及第一凸起的第一弧面進行了預(yù)熱，使掉落在板面及第一弧面上尿素液滴充分吸熱揮發(fā)，降低了尿素結(jié)晶的風(fēng)險；尾氣氣流通過第一開口旋入混合腔內(nèi)與尿素液滴相遇，氣流在第一弧面的作用下加速旋流，旋入混合腔后形成環(huán)流，對噴射的尿素液滴起到有效的分散及預(yù)加熱作用，同時也延長了氣流對尿素液滴的加熱路徑，提高了尾氣的熱利用效率，使得尿素液滴充分吸熱揮發(fā)，避免尿素液滴掉落到對應(yīng)部件的內(nèi)壁面上而形成尿素結(jié)晶，降低了尿素結(jié)晶的風(fēng)險，保證了后處理系統(tǒng)的性能，避免造成排放超標(biāo)或后處理系統(tǒng)堵塞，保證車輛動力要求。導(dǎo)流腔內(nèi)的氣流分別通過第一出氣通道、第二出氣通道、第三出氣通道流出，進一步提高氣流流速的均勻性，提高氨氣的混合均勻性，使得尿素液滴充分吸熱揮發(fā)，降低了尿素結(jié)晶的風(fēng)險。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進：

第一凸起為弧形凸起、具有第一弧面；第二凸起為弧形凸起、具有第二弧面。