带排气混合器的SCR后处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带排气混合器的SCR后处理装置，包括尿素喷射系统、连接SCR总成的排气混合器，其特征在于，所述排气混合器包括内管和外管，内管固定在外管中，内管外壁与外管内壁间形成一个气流夹层；所述尿素喷射系统包括设置在外管外侧前端的喷嘴座，喷嘴通过喷嘴座将尿素溶液喷射在内管中与发动机排出的废气混合。本发明专利技术能够使尿素水溶液喷雾液滴与发动机尾气更加充分地混合，形成更加均匀的NH3分布，从而提高NOx的转化效率，减少NH3泄漏，同时减少结晶、沉积物的形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车排气系统，尤其涉及一种汽车尾气SCR(选择性催化还原)处理装置，能有效的减少尿素在排气管道内结晶，同时提高发动机排气与尿素混合的均匀性。
技术介绍
伴随着商用车尾气排放国Ⅳ法规的实施，选择性催化还原(SCR)后处理装置已经普遍在商用车上使用。目前的车用SCR后处理装置要求在满足发动机性能要求的前提下，尽可能的降低NOx排放和减少尿素结晶。虽然SCR后处理装置正在大规模的推广和应用，但仍有较多的问题有待解决，其中较突出的问题便是尿素结晶和尿素分布均匀性差的问题。研究表明排气管路中尿素结晶和尿素分布均匀性差问题对SCR后处理装置的整体性能和耐久性能有重要的影响。主要会导致以下四方面的问题：一、排气管路中尿素结晶会导致管路堵塞，排气背压升高，发动机的性能降低，排放恶化。二、NH3分布不均匀会导致在催化剂载体局部区域NH3过多而造成NH3泄漏，而在NH3稀少区域则造成NOx转化效率过低。三、长时间的NH3分布不均匀会导致催化剂老化程度不均匀，从而影响催化剂的寿命和SCR系统的性能。四、由于NH3在载体上的浓度不一致，反应速率相差较大，从而导致载体工作温度分布不均匀，使载体因为热膨胀不均匀而产生应力，从而导致载体破碎。
技术实现思路
本专利技术针对传统车用SCR后处理装置存在尿素结晶和尿素分布均匀性差的问题，提供了一种车用SCR后处理装置，不仅可以减少尿素在排气管内的结晶现象，还能有效的改善NH3在排气中的分布均匀性，提高SCR后处理装置的转化效率。为达到以上目的，本专利技术是采取如下技术方案予以实现的：一种带排气混合器的SCR后处理装置，包括尿素喷射系统、连接SCR总成的排气混合器，其特征在于，所述排气混合器包括内管和外管，内管固定在外管中，内管外壁与外管内壁间形成一个夹层；所述尿素喷射系统包括设置在外管外侧前端的喷嘴座，喷嘴通过喷嘴座将尿素溶液喷射在内管中与发动机排出的废气混合。上述方案中，所述内管的外壁设有导流结构。该导流结构为6个螺旋状叶片，与外管内壁形成6个流体通道。所述内管后端沿周向开多个安装槽，所述外管后端内壁设有与各内管安装槽位置对应、数量相同的多个限位台，内管通过安装槽与限位台的装配被固定在外管中。所述的排气混合器与SCR总成连接之间设有密封垫，通过卡箍及紧固件将排气混合器与SCR总成密封连接。本专利技术的优点是：1、通过将尿素溶液喷射在排气混合器内管的内部，提高接触排气混合器内管的尿素溶液的温度，从而加速尿素溶液的蒸发和热解。2、在混合器内管和外管之间形成流道，并形成旋流，可以有效提高排气管壁面气流的旋流强度和气流的径向速度，能够使尿素水溶液喷雾液滴与发动机尾气更加充分地混合，形成更加均匀的NH3分布，从而提高NOx的转化效率，减少NH3泄漏，同时减少结晶、沉积物的形成。3、结构简单，使用方便，易于推广。附图说明图1为本专利技术装置主视图。图2为图1的剖视图。图3为图1中排气混合器的俯视图。图4为图3的B-B剖视图。图5为排气混合器内管示意图。图6为排气混合器外管示意图。附图中的标号和代表的器件名称：1、排气混合器；2、紧固件；3、SCR总成；4、喷嘴；5、喷嘴座；6、密封垫；7、卡箍；8、法兰；9、排气混合器内管；10、排气混合器外管；11、安装孔；12、叶片；13、安装槽；14、限位台。具体实施方式下面结合附图及具体实施对本专利技术做进一步详细描述。参照图1和图2，一种带排气混合器的SCR后处理装置，包括连接SCR总成3一端的排气混合器1，其中设有尿素喷射系统。尿素喷射系统包括喷嘴4和喷嘴座5。喷嘴4安装在喷嘴座5上，喷嘴座5安装在排气混合器1外管10外侧靠近法兰8的安装孔11上。喷嘴将尿素溶液喷射在排气混合器1的内管9内部流体区域，与发动机的排气混合。排气混合器1与SCR总成3连接之间设置了密封垫6，防止废气发生泄漏，同时通过卡箍7和紧固件2将排气混合器1与SCR总成3连在一起。参照图3和图4，排气混合器包法兰8、内管9和外管10。内管9固定在排气混合器1外管10的内部，法兰8焊接在排气混合器1的两端。内管9的外壁面与外管10的内壁面形成一个夹层，从而使内管9不与外界空气直接接触，因此内管9的内表面温度明显高于外管10的内表面的温度。相比传统的将尿素溶液直接喷射在排气管内侧的方式，此排气混合器可以加速尿素溶液的蒸发和热解，避免排气管内结晶的出现。由于内管9的外侧设计了螺旋状的导流结构(图5)，从而使外管10与内管9之间夹层形成旋流，有效提高排气管壁面气流的旋流强度。当内管9的内外的气流混合时，由于夹层内气流具有更大的旋流强度，所以会提高整体气流的旋流强度和气流的径向速度，从而提高尿素与发动机的排气混合的均匀性。参照图5，内管9内部光滑，并具有较高的光洁度，外部做成螺旋状的6个导流叶片12，与外管内壁形成6个流体通道，用于提高气流的旋流强度，一端沿周向开多个安装槽13用于与外管10装配。参照图6，外管10内表面具有较高的光洁度，下部焊接与内管安装槽位置对应、数量相同的多个限位台14，用于和内管9一端的安装槽13吻合装配。本专利技术可有效的减少尿素溶液在排气管内的结晶，并可以提高尿素与发动机排气混合的均匀性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带排气混合器的SCR后处理装置，包括尿素喷射系统、连接SCR总成的排气混合器，其特征在于，所述排气混合器包括内管和外管，内管固定在外管中，内管外壁与外管内壁间形成一个气流夹层；所述尿素喷射系统包括设置在外管外侧前端的喷嘴座，喷嘴通过喷嘴座将尿素溶液喷射在内管中与发动机排出的废气混合。

【技术特征摘要】
1.一种带排气混合器的SCR后处理装置，包括尿素喷射系统、连接SCR
总成的排气混合器，其特征在于，所述排气混合器包括内管和外管，内管固
定在外管中，内管外壁与外管内壁间形成一个气流夹层；所述尿素喷射系统
包括设置在外管外侧前端的喷嘴座，喷嘴通过喷嘴座将尿素溶液喷射在内管
中与发动机排出的废气混合。
2.如权利要求1所述的带排气混合器的SCR后处理装置，其特征在于，
所述内管的外壁设有导流结构。
3.如权利要求2所述的带排气混合器的SCR后处理装置，其特征在于，
所述导流结构为螺旋状叶片。
4....

【专利技术属性】
技术研发人员：许睦旬，王芳兰，陶涛，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61