SCR系统尿素混合器及SCR系统技术方案

本发明专利技术提供了一种SCR系统尿素混合器，所述SCR系统尿素混合器包括外层管和设置于所述外层管内的内层管，所述外层管包括进气锥管和与所述进气锥管连接的进气直管，所述内层管包括进气整流管和多孔管，所述多孔管套在所述进气整流管的内部，所述进气整流管上设有用于使进入所述进气锥管的尾气旋转的气流旋转机构。本发明专利技术还提供了一种安装有该SCR系统尿素混合器SCR系统。本发明专利技术采用旋转结构和多孔结构，使尿素和发动机尾气充分混合，并设有保温措施，防止尿素结晶。此外，本发明专利技术无复杂的连接安装结构，安装方便，可靠性高，通用性强。

SCR system urea mixer and SCR system

The invention provides a SCR system urea mixer. The SCR system urea mixer includes an outer tube and an inner tube arranged in the outer tube. The outer layer includes an intake cone tube and an intake straight pipe connected with the intake cone tube. The inner tube includes an intake rectifying tube and a porous tube. The air inlet rectifying tube is provided with an air rotating mechanism for rotating the tail gas of the intake cone pipe. The invention also provides a urea mixer SCR system equipped with the SCR system. The invention adopts a rotary structure and a porous structure to fully mix the urea and the tail gas of the engine, and has heat preservation measures to prevent urea crystallization. Besides, the invention has no complicated connection and installation structure, convenient installation, high reliability and strong versatility.

【技术实现步骤摘要】
SCR系统尿素混合器及SCR系统
本专利技术涉及车辆发动机尾气处理SCR系统
，特别是涉及一种SCR系统尿素混合器及SCR系统。
技术介绍
选择性催化还原技术(SelectiveCatalyticReduction,SCR)是指利用氨、氨水、尿素或烃类为还原剂，在氧浓度高出NOx浓度两个数量级以上的条件下，高选择性地优先把NOx还原为N2。现有的SCR技术按照还原剂的种类可以分为以尿素分解产生的NH3作为还原剂的尿素SCR技术和以碳氢作为还原剂的碳氢SCR技术两类。目前碳氢SCR技术仍在进一步的研究当中，实际应用不多；而尿素SCR技术较为成熟，实际应用较多。尿素无毒，对环境和人类身体健康不会造成大的影响，且贮存、运输方便，因此，在车辆SCR系统中更适合用作NOx的还原剂。在欧洲很多安装了Urea-SCR系统的重型卡车已经开始运行，并成功经历了道路可靠性试验。但是，由于尿素水溶液的冰点只有-11℃，所以在温度较低的情况下可能会导致尿素结晶，为防止形成结晶影响柴油机运行，需要对其采取相应的保温措施。现有的尿素混合器尾气与尿素溶液的混合路径短，气体在混合叶片后流速降低，容易在螺旋叶片及螺旋开孔风扇结构背面产生尿素结晶；此外，由于没有保温措施，导致混合器散热快，不利于尿素分解雾化，从而产生尿素结晶。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少解决上述缺陷与不足之一，该目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术提供了一种SCR系统尿素混合器，所述SCR系统尿素混合器包括外层管和设置于所述外层管内的内层管，所述外层管包括进气锥管和与所述进气锥管连接的进气直管，所述内层管包括进气整流管和多孔管，所述多孔管套在所述进气整流管的内部，所述进气整流管上设有用于使进入所述进气锥管的尾气旋转的气流旋转机构。进一步地，所述进气锥管的直径沿气流流入的方向逐渐缩小。进一步地，所述多孔管延伸至所述进气直管的中部位置。进一步地，所述气流旋转机构设置在所述进气锥管的内部。进一步地，所述气流旋转机构为气流旋转叶片。进一步地，所述SCR系统尿素混合器的进气口处设有尿素喷嘴安装板，所述尿素喷嘴安装板安装在所述进气整流管的入口处。进一步地，所述进气锥管和所述进气直管的外部均采用隔热罩包裹。进一步地，所述进气锥管内设有隔热层。本专利技术还提供了一种安装有上述的SCR系统尿素混合器SCR系统。进一步地，所述SCR系统为箱式SCR系统、S型SCR系统或U型SCR系统。本专利技术的优点如下：(1)本专利技术采用旋转结构和多孔结构，使尿素和发动机尾气充分混合，混合均匀性好，有效地避免尿素在管壁的沉积。(2)本专利技术设有保温措施，使尿素溶液快速蒸发雾化，防止尿素结晶。(3)本专利技术采用模块化设计，可应用于不同的发动机和SCR系统，通用性强。(4)本专利技术无复杂的连接安装结构，安装方便，可靠性高。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例提供的SCR系统尿素混合器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的SCR系统尿素混合器的结构分解图；图3为本专利技术实施例提供的SCR系统尿素混合器的剖视图。图中附图标记如下：11-进气锥管12-进气直管21-进气整流管22-多孔管211-气流旋转叶片3-尿素喷嘴安装板41-第一隔热罩42-第二隔热罩5-隔热层具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。发动机排出的尾气由进气口进入后处理装置，依次经过DOC催化剂、DPF催化剂、尿素喷射混合单元和SCR催化剂处理后，最终从后处理装置中排出。图1至图3示出了根据本专利技术的实施方式提供的SCR系统尿素混合器的结构示意图。如图1至图3所示，该SCR系统尿素混合器包括外层管和设置于外层管内的内层管，外层管包括进气锥管11和与该进气锥管11连接的进气直管12，内层管包括进气整流管21和多孔管22，多孔管22套在进气整流管21的内部，进气整流管21上设有用于使进入进气锥管11的尾气旋转的气流旋转叶片211。SCR系统尿素混合器的进气口处设有尿素喷嘴安装板3，尿素喷嘴安装板3安装在进气整流管21的入口处，并且尿素喷嘴安装板3上设有与尿素喷嘴相配合的安装孔，尿素喷嘴经由安装孔向混合器内喷射尿素，从而与喷入混合器内的尾气进行混合。进气锥管11的直径沿气流流入的方向逐渐缩小。进气锥管11和进气直管12之间采用缩径设计并光滑过渡，内层多孔管22的长度延伸到进气直管12的中间位置，使气流在流经进气整流管21的叶片结构后依然能通过内层多孔管22进行气流旋转，气体流速不会迅速降低，防止在进气直管12内形成尿素结晶。多孔管22的开孔数数量、开孔直径及开孔布置均可进行调整。优选实施中，靠近进气锥管11处的孔径较大，靠近进气直管12处的孔径较小，使得尿素与气流在气流旋转叶片211的作用下即可在进气锥管11处充分混合。另外，混合器进气锥管11和进气直管12的外部均设有隔热罩将外层管进行包裹，防止气流进入混合器内部后与外部气流进行热交换，降低尾气的温度，影响尿素溶液的蒸发雾化，产生尿素结晶。优选实施中，隔热罩4采用隔热棉。进气锥管11的外层包裹有第一隔热罩41，进气直管12的外层包裹有第二隔热罩42。具体实施中，第一隔热罩41和第二隔热罩42可以整体包覆在外层管上，也可分别包覆在进气锥管11和进气直管12上，本专利技术不具体限定。为防止尿素在进气锥管11内结晶，进气锥管11内还设有隔热层5。气流旋转叶片211的安装角均为锐角，即各气流旋转叶片211在进气整流管21的外部呈辐射状分布，使进入的气流高速旋转、流动形成旋流。本专利技术的具体工作原理如下：发动机尾气经过进气整流管21进入混合器内部，尾气在进气整流管21和内层多孔管22的双重作用下在进气锥管11内进行高速旋转，使尿素喷嘴喷射出的尿素溶液与尾气充分混合。气流进一步通过内层多孔管22进入进气直管12，在内层多孔管22的作用下气流继续在进气直管12内进行旋转混合，最终通过进气直管12流出混合器。在进气整流管21和内层多孔管22的双重作用下，气流流经气流旋转叶片211时产生强烈的扰动，包裹并带走尿素喷嘴喷射出的尿素溶液，尿素液滴在高速旋转的气流作用下快速蒸发雾化，减少了尿素溶液与进气锥管11内壁的接触，避免产生尿素结晶。具体实施中，本SCR系统尿素混合器可实现结构的模块化，并应用于不同排量的发动机，通用性强。根据发动机的运行工况，可以通过调整进气整流管21上的气流旋转叶片211的叶片角度、长度以及数量实现对气流量的合理分配；并通过调整内层多层管22的开孔数数量、开孔直径及开孔布置，实现与发动机的合理匹配。本尿素混合器可应用于不同结构的SCR系统，通用性强。例如，可应用于箱式SCR系统、S型SCR系统和U型SCR系统等不同的SCR系统。此外，本SCR系统尿素混合器无复杂的连接安装结构，安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SCR系统尿素混合器，其特征在于，所述SCR系统尿素混合器包括外层管和设置于所述外层管内的内层管，所述外层管包括进气锥管和与所述进气锥管连接的进气直管，所述内层管包括进气整流管和多孔管，所述多孔管套在所述进气整流管的内部，所述进气整流管上设有用于使进入所述进气锥管的尾气旋转的气流旋转机构。

【技术特征摘要】
1.一种SCR系统尿素混合器，其特征在于，所述SCR系统尿素混合器包括外层管和设置于所述外层管内的内层管，所述外层管包括进气锥管和与所述进气锥管连接的进气直管，所述内层管包括进气整流管和多孔管，所述多孔管套在所述进气整流管的内部，所述进气整流管上设有用于使进入所述进气锥管的尾气旋转的气流旋转机构。2.根据权利要求1所述的SCR系统尿素混合器,其特征在于，所述进气锥管的直径沿气流流入的方向逐渐缩小。3.根据权利要求1所述的SCR系统尿素混合器，其特征在于，所述多孔管延伸至所述进气直管的中部位置。4.根据权利要求1所述的SCR系统尿素混合器,其特征在于，所述气流旋转机构设置在所述进气锥管的内部。5.根据权利要求4所述的SCR系统尿素...

【专利技术属性】
技术研发人员：高伟，刘兴龙，闫娟，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，潍柴动力空气净化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37