一种SCR混合器及SCR系统技术方案

本发明专利技术公开了一种SCR混合器及SCR系统，属于柴油发动机技术领域，所述SCR混合器包括第一C形挡板、第二C形挡板以及出气挡板；所述第一C形挡板与第二C形挡板以开口相对的方式分左右对称布置，两者之间形成混合腔；所述第一C形挡板与第二C形挡板的前侧边缘之间形成通入所述混合腔的前开口，所述第一C形挡板与第二C形挡板的后侧边缘之间形成与所述混合腔连通的后开口；所述出气挡板呈弧形并位于所述后开口的后侧，所述出气挡板与所述第一C形挡板和第二C形挡板之间形成从前侧分左右通向所述后开口的空腔。该混合器能够使还原剂液滴在混合腔内有足够的时间和条件与废气充分混合、蒸发分解，从而提高后处理系统NH3混合均匀性及抗结晶性能。结晶性能。结晶性能。

【技术实现步骤摘要】
一种SCR混合器及SCR系统


[0001]本专利技术涉及柴油发动机
，尤其是柴油发动机排气系统中的SCR混合器。本专利技术还涉及设有所述SCR混合器的SCR系统。

技术介绍

[0002] SCR（即选择性催化还原）技术的基本原理是向排气中喷射燃油或者添加其他还原剂（氨、尿素及碳氢化合物等），选择合适的催化剂，促进还原剂与NOx反应，有选择性的把烟气中的NO
x
还原为无毒害的N2和H2O，同时抑制还原剂被排气中的氧气氧化。
[0003]现有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。在实际的SCR反应开始前尿素先生成氨，尿素水溶液以微小液滴形式经喷嘴喷入排气管内，在温度较高的排气中水分蒸发，产生颗粒状的尿素CO(NH2)2。当温度高于180℃时，尿素发生热解反应产生异氰酸（HNCO）和一部分NH3，随后热解产生的异氰酸发生水解反应产生一部分NH3和CO2，NH3‑
SCR利用尿素在尾气中分解生成的NH3来选择催化NO
x
。
[0004]尿素SCR系统主要包括催化器、尿素喷射泵、尿素箱、喷射控制单元、混合器、尿素水溶液温度和液位传感器、尿素水溶液质量传感器、排气温度传感器、NO
x
传感器和NH3传感器等。SCR系统的柴油车在低负荷条件下运行时容易生成尿素结晶结石等沉积物，该问题一直是影响车辆稳定运行的主要因素。车辆运行过程中，由于尿素雾化不良、混合不均匀或者分解不充分，导致喷射的尿素液滴不能实时转化为NH3，而是生成副产物，导致还原反应不稳定，从而影响到NO
x
排放的一致性和转化效率。尿素沉积物根据形成过程可分为尿素结晶和尿素结石，尿素结晶是由于尿素溶液中的水分流失导致尿素溶液过饱和，尿素析出产生的，是物理反应过程的产物，随着温度的升高可以继续分解；而尿素结石是由于尿素分解过程中的副反应产生的副产物所致，属于化学反应产物，需要较高的温度才能分解。由于尿素液滴质量比气体大得多，因此在气流流动滞止区存留下来形成的结晶，如果不能及时完全分解，则会以此为原核不断生长，由于不能完全分解，最终形成尿素结晶结石，累积到一定程度有可能堵塞尿素流动通道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种SCR混合器，以解决上述技术问题。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种设有所述SCR混合器的SCR系统。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种SCR混合器，包括第一C形挡板、第二C形挡板以及出气挡板；所述第一C形挡板与第二C形挡板以开口相对的方式分左右对称布置，两者之间形成混合腔；所述第一C形挡板与第二C形挡板的前侧边缘之间形成通入所述混合腔的前开口，所述第一C形挡板与第二C形挡板的后侧边缘之间形成与所述混合腔连通的后开口；所述出气挡板呈弧形并位于所述后开口的后侧，所述出气挡板与所述第一C形挡板和第二C
形挡板之间形成从前侧分左右通向所述后开口的空腔。
[0008]可选地，所述出气挡板的后侧设有带弧形孔挡板。
[0009]可选地，所述带弧形孔挡板呈圆形，其上设有多道同圆心的弧形孔。
[0010]可选地，所述弧形孔在所述带弧形孔挡板上以左右对称的形式分布。
[0011]可选地，所述弧形孔的长度从外圈向内圈逐层减小。
[0012]可选地，最内圈的所述弧形孔的外侧孔壁为弧形壁、内侧孔壁为竖向直壁。
[0013]可选地，所述带弧形孔挡板的左上角和右上角区域分别设有以点阵形式分布的通气孔。
[0014]可选地，所述通气孔在所述带弧形孔挡板的左上角和右上角大体占据直角三角形区域。
[0015]可选地，所述第一C形挡板与第二C形挡板在其开口两侧的板体上分别设有以点阵形式分布的通孔。
[0016]为实现上述另一目的，本专利技术还提供一种SCR系统，包括催化器和位于所述催化器上游的混合器，其中，所述混合器为上述任一项所述的SCR混合器，所述SCR混合器在其混合腔的上方设有还原剂喷射口。
[0017]本专利技术所提供的SCR混合器设有第一C形挡板和第二C形挡板，两个C形挡板之间形成混合腔，气流可通过前开口和后开口进入混合腔，气流通过混合腔时在双C型结构的作用下能够高速旋转，形成四个均布旋流，在旋流的作用下，还原剂液滴在原本有限的混合空间内有足够的时间和条件与废气充分混合、蒸发分解，从而达到提高后处理系统NH3混合均匀性及抗结晶性能的目的。
[0018]在一种优选方案中，出气挡板后侧的带弧形孔挡板能够引导从混合腔流出的混合气的流向，进一步提高SCR前NH3混合均匀性，提高SCR转化效率，并且，可以有效降低压力损失，提高混合器的经济性能。
[0019]本专利技术所提供的SCR系统设有所述SCR混合器，由于所述SCR混合器具有上述技术效果，则设有该SCR混合器的SCR系统，也应具有相应的技术效果。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例所提供的一种SCR混合器的内部结构示意图；图2为图1中所示带弧形孔挡板的结构示意图；图3为气流在混合腔内形成四个均布旋流的仿真流线图；图4为未设置带弧形孔挡板的情况下，SCR入口处NH3均匀性仿真图；图5为设置带弧形孔挡板的情况下，SCR入口处NH3均匀性仿真图；图6为本专利技术实施例所提供的一种SCR系统的局部结构示意图。
[0021]图中：1.第一C形挡板2.第二C形挡板3.出气挡板4.带弧形孔挡板41.弧形孔42.通气孔5.混合腔6.前开口7.后开口8.通孔9.空腔10.催化器。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式
对本专利技术作进一步的详细说明。
[0023]在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0024]请参考图1，图1为本专利技术实施例所提供的一种SCR混合器的内部结构示意图。
[0025]在一种具体实施例中，本专利技术所提供的SCR混合器，主要由第一C形挡板1、第二C形挡板2、出气挡板3以及带弧形孔挡板4等部件组成，以上部件可一起安装于壳体内。
[0026]其中，第一C形挡板1和第二C形挡板2在横截面上大体呈“C”字形，第一C形挡板1与第二C形挡板2以开口相对的方式分左右对称布置，两者之间形成混合腔5；第一C形挡板1与第二C形挡板2的前侧边缘之间形成通入混合腔5的前开口6，第一C形挡板1与第二C形挡板2的后侧边缘之间形成与混合腔5连通的后开口7。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SCR混合器，其特征在于，包括第一C形挡板（1）、第二C形挡板（2）以及出气挡板（3）；所述第一C形挡板（1）与第二C形挡板（2）以开口相对的方式分左右对称布置，两者之间形成混合腔（5）；所述第一C形挡板（1）与第二C形挡板（2）的前侧边缘之间形成通入所述混合腔（5）的前开口（6），所述第一C形挡板（1）与第二C形挡板（2）的后侧边缘之间形成与所述混合腔（5）连通的后开口（7）；所述出气挡板（3）呈弧形并位于所述后开口（7）的后侧，所述出气挡板（3）与所述第一C形挡板（1）和第二C形挡板（2）之间形成从前侧分左右通向所述后开口（7）的空腔（9）。2.根据权利要求1所述的SCR混合器，其特征在于，所述出气挡板（3）的后侧设有带弧形孔挡板（4）。3.根据权利要求2所述的SCR混合器，其特征在于，所述带弧形孔挡板（4）呈圆形，其上设有多道同圆心的弧形孔（41）。4.根据权利要求3所述的SCR混合器，其特征在于，所述弧形孔（41）在所述带弧形...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑茜，韩笑，张成龙，郑鹏，张晓雪，薛裕丹，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：