本发明专利技术为一种用于柴油发动机后处理系统的尿素混合器。包括前旋流挡板，柱形旋流片，“Z“形挡板，锥形多孔板，后旋流挡，凹凸形丝网和“U”形挡板；前旋流挡板设置在管道内部、且下部与管道之间留有间隙，“Z”形挡板的连接板和前旋流挡板底部连接，形成第一腔室；“U”形挡板设置在“Z”形挡板和后旋流挡之间，底部和管道接触，“U”形挡板和“Z”形挡板之间形成第二腔室；“U”形挡板和后旋流挡板之间形成第三腔室；柱形旋流片设置在第一腔室内，凹凸形丝网设置在第二腔室内；锥形多孔板设置在柱形旋流片和凹凸形丝网之间。该混合器可减少后处理系统尿素结晶、提高尿素液滴破碎程度和氨气均匀性。提高尿素液滴破碎程度和氨气均匀性。提高尿素液滴破碎程度和氨气均匀性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于柴油发动机后处理系统的尿素混合器
[0001]本专利技术属于车辆领域，具体涉及一种用于柴油发动机后处理系统的尿素混合器。
技术介绍
[0002]在发动机尾气后处理系统中，一般使用选择性催化还原技术(SCR)进行后处理，其是在尾气后处理混合器中喷入尿素水溶液，在催化剂的作用下，将尾气中的氮氧化物还原成无害的氮气和水，达到降低排放物的目的。
[0003]目前广泛用于后处理系统的混合器结构其气流流向为“一字形”(沿管道轴向)，例如专利CN102094699A公开了一种“一”字形混合器结构，其尿素喷射后会随着气流沿轴向运动，大部分尿素液滴会直接与SCR载体接触形成沉积物，堵塞排气管道，降低氮氧化物的转化效率。专利CN107120162A公开了一种“H”形混合器，其尿素喷射后会与相关结构发生碰撞，尿素液滴会发生破碎，但由于混合器中均为板状结构，尿素液滴的破碎程度较低，仍会产生大量尿素沉积物。
[0004]综上所述，现有的混合器存在如下问题：尿素液滴破碎程度低、尿素结晶明显，堵塞排气管道，氨气均匀性差导致后处理系统的氮氧化物转化效率低等问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于柴油发动机后处理系统的尿素混合器，该混合器为可减少后处理系统尿素结晶、提高尿素液滴破碎程度和氨气均匀性的“Y”字形尿素混合器。
[0006]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种用于柴油发动机后处理系统的尿素混合器，混合器安装在尾气排气管道内与尿素喷口相对于的位置，包括前旋流挡板，柱形旋流片，“Z”形挡板，锥形多孔板，后旋流挡，凹凸形丝网和“U”形挡板；
[0007]前旋流挡板设置在管道内部、且下部与管道之间留有间隙，前旋流挡板上设有使尾气气流转动的孔，“Z”形挡板的连接板和前旋流挡板底部连接，形成第一腔室；“U”形挡板设置在“Z”形挡板和后旋流挡之间，底部和管道接触，上部和“Z”形挡板的中挡板之间留有通道，“U”形挡板和“Z”形挡板之间形成第二腔室；“U”形挡板和后旋流挡之间形成第三腔室；
[0008]柱形旋流片设置在第二腔室内、与尿素喷口同轴设置，使得气体与前旋流挡板使气体的旋转方向相反，凹凸形丝网设置在第二腔室内，上部与柱形旋流片(22)连接；锥形多孔板设置在柱形旋流片和凹凸形丝网之间，用于使得尿素液滴破碎、并将含有尿素液滴的气流分成三股；后旋流挡外周呈和管道内径相同的圆形，其上设有用于排除并使气流旋转的孔。
[0009]进一步的，前旋流挡板中心设有通孔，周向均布多个孔，与凹凸形丝网相对应的位置的孔为两个通孔，其他周向上的孔位半圆孔，且前旋流挡板上设有与半圆孔相匹配的1/4球形壳体，壳体朝向一致。
[0010]进一步的，前旋流挡板下部举例管道底部的高度位前旋流挡板半径的1/5
‑
1/7。
[0011]进一步的，“Z”形挡板包括连接板，下挡板，中挡板和上挡板；
[0012]下挡板和上挡板均与中挡板垂直设置，中挡板上的设有用于安装柱形旋流片的通孔，下挡板和上挡板主体呈朝向相反的弧形，下挡板和上挡板两侧设有与管道相贴合的翼板。
[0013]进一步的，“Z”形挡板的下挡板的底部设有供一部分气流通过避免盲区的多个通孔，下挡板与前旋流挡板周向通孔相对应的一侧翼板上设有多个供一部分气流通过避免盲区的通孔。
[0014]进一步的，尿素通过设置在管道壁上的喷嘴底座和尿素喷嘴喷入混合器内；
[0015]柱形旋流片为周向开有多个竖槽的空心圆柱，壁面外侧与竖槽相对于的位置设有多个朝向相同的翅片，柱形旋流片下部为不设置竖槽和翅片的连接部；
[0016]柱形旋流片侧壁和“Z”形挡板的中挡板固定连接，且与尿素喷嘴同轴地设置在喷嘴底座下方。
[0017]进一步的，锥形多孔板侧壁周向上均布三个朝向锥形多孔板内侧的导流翅片，锥形多孔板侧壁及导流翅片上都均布有多供气流通过并进一步破碎尿素液滴的通孔；锥形多孔板底部周边和柱形旋流片连接部内部固定连接。
[0018]进一步的，还包括圆环，凹凸形丝网由多层形状类似的丝网堆叠而成，每层丝网整体呈筒形，筒形的底部中心设有上窄下宽的中空丝网凸起；
[0019]圆环与锥形多孔板的轴线重合，且圆环的上表面与锥形多孔板的下表面重合，凹凸形丝网与圆环形成过渡配合，圆环上表面与凹凸形丝网上表面重合，通过圆环将凹凸形丝网固定在柱形旋流片连接部外周。
[0020]进一步的，后旋流挡中心设有通孔，周向均布半圆孔，且后旋流挡上设有与半圆孔相匹配的1/4球形壳体，壳体朝向一致，且后旋流挡的壳体的朝向与前旋流挡板的壳体的朝向相反。
[0021]进一步的，柱形旋流片上的翅片与柱形旋流片的切线呈60
°±
10
°
；
[0022]导流翅片与锥形多孔板的侧壁面的夹角为30
±
10
°
；且锥形多孔板侧壁及导流翅片的通孔的直径为1
‑
3mm；
[0023]凹凸形丝网每一层丝网的开孔大小为2
±
0.2mm*2
±
0.2mm。
[0024]本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
[0025](1)本专利技术混合器整体的结构主要考虑了尿素液滴和尾气混合程度、尿素液滴破碎程度及氨气均匀性的优化作用；混合器采用多个使气流进行旋转的包括前旋流挡板和柱形旋流片的结构，使得气流旋转并进行无规则流动，从而使得尿素水溶液与尾气气流充分混合；使用包括锥形多孔板和凹凸形丝网的多孔结构促进尿素破碎成小液滴，更易分解成氨气，减少尿素结晶的生成；后旋流挡板通过使气流旋转可让尿素分解产生的氨气在达到SCR选择性催化还原载体前更加均匀；混合器采用“Y”形进气的方式可有效减少气流流动的盲区，并削弱尿素液滴吸附在凹凸形丝网的能力。
[0026](2)本专利技术前旋流挡板底部缺口可以使一部分气流直接进入凹凸形丝网底部，减少气流流动盲区，并使得尿素液滴无法完全附着在凹凸形丝网上形成尿素结晶。
[0027](3)本专利技术“U”形挡板配合Z”形挡板可以改变尾气流动方向，让尾气从原来沿排气
管道轴向流动变成轴向加径向流动，增加了尿素与尾气的混合长度和混合时长，同时也增加了管道的空间利用率。
[0028](4)本专利技术“Z”形挡板下挡板的通孔可引导部分气流进过丝网外围结晶分布较多的区域，从而减少丝网外围的结晶量。
[0029](5)本专利技术锥形多孔板导流翅片与锥形板侧壁面有一定夹角，可以使得经过锥形多孔板的气流速度加快，使得气流携带的液滴以更快速度撞击到丝网上，进行破碎。
[0030](6)本专利技术锥形多孔板中心开有圆孔，配合凹凸形丝网中心凸起部分，可使得气体携带尿素液滴和凸起碰撞，达到最佳破碎效果，并且经过锥形多孔板分成的含尿素液滴的三股气流既可与凹凸形丝网侧壁面接触，又可以与凹凸形丝网凸起的侧壁面接触，增加了尿素液滴破碎程度。
[0031](7)本专利技术前旋流挡板和后旋流本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于柴油发动机后处理系统的尿素混合器，其特征在于，混合器安装在尾气排气管道内与尿素喷口相对应的位置，包括前旋流挡板(21)，柱形旋流片(22)，“Z”形挡板(23)，锥形多孔板(24)，后旋流挡板(25)，凹凸形丝网(27)和“U”形挡板(28)；前旋流挡板(21)设置在管道内部、且下部与管道之间留有间隙，前旋流挡板上设有使尾气气流转动的孔，“Z”形挡板(23)的连接板(231)和前旋流挡板(21)底部连接，形成第一腔室；“U”形挡板(28)设置在“Z”形挡板(23)和后旋流挡(25)之间，底部和管道接触，上部和“Z”形挡板(23)的中挡板(233)之间留有通道，“U”形挡板(28)和“Z”形挡板(23)之间形成第二腔室；“U”形挡板(28)和后旋流挡(25)之间形成第三腔室；柱形旋流片(22)设置在第二腔室内、与尿素喷口同轴设置，使得气体与前旋流挡板(21)使气体的旋转方向相反，凹凸形丝网(27)设置在第二腔室内，上部与柱形旋流片(22)连接；锥形多孔板(24)设置在柱形旋流片(22)和凹凸形丝网(27)之间，用于使得尿素液滴破碎、并将含有尿素液滴的气流分成三股；后旋流挡板(25)外周呈和管道内径相同的圆形，其上设有用于排出并使气流旋转的孔。2.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，前旋流挡板(21)中心设有通孔，周向均布多个孔，与凹凸形丝网(27)相对应的位置的孔为两个通孔，其他周向上的孔为半圆孔，且前旋流挡板(21)上设有与半圆孔相匹配的1/4球形壳体，壳体朝向一致。3.根据权利要求2所述的混合器，其特征在于，前旋流挡板(21)下部距离管道底部的高度为前旋流挡板(21)半径的1/5
‑
1/7。4.根据权利要求3所述的混合器，其特征在于，“Z”形挡板(23)包括连接板(231)，下挡板(232)，中挡板(233)和上挡板(234)；下挡板(232)和上挡板(234)均与中挡板(233)垂直设置，中挡板(233)上的设有用于安装柱形旋流片(22)的通孔，下挡板(232)和上挡板(234)主体呈朝向相反的弧形，下挡板(232)和上挡板(234)两侧设有与管道相贴合的翼板；“Z”形挡板(23)与管道贴合。5.根据权利要求4所述的混合器，其特征在于，“Z”形挡板(23)的下挡板(232)的底部设有供一部分...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳，任毅，时岩，李之华，陈树茂，王卫兵，原新涛，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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