[发明专利]一种尿素混合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种尿素混合装置，特别是关于一种用于柴油机NOx(氮氧化物)尿素SCR(选择催化还原)系统中的尿素混合装置，属于汽车尾气处理及内燃机排放控制领域。

背景技术

尿素混合器是用于尿素SCR系统的一种装置，主要用来提高尿素SCR系统的NOx转化效率，并减少沉积物的生成。尿素SCR系统是降低重型柴油机NOx排放最有效的技术之一。近些年来，人们对车用尿素SCR技术研究的逐步加深，不断解决应用中的各种问题。车用尿素SCR技术在欧洲已经实用化，并正在世界范围内被推广使用。在中国，由于柴油硫含量较高，尿素SCR技术以其抗硫性能好，被认为是重型柴油机最可行的NOx排放控制后处理技术。从2008年北京奥运会开始，北京一部分公交车已经应用了尿素SCR系统。虽然尿素SCR系统正在世界范围内被推广，但仍有一些问题需要解决，比如低温下如何提高NOx转化效率，如何降低沉积物，由于混合不均匀等因素造成的氨泄漏等等。

经研究发现，尿素SCR系统中的尿素混合器对尿素溶液的喷雾、蒸发、分解以及混合有很大的影响，尤其是在排气温度较低时影响更显著。尿素混合器能够使尿素喷雾液滴更充分地与排气混合，提高混合均匀性，加快尿素液滴的蒸发，促进尿素的分解，从而提高NOx的转化效率，并减少低温下尿素沉积物的生成量，降低氨泄漏。尿素混合器的设计需要考虑多种因素的影响，不仅要求压力损失小，能够提高NOx转化效率，还要求加工使用成本低、尺寸紧凑、加工方便、使用安装灵活、使用的机械耐久性好和材料耐腐蚀等。一般来说，一款尿素混合器不可能在各个方面都达到最优，应根据应用的侧重点来不断改进尿素混合器的设计。同时，在设计时应把尿素混合器和尿素喷嘴设计作为一个系统来考虑，这样尿素混合器与尿素喷雾相互配合才会使混合效果达到最佳。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种用于柴油机NOx尿素SCR系统中的尿素混合装置，该尿素混合装置可以在不产生很大的压力损失时提高NOx的转化效率，并降低沉积物的生成量和氨泄漏。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种尿素混合装置，其特征在于：它包括至少两组叶片对，每组所述叶片对包括两个折起方向相对设置的叶片；所述叶片对均布于同一圆形横截面上，且相交于所述圆形横截面的圆心。

所述叶片为夹角呈45°、60°或90°的扇形。

每个所述叶片所在平面与所述圆形横截面所在平面的夹角为50°～90°，且优选为75°。

所述叶片采用304以上不锈钢材制作，且所述叶片1的厚度为1mm～2mm。

所述叶片对通过法兰安装在选择催化还原系统的排气管中尿素喷嘴后端。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明安装在排气管中尿素喷嘴后端，排气经过混合时因叶片的扰流作用会产生强烈的气流扰动，强烈的湍流运动使排气与尿素喷雾混合地更均匀，并加快尿素溶液的蒸发、分解，从而使NOx转化效率提高，减小因氨分布不均匀而造成的氨泄漏。经过试验验证，安装本发明的尿素SCR系统的NOx转化效率可以最大提高约10％。

附图说明

图1是本发明的正视图

图2是本发明的侧视图

图3是本发明的使用状态图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明包括8个呈45°夹角的扇形叶片1，每个叶片1的折起方向依次交替相对，共形成4组叶片对。4组叶片对均布于SCR系统排气管2的横截面上，且相交于该横截面的圆心。每个叶片1所在平面与排气管2的横截面所在平面的夹角为75°，该夹角可以根据不同排气管径和不同压力损失要求进行调整，调整范围在50°～90°之间，角度的调整以不使叶片1间发生干涉为几何结构的基本要求。

上述实施例中，叶片1采用304以上不锈钢材制作，且叶片1的厚度为1mm～2mm。

上述实施例中，叶片1也可以选用6个60°夹角的扇形叶片组成3组叶片对，或选用4个90°夹角的扇形叶片组成2组叶片对，实际当中可根据不同的使用条件和要求来确定叶片1的数目和角度。

如图3所示，本发明使用时，将其焊接在法兰3上，并安装在排气管2中尿素喷嘴4后端(距尿素喷嘴4的安装距离可以根据不同的排气管直径、喷嘴形式等进行优化调整)，使排气和尿素喷雾经过叶片1时产生强烈扰流，促进排气和尿素喷雾的混合，同时叶片1与尿素接触时对尿素的分解有一定的促进作用，加快了尿素的分解。通过法兰3可以方便的进行安装、拆卸。

实施例：