[发明专利]一种SCR尿素溶液混合器

说明书

本发明实施例公开的一种SCR尿素溶液混合器，包括尿素混合管和设置于所述尿素混合管一端内部的混合组件，所述混合组件包括：内层管，所述内层管上开设有侧壁孔，所述侧壁孔的一侧设置有用于产生旋流的旋流片；套设于所述内层管外侧的外层管，所述外层管的外壁与所述尿素混合管之间设置有螺旋片。本发明通过螺旋片的作用，加快了尿素混合管壁面处的气体流动及旋转，及时带走由于旋流片的强旋流作用甩在尿素混合管壁面位置的尿素液膜，进一步降低尿素结晶风险，并提高了尿素与气流的混合。本发明可针对不同排量、不同用途的发动机，通过调整旋流片及螺旋片的叶片角度、长度及数量实现对气流量的合理分配。

技术领域

本发明涉及混合器技术领域，更具体地说，涉及一种SCR尿素溶液混合器。

背景技术

SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原技术)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，选择合适的催化剂，促进还原剂与NO_x反应，同时抑制还原剂被排气中的氧气氧化。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。

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NOx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。

为了提高尿素溶液的混合均匀性，促进尿素溶液的充分利用，现有技术中公开了一种SCR尿素溶液混合器，如图1所示，该SCR尿素溶液混合器包括尿素混合管101以及挡流罩102，尿素喷嘴103用于向尿素混合管101内喷射尿素。

尿素混合管101的气流入口包括位于尿素混合管101一端的端部孔，和开设于尿素混合管101的侧壁上的侧壁孔，部分尾气能够由该侧壁孔流入尿素混合管101内。

侧壁孔靠近端部孔设置，侧壁孔的一侧设置有用于产生旋流的旋流片104，在气流即将进入侧壁孔内时，会受到旋流片104的导风作用，使得进入侧壁孔内的气流会产生旋转。挡流罩102设置于尿素混合管101的外侧，以阻挡气流，使得气流仅能由端部孔和侧壁孔进入尿素混合管101内。

尽管上述技术方案通过增加旋流片的方式，可以提高尿素溶液的混合均匀性，但是，不可避免的，由尿素喷嘴103喷出的尿素，会在尿素混合管101的内壁上出现沉积现象。

因此，如何进一步降低尿素沉积现象，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种SCR尿素溶液混合器，以进一步降低尿素沉积现象。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种SCR尿素溶液混合器，包括尿素混合管和设置于所述尿素混合管一端内部的混合组件，所述混合组件包括：

内层管，所述内层管上开设有侧壁孔，所述侧壁孔的一侧设置有用于产生旋流的旋流片；