[发明专利]一种添蓝混合器结构

说明书

本发明公开了一种添蓝混合器结构，包括混合器本体，混合器本体沿进气方向依次设有尾气入口、前隔板、圆弧状过渡隔板、圆弧形隔板、后隔板、多孔板和尾气出口，圆弧状过渡隔板的一端抵接混合器本体的内壁，另一端与圆弧形隔板相抵接，使圆弧状过渡隔板、圆弧形隔板和混合器本体的内壁围成螺旋形通道，螺旋形通道设有相连通的外圈和内圈，外圈由混合器本体的内壁、圆弧状过渡隔板的外壁和圆弧形隔板的外壁组成，内圈由圆弧状过渡隔板的内壁和圆弧形隔板的内壁组成；前隔板和后隔板均设有缺口，混合器本体的顶端设有添蓝喷嘴，螺旋形通道分别连通前隔板和后隔板的缺口及添蓝喷嘴。本发明可以改善添蓝与尾气混合均匀性及降低结晶风险。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种添蓝混合器结构。

背景技术

为了降低内燃机尾气排放中的NOx含量，目前普遍采用SCR技术对尾气中的NOx进行选择性催化还原，将其与氨气反应生成无毒无害的氮气和水蒸汽，从而降低NOx排放量，降低大气污染。目前氨气的供应通常是将一定浓度的尿素水溶液通过添蓝喷嘴喷入尾气中发生化学反应产生的。该方法能达到的效果在很大程度上受到添蓝与尾气混合均匀性的制约，若混合不均匀，浓度高的位置会氨气会过剩，从而产生氨逃逸；浓度低的位置NOx反应不完全，导致NOx排放超标。另外，部分添蓝不能及时反应生成气态物质，待水分蒸发后产生结晶堵塞排气管道，排气背压升高，发动机的动力降低，不能满足客户的动力需求。

为了改善添蓝混合均匀性，现有技术通常在尾气后处理系统管路中设计混合器。使尾气从尾气入口进入混合器，经前隔板右上方的长方形缺口流入圆台形多孔板与圆柱形隔板之间的环形腔体，产生较强的旋转流动，之后经过圆台形多孔板上的孔进入其内腔。添蓝从法兰上的添蓝喷嘴喷入圆台形多孔板内腔，在该区域添蓝与尾气产生混合，之后混合物从圆台形多孔板下方流出，再经过圆柱状多孔板、平面多孔板、尾气出口之后流出混合器。

上述方案主要有以下不足：

1、添蓝与尾气混合不均匀。因为添蓝喷入后随尾气向下运动后再向后端运动即到达了尾气出口，混合距离短；另外在圆台形多孔板外围产生的高速旋转气流经过其小孔后到达混合区域(圆台形多孔板内腔)时气流旋转运动大幅下降，这样导致添蓝与尾气混合均匀性较差。

2、流阻大。流道截面突变位置多(气流经过三块多孔板)，部分区域流通面积小，流阻大。

3、产生结晶风险大。因为流道形状复杂，各处流通截面积相差较大，导致部分区域存在低速回流，添蓝喷入尾气后有些会停留在这些低速回流区域，待水分蒸发后产生结晶堵塞排气通道。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种添蓝混合器结构，改善添蓝与尾气混合均匀性及降低结晶风险。

本发明采取以下技术方案实现上述目的：

一种添蓝混合器结构，包括混合器本体，混合器本体沿进气方向依次设有尾气入口、前隔板、圆弧状过渡隔板、圆弧形隔板、后隔板、多孔板和尾气出口，圆弧状过渡隔板的一端抵接混合器本体的内壁，另一端与圆弧形隔板相抵接，使圆弧状过渡隔板、圆弧形隔板和混合器本体的内壁围成螺旋形通道，所述螺旋形通道设有相连通的外圈和内圈，所述外圈由混合器本体的内壁、圆弧状过渡隔板的外壁和圆弧形隔板的外壁组成，所述内圈由圆弧状过渡隔板的内壁和圆弧形隔板的内壁组成；所述螺旋形通道的左右两端分别抵接前隔板和后隔板，前隔板设有第一缺口，后隔板设有第二缺口，混合器本体的顶端设有添蓝喷嘴，所述外圈的进气口分别连通所述第一缺口和添蓝喷嘴，所述内圈的出气口连通所述第二缺口。

优选地，所述第一缺口设为月牙状缺口，所述第一缺口设在前隔板的右上方。

优选地，多孔板为圆板，多孔板上的小孔沿多孔板的圆心方向逐渐密集布置。

优选地，所述螺旋形通道的外圈截面设为进气端大、出气端小的直角梯形状；所述螺旋形通道的内圈设为进气端小、出气端大的喇叭状。