[发明专利]后处理尿素混合装置

说明书

本发明公开了一种后处理尿素混合装置，前外壳与后外壳之间横置有隔板，隔板的中央沿纵向竖直穿过设置有混合组件，混合组件包括竖直设置的筒体，筒体为双圆管相交形成的“8”字筒形结构。本发明的筒体相对于直筒形的混合筒，在前外壳与后外壳之间占用的空间更大，其横截面的气流过流面积更大，提高了空间的利用率，降低了背压值；尿素液滴在混合腔内可以获得更大的热解、混合区域，使得尿素液滴可以充分地热解、混合，避免形成尿素结晶、造成尿素结晶堆积，保证了NO_x的转化效率，确保尾气正常流动，保证发动机的正常工作。

技术领域

本发明涉及汽车尾气后处理技术领域，尤其是一种后处理尿素混合装置。

背景技术

随着国六排放法规的实施，国家针对发动机排放限值越来越严格。目前，柴油机通常采用DOC（氧化性催化剂）+DPF（颗粒过滤器）+SCR (选择性催化还原)技术对尾气排放进行后处理，其中，SCR部分主要是通过尿素喷射系统喷射出的尿素溶液在一定温度下转化成氨气（NH₃），与柴油机尾气中NO_x（氮氧化物）混合，在催化剂的作用下还原为对大气无污染的氮气（N₂）和水（H₂O）。

现有的后处理尿素混合器，通常存在气体流速分布均匀性差及空间利用率较低的问题；气体流速分布均匀性差一方面会导致催化剂老化不均匀；另一方面，由于气体流速分布不均匀，在尾气后处理混合装置内部，处于气体流速较小区域的内壁面的温度较低，当尿素液滴接触到此部分内壁面后会带走一部分热量，使此部分的内壁面温度进一步降低，掉落在温度过低的内壁面上尿素液滴由于没有充分的吸热挥发，很容易形成尿素结晶，降低后处理的转化效率；而且尿素结晶的堆积还会堵塞管路、影响发动机机尾气的正常流动，增加排气系统的背压，更甚者还会堵塞SCR混合器的载体表面，造成后处理失效，影响发动机的正常工作。而混合器空间利用率低，则会使得混合器具有较大的背压值，发动机功率的损失较大。

发明内容

本申请人针对上述现有后处理尿素混合器的流速分布均匀性差，空间利用率低、背压值大等缺点，提供一种结构合理的后处理尿素混合装置，流速分布均匀性高，空间利用率高、背压值小。

本发明所采用的技术方案如下：

一种后处理尿素混合装置，前外壳与后外壳之间形成内部空腔，前外壳与后外壳之间横置有隔板，将内部空腔分为上部的进气腔与下部的出气腔；前外壳上部具有与进气腔连通的进气口、下部具有与出气腔连通的出气口；隔板的中央沿纵向竖直穿过设置有混合组件，混合组件包括竖直设置的筒体，筒体内部为导通的混合腔，混合腔连通进气腔及出气腔；筒体为双圆管相交形成的“8”字筒形结构，内部具有两个导通的优弧筒形的腔体。

本发明的筒体相对于直筒形的混合筒，在前外壳与后外壳之间占用的空间更大，其横截面的气流过流面积更大，即在前外壳与后外壳之间有效的空腔体积内，通过“8”字形结构获得尽可能大的混合腔体积及气流过流面积，提高了空间的利用率，降低了背压值；尿素液滴在混合腔内可以获得更大的热解、混合区域，使得尿素液滴可以充分地热解、混合，避免形成尿素结晶、造成尿素结晶堆积，保证了NO_x的转化效率，确保尾气正常流动，保证发动机的正常工作。

作为上述技术方案的进一步改进：

筒体的上端筒口为第一喇叭口，第一喇叭口外大内小。

本发明的筒体的第一喇叭口对进入混合腔的尾气气流有一个导流作用，使得尾气气流平稳地改变流动方向，有利于提高气流流速的均匀性，避免产生涡流效应，减少气流噪声的产生，同时气流流动面积的由大向小缩减，气流从第一喇叭口进入后，流速迅速增加，更利于尾气气流与尿素液滴的混合，使尿素液滴充分吸热挥发，避免形成尿素结晶。

进气口的上部设置有挡板。