[发明专利]一种SCR尿素溶液混合器

说明书

本发明公开了一种SCR尿素溶液混合器。混合器为设置于机动车尾气出口的气体贯通结构筒体，混合器内尿素溶液喷射与尾气经第一次混合后，连续再与尾气进行至少一次混合；其中，第一次混合是尿素溶液沿尾气流向相切喷射后进行径向螺旋混合，后续混合是第一次混合气流沿径向喷射与尾气进行至少一次再混合。本发明混合器采用螺旋导流板对进入混合器中的雾化状尿素溶液和尾气进行导向并第一次雾化分解，然后进行第二次雾化热分解并导向进入均流管，经外侧补充尾气气流加入，经均流板进行第三次分解。本发明混合器混合行程更合理，延长了尿素溶液与尾气的混合途径，混合更均匀充分，尿素热分解更好，避免结晶风险，提升对尾气中NOx的转化效率。

技术领域

本发明属于机动车尾气净化处理技术领域，涉及机动车尾气净化处理技术中的一种SCR尿素溶液混合器。

背景技术

随着尾气排放法规要求的越来越严格，为适应国Ⅳ排放标准规定的需求，重型柴油机排气的后处理系统中采用了“SCR”技术，所谓“SCR”技术是运用选择性催化还原化学原理来实现尾气后处理净化的技术，SCR处理技术能够有效地降低了柴油机NOx的排放，达到了排放标准。

在SCR技术中，混合器是用于柴油机尾气和喷射尿素溶液进行雾化分解的主要混合装置，现有混合器采用螺旋叶片对进入混合器中的尿素溶液和柴油机尾气进行导向雾化分解，由于螺旋叶片行程路径较短，这结构易产生尿素结晶，尿素溶液与尾气混合均匀性差，导致NOx转化效率低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明公开了一种SCR尿素溶液混合器。本发明混合器能够充分利用发动机尾气气流对尿素溶液的分解和热交换，促使进入混合器的尿素溶液与发动机尾气能够充分雾化分解，防止尿素结晶，通过CFD软件分析，气流均匀性和氨气均匀性等满足国Ⅳ排放标准。

本发明通过以下技术方案实现：

SCR尿素溶液混合器，混合器为设置于机动车尾气出口的气体贯通结构筒体，其特征在于：混合器内尿素溶液喷射与尾气经第一次混合后，连续再与尾气进行至少一次混合；其中，第一次混合是尿素溶液沿尾气流向相切喷射后进行径向螺旋混合，后续混合是第一次混合气流沿径向喷射与尾气进行至少一次再混合。

本发明SCR尿素溶液混合器第一次混合和至少一次再混合由设置于筒体内的前段和后段完成；前段至后段依次由与筒体内壁连接的前隔板、后隔板、均流板分隔构成；

前隔板与后隔板之间设置螺旋结构的第一导流板，第一导流板由外周向中心渐变缩径，尿素喷嘴座设置于筒体壁并沿第一导流板外周切向布置，第一导流板中心设置前端开口、后端封闭轴向布置的小均流管；前隔板于第一导流板螺旋入口前端设置缺口结构的第一进气孔，中心设置与小均流管开口端连接的圆形第六进气孔，周边设置与后段连通的第五进气孔；后隔板于周边设置与第五进气孔匹配并与后段连通的第三进气孔，中心设置直径大于小均流管直径并与后段的大均流管连接的第二进气孔；所述小均流管管壁和后端封闭端盖设置均匀布置的气孔，小均流管后端与后隔板同平面或伸入后段大均流管中；

后隔板与均流板之间设置大均流管和扩气锥盖；大均流管前端开口、后端封闭沿轴向布置，前端开口与后隔板第二进气孔连接固定，封闭后端与均流板位于同一平面，管壁和封闭端盖设置均匀布置的气孔；扩气锥盖为圆锥结构，圆锥小端与大均流管前端开口同时与后隔板第二进气孔连接固定，圆锥大端与筒体周壁密封连接固定并位于大均流管封闭后端前部，圆锥表面设置均匀布置的气孔；均流板表面设置对称的出气孔。

进一步所述大均流管与扩气锥盖之间固定设置有扰流装置，扰流装置由前、后夹板与前、后夹板之间的导叶构成具有大小端的锥形结构，构成大端的后夹板表面设置气孔，导叶为曲面结构有数组并沿轴向布置构成径向漩涡的气流导向结构。