[发明专利]尿素超音速射流喷射器结构及发动机SCR尾气排放后处理系统

权利要求书

1.尿素超音速射流喷射器结构，其特征在于，包括：

对尿素计量喷射的一级喷射机构；

将计量尿素雾化的二级喷射机构；

一级喷射机构和二级喷射机构之间构建密闭的混合腔，混合腔设置为能够额外通入流体与一级喷射机构喷射的尿素混合形成混合流体后直接被二级喷射机构喷出。

2.如权利要求1所述的尿素超音速射流喷射器结构，其特征在于，所述一级喷射机构的喷射口端面与二级喷射机构入口端面之间的距离为-50mm～50mm。

3.如权利要求1所述的尿素超音速射流喷射器结构，其特征在于，所述一级喷射机构与二级喷射机构的布置方式为：同轴设置或轴向平行设置或轴交叉设置或轴向空间交叉设置。

4.如权利要求1所述的尿素超音速射流喷射器结构，其特征在于，所述二级喷射机构：

A：通过至少一段先收缩后扩张的管道结构以使得流体加速喷出而雾化：或

B：通过超声波反应单元促使流体雾化；或

A和B的结合。

5.如权利要求1所述的尿素超音速射流喷射器结构，其特征在于，还包括连接至一级喷射机构的尿素输入端和混合腔的流体通入端的调压单元，分别用于稳定通入尿素的压力和稳定通入流体的压力；

其中：

所述调压单元为单一的调压阀，调压阀使用混合腔的流体通入端的压力平衡一级喷射机构尿素输入端的压力从而形成稳定背压调节的结构；

或所述调压单元为多个调压阀，分别调节混合腔的流体通入端的压力和一级喷射机构尿素输入端的压力。

6.发动机SCR尾气排放后处理系统，其特征在于，包括：

若干权利要求1～5任一所述尿素超音速射流喷射器结构；

尿素溶液供给系统，其向尿素超音速射流喷射器结构通入尿素；

压缩气体供给系统，其向尿素超音速射流喷射器结构的混合腔通入流体；

催化器，其为尾气和尿素超音速射流喷射器结构喷射的流体提供反应空间。

7.如权利要求6所述的发动机SCR尾气排放后处理系统，其特征在于，还包括与尿素超音速射流喷射器结构电连接电控单元，电控单元接收并柴油机的运行工况信号并根据运行工况信号控制一级喷射机构的尿素喷射量。

8.如权利要求6所述的发动机SCR尾气排放后处理系统，其特征在于，通过控制尿素超音速射流喷射器结构的混合腔额外通入流体的压力或先收缩后扩张管道结构的缩扩直径比或先收缩后扩张管道结构的数量或三者的结合使得二级喷射机构喷出的流体达到超音速或接近超音速。

9.如权利要求6所述的发动机SCR尾气排放后处理系统，其特征在于，调压单元连通至尿素溶液供应系统，用以将调压溢出的尿素溶液回排。

10.发动机SCR尾气排放后处理方法，其特征在于，包括：

稳定压力的尿素溶液被一级喷射机构计量后喷射至混合腔；

对混合腔通入气流并建立一定压力；

通过二级喷射机构将混合腔的混合流体加速喷射和/或施加超声波作用形成喷雾；

喷雾与发动机产生的尾气混合反应；

其中，通过将一级喷射机构与二级喷射机构同轴设置或轴向平行设置或轴交叉设置或轴向空间交叉设置，并限定一级喷射机构的喷射口端面与二级喷射机构入口端面之间的距离为-50mm～50mm，以缩短尿素溶液行程，使得计量的尿素被快速喷出与尾气混合。