尾气后处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种尾气后处理装置，属于发动机尾气后处理技术领域。

背景技术：

研究表明尾气后处理系统(例如选择性催化还原系统，SCR系统)管路中氨分布的均匀程度对系统的整体性能和耐久性能有重要的影响。如果氨分布不均匀会导致局部区域氨过多从而易造成氨泄漏，而在另一些氨稀薄区域造成氮氧化合物(NOx)转化效率过低。长时间氨的不均匀分布会导致催化剂老化不均匀，从而影响催化剂的整体性能。另外，尿素液滴的不均匀分布会造成局部管壁或混合结构温度过低，形成结晶，严重时会堵塞尾气管、导致发动机动力性能下降。

2016年11月23日公告的中国实用新型专利第CN205714382U揭示了一种在混合管中添加多孔管的发动机排气后处理系统。这种方案因为能够对尿素进行预先破碎，从而降低了尿素直接与管壁接触的机率，某种程度降低了尿素结晶风险。然而，该设计因为在翅片位置处并没有设置多孔管，因此尿素液滴能够直接打到翅片以及多孔管与混合管的结合处上，仍然存在结晶风险。另外，如何对多孔管进行更好的支撑也是需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种抗尿素结晶能力较强的尾气后处理装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种尾气后处理装置，其包括第一混合腔组件、位于所述第一混合腔组件的下游的第二混合腔组件以及位于所述第二混合腔组件下游的催化剂载体组件，所述第一混合腔组件包括设有第一混合腔的第一壳体、与所述第一混合腔连通的进气管以及至少部分位于所述第一混合腔内的第一混合管，所述第一混合管设有位于所述第一混合腔内的第一管体以及延伸出所述第一混合腔的第二管体，其中所述第一管体的侧壁设有位于所述第一混合腔内的若干旋流片；所述第二混合腔组件包括第二壳体以及位于所述第二壳体内的第二混合管，所述第二混合管设有正对所述第一混合管以迫使气流反向流动的导流罩，所述尾气后处理装置还包括位于所述第一混合管内的多孔管；在所述多孔管的轴向上，所述多孔管的开孔区域完全覆盖所述旋流片的长度。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一壳体设有用以安装尿素喷嘴的端壁，所述多孔管的一端固定于所述端壁的内侧，所述多孔管的另一端延伸入所述第二管体中。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述多孔管的另一端设有径向凸出的若干支撑臂，所述支撑臂固定在所述第二管体的内壁上。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述多孔管与所述第一混合管同轴设置，所述多孔管与所述第一混合管之间形成与所述旋流片相连通的环形间隙。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述进气管与所述第一混合管并排且平行布置，所述进气管设有进气锥、与所述进气锥相配合的进气多孔管以及与所述进气多孔管相配合的盲法兰板，所述进气多孔管位于所述第一混合腔内，所述进气锥位于所述进气多孔管的一侧，所述盲法兰板位于所述进气多孔管的另一侧，其中所述进气锥和所述盲法兰板均与所述第一壳体可拆卸地连接在一起。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一管体的侧壁设有位于所述旋流片与所述端壁之间的若干开孔，所述开孔与所述第一混合腔相连通。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一混合腔组件设有焊接在所述第二管体上的第一法兰，所述第二混合腔组件设有焊接在所述第二壳体上的第二法兰，所述第一法兰与所述第二法兰通过螺栓可拆卸地连接在一起。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述导流罩呈碗状，其设有弧形端壁。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第二混合腔组件设有支撑所述第二混合管的第一支撑板以及第二支撑板，所述第一支撑板与所述第二支撑板相互平行，所述第二混合管穿过所述第一支撑板与所述第二支撑板，所述第一支撑板与所述第二壳体的内壁之间设有供气流穿过的第一间隙，所述第二支撑板与所述第二壳体的内壁之间设有供气流穿过的第二间隙。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述催化剂载体组件包括选择性催化还原剂，所述催化剂载体组件与所述第二壳体可拆卸地连接在一起。

相较于现有技术，本实用新型通过在所述第一混合管内设置多孔管，且在所述多孔管的轴向上，所述多孔管的开孔区域完全覆盖所述旋流片的长度，如此设置，可以保护喷射锥角，尽可能地避免尿素液滴直接打在旋流片上，从而降低结晶风险。通过设置多孔管对旋流片的位置处进行保护，也为旋流片长度设计提供了更好的灵活性。另外，通过调整多孔管与旋流片重叠区域的孔径，能够对多孔管的内、外流量进行调节，从而更多地利用管内的热量，提高流速，进而加速尿素破碎，提高第一混合管的抗结晶能力。

附图说明

图1是本实用新型尾气后处理装置的立体示意图。

图2是图1的部分立体分解图。

图3是图2中第一混合腔组件的部分立体分解图。

图4是图3进一步的立体分解图。

图5是图4中多孔管的立体图。

图6是图2中第二混合腔组件的立体分解图。

图7是图6另一角度的立体分解图。

图8是图1的右视图。

图9是沿图8中A-A线的剖面示意图。

具体实施方式

请参图1至图9所示，本实用新型揭示了一种尾气后处理装置100，用以处理发动机的尾气。所述尾气后处理装置100包括第一混合腔组件1、位于所述第一混合腔组件1的下游的第二混合腔组件2以及位于所述第二混合腔组件2下游的催化剂载体组件3。在本实用新型图示的实施方式中，所述催化剂载体组件3包括选择性催化还原剂。

所述第一混合腔组件1包括设有第一混合腔10的第一壳体11、与所述第一混合腔10连通的进气管12以及至少部分位于所述第一混合腔10内的第一混合管13。所述进气管12与所述第一混合管13并排且平行布置。所述进气管12设有进气锥121、与所述进气锥121相配合的进气多孔管122以及与所述进气多孔管122相配合的盲法兰板123。所述进气多孔管122位于所述第一混合腔10内，所述进气锥121位于所述进气多孔管122的一侧，所述盲法兰板123位于所述进气多孔管122的另一侧。所述进气锥121与所述盲法兰板123均与所述第一壳体11可拆卸地连接在一起。如此设置，通过调换所述进气锥121与所述盲法兰板123的安装位置，可以对进气管12的进气方向进行调整，从而适应不同的安装要求。另外，所述第一壳体11设有用以安装尿素喷嘴(未图示)以向所述第一混合管13中喷射尿素的端壁114。

所述第一混合管13设有位于所述第一混合腔10内的第一管体131以及延伸出所述第一混合腔10的第二管体132，其中所述第一管体131的侧壁设有位于所述第一混合腔10内的若干旋流片1311以及位于所述旋流片1311与所述端壁114之间的若干开孔1312，其中所述开孔1312与所述第一混合腔10相连通。在本实用新型图示的实施方式中，所述第一混合管13呈圆筒状，所述第一壳体11设有圆弧状的上表面115，从而使所述上表面115与所述第一混合管13之间形成弧形的腔体，以利于形成旋流。所述第一混合腔组件1还设有焊接在所述第二管体132上的第一法兰116。

所述第二混合腔组件2包括第二壳体21、位于所述第二壳体21内的第二混合管23以及用以支撑所述第二混合管23的第一支撑板24以及第二支撑板25。所述第一支撑板24与所述第二支撑板25相互平行。所述第二混合腔组件2设有焊接在所述第二壳体21上的第二法兰211。所述第一壳体11与所述第二壳体21相互隔开，所述第一法兰116与所述第二法兰211通过螺栓212可拆卸地连接在一起。如此设置，本实用新型通过将第一混合管13的第一管体131设置在第二壳体21的外部且通过第一壳体11进行遮罩，因此第一管体131上的旋流片1311的结构设计(例如旋流片1311的长度、开设密度等)可以根据设计要求灵活调整，避免了现有技术中将第一混合管13整个设计在单一壳体中所造成的尺寸限制。换言之，第一管体131上的混合结构能够独立设计，避免受到整个壳体的尺寸限制。另外，通过调整所述第一法兰116与所述第二法兰211螺栓连接时的配合孔位，可以调整所述第二混合腔组件2与所述第一混合腔组件1的安装角度位置，从而适应不同的安装要求。

请参图9所示，所述第一混合管13的第二管体132至少部分延伸入所述第二混合管23中，所述第二混合管23设有正对所述第一混合管13以迫使气流反向流动的导流罩231。在本实用新型图示的实施方式中，所述导流罩231呈碗状，其设有弧形端壁2311。所述第二管体132与所述第二混合管23之间设有第一混合空间232，所述第二混合管23与所述第二壳体21之间设有第二混合空间233。所述第二混合管23穿过所述第一支撑板24以及所述第二支撑板25。所述第一支撑板24与所述第二壳体21的内壁之间设有供气流穿过的第一间隙241。所述第二支撑板25与所述第二壳体21的内壁之间设有供气流穿过的第二间隙251。

请参图4、图5及图9所示，本实用新型的尾气后处理装置100还包括位于所述第一混合管13内的多孔管14。所述多孔管14与所述第一混合管13同轴设置，并在所述多孔管14与所述第一混合管13之间形成环形间隙15，所述环形间隙15与所述旋流片1311相连通。所述多孔管14的一端固定于所述端壁114的内侧，所述多孔管14的另一端延伸入所述第二管体132中。在本实用新型图示的实施方式中，所述多孔管14的另一端设有径向凸出的若干支撑臂141，所述支撑臂141固定在所述第二管体132的内壁上。在所述多孔管14的轴向上，所述多孔管14的开孔区域S1完全覆盖所述旋流片1311的长度S2。如此设置，可以保护喷射锥角，尽可能地避免尿素液滴直接打在旋流片1311上，从而降低结晶风险。而且，通过设置多孔管14对旋流片1311的位置处进行保护，也为旋流片1311长度设计提供了更好的灵活性。另外，通过调整多孔管14与旋流片1311重叠区域的孔径，能够对多孔管14的内、外流量进行调节，从而更多地利用管内的热量，提高流速，进而加速尿素破碎，提高第一混合管13的抗结晶能力。再者，通过将支撑臂141远离所述端壁114以设置在喷射锥角之外，可以避免尿素直接打在支撑臂141上，从而也降低了结晶风险。通过对多孔管14的两端进行支撑，也提高了其可靠性。

当发动机的尾气自进气管12进入第一混合腔10内时，绝大部分的尾气在旋流片1311的导引下旋转进入第一混合管13以及多孔管14，少量的尾气自开孔1312进入第一混合管13。当满足喷射条件时，尿素喷嘴向第一混合管13中喷射尿素，雾化的尿素液滴与发动机的尾气一起混合并向下游旋转。请参图9中的虚线箭头所示，随后，在导流罩231的作用下迫使气流沿着第一混合空间232反向(例如向上游)流动；反向之后的气流沿着第二混合空间233，并穿过第一间隙241与第二间隙251到达位于下游的催化剂载体组件3。如此设置，增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性，降低了尿素结晶的风险。

另外，以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。