一种发动机尿素混合器的制作方法

本发明涉及发动机尾气后处理装置技术领域，更具体地说，它涉及一种发动机尿素混合器。

背景技术：

目前，柴油发动机排放nox后处理系统采用选择性还原(scr)，该系统的工作原理是将还原剂(浓度为32.5％的尿素溶液)喷入发动机排气管，尿素受热分解成nh3，nh3和nox在scr催化器内部反应生成n2和水，从而达到降低发动机nox排放的目的。混合器在整个系统中的作用至关重要，决定了尿素与尾气的混合效果，从而影响整个系统的性能。

现有的尿素混合器多为一根直通长管，并且混合器的内部没有任何可促进尿素与尾气混合的机械结构，此类混合器虽然结构简单，但是混合效果很差。

现有的混合器具有以下缺点：

1、由于没有可促进尿素与尾气混合的结构，因此，整个喷射系统对喷嘴的雾化能力要求变高，从而造成喷嘴的制造难度加大，增加了喷嘴的制造成本；

2、为了使尿素与尾气的混合时间达到充分混合的效果，混合器的长度会设计的很长，而且，由于尿素具有强腐蚀性，因此，混合管的材料需要是耐腐蚀性高的不锈钢材料，从而造成混合器的耗材大，成本高，系统体积变大的问题；

3、由于混合器为一根直通长管，因此，混合器内的尾气流动很慢，尾气容易在尿素喷嘴表面或者混合管内壁形成结晶，造成管路堵塞的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种发动机尿素混合器，应用于尾气后处理中，使还原剂与发动机排气充分混合均匀，合理的优化了柴油机后处理系统的结构布置。

本发明采用的技术方案是：一种发动机尿素混合器，包括套管，所述的套管内垂直插接有混合管，所述的混合管与套管之间设有将二者相连以将套管分隔为进气端口和出气端口的阻流挡板，所述的混合管上部外围设有多个将进气端口和出气端口连通的通气孔，每个所述的通气孔一侧均设有向外倾斜布置的斜板，所述出气端口一侧的套管内还设有与套管内壁相连的扰流板；所述的混合管顶部通过盖板连接有用于安装喷嘴的喷嘴座。

作为进一步地改进，所述的阻流挡板包括第一阻流板、第二阻流板和第三阻流板，所述的第二阻流板水平安装在混合管的中部外围，所述的第一阻流板、第三阻流板均竖直布置，且所述第一阻流板的顶部与第二阻流板连接，所述第一阻流板的下部外围与套管内壁连接，所述第三阻流板的底部与第二阻流板连接，所述第三阻流板的下部外围与套管内壁连接。

进一步地，所述的第一阻流板为中部向进气端口一侧凸起的u形板，相应的，所述的第三阻流板为中部向出气端口一侧凹陷的u形板。

进一步地，所述的混合管底部设有钢丝球。

进一步地，所述的扰流板中心设有集气槽，所述的集气槽内开设有多个出气孔。

进一步地，所述集气槽外围的扰流板上还均匀设有多个扰流槽。

进一步地，所述的通气孔为沿混合管的轴向延伸的长孔，相应的，所述的斜板为沿混合管的轴向延伸的长板。

进一步地，所述通气孔上方的混合管上还开设有多个辅助进气孔。

进一步地，所述混合管的轴心线与套管的轴心线垂直并相交。

有益效果

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明的发动机尿素混合器，应用于尾气后处理中，在套管内增加与其垂直布置的混合管，通过阻流挡板、通气孔和斜板的设计，使尾气先经过阻流挡板改变流向，再经过斜板的阻挡以螺旋气流的形式进入混合管内与尿素接触，使还原剂与发动机排气充分混合均匀，缩短了混合器的长度，减少了生产材料和成本，以及整个喷射系统的体积，合理的优化了柴油机后处理系统的结构布置。

2、本发明通过在出气端口一侧的套管内再增设扰流板，使得混合后的混合气体再次经过撞击扰流而排出，进一步提高混合效果，并且扰流板上设置扰流槽，可再次撞击气流和改变气流流向，进一步提高混合效果。

3、本发明在混合管底部还设置钢丝球，满足气体通过要求的同时，进一步提高混合效果，同时可以过滤部分尾气中的杂质，进一步提高排放效果。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的左视结构示意图；

图3为本发明的右视结构示意图；

图4为本发明中混合管安装的俯视结构示意图；

图5为本发明的零件爆炸图。

其中：1-套管、2-混合管、3-进气端口、4-出气端口、5-通气孔、6-斜板、7-扰流板、8-盖板、9-喷嘴座、10-第一阻流板、11-第二阻流板、12-第三阻流板、13-钢丝球、14-集气槽、15-出气孔、16-扰流槽、17-辅助进气孔。

具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。

参阅图1-5所示，本发明的一种发动机尿素混合器，包括套管1，套管1为中空管道，用于与尾气排放管连接，在套管1内垂直插接有混合管2，混合管2为中空管道，在混合管2与套管1之间设有将二者相连以将套管1分隔为进气端口3和出气端口4的阻流挡板，阻流挡板将套管1隔绝成两个封闭的腔体，在混合管2上部外围设有多个将进气端口3和出气端口4连通的通气孔5，使得尾气仅通过通气孔5进入混合管2中并排到出气端口4中，在每个通气孔5一侧均设有向外倾斜布置的斜板6，尾气经过斜板6阻挡，斜向切入混合管2中，并形成螺旋气流，在出气端口4一侧的套管1内还设有与套管1内壁相连的扰流板7，扰流板7可以对混合后的气体进行阻挡、撞击而进一步提高混合效果；在混合管2顶部通过盖板8连接有用于安装喷嘴的喷嘴座9，便于尿素喷嘴的安装，确保尿素能够喷入混合管2中与尾气接触混合反应。

具体的，其阻流挡板包括第一阻流板10、第二阻流板11和第三阻流板12，其中，第二阻流板11水平安装在混合管2的中部外围，第一阻流板10、第三阻流板13均竖直布置，且第一阻流板10的顶部与第二阻流板11连接，第一阻流板10的下部外围与套管1内壁连接，第三阻流板12的底部与第二阻流板11连接，第三阻流板12的下部外围与套管1内壁连接，三块阻流板阻断尾气流通，可引导尾气从混合管2的通气孔5进入，达到改变气流流向的目的。

优选的，其第一阻流板10为中部向进气端口3一侧凸起的u形板，废气撞击凸起的u形板，起到对气流碰撞分散的作用，相应的，第三阻流板12为中部向出气端口4一侧凹陷的u形板，废气撞击凹陷的u形板，起到对气流汇集导流的作用，从而引入通气孔5。

优选的，在混合管2底部设有钢丝球13，该钢丝球13为不锈钢丝球，可通过在混合管2底部固定安装支架来支撑钢丝球13，以便于拆装更换，通过钢丝球13的设置，满足气体通过要求的同时，进一步提高混合效果，同时可以过滤部分尾气中的杂质，进一步提高排放效果。

优选的，扰流板7为与套管1内壁相适配的圆板，在扰流板7中心设有集气槽14，集气槽14为圆形凹槽，可将混合气流汇集至扰流板7的中心，在集气槽14内开设有多个出气孔15，方便混合气排出。

优选的，在集气槽14外围的扰流板7上还均匀设有多个扰流槽16，扰流槽16的截面由两段离心率不同抛物线组成，当混合气撞击扰流板7后进入扰流槽16，再反流出扰流槽16，最后从集气槽14中排出，可再次撞击气流和改变气流流向，进一步提高混合效果。

优选的，其通气孔5为沿混合管2的轴向延伸的长孔，相应的，斜板6为沿混合管2的轴向延伸的长板，确保进气流量。

优选的，在通气孔5上方的混合管2上还开设有多个辅助进气孔17，辅助进气，确保进气流量。

优选的，其混合管2的轴心线与套管1的轴心线垂直并相交，增加混合管2的体积，从而增加尾气与尿素的混合体积，进一步提高混合效果。

本发明的发动机尿素混合器在使用时，尾气从进气端口3进入套管1中，在第一阻流板10、第二阻流板11和第三阻流板12的阻挡下被改变方向，并被引向通气孔5而进入混合管2内，使得尾气以螺旋气流的形式进入混合管2中，此时，尿素喷嘴向混合管2内喷射尿素与尾气接触反应混合；然后混合后的混合气沿着混合管2底部流动并经过钢丝球13而排出到出气端口4，混合气继续流动至扰流板7中，再次撞击扰流槽16后汇集至集气槽14，并从出气孔15排出，从而达到尾气处理的目的。本发明的发动机尿素混合器，应用于尾气后处理中，在套管内增加与其垂直布置的混合管，通过阻流挡板、通气孔和斜板的设计，使尾气先经过阻流挡板改变流向，再经过斜板的阻挡以螺旋气流的形式进入混合管内与尿素接触，使还原剂与发动机排气充分混合均匀，缩短了混合器的长度，减少了生产材料和成本，以及整个喷射系统的体积，合理的优化了柴油机后处理系统的结构布置。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。