Scr系统尿素喷嘴的防结晶装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机尾气处理技术领域，特别涉及一种SCR系统尿素喷嘴的防结晶
目.ο
【背景技术】
[0002]SCR (Selective Catalytic Reduct1n，选择性催化还原)，是指利用催化剂将柴油发动机尾气中的氮氧化物催化还原成氮气和水的技术，对于采用尿素水溶液(通常浓度为32.5%，以下简称尿素)作为SCR反应物的发动机尾气后处理系统来说，最终都需要将尿素雾化后喷入排气管使其参与催化还原反应，但当尿素喷雾从喷嘴喷出与高温排气直接接触后，其中的水分快速蒸发容易导致尿素结晶并附着在喷嘴小孔周围，从而堵塞喷嘴，这在小剂量喷射阶段尤为明显。
[0003]目前市场上的解决喷嘴堵塞的装置大致有两种，一种是在喷嘴周围包裹陶瓷隔热材料，尽可能减少喷嘴本体从排气管中吸收的热量，从而减少喷口传递给尿素喷雾的热量避免其中水分过早蒸发。但由于结构限制，喷口最终仍会直接与高温排气接触，无法彻底解决问题。另一种是在排气管上增加支管，并将喷嘴布置在支管内，使尿素喷雾从支管喷出后再进入主排气管。通过支管增加喷嘴与主排气管的距离，达到降低喷嘴周边气流温度的目的。同时喷头总成内设置水循环管道，利用发动机冷却水对喷头进行降温，避免喷嘴温度太高使尿素在喷口处蒸发结晶。这种方案的缺点是:排气管上需专门增加支管，制作复杂，互换性与通用性不好；喷头内部采用水冷系统管道复杂，制造成本高且对密封要求高，一旦水冷管路出现泄漏，则可能导致发动机冷却系统水压低进而导致发动机无法正常工作；此外，此种方案喷口仍会直接与高温排气接触。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种可以防止SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置。
[0006]本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，本发明是SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置，其特点是:包括电磁阀、涡流管总成、喷头总成，所述涡流管总成的进气口设置有电磁阀，所述涡流管总成一端通过冷气管道与喷头总成连接，另一端通过热气管道与喷头总成连接，所述喷头总成还设有尿素进口，该喷头总成的末端设有尿素喷口、热气喷口、冷气喷口，所述尿素喷口嵌合在冷气喷口中，所述冷气喷口嵌合在热气喷口中。
[0007]本发明SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是:
1、所述涡流管总成包括涡流室、涡流管进气口，所述涡流室中设置有半开口腔体，所述腔体为进气喷嘴，所述进气喷嘴与涡流管进气口相连；
2、所述热气管道上设有用于调节热气输出量电控调节阀； 3、所述热气管道和冷气管道在喷头总成上设有隔热层，所述隔热层为隔热陶瓷，该隔热陶瓷外部包裹有不锈钢
4、所述涡流室还包括冷气分离口，所述冷气分离口位于涡流室的前端与冷气管道相连。
[0008]与现有技术相比，本发明产生的双层气幕可隔离喷嘴处的尿素喷雾与排气管内的高温气体，从而延迟喷嘴处的尿素喷雾与高温直接接触的时间，降低喷嘴处结晶堵塞的风险；无需额外的排气管支管，可简化尿素喷头安装支座结构；该装置产生的冷气还可用来冷却喷头总成，从而避免使用复杂的水冷系统，热气可用来加热进入排气管之前的尿素，减少其进入排气管后所吸收的热量，有利于尿素热解反应发生从而保证SCR的还原效果，该装置简单、可靠地同时实现了制冷、加热的效果，生产和维护成本低。
[0009]
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意图。
[0011]图2是祸流管总成结构示意图。
[0012]图3是喷头总成结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成其权力的限制。
[0014]实施例1，参照图1、图2、图3，包括电磁阀3、涡流管总成2、喷头总成8，所述涡流管总成2的进气口 4设置有电磁阀，所述涡流管总成2 —端通过冷气管道I与喷头总成8连接，另一端通过热气管道6与喷头总成8连接，所述喷头总成8还设有尿素进口 7，该喷头总成8的末端设有尿素喷口 15、热气喷口 13、冷气喷口 14，所述尿素喷口 15嵌合在冷气喷口 14中，所述冷气喷口 14嵌合在热气喷口 13中。
[0015]实施例2，实施例1所述的SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置:所述涡流管总成包括涡流室11、涡流管进气口 10，所述涡流室11中设置有半开口腔体，所述腔体为进气喷嘴12，所述进气喷嘴12与涡流管进气口 10相连；
实施例3，实施例1所述的SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置:所述热气管道6上设有用于调节热气输出量电控调节阀5 ;
实施例4，实施例1所述的SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置:所述热气管道6和冷气管道I在喷头总成8上设有隔热层，所述隔热层为隔热陶瓷，该隔热陶磁陶瓷外部包裹有不锈钢。
[0016]实施例5，实施例2所述的SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置:所述涡流室11还包括冷气分离口 9，所述冷气分离口 9位于涡流室11的前端与冷气管道I相连。
[0017]在使用过程中，在图1、图2中利用气管将压缩空气从进气管4经电磁阀3引入涡流管总成2，当电磁阀3打开时压缩空气进入涡流管总成时会在其内部出现涡旋温度分离现象效应，从而将压缩气体分为冷气流及高速热气流，冷气流从冷气管道I输出，热气流从热气管道6输出，尿素从尿素进口 7进入喷头总成8最终喷出环状气幕保护的尿素喷雾。涡流管总成2与热气管道6之间设有电控调节阀5，通过向其输入开度调整信号可调整冷、热气流的流量分配比例，从而改变冷、热气出口温度。
[0018]图2是涡流管总成结构示意，当压缩空气经过涡流管进气口 10经过进气喷嘴I膨胀后会以亚音速或超音速沿切线方向进入涡流室11并形成自由涡流，涡流内外层气流进行动能交换后将会分为冷气流和热气流，冷气流从冷气分离孔9流出，热气流经过电控调节阀5后从热气管道)排出，通过电信号调节电控调节阀5的开度会改变热气流的输出量，进而改变冷、热气体的温度。
[0019]当冷、热气流以及尿素分别进入喷头总成8之后通过各自独立的管道输送到喷头末端，管道与高温尾气之间通过不锈钢包裹的隔热陶瓷进行隔热保护，热气流通过环状的热气喷口 13喷出形成热气幕18，冷气流从冷气喷口 14喷出形成冷气幕17，尿素从尿素喷口 15喷出形成尿素喷雾16，冷、热气幕将尿素喷雾与高温尾气在一定范围内隔离。
【主权项】
1.SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置，其特征在于:包括电磁阀、涡流管总成、喷头总成，所述涡流管总成的进气口设置有电磁阀，所述涡流管总成一端通过冷气管道与喷头总成连接，另一端通过热气管道与喷头总成连接，所述喷头总成还设有尿素进口，该喷头总成的末端设有尿素喷口、热气喷口、冷气喷口，所述尿素喷口嵌合在冷气喷口中，所述冷气喷口嵌合在热气喷口中。2.根据权利要求1所述SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置，其特征在于:所述涡流管总成包括涡流室、涡流管进气口，所述涡流室中设置有半开口腔体，所述腔体为进气喷嘴，所述进气喷嘴与涡流管进气口相连。3.根据权利要求1所述的SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置，其特征在于:所述热气管道上设有用于调节热气输出量电控调节阀。4.根据权利要求1所述的SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置，其特征在于:所述热气管道和冷气管道在喷头总成上设有隔热层，所述隔热层为隔热陶瓷，该隔热陶瓷外部包裹有不锈钢。5.根据权利要求2所述的SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置，其特征在于:所述涡流室还包括冷气分离口，所述冷气分离口位于涡流室的前端与冷气管道相连。
【专利摘要】本发明SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置，包括电磁阀、涡流管总成、喷头总成，所述涡流管总成的进气口设置有电磁阀，所述涡流管总成一端通过冷气管道与喷头总成连接，另一端通过热气管道与喷头总成连接，所述喷头总成还设有尿素进口，该喷头总成的末端设有尿素喷口、热气喷口、冷气喷口，所述尿素喷口嵌合在冷气喷口中，所述冷气喷口嵌合在热气喷口中。可将压缩气体转化为冷、热气流，冷气流可用于冷却喷头总成内的部件，热气流可用于加热尿素，这两种气流最终通过喷口产生气幕隔离喷嘴处的尿素喷雾与高温尾气，可最大程度避免喷口处产生尿素结晶，同时简单、可靠地在不同位置实现了制冷、加热的效果，系统的生产和维护成本低。
【IPC分类】F01N3/28
【公开号】CN105041432
【申请号】CN201510476481
【发明人】赵伟, 檀荣科, 王用林, 孙克亮
【申请人】茵卡排放控制系统（江苏）有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月6日