尾气后处理装置的制作方法

本发明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。

现有技术中混合管与双层管的组合能够较好的提高尿素液滴与尾气的混合效果。但是，受限于空间，往往难以对混合管进行优化设计，从而应用范围受到一定程度的限制。

因此，有必要提供一种新型的尾气后处理装置，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种混合结构能够独立设计的尾气后处理装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：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，所述第一壳体与所述第二壳体相互隔开。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一壳体设有第一法兰，所述第一混合腔组件设有与所述进气管相固定的第二法兰，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。

作为本发明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多孔管以及与所述多孔管相配合的盲法兰板，所述多孔管位于所述第一混合腔内，所述进气锥位于所述多孔管的一侧，所述盲法兰板位于所述多孔管的另一侧，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。

作为本发明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以向所述第一混合管中喷射尿素的安装座；所述第一管体的侧壁设有靠近所述旋流片的若干开孔，所述开孔靠近所述安装座且与所述第一混合腔相连通。

作为本发明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三法兰，所述第二混合腔组件设有焊接在所述第二壳体上的第四法兰，所述第三法兰与所述第四法兰通过螺栓可拆卸地连接在一起。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二管体与所述第二混合管之间设有第一混合空间，所述第二混合管与所述第二壳体之间设有第二混合空间。

作为本发明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。

作为本发明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，所述第二混合管穿过所述第一支撑板，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。

作为本发明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二支撑板，所述第二混合管穿过所述第二支撑板，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。

作为本发明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，本发明通过将所述第一壳体与所述第二壳体相互隔开，第一混合管的第一管体设置在第二壳体的外部且通过第一壳体进行遮罩，因此第一管体上的旋流片的结构设计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整个设计在单一壳体中所造成的尺寸限制。

附图说明

图1是本发明尾气后处理装置于第一实施方式中的立体示意图。

图2是图1的部分立体分解图。

图3是图2中部分第一混合腔组件的立体分解图。

图4是图3另一角度的立体分解图。

图5是图1的部分立体分解图，其中第二混合腔组件被分解出来。

图6是图5中第二混合腔组件进一步的立体分解图。

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。

图10是本发明尾气后处理装置于第二实施方式中的立体示意图。

图11是图10的部分立体分解图。

图12是图11中部分第一混合腔组件的立体分解图。

图13是图12另一角度的立体分解图。

图14是图10的部分立体分解图，其中第二混合腔组件被分解出来。

图15是图10的右视图。

图16是沿图15中b-b线的剖面示意图。

具体实施方式

请参图1至图9所示，本发明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。在本发明图示的实施方式中，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。在本发明的第一实施方式中，所述第一壳体11设有第一法兰111，所述第一混合腔组件1设有与所述进气管12相固定的第二法兰112，所述第一法兰111与所述第二法兰112通过螺栓113可拆卸地连接在一起。如此设置，通过调整安装方向可以对进气管12的方向进行调整，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中喷射尿素的安装座114。

请参图2至图5以及图9所示，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的侧壁设有若干旋流片1311以及位于所述旋流片1311的两侧且靠近所述旋流片1311的若干开孔1312，其中位于一侧的所述开孔1312靠近所述安装座114且与所述第一混合腔10相连通。在本发明图示的实施方式中，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上的第三法兰116。

请参图5至图9所示，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上的第四法兰211。所述第一壳体11与所述第二壳体21相互隔开，所述第三法兰116与所述第四法兰211通过螺栓212可拆卸地连接在一起。如此设置，本发明通过将第一混合管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，通过调整所述第三法兰116与所述第四法兰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。在本发明图示的实施方式中，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10至图16所示，在本发明第二实施方式中的尾气后处理装置100与第一实施方式大致相同，区别在于进气管12的结构、安装方向以及安装方式。在本发明第二实施方式中，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相配合的多孔管122以及与所述多孔管122相配合的盲法兰板123。所述 多孔管122位于所述第一混合腔10内，所述进气锥121位于所述多孔管122的一侧，所述盲法兰板123位于所述多孔管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。

请参图11至图16所示，在本发明图示的第二实施方式中，所述催化剂载体组件3包括选择性催化还原剂，所述催化剂载体组件3与所述第二壳体21可拆卸地连接在一起。

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，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及图16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发明而并非限制本发明所描述的技术方案，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发明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发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。