一种满足国六标准U型封装SCR系统高效混合扰流装置的制作方法

文档序号:20490535发布日期:2020-04-21 22:00阅读:118来源:国知局
一种满足国六标准U型封装SCR系统高效混合扰流装置的制作方法

本申请涉及尾气处理领域,具体而言,涉及一种满足国六标准u型封装scr系统高效混合扰流装置。



背景技术:

采用scr(selectivecatalyticreduction,选择性催化还原)技术路线,利用尿素分解形成氨气,然后将氨气与汽车尾气混合后,再通过scr催化剂,从而去除汽车尾气中的氮氧化物时,通过机内净化技术pm可降至法规要求,但nox排放会显著增高,需要依靠scr后处理系统将nox降至法规标准水平。

自2019年7月1日起,我国开始实行国六标准。因此,对于混合扰流装置的要求越来越高。

目前常见的混合扰流装置尿素与废气混合均匀性差,导致scr催化剂的转换效率低,另有的一些scr后处理系统结构复杂,体积较大,限制了其应用范围。



技术实现要素:

本申请实施例的目的在于提供一种满足国六标准u型封装scr系统高效混合扰流装置,其旨在改善现有的利用scr催化剂处理尾气时效率低的问题。

第一方面,本申请提供一种混合扰流装置,包括:

壳体,具有腔体,壳体上设置有入孔,用于喷入尿素;

隔板,设置在腔体内,用于将腔体分隔成第一腔体和第二腔体;隔板上设置有通孔;入孔连通于第一腔体;第一腔体具有进气口,用于使尾气进入到第一腔体;第二腔体具有出气口,用于使从第一腔体进入到第二腔体的气体排出;

管道,管道设置在出气口内,并延伸至第二腔体内;以及

引流板,设置在隔板和管道之间;引流板用于将第二腔体分隔成相互连通的第一区域和第二区域,通孔连通于第一区域,管道的管道出口位于第二区域。

该装置,通过设置引流板,使得从第一腔体经过通孔进入到第二腔体的氨气和尾气能够按照引流板引导的方向,先进入第二腔体的第一区域,然后再进入第二腔体的第二区域,并从第二区域的管道出口排出。在此过程中,由于需要依次经过第一区域和第二区域,能够使得氨气和尾气充分混合,从而能够提高气体混合的均匀性,进而提高混合气体与后续scr催化剂反应的反应效率。

在本申请的其他实施例中,上述引流板的延伸方向由隔板的第一端向隔板的第二端延伸。

通过将上述的引流板的延伸方向由隔板的第一端向隔板的第二端延伸,能够使得气体均先向一个方向移动,然后再绕过管道从管道出口排出,从而能够增加气体在第二腔体内的混合时间,使得气体混合的更加均匀。

在本申请的其他实施例中,上述第二腔体具有第一壁体和相对的第二壁体,管道的一端连接于第二壁体,以使第二壁体封堵管道的一个端口;

第二腔体的出气口设置在第一壁体上,管道的另一端设置在出气口内,以封堵出气口;

管道出口开设在管道的壁体上;环绕管道周向形成气流通道,以使气体从第一区域进入到第二区域必须经过气流通道,然后从管道出口排出。

通过将管道的一端连接于第二壁体,另一端设置在第一壁体上的出气口内,使得气体需要绕管道一圈后,才能够从管道出口排出,从而能够增加气体在第二腔体内的混合时间,并且该气流通道使得气流内部产生漩涡,极大地增强混合效果。

在本申请的其他实施例中,上述引流板的一侧连接于第一壁体,另一侧连接于第二壁体,且引流板的一端连接于管道的管壁且靠近管道出口。

通过将上述引流板的一侧连接于第一壁体,另一侧连接于第二壁体,且引流板的一端连接于管道的管壁且靠近管道出口,使得气体需要按照引流板的引导,绕管道一圈后,才能够从管道出口排出,从而能够增加气体在第二腔体内的混合时间,使得气体混合的更加均匀。

在本申请的其他实施例中,上述混合扰流装置还包括导流管,导流管设置在第一腔体内;

导流管的出口端连接于隔板,导流管的入口端延伸至入孔处。

通过设置导流管能够对喷射进入第一腔体的尿素起到导流作用,使得尿素沿着预设的路径进入到第一腔体内,避免尿素进入第一腔体时直接冲击到第一腔体的内壁上,形成结晶,影响效率。

在本申请的其他实施例中,上述通孔包括多个第一通孔和多个第二通孔,多个第一通孔间隔设置在隔板上,多个第二通孔连接成网格状设置在导流管的出口端内。

通过设置第一通孔,能够使得尿素分解后的氨气从第二通孔进入到第二腔体内。

在本申请的其他实施例中,上述隔板上设置有蒸发器,蒸发器设置在导流管的出口端内。

通过在导流管的出口端内设置蒸发器,能够将进入到导流管内的尿素强力破碎蒸发,有利于尿素的分解。具体而言,尿素喷进入导流管后,尿素液滴与蒸发器进行接触,导流管与蒸发器双重结构对尿素液滴进行强力破碎蒸发,使尿素液滴更加细小,更加有利于后续的尿素分解反应。

在本申请的其他实施例中,上述蒸发器具有多个连接成网格的通孔,通孔与多个第二通孔一一对应连通。

通过将蒸发器通孔与多个第二通孔一一对应连通,使得导流管内分解的氨气能够进入到第二腔体内。

在本申请的其他实施例中,上述混合扰流装置还包括挡板,每一个第一通孔的内壁上均连接有一个挡板,且挡板的自由端朝向第二通孔。

通过设置挡板,能够进一步地引导从第一通孔进入到第二腔体的尾气向氨气进入的方向流动,从而能够进一步提高混合效果。

在本申请的其他实施例中,上述导流管的壁体上开设有缺口,缺口朝向进气口。

通过在上述导流管的壁体上开设有缺口,缺口朝向进气口,使得尾气的热量能够直接作用于尿素,促进尿素分解。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的混合扰流装置的第一视角的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的混合扰流装置的第二视角的结构示意图;

图3为本申请实施例提供的混合扰流装置的内部结构示意图;

图4为本申请实施例提供的混合扰流装置的内部结构示意图。

图标:100-混合扰流装置;110-壳体;101-入孔;102-第一壁体;103-第二壁体;111-第一腔体;112-第二腔体;1121-第一区域;1122-第二区域;113-进气口;114-出气口;115-气流通道;116-挡板;120-隔板;121-第一通孔;122-第二通孔;123-第一端;124-第二端;125-小孔;130-管道;131-管道出口;140-引流板;150-导流管;151-缺口;160-蒸发器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中,需要理解的是,术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1~图4,本申请实施方式提供了一种混合扰流装置100,包括:壳体110、隔板120、管道130以及引流板140。壳体110上设置有入孔101,用于喷入尿素。

进一步地,壳体110具有腔体,隔板120设置在腔体内,并将腔体分隔成第一腔体111和第二腔体112。

进一步地,第一腔体111具有进气口113,用于使尾气(汽车尾气)进入到第一腔体111内。尾气从进气口113进入到第一腔体111内,尿素从入孔101进入到第一腔体111内,尿素在尾气的热量的作用下分解产生氨气,然后使得氨气与汽车尾气混合。

进一步地,隔板120上设置有通孔。通过设置通孔,使得进入第一腔体111内的尾气和尿素分解后的氨气能够从通孔进入到第二腔体112内。

进一步地,第二腔体112具有出气口114,用于使混合气体从第二腔体112排出。

尾气和氨气在第二腔体112内充分混合后,然后从出气口114排出,从而能够提高与后续的scr催化剂进行反应时的反应效果。

进一步地,管道130设置在第二腔体112内,并且管道130设置在第二腔体112的出气口114内。由此,使得进入到第二腔体112内的氨气与尾气的混合气体只能通过管道130从出气口114排出。该结构能够保证,进入到第一腔体111内的尾气快速进入导流管150,并与喷射到导流管150内部的尿素快速混合。

进一步地,引流板140设置在隔板120和管道130之间。进一步地,引流板140将第二腔体112分隔成相互连通的第一区域1121和第二区域1122,隔板120上的通孔连通于第一区域1121,管道130的管道出口131位于第二区域1122。从而能够引导从第一腔体111经过通孔进入第二腔体112的气体在第一区域1121混合后,然后再进入第二区域1122,并从管道出口131排出。

通过设置引流板140,使得从第一腔体111进入到第二腔体112内的尾气和氨气能够按照预设的路径运动,进而延长氨气与尾气在第二腔体112内部的混合时间,使得氨气与尾气充分地混合,进而提高后续反应的反应效果。

在本申请一些实施方式中,该混合扰流装置100是一种能够满足国六标准u型封装scr系统的高效混合扰流装置。该装置呈u型,整体体积非常小,不会占用过多空间,结构简单。

进一步地,引流板140的延伸方向由隔板120的第一端123向隔板120的第二端124延伸。

通过将上述的引流板140的延伸方向设置为由隔板120的第一端123向隔板120的第二端124延伸,能够与管道130配合,将第二腔体112分隔成第一腔体111和第二腔体112。

在图示的实施例中,管道130设置在第二腔体112的中间位置。引流板140从隔板120的第一端123向隔板120的第二端124延伸时,延伸至第二腔体112的中间位置处,连接于管道130。

在其他实施例中,也可以将管道130设置在第二腔体112的其他位置。

进一步地,上述的第一腔体111和第二腔体112设置为扁平状,从而能够更好地与scr催化器和dpf催化器连接,并且不会占用过多的空间,在有限的空间内,最大程度地提高尿素混合的效果。

进一步地,第二腔体112具有第一壁体102和相对的第二壁体103,出气口114设置在第一壁体102上,管道130的一端连接于第二壁体103,以使第二壁体103封堵管道130的一个端口。管道130的另一端设置在第一壁体102上的出气口114内,以封堵出气口114。管道出口131开设在管道130的壁体上。环绕管道130周向形成气流通道115,以使气体从第一区域1121进入到第二区域1122必须经过气流通道115,然后从管道出口131排出。

通过将上述的管道130的一端连接于第二壁体103,另一端设置在第一壁体102上的出气口114内,使得管道130的一端被第二壁体103堵住,第二腔体112内的气体只能从预设的管道出口131排出。而管道出口131则可以根据预设的气体移动路径选择设置在第二区域1122内,从而延长气体在第二腔体112内部的混合时间,进而提高后续反应的反应效率。

进一步地,在图示的实施例中,管道出口131开设置在管道130的壁体上,且一侧连通于出气口114,另一侧连接于第二壁体103。

进一步可选地,在第一壁体102上设置有多个小孔125。进一步可选地,多个小孔125均匀分布在气流通道115内。

气流通道115的结构使得气流内部容易形成大漩涡,从而增强氨气和尾气的混合效果。但是大涡旋也会引起气流的不均匀性,出现流速较低的区域。通过开设多个小孔125,能够降低气流的涡旋程度,提高气流均匀性,从而保证后续进入到scr催化剂进气端面时,气流的均匀性。进一步地,引流板140的一侧连接于第一壁体102,另一侧连接于第二壁体103,且引流板140的一端连接于管道130的管壁,且靠近管道出口131。

通过将上述的引流板140的一侧连接于第一壁体102,另一侧连接于第二壁体103,能够将第二腔体112分隔成第一区域1121和第二区域1122,保证气体进入第二腔体112后,先经过第一区域1121,然后再经过第二区域1122,最后从第二区域1122的管道出口131排出。

在图示的实施例中,引流板140的一端与管道出口131的内壁连通,另一端朝向隔板120的第一端123,从而将第二腔体112分隔一个较为宽阔的第一区域1121以及第一个较为狭窄的第二区域1122。尾气和氨气从较为宽阔的第一区域1121进入狭窄的第二区域1122,能够产生大涡旋,极大地提高混合效果,使得气体混合充分。

在本申请其他可选的实施例中,引流板140的一端与管道出口131的内壁连通,另一端也可以连接于隔板120的第一端123,或者连接于对应侧的第二腔体112的内壁。

进一步地,在本申请一些实施方式中,在第一腔体111内设置有导流管150。

通过设置导流管150能够对喷射进入第一腔体111的尿素起到导流作用,使得尿素沿着预设的路径进入到第一腔体111内,避免尿素进入第一腔体111时直接冲击到第一腔体111的内壁上,形成结晶,影响效率。具体而言,导流管150与隔板120组合使用,为尿素喷射起导流作用,防止尾气的气流进入第一腔体111时将尿素直接冲击到第一腔体111的内壁面上,降低尿素容易形成结晶的可能性。进一步地,通过设置导流管150,使得进入导流管150的气流变为高速气流,而高速气流能够对尿素进行一次破碎,从而提高尿素蒸发效果。

进一步地,导流管150的出口端连接于隔板120,导流管150的入口端延伸至入孔101处。

通过将导流管150的出口端连接于隔板120,入口端延伸至入孔101处,使得从入孔101进入到第一腔体111的尿素能够沿导流管150直接到达隔板120处,避免尿素喷入时喷射到第一腔体111的内壁上,避免形成结晶。

进一步地,导流管150的壁体上开设有缺口151。

通过在导流管150的壁体上开设有缺口151,使得从第一腔体111的有进气口113进入到第一腔体111内部的尾气的热量能够进入到导流管150内,从而对导流管150内部的尿素起到热分解的作用。

在图示的实施例中,导流管150的壁体上开设有两个缺口151,分别设置在朝向第一腔体111的进气口113的一侧。

通过将上述的导流管150上的缺口151朝向进气口113的一侧,使得尾气从进气口113进入到第一腔体111后,尾气所带来的热量能够直接作用于导流管150内的尿素上,从而促使尿素受热分解,提高分解效率。

进一步地,通孔包括多个第一通孔121和多个第二通孔122,多个第一通孔121间隔设置在隔板120上,多个第二通孔122连接成网格状设置在导流管150的出口端内。

通过将多个第二通孔122连接成网格状设置在导流管150的出口端内,当导流管150内的尿素分解产生氨气后,能够直接从该第二通孔122进入到第二腔体112内部。

参照图3和图4,在图示的实施例中,上述的第一通孔121用于使尾气通过,第二通孔122用于使尿素分解后产生的氨气通过。第一通孔121的形状与第二通孔122的形状不相同。示例性地,第一通孔121包括多个相互间隔的长方形孔,多个长方形孔沿隔板120的长度方向依次设置在隔板120的两端。第二通孔122包括多个正方形孔,多个正方形孔连接在一起形成网状。并且多个第二通孔122设置在隔板120的中间位置(两端的第一通孔121之间的位置)。

进一步可选地,该混合扰流装置100还包括挡板116,每一个第一通孔121的内壁上均连接有一个挡板116,且挡板116的自由端朝向第二通孔122。

通过在每一个第一通孔121的内壁上均连接有一个挡板116,且挡板116的自由端朝向第二通孔122,从而使得从每一个第一通孔121排出进入到第二腔体112的尾气,能够向第二通孔122的方向移动,从而使得尾气与第二通孔122排出的氨气混合,进一步地提高混合的混匀性。

图示的实施例中,位于隔板120两端的第一通孔121内的挡板116的自由端的方向均朝向隔板120中间位置的第二通孔122的方向。进一步可选地,每一个第二通孔122的内壁上也连接有挡板116,且该处的挡板116的自由端的朝向不完全相同,即部分第二通孔122内的挡板朝向一个方向,另一部分的第二通孔122内的挡板朝向另一个方向,从而使得从第二通孔122排出的氨气的流动方向被打乱,进而更好地与尾气混合,提高混合的均匀性。

进一步地,隔板120上设置有蒸发器160,蒸发器160设置在导流管150的出口端内。

通过在导流管150的出口端内设置蒸发器160,能够将进入到导流管150内的尿素强力破碎蒸发,有利于尿素的分解。具体而言,尿素喷进入导流管150后,尿素液滴与蒸发器160进行接触,导流管150与蒸发器160双重结构对尿素液滴进行强力破碎蒸发,使尿素液滴更加细小,更加有利于后续的尿素分解反应。

进一步地,上述蒸发器160具有多个连接成网格的通孔,通孔与多个第二通孔122一一对应连通。

通过将蒸发器160通孔与多个第二通孔122一一对应连通,使得导流管150内分解的氨气能够进入到第二腔体112内。

该混合扰流装置100结构简单,体积较小,与scr催化器连接时不会占用过大的空间。并且该装置通过设置导流管,能够与隔板相互配合,对喷入的尿素起到导流的作用,防止气流经过时将尿素直接冲击到第一腔体的内壁上,不容易形成结晶。进一步地,在导流管与其内部的蒸发器的双重作用下,能够对尿素液滴进行强力破碎蒸发,使得尿素液滴更加细小,有利于后续尿素的分解反应,使得尿素的分解更加地充分。进一步地,引流板与管道组合,在第二腔室内形成气流通道,增大了氨气与尾气混合的路径,延长了混合时间,并且能够形成气流漩涡,极大地提高了混合效果。从而使得混合气体后续与scr催化剂的反应效率更高。经过该混合扰流装置100处理后的尾气能够满足国六标准。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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