一种紧耦合式尿素混合装置的制作方法

本发明涉及一种紧耦合式尿素混合装置，属于柴油机尾气后处理设备领域。

背景技术：

在scr系统应用技术中，如何将喷入的尿素和发动机废气进行均匀混合并完成对尿素的二次破碎、减少尿素在混合器位置的结晶风险是整个开发过程中的关键。柴油版乘用车紧耦合式后处理器由于安装于发动机仓内，布置空间紧凑，混合装置设计难度较大。

如何在紧凑的布置空间下提高氨气混合效率、降低排期背压和避免尿素结晶是解决紧耦合后处理器开发的难点问题。常规重型柴油车的做法是将混合腔做大来降低排期背压，并通过强旋流等手段尽量增加混合距离，从而提高氨气混合效率同时降低尿素结晶风险。但紧耦合式后处理器通过增加混合腔和混合距离实现这一目标较难实现。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种紧耦合式尿素混合装置，解决狭小空间下的尿素混合、分解，同时保证较小的排气背压和较低的尿素结晶风险。

按照本发明提供的技术方案：一种紧耦合式尿素混合装置，包括依次连接的进气管组件、波纹管、尿素混合装置、scr组件和排气管组件，所述尿素混合装置上安装尿素喷嘴；

所述尿素混合装置包括喷嘴底座，上进气蚌壳，下进气蚌壳，连接筒体、挡流板、前隔板、混合管、多孔堵盖、后隔板及旋流板；

所述上进气蚌壳和下进气蚌壳组成第一混合腔，所述喷嘴底座设置在下进气蚌壳的开孔上，喷嘴底座上安装尿素喷嘴；所述连接筒体内设置前隔板、混合管、多孔堵盖、后隔板及旋流板，所述多孔堵盖固定在混合管末端，混合管两端分别支撑于前隔板和后隔板上；所述挡流板固定在前隔板上方，挡流板位于上进气蚌壳进气口的下方；所述前隔板、后隔板及混合管形成的第二混合腔；所述旋流板安装在后隔板的后侧形成第三混合腔。

进一步地，所述多孔堵盖上均设若干个连接片，多孔堵盖通过连接片和混合管连接从而使两者之间形成安装间隙。

进一步地，所述连接片的长度为2-3mm。

进一步地，所述旋流板上均布若干个凹形槽孔，每个凹形槽孔与一导流片相配合。

进一步地，所述旋流板中心位置均布4个腰型槽孔。

进一步地，所述挡流板的外端固定在下进气蚌壳的内壁上。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明将尿素喷嘴直接安装在进气蚌壳上，大大减小了尿素喷嘴占用的空间。

2.本发明采用挡流板结构实现气流的分流和旋转，既能够起到吹扫底部尿素的作用，同时也防止了气流直吹尿素。

3.采用进气蚌壳、混合管、前后两个隔板以及旋流板组成了4个尿素混合腔，最大限度的将喷入的尿素分离到不同的混合腔内，减少尿素在同一位置大量积累的可能，大大降低了尿素结晶风险。

4.混合器后端采用旋流板结构，旋流板中间均布4个腰型槽孔，既能够形成旋转气流，保证scr组件前端面的流场均匀性，同时也能够防止气流的离心作用导致尿素分布偏离中心位置。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的爆炸图。

图3为尿素混合装置的结构示意图。

图4为尿素混合装置的爆炸图。

附图标记说明：1-进气管组件、2-波纹管、3-尿素喷嘴、4-尿素混合装置、5-scr组件、6-排气管组件、41-喷嘴底座、42-上进气蚌壳、43-下进气蚌壳、44-连接筒体、45-挡流板、46-前隔板、47-混合管、48-多孔堵盖、49-后隔板、410-旋流板、481-连接片、411-凹形槽孔、412-腰型槽孔。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种紧耦合式尿素混合装置，包括依次连接的进气管组件1、波纹管2、尿素混合装置4、scr组件5和排气管组件6，所述尿素混合装置4上安装尿素喷嘴3；

如图3和图4所示，所述尿素混合装置4包括喷嘴底座41，上进气蚌壳42，下进气蚌壳43，连接筒体44、挡流板45、前隔板46、混合管47、多孔堵盖48、后隔板49及旋流板410；所述上进气蚌壳42和下进气蚌壳43组成第一混合腔，所述喷嘴底座41设置在下进气蚌壳43的开孔上，喷嘴底座41上安装尿素喷嘴3；所述连接筒体44内设置前隔板46、混合管47、多孔堵盖48、后隔板49及旋流板410，所述多孔堵盖48固定在混合管47末端，混合管47两端分别支撑于前隔板46和后隔板49上；所述挡流板45固定在前隔板46上方，挡流板45位于上进气蚌壳42进气口的下方，所述挡流板45的外端固定在下进气蚌壳43的内壁上；所述前隔板46、后隔板49及混合管47形成的第二混合腔；所述旋流板410安装在后隔板49的后侧形成第三混合腔。

所述多孔堵盖48上均设若干个连接片481，多孔堵盖48通过连接片481和混合管47连接从而使两者之间形成安装间隙。所述连接片481的长度为2-3mm。

所述旋流板410上均布若干个凹形槽孔411，每个凹形槽孔与一导流片相配合。所述旋流板410中心位置均布4个腰型槽孔412，腰型槽孔412位于凹形槽孔411内侧。

工作过程：当气流从进气管组件1和波纹管2进入本尿素混合器装置4时，受到挡流板45的影响，气流向挡流板45两侧分流。挡流板45的另一个作用是阻挡气流直吹尿素喷嘴底座41处喷入的尿素，从而导致尿素底座中累积尿素形成结晶。分流的气流从两侧旋转吹扫并带走上进气蚌壳42和下进气蚌壳43组成的第一混合腔内的尿素，一部分进入混合管47中，另一部分通过前隔板46上的小孔进入前隔板46、后隔板49及混合管47形成的第二混合腔内。混合管47末端装有多孔堵盖48，两者之间存在安装间隙，使得混合管47中的尿素无法在混合管中积累，而是经过两者之间的间隙和多孔堵盖48上的小孔快速扩散进入后隔板49和旋流板410之间的第三混合腔内，大大降低了尿素结晶的风险。

另外，第二混合腔内的气流和尿素也将通过后隔板49上的孔道扩散进入第三混合腔内进一步混合。旋流板410上设置由多个凹形槽孔411，能够引导气流形成强旋转气流，不但进一步混合了气流和尿素，加快为分解的尿素快速分解，同时也保证了scr组件前的氨气均匀性和气流均匀性。其次，旋流板410中心位置均布4个腰型槽孔412，能够引导气流既尿素从中心位置进入scr组件5中，防止尿素和气流因旋转气流的离心作用而偏离中心位置。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种紧耦合式尿素混合装置，其特征是，包括依次连接的进气管组件（1）、波纹管（2）、尿素混合装置（4）、scr组件（5）和排气管组件（6），所述尿素混合装置（4）上安装尿素喷嘴（3）；

所述尿素混合装置（4）包括喷嘴底座（41），上进气蚌壳（42），下进气蚌壳（43），连接筒体（44）、挡流板（45）、前隔板（46）、混合管（47）、多孔堵盖（48）、后隔板（49）及旋流板（410）；

所述上进气蚌壳（42）和下进气蚌壳（43）组成第一混合腔，所述喷嘴底座（41）设置在下进气蚌壳（43）的开孔上，喷嘴底座（41）上安装尿素喷嘴（3）；所述连接筒体（44）内设置前隔板（46）、混合管（47）、多孔堵盖（48）、后隔板（49）及旋流板（410），所述多孔堵盖（48）固定在混合管（47）末端，混合管（47）两端分别支撑于前隔板（46）和后隔板（49）上；所述挡流板（45）固定在前隔板（46）上方，挡流板（45）位于上进气蚌壳（42）进气口的下方；所述前隔板（46）、后隔板（49）及混合管（47）形成的第二混合腔；所述旋流板（410）安装在后隔板（49）的后侧形成第三混合腔。

2.如权利要求1所述的紧耦合式尿素混合装置，其特征是，所述多孔堵盖（48）上均设若干个连接片（481），多孔堵盖（48）通过连接片（481）和混合管（47）连接从而使两者之间形成安装间隙。

3.如权利要求2所述的紧耦合式尿素混合装置，其特征是，所述连接片（481）的长度为2-3mm。

4.如权利要求1所述的紧耦合式尿素混合装置，其特征是，所述旋流板（410）上均布若干个凹形槽孔（411），每个凹形槽孔与一导流片相配合。

5.如权利要求1所述的紧耦合式尿素混合装置，其特征是，所述旋流板（410）中心位置均布4个腰型槽孔（412）。

6.如权利要求1所述的紧耦合式尿素混合装置，其特征是，所述挡流板（45）的外端固定在下进气蚌壳（43）的内壁上。

技术总结
本发明涉及一种紧耦合式尿素混合装置，包括依次连接的进气管组件、波纹管、尿素混合装置、SCR组件和排气管组件，所述尿素混合装置上安装尿素喷嘴；所述尿素混合装置包括喷嘴底座，上进气蚌壳，下进气蚌壳，连接筒体、挡流板、前隔板、混合管、多孔堵盖、后隔板及旋流板；所述上进气蚌壳和下进气蚌壳组成第一混合腔；所述连接筒体内设置前隔板、混合管、多孔堵盖、后隔板及旋流板，所述多孔堵盖固定在混合管末端，混合管两端分别支撑于前隔板和后隔板上；本发明解决了狭小空间下的尿素混合、分解，同时保证较小的排气背压和较低的尿素结晶风险。

技术研发人员：陈增响;何龙;何伟娇;马相雪;张旭
受保护的技术使用者：无锡威孚力达催化净化器有限责任公司
技术研发日：2020.07.07
技术公布日：2020.09.11