基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器的制作方法

本发明涉及发动机的scr系统，具体而言涉及基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器。

背景技术：

1、目前解决内燃机nox气体排放超标的主要对策是scr系统(选择性催化还原反应系统，也称为scr尿素喷射控制系统)。尿素水溶液被泵送并喷射到排气管中，通过一定条件的热解和水解后，生成nh3，nh3再将尾气中的nox还原成n2和水，进而实现尾气净化。

2、尿素水溶液是从尿素喷嘴里喷射出来的，而如何确保尿素水溶液在喷射后，能快速高效稳定的水解热解成nh3，并且在气流中均匀分布，是发动机scr系统设计中需要考虑的关键问题。

3、传统scr系统中尿素混合器采用一定的导流结构进行喷射导向，尤其是正向型喷射，采用单叶片式或者螺旋式结构的导向结构，但尿素喷出后缺乏足够的导向距离和导向角度，不利于气流和尿素溶液的充分混合或者均匀混合，导致喷射的尿素滴不能充分进行热解和水解转化成nh3，导致还原反应不稳定，影响发动机nox排放的转化效率。

技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的缺陷或者不足，本发明的第一方面提出一种基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，包括：

2、罩体，第一端设有向第一端方向隆起的第一开口和第二开口，第二端设有圆形接口，在罩体轮廓以内第一开口和第二开口中心的连线方向上，第一开口和第二开口分别处于连线中点的左右两侧；

3、筒体，被构造成圆筒状，连接到所述罩体的第二端，所述第一开口用于连接废气管道，所述第二开口用于连接尿素喷头，在所述筒体内侧形成尿素喷雾与废气混合的混合空间；

4、第一板件，设置在所述混合空间内，在筒体的径向截面内，定义尿素喷头所喷出的尿素喷雾在第一板件所处的径向截面的覆盖面积是区域a，所述第一板件覆盖范围处于区域a以外；

5、第二板件，设置在所述混合空间内，并位于第一板件远离罩体的一侧；

6、其中，所述第一板件包括第一板体以及与处于第一板体左右两侧的第二板体和第三板体，所述第一板体第一端连接到筒体内壁，第二端延伸至罩体的内壁，沿筒体轴线的截面方向，所述第一板体覆盖所述第一开口，且所述第一板体与第二板体之间形成第一通道，所述第一板体与第三板体之间形成第二通道；

7、所述第二板件完全覆盖所述筒体的截面，所述第二板体在第一板件的覆盖区域内设有多个开孔，且至少有一个开孔的轴线与筒体的轴线具有夹角；

8、在所述第一板件和第二板件之间形成混流区域，处于第一板件第一端的废气由第一通道、第二通道进入到所述混流区域与尿素喷雾混合，并由第二板件上的多个开孔穿出第二板件。

9、优选的，所述第一板体被构造成向第一开口方向具有拱起结构，用于将由第一开口进入的气流通过拱起结构的第一坡面和第二坡面分别向第二板体方向以及第三板体方向引导。

10、优选的，所述第一板体包括拱形板体和弧形板体，所述拱形板体的第一端连接到所述筒体的内壁，第二端向筒体的中心方向延伸，所述弧形板体的第一端连接到所述拱形板体，第二端连接到所述罩体的内壁。

11、优选的，所述弧形板体的直径与所述筒体的直径比为1:3.0±0.1。

12、优选的，所述弧形板体与所述筒体轴线之间的夹角为45°。

13、优选的，所述第二板体被构造成由拱形板体的第一侧边缘沿筒体内壁的圆周方向向区域a延伸，所述第三板体被构造成由所述拱形板体的第二侧边缘沿筒体内壁的圆周方向向区域a延伸。

14、优选的，所述第二板体和第三板体平行于筒体的径向平面。

15、优选的，所述第三板体上设有导向平面，所述导向平面自筒体边缘方向向第二通道方向延伸，所述导向平面与第二板体具有夹角。

16、优选的，所述第二板件包括第四板体、第五板体和第六板体，所述第四板体与第六板体之间通过第五板体连接，所述第六板体平行于筒体的径向截面，所述第四板体由第一通道向第二通道方向逐渐向筒体第二端方向倾斜，所述第五板体上设有第一开孔，所述第一开孔的轴线第四板体具有0-10°的夹角。

17、优选的，沿筒体的径向截面方向，所述第四板体在第一板体与第二板体的遮挡区域设有多个第二开孔，所述第六板体在所述第三板体的遮挡区域设有多个第三开孔。

18、优选的，至少一个所述第二开孔由第一板体与第二板体的遮挡区域延伸至第一通道的覆盖区域。

19、优选的，所述第二板件还包括环形板体，所述环形板体连接到所述第四板体、第五板体和第六板体的外沿，并连接到所述筒体的内壁。

20、与现有技术相比，本发明提出的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器通过第一板体和第二板体的配置，结合其位置和结构优化，能对喷入的气流进行分流到重新导向，在尿素溶液充分分散后，废气气流与尿素进行多角度的转折和碰撞，且气流流线没有明显的湍流产生，达到更充分的混合作用，使尿素溶液转化成nh3，与废气产生的催化反应更完全，减少尿素在结构表面的附着结晶量。

技术特征：

1.一种基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，所述第一板体被构造成向第一开口(11)方向具有拱起结构，用于将由第一开口(11)进入的气流通过拱起结构的第一坡面和第二坡面分别向第二板体(33)方向以及第三板体(34)方向引导。

3.根据权利要求1所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，所述第一板体包括拱形板体(31)和弧形板体(32)，所述拱形板体(31)的第一端连接到所述筒体(20)的内壁，第二端向筒体(20)的中心方向延伸，所述弧形板体(32)的第一端连接到所述拱形板体(31)，第二端连接到所述罩体(10)的内壁。

4.根据权利要求3所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，所述弧形板体(32)的直径与所述筒体(20)的直径比为1:3.0±0.1。

5.根据权利要求4所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，所述弧形板体(32)与所述筒体(20)轴线之间的夹角为45°。

6.根据权利要求3所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，所述第二板体(33)被构造成由拱形板体(31)的第一侧边缘沿筒体(20)内壁的圆周方向向区域a延伸，所述第三板体(34)被构造成由所述拱形板体(31)的第二侧边缘沿筒体(20)内壁的圆周方向向区域a延伸。

7.根据权利要求6所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，所述第二板体(33)和第三板体(34)平行于筒体(20)的径向平面。

8.根据权利要求7所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，所述第三板体(34)上设有导向平面(341)，所述导向平面(341)自筒体(20)边缘方向向第二通道(342)方向延伸，所述导向平面(341)与第二板体(33)具有夹角。

9.根据权利要求1-8中的任意一项所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，所述第二板件(40)包括第四板体(42)、第五板体(43)和第六板体(44)，所述第四板体(42)与第六板体(44)之间通过第五板体(43)连接，所述第六板体(44)平行于筒体(20)的径向截面，所述第四板体(42)由第一通道(331)向第二通道(342)方向逐渐向筒体(20)第二端方向倾斜，所述第五板体(43)上设有第一开孔，所述第一开孔的轴线第四板体(42)具有0-10°的夹角。

10.根据权利要求9所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，沿筒体(20)的径向截面方向，所述第四板体(42)在第一板体与第二板体(33)的遮挡区域设有多个第二开孔(421)，所述第六板体(44)在所述第三板体(34)的遮挡区域设有多个第三开孔(441)。

11.根据权利要求10所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，至少一个所述第二开孔由第一板体与第二板体(33)的遮挡区域延伸至第一通道(331)的覆盖区域。

12.根据权利要求9所述的基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，其特征在于，所述第二板件(40)还包括环形板体(41)，所述环形板体(41)连接到所述第四板体(42)、第五板体(43)和第六板体(44)的外沿，并连接到所述筒体(20)的内壁。

技术总结
本发明涉及发动机的SCR系统技术领域，具体而言涉及基于鸭舌状斜长型导向混合的尿素混合器，包括：罩体，第一端设有向第一端方向隆起的第一开口和第二开口，第二端设有圆形接口，在罩体轮廓以内第一开口和第二开口中心的连线方向上，第一开口和第二开口分别处于连线中点的左右两侧；筒体，被构造成圆筒状，连接到所述罩体的第二端。本发明设置的第一板体和第二板体，能对喷入的气流进行分流到重新导向，在尿素溶液充分分散后，废气气流与尿素进行多角度的转折和碰撞，且气流流线没有明显的湍流产生，达到更充分的混合作用，使尿素溶液转化成NH3，与废气产生的催化反应更完全，减少尿素在结构表面的附着结晶量。

技术研发人员：陈烃,姚欣,苗雨晴
受保护的技术使用者：南京瀚深材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15