尾氣後處理裝置的製作方法

2023-12-05 02:33:31 1

本實用新型涉及一種尾氣後處理裝置，屬於發動機尾氣後處理技術領域。

背景技術：

研究表明尾氣後處理系統（例如選擇性催化還原系統，SCR系統）管路中氨分布的均勻程度對系統的整體性能和耐久性能有重要的影響。如果氨分布不均勻會導致局部區域氨過多從而易造成氨洩漏，而在另一些氨稀薄區域造成氮氧化合物（NOx）轉化效率過低。長時間氨的不均勻分布會導致催化劑老化不均勻，從而影響催化劑的整體性能。另外，尿素液滴的不均勻分布會造成局部管壁或混合結構溫度過低，形成結晶，嚴重時會堵塞排氣管、導致發動機動力性能下降。

因此，有必要提供一種新型的尾氣後處理裝置，以解決上述技術問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種能夠降低尿素結晶風險的尾氣後處理裝置。

為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案：

作為本實用新型進一步改進的技術方案，一種尾氣後處理裝置，其包括殼體、安裝在所述殼體內的混合器組件以及位於所述混合器組件的下遊的後處理載體；所述殼體設有尾氣進氣通道以及用以安裝尿素噴嘴的安裝座，所述尿素噴嘴設有位於其末端且用以向所述混合器組件中噴射尿素液滴的噴射孔；所述尾氣後處理裝置還設有尾氣導引部以及與所述尾氣導引部相配合且至少部分環繞在所述噴射孔的外圍的擋片，其中所述擋片靠近所述噴射孔，所述尾氣導引部設有與所述尾氣進氣通道相連通的尾氣導引通道。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，所述混合器組件包括混合管，所述混合管設有與所述尾氣進氣通道相連通的混合腔以及用以將進入所述混合腔的尾氣及/或尾氣與尿素液滴的混合氣流形成渦旋流的若干旋流片。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，所述擋片呈圓弧狀且位於所述混合腔內，所述尾氣導引通道沿切線方向進入所述擋片的內表面以在所述內表面上形成旋流。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，所述擋片呈C形或者O形或者螺旋形。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，所述混合管呈圓筒狀，所述旋流片是向外衝壓所述混合管而形成的，所述旋流片分布在所述混合管的外圓周面上；所述混合管設有與所述旋流片一一對應的開口，所述開口將所述混合腔與所述尾氣進氣通道連通起來。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，所述混合管設有靠近所述安裝座且分布在所述外圓周面上的若干開孔，所述開孔在所述混合管的軸線方向上位於所述安裝座與所述旋流片之間。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，所述殼體設有焊接在所述混合管的一端上的蓋板，所述安裝座焊接在所述蓋板的一側，所述擋片及/或所述尾氣導引部焊接在所述蓋板的另一側。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，所述尾氣導引部固定在所述混合管上，所述尾氣導引通道設有暴露在所述混合管上的尾氣導引口。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，所述混合器組件設有位於所述混合管底部的碗蓋以及與所述混合管相配合的Z形隔板，其中所述混合管包括位於下端的氣流出口，所述隔板將所述殼體分隔成第一腔體以及第二腔體，其中所述第一腔體與所述混合腔連通，所述第二腔體與所述氣流出口連通，所述碗蓋用以迫使氣流反向流動。

作為本實用新型進一步改進的技術方案，所述混合器組件設有圓盤狀的安裝部以及凸出所述安裝部且向所述後處理載體延伸的若干擾流片。

相較於現有技術，本實用新型通過設置尾氣導引通道，能夠至少將少部分尾氣直接引至噴射孔的附近，並在擋片的作用下形成旋流。如此設置，一方面，提高了噴射孔附近的溫度，降低了尿素結晶的風險；另一方面，由於擋片所形成的旋流能夠很快地將噴射出來的尿素液滴帶走，避免了死區，從而也降低了尿素結晶的風險。

附圖說明

圖1是本實用新型尾氣後處理裝置的立體示意圖。

圖2是圖1的部分立體分解圖。

圖3是圖2進一步的立體分解圖。

圖4是圖3中的尾氣導引部以及擋片的立體示意圖。

圖5是圖2中混合器組件的立體示意圖。

圖6是圖5的部分立體分解圖。

圖7是圖6另一角度的部分立體分解圖。

圖8是圖5中畫圈部分的局部放大圖。

圖9是混合器組件於另一實施方式的部分立體分解圖，其中擋片的結構與圖6略有不同。

圖10是圖9另一角度的部分立體分解圖。

圖11是沿圖1中A-A線的剖面示意圖。

圖12是本實用新型尾氣後處理裝置於另一實施方式中的剖面示意圖。

具體實施方式

請參圖1至圖11所示，本實用新型揭示了一種尾氣後處理裝置100，用以處理柴油發動機的尾氣，其包括殼體1、安裝在所述殼體1內的混合器組件2、位於所述混合器組件2的下遊的後處理載體3以及防尿素結晶結構4。請參圖11所示，在本實用新型圖示的實施方式中，所述後處理載體3包括選擇性催化還原劑（SCR）31以及氨洩漏催化器（ASC）32。

所述殼體1設有尾氣進氣通道11、用以安裝尿素噴嘴5的安裝座12以及用以焊接所述安裝座12的蓋板13。所述尿素噴嘴5設有位於其末端且用以向所述混合器組件2中噴射尿素液滴的噴射孔51。

在本實用新型的一種實施方式中，所述混合器組件2包括混合管21、位於所述混合管21底部的碗蓋22以及與所述混合管21相配合的Z形隔板23。

在本實用新型圖示的實施方式中，所述混合管21呈圓筒狀，其設有與所述尾氣進氣通道11相連通的混合腔211以及用以將進入所述混合腔211的尾氣及/或尾氣與尿素液滴的混合氣流形成渦旋流的若干旋流片212。如此設置，能夠提高尾氣與尿素液滴的混合距離，改善混合效果。所述旋流片212是向外衝壓所述混合管21而形成的，所述旋流片212分布在所述混合管21的外圓周面上。所述混合管21設有與所述旋流片212一一對應的開口213，所述開口213將所述混合腔211與所述尾氣進氣通道11連通起來。另外，所述混合管21設有靠近所述安裝座12且分布在所述外圓周面上的若干開孔214，所述開孔214在所述混合管21的軸線方向上位於所述安裝座12與所述旋流片212之間。所述開孔214能夠讓部分尾氣穿過，一方面提高了尿素噴嘴5附近的溫度，降低了尿素結晶的風險；另一方面，有助於將噴射出來的尿素液滴帶走，從而也降低了尿素結晶的風險。所述混合管21還包括位於下端的氣流出口215（參圖11）。

所述隔板23將所述殼體1分隔成第一腔體231以及第二腔體232，其中所述第一腔體231與所述混合腔211連通，所述第二腔體232與所述氣流出口215連通。所述碗蓋22用以迫使氣流反向流動，增加了尿素蒸發的距離和時間，提高了氣流混合的均勻性。

請參圖4所示，所述防尿素結晶結構4在本實用新型圖示的實施方式中像一個口哨，其包括尾氣導引部41以及與所述尾氣導引部41相配合且至少部分環繞在所述噴射孔51的外圍的擋片42，其中所述擋片42靠近所述噴射孔51，所述尾氣導引部41設有與所述尾氣進氣通道11相連通的尾氣導引通道411。優選地，所述擋片42呈圓弧狀且位於所述混合腔211內。所述尾氣導引通道411沿切線方向進入所述擋片42的內表面以在所述內表面上形成旋流。如此設置，一方面，提高了噴射孔51附近的溫度，降低了尿素結晶的風險；另一方面，由於擋片42所形成的旋流能夠很快地將噴射出來的尿素液滴帶走，避免了死區，從而也降低了尿素結晶的風險。所述尾氣導引部41可以為一個或者多個。

請參圖4所示，在本實用新型的一種實施方式中，所述擋片42呈O形。請參圖9及圖10所示，在本實用新型的另一種實施方式中，所述擋片42呈C形。當然，所述擋片42還可以為螺旋形等凡是易於形成旋流的各種形狀。在其他實施方式中，所述擋片也可以呈V形等其他形狀。

所述蓋板13焊接在所述混合管21的一端上（例如上端）。所述安裝座12焊接在所述蓋板13的一側（例如上側），所述擋片42及/或所述尾氣導引部41焊接在所述蓋板13的另一側（例如下側）。在本實用新型圖示的實施方式中，所述尾氣導引部41固定在所述混合管21上。所述尾氣導引通道411設有暴露在所述混合管21上的尾氣導引口。

請參圖12所示，前述防尿素結晶結構4也可以應用在本實用新型尾氣後處理裝置100的另一實施方式中。在這兩種實施方式中，相同的數字標號代表相同或類似的元件。可以理解，第二實施方式中的尾氣後處理裝置100與第一實施方式中的尾氣後處理裝置100的架構不同，其中在第二實施方式中，混合器組件2設有圓盤狀的安裝部24以及凸出所述安裝部24且向所述後處理載體3延伸的若干擾流片25。所述擾流片25能夠提高霧化後的尿素液滴與尾氣的混合均勻性。

另外，以上實施例僅用於說明本實用新型而並非限制本實用新型所描述的技術方案，對本說明書的理解應該以所屬技術領域的技術人員為基礎，儘管本說明書參照上述的實施例對本實用新型已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，所屬技術領域的技術人員仍然可以對本實用新型進行修改或者等同替換，而一切不脫離本實用新型的精神和範圍的技術方案及其改進，均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍內。