本發(fā)明涉及一種尾氣后處理裝置,屬于發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣后處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
研究表明尾氣后處理系統(tǒng)(例如選擇性催化還原系統(tǒng),SCR系統(tǒng))管路中氨分布的均勻程度對(duì)系統(tǒng)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(huì)導(dǎo)致局部區(qū)域氨過多從而易造成氨泄漏,而在另一些氨稀薄區(qū)域造成氮氧化合物(NOx)轉(zhuǎn)化效率過低。長時(shí)間氨的不均勻分布會(huì)導(dǎo)致催化劑老化不均勻,從而影響催化劑的整體性能。尿素液滴的不均勻分布會(huì)造成局部管壁或混合結(jié)構(gòu)溫度過低,形成結(jié)晶,嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞尾氣管、導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能下降。另外,在考慮抗結(jié)晶能力的同時(shí),如何降低系統(tǒng)的背壓也是需要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種混合效果較好的尾氣后處理裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種尾氣后處理裝置,其包括第一后處理載體組件、第二后處理載體組件以及位于所述第一后處理載體組件與所述第二后處理載體組件之間的混合器組件,其中所述混合器組件包括殼體、位于所述殼體內(nèi)的混合管以及固定在所述混合管的外圍的隔板,所述隔板將所述殼體分隔成與所述第一后處理載體組件相連通的第一空間以及與所述第二后處理載體組件相連通的第二空間,所述混合管包括位于所述第一空間內(nèi)的第一管部以及位于所述第二空間內(nèi)的第二管部,其中所述第一管部設(shè)有分別位于其兩側(cè)的至少兩個(gè)第一開口,所述第二管部設(shè)有分別位于其兩側(cè)的至少兩個(gè)第二開口,所述混合器組件還包括位于所述混合管內(nèi)且沿所述混合管的軸線交錯(cuò)設(shè)置的至少兩個(gè)開孔板。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述第一后處理載體組件、所述第二后處理載體組件以及所述混合器組件布置在一條直線上。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述殼體設(shè)有第一軸線,所述混合管設(shè)有第二軸線,所述第一軸線與所述第二軸線交叉。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述第一軸線垂直于所述第二軸線。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述隔板包括與所述混合管的第二軸線傾斜設(shè)置的傾斜部以及自所述傾斜部向下延伸的延伸部,所述延伸部包括貼靠在所述混合管上的弧形表面。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述混合器組件包括位于所述混合管底部的碗蓋,所述碗蓋固定在所述第二管部的下端,所述碗蓋設(shè)有向所述第二管部?jī)?nèi)延伸的圓弧形凸起。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述尾氣后處理裝置設(shè)有位于所述殼體上且用以安裝尿素噴嘴以將霧化之后的尿素溶液噴入所述混合管內(nèi)的噴嘴安裝座。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述至少兩個(gè)開孔板包括第一開孔板以及第二開孔板,所述第一開孔板與所述第二開孔板均呈半圓形,所述第一開孔板設(shè)有若干第一開孔,所述第二開孔板設(shè)有若干第二開孔。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,沿所述混合管的軸線觀察,這些開孔板至少拼成一個(gè)圓。
作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案,所述第一開孔板設(shè)有用以固定在所述混合管的內(nèi)壁上的若干第一固定爪,所述第二開孔板設(shè)有用以固定在所述混合管的內(nèi)壁上的若干第二固定爪。
相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明通過設(shè)置位于所述混合管內(nèi)且沿所述混合管的軸線交錯(cuò)設(shè)置的至少兩個(gè)開孔板,增強(qiáng)了尿素顆粒的破碎,也加強(qiáng)了換熱,提高了混合效果。
附圖說明
圖1是本發(fā)明尾氣后處理裝置的立體示意圖。
圖2是圖1另一角度的立體示意圖。
圖3是圖2的部分立體分解圖。
圖4是圖3中混合器組件的部分立體分解圖。
圖5是圖4進(jìn)一步的立體分解圖。
圖6是圖4中混合管、隔板、第一開孔板以及第二開孔板組裝在一起后的俯視圖。
圖7是沿圖3中C-C線的剖面示意圖。
圖8是沿圖2中A-A線的剖面示意圖。
圖9是沿圖2中B-B線的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參圖1至圖9所示,本發(fā)明揭示了一種尾氣后處理裝置100,用以處理發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣。所述尾氣后處理裝置100包括第一后處理載體組件1、第二后處理載體組件2以及位于所述第一后處理載體組件1與所述第二后處理載體組件2之間的混合器組件3。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中,所述第一后處理載體組件1、所述第二后處理載體組件2以及所述混合器組件3布置在一條直線上。所述第一后處理載體組件1包括氧化催化器(DOC)11以及位于所述氧化催化器11下游的柴油顆粒過濾器(DPF)12。所述第二后處理載體組件2包括選擇性催化還原劑(SCR)21。上述氧化催化器11、柴油顆粒過濾器12以及選擇性催化還原劑21通過卡箍進(jìn)行可拆卸地連接,以便于維修與更換。
所述混合器組件3包括殼體31、位于所述殼體31內(nèi)的混合管32、固定在所述混合管32的外圍的隔板33、位于所述混合管32底部的碗蓋34以及位于所述混合管32內(nèi)且沿所述混合管32的軸線交錯(cuò)設(shè)置的至少兩個(gè)開孔板。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中,所述至少兩個(gè)開孔板包括第一開孔板35以及第二開孔板36。請(qǐng)參圖3、圖7以及圖8所示,所述隔板33將所述殼體31分隔成與所述第一后處理載體組件1相連通的第一空間331以及與所述第二后處理載體組件2相連通的第二空間332。所述混合管32包括位于所述第一空間331內(nèi)的第一管部321以及位于所述第二空間332內(nèi)的第二管部322,其中所述第一管部321設(shè)有分別位于其兩側(cè)的至少兩個(gè)第一開口3211,所述第二管部322設(shè)有分別位于其兩側(cè)的至少兩個(gè)第二開口3221。所述第一開口3211用以供氣流進(jìn)入,所述第二開口3221用以供氣流流出,以形成雙旋流的混合效果。
在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中,所述殼體31呈圓筒狀,其設(shè)有第一軸線311;所述混合管32呈圓筒狀,其設(shè)有第二軸線323,所述第一軸線311與所述第二軸線323交叉。優(yōu)選地,所述第一軸線311垂直于所述第二軸線323。當(dāng)然,在其他實(shí)施方式中,所述殼體31與所述混合管32也可以是其他形狀,例如橢圓形等。
所述隔板33包括與所述混合管32的第二軸線323傾斜設(shè)置的傾斜部333以及自所述傾斜部333向下延伸的延伸部334,所述延伸部334包括貼靠在所述混合管32上的弧形表面335。
所述碗蓋34固定在所述第二管部322的下端,所述碗蓋34設(shè)有向所述第二管部322內(nèi)延伸的圓弧形凸起341,以導(dǎo)引氣流反向流動(dòng)以穿過所述第二開口3221。所述碗蓋34能夠避免尿素溶液被直接噴射到排氣管上,從而降低了尿素結(jié)晶的風(fēng)險(xiǎn)。
所述尾氣后處理裝置100設(shè)有位于所述殼體31上且用以安裝尿素噴嘴以將霧化之后的尿素溶液噴入所述混合管32內(nèi)的噴嘴安裝座310。
在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中,所述第一開孔板35與所述第二開孔板36均呈半圓形,所述第一開孔板35設(shè)有若干第一開孔351,所述第二開孔板36設(shè)有若干第二開孔361。請(qǐng)參圖6所示,沿所述混合管32的軸線觀察,所述第一開孔板35與所述第二開孔板36至少拼成一個(gè)圓。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中,所述第一開孔板35與所述第二開孔板36剛好拼成一個(gè)圓。當(dāng)然,可以理解,在其他實(shí)施方式中,所述第一開孔板35與所述第二開孔板36也可以有相互重疊的部分,以拼成超過一個(gè)圓。在其他實(shí)施方式中,所述開孔板也可以為三片或者三片以上,此時(shí)這些開孔板至少拼成一個(gè)圓。所述第一開孔板35設(shè)有用以固定在所述混合管32的內(nèi)壁上的若干第一固定爪352,所述第二開孔板36設(shè)有用以固定在所述混合管32的內(nèi)壁上的若干第二固定爪362。
通過設(shè)置所述第一開孔板35以及第二開孔板36,增強(qiáng)了尿素顆粒的破碎,提高了混合的效果;另外,也加強(qiáng)了換熱,降低了因局部溫度過低而形成結(jié)晶的風(fēng)險(xiǎn)。如果是一片式的開孔板,為了實(shí)現(xiàn)較好的尿素破碎,其需要設(shè)置孔徑較小的開孔,這樣必然導(dǎo)致背壓較高;但如果為了降低背壓,勢(shì)必會(huì)擴(kuò)大孔徑,這樣又無法實(shí)現(xiàn)對(duì)尿素良好的破碎。本發(fā)明通過將第一開孔板35以及第二開孔板36交錯(cuò)設(shè)置,在它們之間也形成了氣流穿過的區(qū)域S1(參圖7所示),從而降低了背壓,同時(shí)又不影響對(duì)尿素顆粒的破碎,取得了意料不到的技術(shù)效果。
在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣穿過第一后處理載體組件1進(jìn)入到第一空間331內(nèi)時(shí),尾氣自第一開口3211進(jìn)入混合管32。當(dāng)滿足噴射條件時(shí),尿素噴嘴向混合管32中噴射尿素,霧化的尿素液滴與發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣一起混合并向下游移動(dòng)。所述第一開孔板35與第二開孔板36增強(qiáng)了換熱以及尿素顆粒的破碎。請(qǐng)參圖9中的螺旋線箭頭所示,隨后,在碗蓋34的阻擋下更好地使氣流反向(例如向上游)流動(dòng);反向之后的氣流穿過第二開口3221,以形成雙旋流。隨后,氣流進(jìn)入到第二空間332內(nèi),并到達(dá)位于下游的第二后處理載體組件2。如此設(shè)置,通過旋流以及對(duì)尿素顆粒破碎,增加了尿素蒸發(fā)的距離和時(shí)間,提高了氣流混合的均勻性,降低了尿素結(jié)晶的風(fēng)險(xiǎn)。
另外,以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案,對(duì)本說明書的理解應(yīng)該以所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員為基礎(chǔ),盡管本說明書參照上述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明,但是,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換,而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn),均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。