本發(fā)明涉及一種發(fā)動機排氣后處理混合裝置及其后處理裝置與應用，屬于發(fā)動機排氣后處理技術領域。

背景技術：

當前業(yè)內都是用混合器金屬結構來達到尿素液滴與排氣的混合。通常，在混合器中設置多孔板、翅片等結構，讓尿素液滴和金屬結構的混合器發(fā)生碰撞從而使尿素液滴破碎成更小的液滴，以有利于在金屬表面蒸發(fā)和熱解?，F狀是由于排放法規(guī)的升級，使得當前尿素噴射策略更加激進，例如在更低的溫度、更小的排氣流量下就開始較大的尿素噴射量。這里存在一個熱量守恒的關系，一個是尿素液滴蒸發(fā)和熱解所需要的熱量，一個是排氣從上游所帶來的熱量。由于上述噴射策略的激進化，排氣所承載的總熱量和尿素溶液充分蒸發(fā)、熱解所需要的熱量之間的比值不斷降低。行業(yè)里面用以一個叫eer的比值來描述這個熱量之間的關系。一般來講，eer值在150以上混合器的結晶風險極低。如果eer沒有那么高，但是如果通過對混合器的結構進行優(yōu)化，其抗結晶能力會有一定的提高，這也是業(yè)界絕大部分公司的研發(fā)方向，即如何優(yōu)化混合器的結構設計。

請參圖1及圖2所示，在混合器3’中設置有開孔板1’。所述開孔板1’設有若干供排氣與尿素液滴的混合物穿過的若干開孔2’。一方面，打在開孔板1’上的尿素液滴有利于實現其破碎以得到體積更小的尿素液滴，從而更利于其蒸發(fā)和熱解。另一方面，為了保證開孔板1’具備足夠的機械強度，開孔2’之間的材料部分是無法避免的。可以理解，在開孔板1’的背面，氣流的流速相對比較低，容易形成局部的低速區(qū)m。理論和實驗結果均證明，在該低速區(qū)m中發(fā)生尿素結晶的可能性極大。

因此，有必要提供一種新型的解決方案以解決上述技術難題。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種抗結晶能力較強的發(fā)動機排氣后處理混合裝置、一種細纖維元件在該發(fā)動機排氣后處理混合裝置中的應用以及具有該混合裝置的發(fā)動機排氣后處理裝置。

為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種發(fā)動機排氣后處理混合裝置，其包括殼體、安裝于所述殼體內的第一旋流盤、安裝于所述殼體內且與所述第一旋流盤間隔設置的第二旋流盤、以及用以安裝尿素噴嘴的安裝座，所述第一旋流盤與所述第二旋流盤之間形成混合腔，所述尿素噴嘴用以向所述混合腔中噴射霧化的尿素液滴，所述第一旋流盤設有用以將排氣導引成旋轉氣流的第一開口，所述第二旋流盤設有用以將排氣與尿素液滴的混合氣流導引成旋轉氣流的第二開口，所述發(fā)動機排氣后處理混合裝置還包括位于所述混合腔中的細纖維元件，其中所述細纖維元件用以供所述排氣以及所述尿素液滴穿過，以進一步增加所述尿素液滴的破碎以及蒸發(fā)。

作為本發(fā)明進一步改進的技術方案，所述發(fā)動機排氣后處理混合裝置包括至少部分延伸入所述混合腔中的筒體，所述筒體設有與所述第一開口連通的第一開孔以及與所述第二開口連通的第二開孔。

作為本發(fā)明進一步改進的技術方案，所述第一開孔與所述第二開孔相對設置。

作為本發(fā)明進一步改進的技術方案，所述筒體設有位于底部的底壁，使得氣流只能從第一開孔進入并從第二開孔流出。

作為本發(fā)明進一步改進的技術方案，所述細纖維元件遮蓋在所述第二開孔上。

作為本發(fā)明進一步改進的技術方案，所述細纖維元件為鋼絲絨或泡沫金屬。

作為本發(fā)明進一步改進的技術方案，所述發(fā)動機排氣后處理混合裝置設有固定所述細纖維元件的固定棒。

作為本發(fā)明進一步改進的技術方案，所述第一旋流盤及/或所述第二旋流盤設有用以調整背壓的穿孔。

本發(fā)明還涉及一種細纖維元件在上述發(fā)動機排氣后處理混合裝置中的應用。

本發(fā)明還涉及一種發(fā)動機排氣后處理裝置，其包括上述的發(fā)動機排氣后處理混合裝置以及位于所述發(fā)動機排氣后處理混合裝置的下游的選擇性催化還原劑(scr)。

相較于現有技術，本發(fā)明通過設置細纖維元件，使尿素液滴在細纖維元件的表面和內部發(fā)生充分的破碎與混合。另外，由于細纖維元件的線徑較小，空隙復雜，傳熱面積大，有利于尿素液滴與排氣發(fā)生較充分的換熱，從而利于尿素液滴的蒸發(fā)和熱解，提高了抗結晶能力。

附圖說明

圖1是現有技術中在混合管內增加多孔板的剖面示意圖。

圖2是圖1中多孔板的剖面示意圖，其中標明的排氣與尿素液滴的混合物的流向以及背面的死區(qū)。

圖3是本發(fā)明發(fā)動機排氣后處理裝置的立體示意圖。

圖4是圖3的部分立體分解圖。

圖5是圖4中發(fā)動機排氣后處理混合裝置的立體示意圖。

圖6是去除圖5中殼體后的立體圖。

圖7是顯示出圖6中細纖維元件的示意圖。

圖8是沿圖5中a-a線的剖面示意圖。

圖9是圖5的左視圖。

圖10是圖5的右視圖。

圖11是圖5中發(fā)動機排氣后處理混合裝置的立體分解圖。

圖12是圖11另一角度的立體分解圖。

具體實施方式

請參圖3至圖12所示，本發(fā)明揭示了一種發(fā)動機排氣后處理裝置100，用于例如scr等后處理系統(tǒng)中以處理發(fā)動機的尾氣。所述發(fā)動機排氣后處理裝置100包括發(fā)動機排氣后處理混合裝置10、位于所述發(fā)動機排氣后處理混合裝置10的上游的后處理載體30以及位于所述發(fā)動機排氣后處理混合裝置10的下游的選擇性催化還原劑(scr)40。

所述發(fā)動機排氣后處理混合裝置10包括殼體1、安裝于所述殼體1內的第一旋流盤2、安裝于所述殼體1內且與所述第一旋流盤2間隔設置的第二旋流盤3、以及用以安裝尿素噴嘴(未圖示)的安裝座4。

在本發(fā)明圖示的實施方式中，所述殼體1呈圓筒狀。所述第一旋流盤2與所述第二旋流盤3之間形成混合腔20。所述尿素噴嘴用以直接或者間接向所述混合腔20中噴射霧化的尿素液滴。

所述第一旋流盤2設有用以將排氣導引成旋轉氣流的第一開口21。所述第二旋流盤3設有用以將排氣與尿素液滴的混合氣流導引成旋轉氣流的第二開口31。所述第一旋流盤2及/或所述第二旋流盤3設有用以調整背壓的穿孔32。

所述發(fā)動機排氣后處理混合裝置10還包括位于所述混合腔20中的細纖維元件5，其中所述細纖維元件5用以供所述排氣以及所述尿素液滴穿過，以進一步增加所述尿素液滴的破碎以及蒸發(fā)。

在本發(fā)明圖示的實施方式中，所述發(fā)動機排氣后處理混合裝置10包括至少部分延伸入所述混合腔20中的筒體6。所述筒體6設有與所述第一開口21連通的第一開孔61、與所述第二開口31連通的第二開孔62以及位于底部的底壁63。其中，所述第一開孔61與所述第二開孔62相對設置。所述底壁63使得氣流只能從第一開孔61進入并從第二開孔62流出。

所述細纖維元件5遮蓋在所述第二開孔62上。在本發(fā)明圖示的實施方式中，所述細纖維元件5為鋼絲絨或者泡沫金屬。當然在其他實施方式中，所述細纖維元件5也可以是網狀鋼絲或者陶瓷的多孔材料等。所述發(fā)動機排氣后處理混合裝置10設有固定所述細纖維元件5的固定棒7。

本發(fā)明利用細纖維元件5(例如鋼絲絨)的3d多孔結構或者多空隙結構，排氣以及所述尿素液滴穿過該細纖維元件5，使尿素液滴在鋼絲絨的表面和內部發(fā)生充分的破碎與混合。另外，鋼絲絨的線徑較小，空隙復雜，比表面積大。因為比表面積大，在有限的空間內能夠創(chuàng)造出更大的換熱面積，有利于尿素液滴與排氣發(fā)生較充分的換熱，從而利于尿素液滴的蒸發(fā)和熱解，提高了抗結晶能力。通過對細纖維元件5的密度的調節(jié)可以相應地調整系統(tǒng)的背壓。

相較于現有技術中的多孔管與翅片等結構，本發(fā)明的細纖維元件5的線徑都非常小(例如小于1mm)，因此可以避免背風面的出現，從而降低尿素結晶風險。本發(fā)明的這種開拓性的發(fā)明既解決了低速區(qū)的問題，又解決了換熱的問題，具有突出的實質性特點和顯著的進步。

另外，以上實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，盡管本說明書參照上述的實施例對本發(fā)明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發(fā)明進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方案及其改進，均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍內。