[实用新型]SCR催化消声器及其混合管装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及排气后处理技术领域，特别涉及一种SCR催化消声器及其混合管装置。

背景技术

SCR技术是消除发动机排气中氮氧化物的主要后处理技术之一。根据功能，SCR系统主要包括控制单元、尿素剂量单元和催化反应单元三部分。SCR系统的控制单元与发动机的控制单元(ECU)集成在一起，主要是用来执行SCR控制策略，并根据环境温度、排气温度、尿素液位、尿素温度、尿素压力、NOx浓度等传感器信号控制尿素剂量单元，尿素剂量单元则根据需求定时定量地将尿素溶液喷射到排气气流中。

尿素溶液经尿素喷嘴喷入排气管或者直接喷入SCR催化消声器内，通常在温度200℃以上发生热解反应，产生氨气(NH3)，氨气在催化剂的作用下在SCR催化消声器内与尾气中的氮氧化物(NOx)反应，达到消除柴油机尾气氮氧化物(NOx)的目的。

请参考图1，图1为一种典型的SCR催化消声器的结构示意图。

混合管装置主要包括混合管12，混合管12插入于SCR催化消声器的进气筒14的进气腔，混合管12的管壁在其周向上设有若干穿孔121。混合管12的一端用于连接进气管11，如图1所示，进气管11包括进气连接管111和变径偏心管112，进气连接管111连接发动机的排气管，变径偏心管112的两端分别连接发动机的排气管和混合管12。SCR催化消声器的喷嘴13向混合管12内喷射尿素溶液，尿素溶液与排入的气流在混合管12内混合，混合管12的穿孔121加强二者的雾化效果，以便二者充分混合并进入出气筒15内参与还原反应，最终由设于出气筒15的出口管16排出。

然而，上述技术方案存在下述技术问题：

第一、混合管12内气流扰动小，存在气流滞止区，则尿素液滴容易在混合管12以及进气筒14的壁面聚集和粘附，导致尿素溶液在低温工况下形成尿素结晶，影响SCR后处理系统的可靠性和适应性。

第二、虽然混合管12设有穿孔121，但雾化效果还是不够理想，影响尿素溶液和排气的混合效果，从而影响后续的还原反应，而且也会导致尿素结晶。

有鉴于此，如何改善SCR催化消声器内的结晶状况，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的为提供一种SCR催化消声器及其混合管装置。该混合管装置能够有效避免尿素溶液在SCR催化消声器内结晶。

本实用新型提供的SCR催化消声器的混合管装置，包括外管和插装于所述外管内的内管，所述内管的一端为进气端，供SCR催化消声器进气管内的排气进入，所述外管开设有外穿孔；且，所述内管沿其进气端至另一端的方向，管径渐缩。

如此设计，气流随着管径渐缩而流速增大，气流扰动增强；尿素在排气中发生热解和水解反应，较强的气流扰动更有利于分解后的氨气均匀分布于排气中，从而加强了尿素的雾化，减少尿素未分解的几率，避免形成尿素结晶。

优选地，所述内管为锥形管。

优选地，所述内管的管壁设有内穿孔。

优选地，所述内穿孔设于与所述进气端相对的另一端，且所述内穿孔沿所述内管的周向布置。

优选地，所述内穿孔布置于所述内管的整个管壁，且所述内穿孔沿所述内管的周向布置。

优选地，所述内穿孔设于与所述进气端相对的另一端，且设有所述内穿孔的管壁截面呈扇形。

优选地，所述内穿孔的总面积与所述进气管截面积的比值范围为1.5～2.5。

优选地，所述外穿孔设于所述外管上远离所述进气管的一端。

优选地，所述外管上远离所述进气管的一端，设有封堵该端端面的堵盖；所述堵盖具有内凹部和相接于所述内凹部外缘的外周部；所述内凹部嵌套于所述内管的管腔，且所述外周部设有通气孔。

优选地，所述内管的另一端相接有扩压管，所述扩压管的管壁设有扩压穿孔；所述扩压管沿与所述内管相接的一端至另一端的方向，管径渐缩。

优选地，所述扩压管为锥形管。

优选地，所述外穿孔设置于所述外管的中部。

优选地，所述内穿孔的孔径小于所述外穿孔的孔径。

优选地，还设有碗型导流弧板，所述碗型导流弧板封堵所述外管上远离所述进气管的一端。

本实用新型还提供一种SCR催化消声器，包括进气管、混合管装置、进气筒以及出气筒，所述进气筒和所述出气筒相接，所述混合管装置为上述任一项所述的混合管装置，所述混合管装置的所述外管和所述内管插入所述进气筒的进气腔。