[发明专利]一种紧凑式混合器组件

说明书

本发明公开了一种紧凑式混合器组件，包括外壳体、位于所述外壳体两端的进气前端盖和出气后端盖，以及被所述进气前端盖和出气后端盖限定的中间混合腔，其特征在于所述进气前端盖和出气后端盖之间设有连接挡板；所述的进气前端盖上开设有尾气进气口，所述的出气后端盖上开设有混合气体出气口，所述的尾气进气口和混合气体出气口错开置于所述连接挡板的两侧；所述的中间混合腔顶部设有喷嘴安装座。本发明通过特殊的流道结构设计，所述的混合器组件不但能够在很小的混合空间内，增加尾气与还原剂的混合距离，而且能使混合气体产生复杂的旋转和离心运动，从而达到了提高混合效率和混合均匀性的目的。

技术领域

本发明涉及尾气后处理技术领域，尤其涉及混合器领域，具体地说是一种紧凑式混合器组件。

背景技术

SCR即选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction）技术，主要用于降低柴油发动机尾气中的氮氧化物（NOx）含量，根据功能不同可分为控制系统，喷射系统和SCR催化器三部分。SCR技术的工作原理是：控制系统首先根据监测到的发动机运行状态数据和氮氧化物的排放情况，计算出系统所需的还原剂量，然后控制喷射系统将定量的还原剂雾化喷入SCR催化器中，还原剂与尾气中的氮氧化物混合后，在催化剂的作用下发生化学反应，生成无害的氮气和水，从而达到降低尾气中氮氧化物浓度的目的。

SCR中的还原剂为氨气（NH3），主要由质量浓度32.5%的尿素溶液热解产生；由于还原剂的生成过程，以及与尾气的充分混合过程都需要一定的空间距离，因而SCR催化剂载体前端通常需要预留较大的混合空间，这也导致尾气后处理产品的体积增大，对其布置安装造成了极大困扰。随着排放法规要求日益严格，以及各主机厂对零部件小型化和集成化的要求，势必需要进一步缩小尾气后处理产品的体积；由于尾气后处理产品中催化剂载体的体积很难缩减，因而只能缩短还原剂与尾气的混合空间；但如果仅单纯缩短混合空间而不采取其他提高混合效率的技术手段，又可能会导致尿素溶液热解不完全，还原剂与尾气混合不充分，催化剂载体面气流不均匀等问题，并最终导致管道堵塞和催化剂寿命缩短。

因此，如何在较小的混合空间内，提高尿素溶液的热解程度，以及还原剂与尾气的混合效率和混合均匀性，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

为解决上述问题，中国专利CN105545425A公开了一种用于提供给紧凑型混合器的模块化混合器入口和混合器组件。所述的混合器具有上游端和下游端，以及混合器入口本体。所述的混合器入口本体具有封闭端部和开放端部，所述开放端部附接至所述混合器的所述上游端部，所述混合器入口本体包括从所述封闭端部延伸至所述开放端部以围绕中心轴线的外周表面，其中，所述外周表面包括 入口端，并且其中所述封闭端部包括螺旋成形部，所述螺旋成形部使离开所述入口端口的所述排气开始进行漩涡运动。该技术方案使排气在混合器内形成漩涡运动，在满足排气流程的前提下减少了混合器的轴向尺寸。然而，该技术方案需要在混合器上专门设置一个具有封闭端部和开放端部的入口本体，虽然混合器的本体尺寸减小了，然而却增加了入口部件，不但增加了混合器的整体轴向尺寸，同时也增加了制造和装配成本。它的另一个缺陷是排气在入口端口的螺旋成形部转向并形成漩涡运动，在该转折处受阻后速度降低，使排气在该处停留时间过长，影响混合效率。

发明内容

本发明要解决的是现有技术存在的上述技术问题，旨在提供一种紧凑式混合器组件，通过特殊的流道结构设计，所述的混合器组件不但能够在很小的混合空间内，增加尾气与还原剂的混合距离，而且能使混合气体产生复杂的旋转和离心运动，从而达到了提高混合效率和混合均匀性的目的。