[实用新型]发动机后处理系统的混合装置

说明书

一种发动机后处理系统的混合装置，设置于DPF装置和SCR装置之间，所述DPF装置内设有DPF载体，所述SCR装置内设有SCR载体，所述发动机后处理系统的混合装置包括回转腔和混合组件，所述回转腔设有进气端和出气端，进气端设有喷嘴座以安装尿素喷嘴，所述混合组件设置于回转腔出气端和SCR装置的连接处，所述回转腔的下部向内一体成型有伸入混合组件的导流凸包，所述混合组件包含第一混合器和套嵌在第一混合器内的第二混合器；由此，本实用新型提高了转化效率，具有很好的稳定性，气流在混合器中加速旋转无回流，不易产生尿素结晶，使得U型排气后处理系统更具有稳定、高效的转化效率，和较强的抗结晶能力。

技术领域

本实用新型涉及发动机排气后处理的技术领域，尤其涉及一种适用于U型排气后处理系统的发动机后处理系统的混合装置。

背景技术

随着环保力度的加大，国家对发动机排气污染物排放的标准不断升级。排放标准的升级对发动机尾气排放的PM(颗粒物)、CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)和NO_X(氮氧化物)要求也越来越严。而SCR(选择性催化还原)技术可以通过选择性催化还原反应将发动机尾气中的有害物质NO_X(氮氧化物)生成无害物质N₂(氮气)和H₂O (水)。SCR(选择性催化还原)的工作原理为：将尿素溶液喷射入发动机排气管内，经过发动机尾气后处理混合装置的雾化、破碎、蒸发后与排气管中高温尾气充分混合。而此时的尿素溶液在高温下热解水解成NH₃(氨气)和CO₂，NH₃(氨气)在选择性催化剂的作用下与发动机尾气中的有害物质NO_X(氮氧化物)发生还原反应，生成无害物质N₂(氮气)和H₂O(水)。为了能让上述化学组分充分反应，提高排气系统的转化效率，需要一种发动机排气后处理混合装置来帮助进入到排气管中的尿素溶液进行更充分的破碎、雾化和蒸发。使尿素溶液在高温下分解出来的NH₃(氨气)更加均匀的分布到SCR(选择性催化还原) 载体表面上。

现有的U型排气后处理混合装置中，通常是通过设置多孔板、多孔管和叶片等金属结构来达到尿素溶液与发动机尾气的混合。当尿素溶液与多孔板、多孔管和叶片等金属零部件发生碰撞时，尿素溶液产生破碎，从而使得尿素溶液进行蒸发和热解。

而现有技术具体有以下缺点：

(1)SCR(选择性催化还原)载体表面流场和氨气分布均匀性受上游气体流动状态的影响较大，不能稳定维持理想的均匀状态。

由于发动机排出的气流量、气压以及尿素溶液的喷射量等的大小都会随着车辆行走的路况不同而进行无规律的波动(特别是在柴油机 U型结构后处理中尤其明显)，而现有发动机排气后处理混合装置对上游气体流动状态较敏感，不能够稳定地将尿素溶液在高温下分解出来的NH₃(氨气)均匀地分布到SCR(选择性催化还原)载体表面上。 SCR(选择性催化还原)载体上NH₃(氨气)过多区域，容易产生氨泄漏，污染环境。而NH₃(氨气)稀薄区域会使得氮氧化物(NO_X)无法全部被还原，部分有害物质氮氧化合物(NO_X)被直接排入大气，污染环境。不均匀的NH₃(氨气)分布的直接表现是SCR(选择性催化还原)的转化效率无法达到法规要求，此外长时间的NH₃(氨气)不均匀分布也会导致SCR(选择性催化还原)载体老化程度不均匀，从而影响系统整体性能。

(2)现有排气后处理系统，尤其是混合部件内常有低流速区域，使得混合器抗结晶能力差。

现有类型方案中，混合器内部常存在低流速区，且气流在经过回转腔时突然改变方向，混合器来流的不稳定很可能会加剧混合器内部这种高低流速区域分布的情况。在高流速区尿素水溶液过快地破碎、蒸发和热解，而在低流速区造成大量的尿素沉积。