CN105089750A - 排气处理装置 - Google Patents

Abstract

一种排气处理装置，其包括壳体、若干隔板、位于所述壳体内的混合装置以及尾气处理模块。所述壳体包括第一腔体、第二腔体以及第三腔体。所述混合装置包括混合管以及套接在所述混合管外围的导流罩，其中所述混合管的一端包括位于所述第一腔体内且沿周向分布的若干翅片，用以当排气沿所述翅片进入所述混合管时能够形成旋流。所述导流罩套接在所述混合管的另一端，所述混合管至少部分插入所述导流罩内，所述导流罩包括与所述第二腔体连通的开口部，所述开口部的开口方向与所述混合管的所述另一端的开口方向相反以改变气流的流动方向。如此设置，增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性。

Description

排气处理装置

技术领域

本发明涉及一种排气处理装置，属于发动机排气后处理技术领域。

背景技术

研究表明排气后处理系统（例如选择性催化还原系统，SCR系统）管路中氨分布的均匀程度对系统的整体性能和耐久性能有重要的影响。如果氨分布不均匀会导致局部区域氨过多从而易造成氨泄漏，而在另一些氨稀薄区域造成氮氧化合物（NOx）转化效率过低。长时间氨的不均匀分布会导致催化剂老化不均匀，从而影响催化剂的整体性能。另外，尿素液滴的不均匀分布会造成局部管壁或混合结构温度过低，形成结晶，严重时会堵塞排气管、导致发动机动力性能下降。

因此，有必要提供一种新型的排气处理装置，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合均匀的排气处理装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种排气处理装置，其包括壳体、安装于所述壳体内的若干隔板、位于所述壳体内且被所述隔板支撑的混合装置、以及位于所述混合装置下游的尾气处理模块，其中所述若干隔板包括间隔设置的第一隔板与第二隔板，所述壳体包括位于所述第一隔板上游的第一腔体、位于所述第一隔板与所述第二隔板之间的第二腔体、以及位于所述第二隔板下游的第三腔体，所述第二隔板包括连通所述第二腔体与所述第三腔体的至少一个通孔，所述混合装置包括混合管以及套接在所述混合管外围的导流罩，其中所述混合管的一端包括位于所述第一腔体内且沿周向分布的若干翅片，用以当排气沿所述翅片进入所述混合管时能够形成旋流；所述导流罩套接在所述混合管的另一端，所述混合管至少部分插入所述导流罩内，所述导流罩包括与所述第二腔体连通的开口部，所述开口部的开口方向与所述混合管的所述另一端的开口方向相反以改变气流的流动方向。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一隔板设有供所述混合管穿过的第一开孔，所述第二隔板设有供所述导流罩穿过的第二开孔，所述通孔位于所述第二开孔的外部。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体设有平行于所述第一隔板的端板，所述排气处理装置包括用以安装在所述端板上的尿素喷嘴，用以将雾化之后的尿素溶液喷入所述混合管内。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述翅片沿所述混合管的长度方向延伸，所述混合管还包括在所述长度方向上更靠近所述端板的通孔，所述通孔沿所述混合管的周向分布，用以供排气进入所述混合管内。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述导流罩呈碗状，其包括凸伸在所述第三腔体内的底部。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述底部呈圆弧状，所述混合管沿其长度方向延伸超过所述第二隔板。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述排气处理装置还包括位于所述第三腔体内且用以向上支撑所述导流罩的支撑板。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述支撑板平行于所述第二隔板且位于所述第二隔板的下游，所述支撑板设有若干穿孔。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述排气处理装置包括安装在所述导流罩内且用以支撑所述混合管的支撑架，所述支撑架设有供所述混合管穿过的定位孔以及位于所述定位孔外围以供回转气流穿过的气流孔。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述尾气处理模块包括选择性催化还原模块，所述排气处理装置还包括安装在所述壳体上游的氧化催化器。

相较于现有技术，本发明通过设置套接在混合管外围的导流罩，改变气流的流动方向，增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性。

附图说明

图1是本发明排气处理装置的立体示意图。

图2是图1的立体透视图。

图3是图1的部分立体分解图。

图4是图1中第一反应器的立体分解图。

图5是图1中混合装置的部分立体分解图。

图6是图5进一步的立体分解图。

图7是图6中混合管的侧视图。

图8是图6中混合管的主视图，且标明了旋流方向。

图9是本发明排气处理装置某一角度的剖面示意图。

具体实施方式

请参图1至图9所示，本发明揭示了一种排气处理装置100，用以处理发动机（尤其是大功率发动机）的排气。整体上，所述排气处理装置100包括第一反应器1、混合结构2以及第二反应器3。在本发明图示的实施方式中，在排气的流动方向上，所述第一反应器1位于所述第二反应器3的上游。在功能上，所述第一反应器1为氧化催化器（DOC）。所述第二反应器3包括尾气处理模块31，所述尾气处理模块31在本发明图示的实施方式中为选择性催化还原模块（SCR）。当然，所属技术领域的技术人员可以理解，本发明的排气处理装置100也可以包括第三反应器，例如氨泄漏催化器模块（ASC）。上述各种反应器可以根据实际需要设计为其他类型的催化器或者组合，在此不再赘述。

请参图1至图4所示，所述第一反应器1包括壳体11、位于所述壳体11一端的进气管12、位于所述壳体11另一端的出气管13以及通过若干隔板14架设在所述壳体11内的氧化催化器模块15。

在本发明图示的实施方式中，所述第一反应器1的出气管13通过螺栓16与所述混合结构2实现连接。

所述混合结构2包括壳体21、安装于所述壳体21内的若干隔板22以及位于所述壳体21内且被所述隔板22支撑的混合装置4。所述尾气处理模块31同样位于所述壳体21内，且位于所述混合装置4的下游。

所述混合装置4包括混合管41以及套接在所述混合管41外围的导流罩42。

请参图9所示，所述壳体21设有端板210。所述若干隔板22包括间隔设置的第一隔板221与第二隔板222。所述壳体21包括位于所述第一隔板221上游的第一腔体211、位于所述第一隔板221与所述第二隔板222之间的第二腔体212、以及位于所述第二隔板222下游的第三腔体213。所述端板210平行于所述第一隔板221，所述排气处理装置100包括用以安装在所述端板210上的尿素喷嘴23，用以将雾化之后的尿素溶液喷入所述混合管41内。

所述混合管41的一端（在图9所示的实施方式中为左端）包括位于所述第一腔体211内且沿周向分布的若干翅片411，用以当排气沿所述翅片411进入所述混合管41时能够形成旋流。所述翅片411沿所述混合管41的长度方向延伸。所述混合管41还包括在所述长度方向上更靠近所述端板210的通孔412，所述通孔412沿所述混合管41的周向分布，用以供排气进入所述混合管41内，增大在靠近所述尿素喷嘴23处的气流向前流动的趋势。

所述导流罩42套接在所述混合管41的另一端（在图9所示的实施方式中为右端）。所述混合管41沿其长度方向延伸超过所述第二隔板222。所述混合管41至少部分插入所述导流罩42内。在本发明图示的实施方式中，所述导流罩42呈碗状，其包括面向所述第二腔体212且与所述第二腔体212连通的开口部421，以及凸伸在所述第三腔体213内的底部422。所述开口部421的开口方向与所述混合管41的所述另一端的开口方向相反，以改变气流的流动方向。所述底部422呈圆弧状，以更好的反射气流。

所述排气处理装置100还包括位于所述第三腔体213内且用以向上支撑所述导流罩42的支撑板223。所述支撑板223平行于所述第二隔板222且位于所述第二隔板222的下游，所述支撑板223设有若干供气流穿过的穿孔224。

请参图5、图6及图9所示，所述排气处理装置100包括安装在所述导流罩42内且用以支撑所述混合管41的支撑架43。所述支撑架43设有供所述混合管41穿过的定位孔431以及位于所述定位孔431外围以供回转气流穿过的气流孔432。

所述第一隔板221设有供所述混合管41穿过的第一开孔2211。所述第二隔板222设有供所述导流罩42穿过的第二开孔2221。所述第二隔板222包括连通所述第二腔体212与所述第三腔体213的若干通孔2222，所述通孔2222位于所述第二开孔2221的外部。

使用时，发动机的排气经所述第一反应器1处理后，自所述出气管13进入所述壳体21。首先，当排气进入所述第一腔体211之后，排气穿过所述翅片411与通孔412，并在所述翅片411的作用下形成螺旋状的气流，然后进入所述混合管41。

其次，尿素溶液通过位于端部的所述尿素喷嘴23被雾化到所述混合管41内。旋转的气流将尿素液滴包围，在离心力的作用下将尿素液滴较均匀的分布在管壁上，以增大尿素蒸发面积，提高蒸发率。

气流在所述混合管41内向另一侧移动，进入所述导流罩42内，并借助所述导流罩42改变气流的流动方向，使气流进入到所述第二腔体212内。随后，气流穿过第二隔板222上的通孔2222进入到第三腔体213，并经所述第二反应器3处理之后流出。通过设置套接在混合管41外围的导流罩42，改变气流的流动方向，增加了尿素蒸发的距离和时间，提高了气流混合的均匀性。

另外，以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种排气处理装置，其包括壳体、安装于所述壳体内的若干隔板、位于所述壳体内且被所述隔板支撑的混合装置、以及位于所述混合装置下游的尾气处理模块，其中所述若干隔板包括间隔设置的第一隔板与第二隔板，所述壳体包括位于所述第一隔板上游的第一腔体、位于所述第一隔板与所述第二隔板之间的第二腔体、以及位于所述第二隔板下游的第三腔体，所述第二隔板包括连通所述第二腔体与所述第三腔体的至少一个通孔，其特征在于：所述混合装置包括混合管以及套接在所述混合管外围的导流罩，其中所述混合管的一端包括位于所述第一腔体内且沿周向分布的若干翅片，用以当排气沿所述翅片进入所述混合管时能够形成旋流；所述导流罩套接在所述混合管的另一端，所述混合管至少部分插入所述导流罩内，所述导流罩包括与所述第二腔体连通的开口部，所述开口部的开口方向与所述混合管的所述另一端的开口方向相反以改变气流的流动方向。

2.如权利要求1所述的排气处理装置，其特征在于：所述第一隔板设有供所述混合管穿过的第一开孔，所述第二隔板设有供所述导流罩穿过的第二开孔，所述通孔位于所述第二开孔的外部。

3.如权利要求1所述的排气处理装置，其特征在于：所述壳体设有平行于所述第一隔板的端板，所述排气处理装置包括用以安装在所述端板上的尿素喷嘴，用以将雾化之后的尿素溶液喷入所述混合管内。

4.如权利要求3所述的排气处理装置，其特征在于：所述翅片沿所述混合管的长度方向延伸，所述混合管还包括在所述长度方向上更靠近所述端板的通孔，所述通孔沿所述混合管的周向分布，用以供排气进入所述混合管内。

5.如权利要求1所述的排气处理装置，其特征在于：所述导流罩呈碗状，其包括凸伸在所述第三腔体内的底部。

6.如权利要求5所述的排气处理装置，其特征在于：所述底部呈圆弧状，所述混合管沿其长度方向延伸超过所述第二隔板。

7.如权利要求6所述的排气处理装置，其特征在于：所述排气处理装置还包括位于所述第三腔体内且用以向上支撑所述导流罩的支撑板。

8.如权利要求7所述的排气处理装置，其特征在于：所述支撑板平行于所述第二隔板且位于所述第二隔板的下游，所述支撑板设有若干穿孔。

9.如权利要求1至8项中任意一项所述的排气处理装置，其特征在于：所述排气处理装置包括安装在所述导流罩内且用以支撑所述混合管的支撑架，所述支撑架设有供所述混合管穿过的定位孔以及位于所述定位孔外围以供回转气流穿过的气流孔。

10.如权利要求1所述的排气处理装置，其特征在于：所述尾气处理模块包括选择性催化还原模块，所述排气处理装置还包括安装在所述壳体上游的氧化催化器。