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CN105804840B - 排气处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种排气处理装置，其包括壳体以及位于壳体内的尾气处理模块，所述壳体包括混合腔、分流腔以及分配腔。排气处理装置包括位于混合腔内的锥形混合器以及位于所述分流腔内的混合管，其中所述锥形混合器包括若干锥形旋流片以及对应于这些锥形旋流片的若干开口。如此设置，一方面能够将尿素平铺在混合腔的管壁上以增加尿素蒸发面积和停留时间，提高混合的效果；另一方面能够使排气更为通畅的流动，减小局部压力损失，降低背压。

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。
为了提高尾气与尿素混合的均匀性，现有技术中的一些排气后处理系统设有直板式混合器，但是排气通过这种混合器的旋流片时不够顺畅，会造成较大的压力损失。
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背压较低且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，其包括壳体以及位于所述壳体内的尾气处理模块，所述壳体包括混合腔、位于所述混合腔下游的分流腔以及位于所述分流腔下游的分配腔，所述尾气处理模块位于所述分配腔的下游，所述排气处理装置包括位于所述混合腔内的锥形混合器以及位于所述分流腔内的混合管，其中所述锥形混合器包括若干锥形旋流片以及对应于这些锥形旋流片的若干开口，所述排气处理装置还包括固定于所述壳体上且用以安装尿素喷嘴的喷嘴安装部，所述喷嘴安装部位于所述锥形混合器的下游，所述尿素喷嘴用以向所述混合管内喷射雾化的尿素溶液。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述锥形混合器与所述混合管焊接在一起。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述锥形混合器还包括围绕在所述锥形旋流片外围的若干第一开孔，所述第一开孔靠近所述混合管。
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分流腔内且用以支撑所述混合管的第一隔板以及第二隔板，其中所述第一隔板设有若干第一穿孔，所述第二隔板设有若干第二穿孔；所述排气处理装置包括位于所述混合管与所述壳体之间的环形空间，所述第一穿孔将所述混合腔与所述环形空间连通，所述第二穿孔将所述环形空间与所述分配腔连通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一隔板以及所述第二隔板均呈弧形且倾斜方向相反。
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与所述喷嘴安装部相配合的套筒部，所述套筒部穿过所述环形空间并延伸入所述混合管内，其中位于所述环形空间内的套筒部设有若干第二开孔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体包括第一壳体以及第二壳体，其中所述第一壳体设有第一锥管、第一直管以及第二锥管，所述第二壳体包括第三锥管、第二直管以及第四锥管，其中所述第二锥管与所述第三锥管通过法兰连接在一起，并呈中间细、两端粗的结构。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述分配腔包括位于所述第二锥管以及所述第三锥管内的空间。
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安装于所述第二直管内的选择性催化还原模块。
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选择性催化还原模块上游的吹灰器。
相较于现有技术，本发明通过设置锥形旋流片一方面能够将尿素平铺在混合腔的管壁上以增加尿素蒸发面积和停留时间，提高混合的效果；另一方面能够使排气更为通畅的流动，减小局部压力损失，降低背压。
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3另一角度的立体分解图。
图5是图1进一步的立体分解图。
图6是沿图1中A-A线的剖面示意图。
具体实施方式
请参图1至图6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包括壳体1以及位于所述壳体1内的尾气处理模块2。整体上，所述壳体1包括混合腔3、位于所述混合腔4下游的分流腔4以及位于所述分流腔4下游的分配腔5。在本发明图示的实施方式中，所述尾气处理模块2是选择性催化还原模块，且其位于所述分配腔5的下游。
具体地，所述壳体1包括通过法兰连接在一起的第一壳体11以及第二壳体12，其中所述第一壳体11设有第一锥管111、第一直管112以及第二锥管113，所述第二壳体12包括第三锥管121、第二直管122以及第四锥管123。其中，所述第二锥管113与所述第三锥管121通过法兰连接在一起，并呈中间细、两端粗的结构。
所述排气处理装置100还包括位于所述混合腔4内的锥形混合器6以及位于所述分流腔4内的混合管7。在本发明图示的实施方式中，所述锥形混合器6与所述混合管7焊接在一起。其中所述锥形混合器6包括若干锥形旋流片61、对应于这些锥形旋流片61的若干开口62以及围绕在所述锥形旋流片61外围的若干第一开孔63，所述第一开孔63靠近所述混合管7。所述锥形混合器6的锥形旋流片61一方面能够将尿素平铺在混合腔的管壁上以增加尿素蒸发面积和停留时间，提高混合的效果；另一方面能够使排气更为通畅的流动，减小局部压力损失，降低背压。所述第一开孔63也能够起到降低背压的功能。
所述排气处理装置100还包括位于所述分流腔4内且用以支撑所述混合管7的第一隔板81以及第二隔板82，其中所述第一隔板81设有若干第一穿孔811，所述第二隔板82设有若干第二穿孔821。所述排气处理装置100包括位于所述混合管7与所述壳体1之间的环形空间83。所述第一穿孔811将所述混合腔3与所述环形空间83连通，所述第二穿孔821将所述环形空间83与所述分配腔5连通。在本发明图示的实施方式中，所述第一隔板81以及所述第二隔板82均呈弧形、倾斜方向相反且对称设置，以尽可能地降低背压。
所述排气处理装置100还包括固定于所述壳体1上且用以安装尿素喷嘴(未图示)的喷嘴安装部13，所述喷嘴安装部13位于所述锥形混合器6的下游，所述尿素喷嘴用以向所述混合管7内喷射雾化的尿素溶液。所述排气处理装置100包括与所述喷嘴安装部13相配合的套筒部14，所述套筒部14穿过所述环形空间83并延伸入所述混合管7内，其中位于所述环形空间83内的套筒部14设有若干第二开孔141。
在本发明图示的实施方式中，所述分配腔5包括位于所述第二锥管113以及所述第三锥管121内的空间。如此设置，通过使截面积缩小和扩大，减小涡流区，降低局部压力损失，同时使尿素圆滑过度，降低结晶风险。
在本发明图示的实施方式中，所述尾气处理模块2安装于所述第二直管122内。所述排气处理装置100还包括位于所述选择性催化还原模块上游的吹灰器9。
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 (7)

1.一种排气处理装置，其包括壳体以及位于所述壳体内的尾气处理模块，所述壳体包括混合腔、位于所述混合腔下游的分流腔以及位于所述分流腔下游的分配腔，所述尾气处理模块位于所述分配腔的下游，其特征在于：所述排气处理装置包括位于所述混合腔内的锥形混合器以及位于所述分流腔内的混合管，其中所述锥形混合器包括若干锥形旋流片以及对应于这些锥形旋流片的若干开口，所述排气处理装置还包括固定于所述壳体上且用以安装尿素喷嘴的喷嘴安装部，所述喷嘴安装部位于所述锥形混合器的下游，所述尿素喷嘴用以向所述混合管内喷射雾化的尿素溶液；
所述排气处理装置还包括位于所述分流腔内且用以支撑所述混合管的第一隔板以及第二隔板，其中所述第一隔板设有若干第一穿孔，所述第二隔板设有若干第二穿孔；所述排气处理装置包括位于所述混合管与所述壳体之间的环形空间，所述第一穿孔将所述混合腔与所述环形空间连通，所述第二穿孔将所述环形空间与所述分配腔连通；
所述第一隔板以及所述第二隔板均呈弧形且倾斜方向相反，其中所述第一隔板设有朝向所述锥形混合器的第一喇叭口，所述第二隔板设有朝向所述分配腔的第二喇叭口；
所述排气处理装置包括与所述喷嘴安装部相配合的套筒部，所述套筒部穿过所述环形空间并延伸入所述混合管内，其中位于所述环形空间内的套筒部设有若干第二开孔。
2.如权利要求1所述的排气处理装置，其特征在于：所述锥形混合器与所述混合管焊接在一起。
3.如权利要求1所述的排气处理装置，其特征在于：所述锥形混合器还包括围绕在所述锥形旋流片外围的若干第一开孔，所述第一开孔靠近所述混合管。
4.如权利要求1所述的排气处理装置，其特征在于：所述壳体包括第一壳体以及第二壳体，其中所述第一壳体设有第一锥管、第一直管以及第二锥管，所述第二壳体包括第三锥管、第二直管以及第四锥管，其中所述第二锥管与所述第三锥管通过法兰连接在一起，并呈中间细、两端粗的结构。
5.如权利要求4所述的排气处理装置，其特征在于：所述分配腔包括位于所述第二锥管以及所述第三锥管内的空间。
6.如权利要求4所述的排气处理装置，其特征在于：所述尾气处理模块包括安装于所述第二直管内的选择性催化还原模块。
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选择性催化还原模块上游的吹灰器。
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