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CN102242661A - 一种车用选择性催化还原装置scr的静态混合器 - Google Patents

一种车用选择性催化还原装置scr的静态混合器 Download PDF

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CN102242661A
CN102242661A CN201010181712XA CN201010181712A CN102242661A CN 102242661 A CN102242661 A CN 102242661A CN 201010181712X A CN201010181712X A CN 201010181712XA CN 201010181712 A CN201010181712 A CN 201010181712A CN 102242661 A CN102242661 A CN 102242661A
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CN
China
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static mixer
catalytic reduction
selective catalytic
nozzle
reduction device
Prior art date
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Pending
Application number
CN201010181712XA
Other languages
English (en)
Inventor
陈镇
周小燕
孔芬霞
陆国栋
帅石金
赵彦光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANGZHOU YINLUN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Zhejiang Yinlun Machinery Co Ltd
Original Assignee
HANGZHOU YINLUN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Zhejiang Yinlun Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种汽车排气管道静态混合器，包括包括管体、翼片和喷嘴，其特征在于所述的喷嘴设置在管体上，所述的翼片为整体式结构，其中部具有圆形通道，四周为弯弧型倒流板并布置有流体通道。本发明的汽车排气管道静态混合器，流体通道方向与喷嘴的喷雾方向一致，在喷雾轴线上形成扰流，使喷雾充分与汽车尾气混合。另外，在喷雾对应壁面可形成强烈扰流，使得壁面处喷雾迅速混合、蒸发。因此，本发明不仅可以使得喷嘴喷射的尿素水溶液和尾气在进入SCR催化器之前得到充分的混合，减少尿素在壁面的结晶，又不会产生很大的压降。

Description

一种车用选择性催化还原装置SCR的静态混合器
技术领域
本发明专利涉及汽车排气后处理系统领域，更具体的说是涉及一种车用选择性催化还原装置SCR系统静态混合器。
背景技术
目前，管道静态混合器在汽车排气后处理装置上的应用越来越广泛，现已成为改善尿素水溶液和汽车尾气的混合情况、降低NOx排放、减少尿素在排气管内结晶的一种发展趋势。一般来说，现在的车用选择性催化还原装置SCR系统都要求在满足排气背压和不损耗发动机有效功率的前提下，尽可能的降低NOx排放和减少尿素在排气管内的结晶。因此，现在的汽车后处理装置都要求尿素水溶液和尾气在进入SCR催化器之前能够得到充分的混合，因为只有具有较高均匀性的尿素水溶液和汽车尾气的混合气，才能得到更加均匀的NH3分布，从而在SCR催化器内与NOx充分反应，进而降低NOx的排放量；也只有尿素水溶液充分与汽车尾气均匀混合，才能减少其在排气管路中的结晶。但是，目前汽车选择性催化还原装置SCR系统多采用轴向垂直于排气管喷射，这样尿素水溶液比较容易撞到排气管管壁形成堆积，不利于尿素水溶液与尾气的混合，易形成尿素的结晶。另外，柴油排气系统中布置混合器通常和降低排气阻力相矛盾，即混合器的设置越多，排气系统的排气背压就越大，相应的发动机有效功率耗损也就越多。而如果不采用混合器，则不能使尿素水溶液和尾气在进入SCR催化器前充分混合，达到大幅降低NOx的目的，而且容易在排气管管壁形成尿素结晶。
发明内容
本发明是针对车用选择性催化还原装置SCR系统喷射的尿素水溶液易在排气管壁发生撞壁形成结晶，尿素水溶液和汽车尾气的混合效果较差，浓度分布不均匀，造成NOx转化率和NH3泄漏都不理想的缺点。而本发明专利为一种汽车排气管道静态混合器，其目的是：提供一种用于汽车排气管道内的静态混合器，不仅可以使得喷嘴喷射的尿素水溶液和尾气得到充分的混合，提高选择性催化还原装置SCR的转化效率、减少排气管道的结晶，又不会产生很大的压降。
本发明专利采用的技术方案是：
一种汽车排气管道静态混合器，包括包括管体、翼片和喷嘴，其特征在于所述的喷嘴设置在管体上，所述的翼片为整体式结构，其中部具有圆形通道，四周为弯弧型倒流板并布置有流体通道。
本发明的汽车排气管道静态混合器，流体通道方向与喷嘴的喷雾方向一致，在喷雾轴线上形成扰流，使喷雾充分与汽车尾气混合。另外，在喷雾对应壁面可形成强烈扰流，使得壁面处喷雾迅速混合、蒸发。因此，本发明不仅可以使得喷嘴喷射的尿素水溶液和尾气在进入SCR催化器之前得到充分的混合，减少尿素在壁面的结晶，又不会产生很大的压降，并经AVL的FIRE专用设计软件计算分析得到验证。
根据本发明，所述的管体一端通过连接法兰与排气管道相连，另一端和后端管道或催化器相连。因而，本发明可以通过可拆卸的方式与排气管道相连。
根据本发明，喷嘴设置在混合器后端，避免了在混合器上沉积、结晶，堵塞排气管道的问题。喷嘴位置设在扰流活跃区，可以让尿素水溶液和尾气充分的混合。
根据本发明，所述的流体通道为3-8个，优选4-6个，且均匀设置。
一种汽车排气管道静态混合器采用304以上不锈钢材制作。
附图说明
图1为汽车排气系统结构示意图。
图2为混合器正视图；
图3为混合器俯视图；
图中图中标记为：；4-1：喷雾形态。
图4为喷孔喷雾形态图；
图中标记为：4-1：喷雾形态；
图5是另一实施方式的混合器的俯视图；
图6是图5实施方式喷孔喷雾的形态图。
图中：1、连接法兰；2、管体；3、翼片；4、喷嘴；5、混合器后端管路；6、催化器；7、催化剂载体；8、催化器后管路；9、连接法兰；10、连接法兰；31、流体通道；31、圆形通道；41、喷雾形态。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式，例如：各结构的形状、构造以及各部分之间的相互位置关系及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细的说明：
本发明一种车用选择性催化还原装置SCR系统的静态混合器，利用汽车尾气和尿素水溶液通过混合器后得到充分扰动混合，在进入SCR催化器前得到较高的均匀性，进而进行充分的反应，以降低排气中NOx的含量，同时可以减少尿素结晶的形成。
参照图2、3、4，本发明的车用选择性催化还原装置SCR系统的静态混合器，，包括管体2、翼片3和喷嘴4，其特征在于所述的喷嘴4设置在管体2上，所述的翼片3为整体式结构，其中部具有圆形通道32，四周为弯弧型倒流板并布置有流体通道31。所述的管体2两端分别通过连接法兰1，9与排气管道和后端管道5相连。所述的喷嘴4设置在管体3的下游。
所述的翼片3焊接在管体2上。所述的流体通道31为4个，且均匀分布，与喷雾轴向一致。
所述管体2采用304以上不锈钢材制作。
参照图5、6，本发明的另一个实施方式，与图3实施方式不同之处在于所述的流体通道31为6个，其余结构与图3实施方式相同，也能达到相同的技术效果。
上述结合附图对本发明进行了示例性的描述，但本发明的具体实现并不受上述方式的限制。只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
采用本发明的技术方案，不仅可以使得喷嘴喷射的尿素水溶液和汽车尾气得到充分的混合，提高了SCR的转化效率，减少了尿素结晶的形成，又不会产生很大的压降。

Claims (8)

1.一种车用选择性催化还原装置SCR系统的静态混合器，包括管体(2)、翼片(3)和喷嘴(4)，其特征在于所述的喷嘴(4)设置在管体(2)上，所述的翼片(3)为整体式结构，其中部具有圆形通道(32)，四周为弯弧型倒流板并布置有流体通道(31)。
2.如权利1所述的车用选择性催化还原装置SCR系统的静态混合器，其特征在于所述的管体(2)两端分别通过连接法兰(1，9)与排气管道和后端管道(5)或催化器(6)相连。
3.如权利1所述的车用选择性催化还原装置SCR系统的静态混合器，其特征在于所述的喷嘴(4)设置在管体(3)的下游。
4.如权利1所述的车用选择性催化还原装置SCR系统的静态混合器，其特征在于所述的翼片(3)焊接在管体(2)上。
5.如权利1所述的车用选择性催化还原装置SCR系统的静态混合器，其特征在于所述的流体通道(31)为3-8个，且与喷雾轴向一致。
6.如权利5所述的车用选择性催化还原装置SCR系统的静态混合器，其特征在于所述的流体通道(31)为4-6个。
7.如权利5所述的车用选择性催化还原装置SCR系统的静态混合器，其特征在于所述的流体通道(3-1)均匀分布。
8.如权利1-7任何一项所述的车用选择性催化还原装置SCR系统的静态混合器，其特征在于所述管体(2)采用304以上不锈钢材制作。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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