[实用新型]一种用于车用柴油机SCR系统的导流装置

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及车用柴油机排气系统领域，更具体的说是涉及一种用于车用柴油机SCR系统的导流装置。

背景技术

柴油机以其燃油经济性、动力性、可靠性和CO₂排放少备受人们的青睐，但柴油机存在一个很大的问题就是排放问题，它带来大量的NOX和PM排放造成严重的环境污染。随着排放法规的日益严格，柴油机的排放控制问题仍是柴油机应用的关键挑战之一。

针对柴油机满足我国即将实施的国四排放法规要求的排气后处理技术存在两条不同的路线：一条是以美国为代表的废气再循环+颗粒捕集器路线；另一条是以欧洲为代表的优化燃烧+SCR路线。大量研究表明SCR技术在可靠性、稳定性、燃油消耗量、抗硫性、换油周期、散热要求等方面比EGR技术具有优势，而且更适合我国的国情。

SCR技术正在世界范围内被推广和应用，但是要使净化效果达到最佳，还需克服几点不足：气流进入扩张管后，沿着壁面产生了流动分离，形成较大的滞留区；催化器内气体流速不均，气流主要集中在载体中心区域，使中心区域的催化剂高温老化，而边缘区域得不到充分利用，影响催化器的使用寿命；同时流速不均还会导致催化器载体径向温度和压力梯度过大，产生较大的热疲劳破坏，影响柴油机的动力性和经济性。

实用新型内容

针对现有技术中车用柴油机SCR系统的导流装置存在的上述缺陷，为了提高SCR技术的净化效果，使催化器内气流分布均匀，减少催化剂内部径向压差和温差，提高NO_X的转化效率和催化剂载体的通过能力，延长催化器的使用寿命，提高催化剂的利用效率，本实用新型提供一种用于车用柴油机SCR系统的导流装置。

本实用新型的技术方案是：

一种用于车用柴油机SCR系统的导流装置，包括扩张管，气体进入扩张管的一端为进气端，气体流出扩张管的一端为出气端，该导流装置还包括至少两块相互嵌套设置的导流板，所述导流板固定设置于扩张管的前端，其形状为无前后端面的喇叭状，导流板之间形成流体通道。

作为本实用新型的进一步改进，所述导流板的数量为2至4块。

作为本实用新型的进一步改进，所述导流板的长度为扩张管长度的1/3至2/3。

作为本实用新型的进一步改进，所述导流板与扩张管的管体中心轴线的夹角角度由外向内递减，每个导流板以相等间隔均匀设置。

作为本实用新型的进一步改进，还包括由两根相互垂直的拱形杆组成的肋板，导流板的前、后端面通过所述肋板连接，肋板的端部固定连接在扩张管内壁上。

作为本实用新型的进一步改进，所述扩张管的进气端连接有弯管。

作为本实用新型的进一步改进，所述弯管的内部设有喷嘴，所述喷嘴设置于弯管内的弯折处，并向弯管内侧偏5°。利用弯管处产生的回流使尾气与喷嘴喷出的尿素更好的混合，促进尿素的蒸发和热解，减少壁面结晶的生成。 

作为本实用新型的进一步改进，考虑到尿素水溶液的腐蚀性，高温时容易侵蚀低碳钢部件，所述导流板的材质为304以上不锈钢材。

作为本实用新型的进一步改进，所述用于车用柴油机SCR系统的导流装置与其外部装置之间以可拆卸的方式连接。

本实用新型的有益效果是：

导流装置结构简单、造价低廉且易于安装，喷嘴安装在弯管处，利用弯管处产生的回流使尾气与喷嘴喷出的尿素更好的混合，促进尿素的蒸发和热解，减少壁面结晶的生成。导流装置安装在催化器扩张管前端，使混合气在进入扩张管时提前分流，增加扩张管外围区域的气体流量，减少中心区域的流量分担率，削弱因气流惯性和逆压梯度而形成的流动分离，减少扩张管壁面出现的涡流，使气体流速分布更加均匀，提高NO_X的转化效率；同时可以避免气流主要集中在催化剂载体的中心区域，使中心区域的催化剂高温老化，而边缘区域得不到充分利用，由此延长催化器的使用寿命，提高载体的通过能力和催化剂的利用率。

附图说明

图1为柴油机尿素SCR系统示意图；

图2为柴油机排气管路系统结构示意图；

图3为本实用新型一种用于车用柴油机SCR系统的导流装置的结构示意图；

图4为本实用新型一种用于车用柴油机SCR系统的导流装置的三维视图；

图5为本实用新型一种用于车用柴油机SCR系统的导流装置的剖视图；

图6为本实用新型一种用于车用柴油机SCR系统的导流装置的左视图。

图中：1、连接法兰；2、弯管；3、喷嘴； 4、进气端；5、导流板；6、扩张管；7、出气端；8、SCR催化器；9、催化剂载体；10、催化器后管路； 11、肋板；12、流体通道。