[实用新型]混合系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混合系统。

背景技术

内燃机使用排放控制装置来减少发动机的排放。该排放控制装置可以是滤清器、催化剂和用于从发动机排气流中移除有害气体、颗粒等的其他合适的装置。一些排放控制装置向催化剂上游的排气系统中喷射还原剂(诸如尿素或氨)以将氮氧化合物转换成双原子氮(diatomic nitrogen)、水等，以减少释放至大气的氮氧化合物量。还原剂喷雾和催化剂协同作用以实现氮氧化合物转换。

为辅助催化剂中的氮氧化合物转换，提供了多种方法以混合排气流中的还原剂喷雾以促进还原剂的均匀分布。在US 2010/0107614中描述了一种方法，其使用具有特定喷射器结构的多个混合装置。

本实用新型的发明人已经认识到上述方法的一些缺点，其不仅涉及可制造性，还涉及如何使多个部件协同工作。除封装和可制造性问题之外，整个流路以及喷射器与沿着排气流路的多个混合装置之间的混合相互作用会导致在一定温度和流速条件下劣化整体雾化的意想不到的后果。

实用新型内容

为解决这些问题中的至少一些问题，本实用新型的目的在于提供一种混合系统，以增加排气的湍流并减小排气中的还原剂蒸气颗粒的尺寸，以改善安置在混合系统下游的催化剂的操作。

本实用新型提供了一种混合系统。该混合系统包括限定出混合管道的周界的外壳，该外壳包括具有喷射器底座和还原剂分流器的扩展区域，还原剂分流器延伸到扩展区域中的喷射器底座上游的管道中。混合系统还包括安置在外壳中的具有开口的雾化器和安置在外壳中的螺旋混合件。

优选地，所述雾化器包括翅片，所述翅片在第一支撑延伸部和第二支撑延伸部之间延伸而没有完全横跨所述外壳，所述雾化器位于所述扩展区域的出口端，所述出口大于所述扩展区域的入口。

优选地，所述翅片在下游方向上弯曲。

优选地，所述螺旋混合件安置在所述雾化器的下游。

优选地，所述翅片相互对齐且平行。

优选地，所述螺旋混合件包括第一螺旋混合面和第二螺旋混合面，每个所述混合面均呈螺旋状轴向延伸通过所述外壳的一部分。

优选地，所述第一螺旋混合面和所述第二螺旋混合面的周界，均与所述外壳的一部分共面接触并均包括连续的外表面。

优选地，所述第一螺旋混合面和所述第二螺旋混合面之间的螺距在下游方向上逐渐减小。

优选地，所述第一螺旋混合面和所述第二螺旋混合面中的至少一个包括沿着表面呈螺旋形向下延伸的凹槽。

优选地，所述螺旋混合件被压配合到所述外壳中，并且所述雾化器安置在所述扩展区域的下游。

优选地，所述螺旋混合件包括双螺旋结构，所述双螺旋结构具有比入口横截面积小的出口横截面积。

优选地，所述螺旋混合件安置在所述雾化器的下游，所述螺旋混合件包括具有前缘的前杆，所述前缘将来流分成两股气流，每个螺旋结构对应于一股所述气流。

本实用新型还提供一种系统，包括：混合管道外壳，所述混合管道外壳包括具有喷射器底座的扩展区域；还原剂分流器，位于所述喷射器底座上游，所述还原剂分流器倾斜成平行于所述扩展区域中的所述外壳；雾化器，位于所述扩展区域的下游，所述雾化器包括翅片，所述翅片仅在第一支撑延伸部和第二支撑延伸部之间延伸并且没有完全横跨所述外壳；以及双螺旋形混合件，具有不相等的入口横截面积和出口横截面积，所述双螺旋形混合件安置在所述雾化器的下游。

优选地，双螺旋形混合件的朝向来流的螺旋混合面具有中央凹槽。

优选地，所述翅片垂直对齐，每个翅片沿着横向方向从垂直状弯曲至水平状。

优选地，所述双螺旋形混合件包括第一螺旋混合面和第二螺旋混合面，所述螺旋混合面中的每一个均螺旋形轴向延伸穿过所述外壳的一部分，所述螺旋混合面的螺距在下游方向上逐渐减小。

本实用新型还提供一种操作排放系统的方法，包括：将还原剂喷雾喷射到雾化器上游的混合管道中，所述雾化器安置在所述混合管道的外壳中，所述雾化器包括翅片开口和侧部开口，所述翅片开口位于横向延伸的翅片与垂直侧部支撑之间，所述侧部开口位于每个垂直侧部支撑和所述外壳之间，所述雾化器位于所述双螺旋形混合件的上游。

优选地，操作排放系统的方法还包括使所述还原剂喷雾和排气流过所述雾化器和所述双螺旋形混合件，并使所述还原剂喷雾和排气从所述双螺旋形混合件流动至排放控制装置。

优选地，所述还原剂被喷射到所述混合管道中的扩展区域中。

优选地，所述还原剂被喷射到还原剂分流器下游的排气管道中，所述还原剂分流器延伸到喷射器底座上游的管道中。