[发明专利]柴油机选择性催化还原系统喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机雾化装置技术领域，主要涉及一种用于空气辅助方式的柴油机选择性催化还原系统喷嘴，具体涉及一种柴油机选择性催化还原系统喷嘴。

背景技术

选择性催化还原系统简称为SCR或SCR系统，SCR(选择性催化还原系统)是Selective(选择性)、Catalytic(催化)、Reduction(还原)的英文缩写。选择性催化还原系统是一种被广泛应用的技术，主要用于消除废气中的氮氧化物。为了在较低温度下也能有效地将氮氧化物转化为氮气，恰当的还原剂和催化剂是SCR系统必不可少的组成部分。

目前市场上流通的SCR后处理系统喷嘴，有内混式和外混式两种。

内混式喷嘴又有两种方式，一种是尿素水溶液和压缩空气提供不同的管路进入喷嘴后，在喷嘴内部混合；另一种是尿素水溶液和压缩空气在进入喷嘴之前就已经混合，再进入喷嘴；上述两种内混式喷嘴的出口设计有均匀的小孔，通过调整小孔的直径和方向，调整雾化效果。该种喷嘴的弊端为，其一，小孔加工难度奇高，导致加工成本高；其二，由于管路较长，系统响应较慢。

外混式喷嘴即尿素水溶液和压缩空气通过不同的管路进入喷嘴，在经过各自独立的介质通道，直接从喷嘴喷出，尿素水溶液和压缩空气在喷嘴的出口处进行混合，通过调整出口处尿素水溶液和压缩空气出口段的形状及相对位置，调整雾化效果。该种喷嘴的弊端是喷嘴安装相对复杂，尿素喷射方向与气流方向一般呈45度，不利于喷射雾化。

发明内容

本发明解决的技术问题是：目前SCR系统的反应效率有待提高，NOx的 转换效率低；喷嘴的故障率较高；尿素溶液和尾气中的NO_x混合效果还有待加强。

本发明的目的是为了提高SCR系统的反应效率：提高NOx的转换效率；降低喷嘴的故障率；加强尿素溶液和尾气中的NOx的混合效果，提供一种用于空气辅助方式的柴油机SCR喷嘴的技术方案。

本发明公开了一种用于空气辅助方式的SCR喷嘴，其包括排气筒安装组套、导向段管路、管嘴安装座、起始段空气管、起始段尿素管、出口段空气管、出口段尿素管等。喷嘴包括压缩空气流通管路和尿素水溶液流通管路，压缩空气流通管路和尿素水溶液流通管路完全独立，压缩空气与尿素水溶液的出口段管路与导向段管路成90°安装，压缩空气和尿素水溶液在喷嘴外部混合。

具体来说，针对现有技术的不足，本发明提供了如下技术方案：

一种柴油机选择性催化还原系统喷嘴，其特征在于，包括压缩空气流通管路和尿素水溶液流通管路，所述压缩空气流通管路包括起始段空气管1、中间段第一集气腔13和第一空气通道34、导向段第二空气通道41、和出口段空气管5，所述尿素水溶液流通管路包括起始段尿素管2、中间段第一集液腔23和第一尿素通道35、导向段第二尿素通道42、和出口段尿素管6；所述出口段空气管5与导向段第二空气通道41垂直设置，所述出口段尿素管6与导向段第二尿素通道42垂直设置。

优选的，上述喷嘴中，所述中间段的装置为管嘴安装座3，所述导向段的装置为导向管4；

其中，所述管嘴安装座3靠近空气管1和尿素管2的一端为顶端3a，另一端为底端3b；在顶端3a设置有用于与起始段空气管1进行台阶定位的第一凹槽31和用于与起始段尿素管2进行台阶定位的第二凹槽32，在底端3b设置有用于与导向管4配合的第三凹槽33，其中，所述第二凹槽底端设置有向其圆孔轴心收敛的锥面321，所述起始段空气管1和起始段尿素管2分别与第一凹槽31和第二凹槽32的锥面321形成第一集气腔13和第一集液腔23。

优选的，上述喷嘴中，所述第一凹槽31底端在靠近管嘴安装座中心一侧设置有与第三凹槽33连通的第一空气通道34。

优选的，上述喷嘴中，所述第二凹槽32的锥面321底端设置有与第三凹 槽33连通的第一尿素通道35。

优选的，上述喷嘴中，所述第三凹槽33在偏离管嘴安装座中心一侧设置有防止导向管4装配错位的定位凹槽332。

优选的，上述喷嘴中，所述导向管4内部轴向设置有相互平行独立的第二空气通道41和第二尿素通道42，所述导向管4靠近管嘴安装座3的一端为顶端4A，另一端为底端4B，导向管4的顶端4A设置有用于连通第二空气通道41和第一空气通道34的豁口43。

优选的，上述喷嘴中，在导向管4的顶端4A外周设置有防止导向管4装配错位的突起44。