[发明专利]SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机尾气处理技术领域，特别涉及一种SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置。

背景技术

SCR（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原），是指利用催化剂将柴油发动机尾气中的氮氧化物催化还原成氮气和水的技术，对于采用尿素水溶液（通常浓度为32.5%，以下简称尿素）作为SCR反应物的发动机尾气后处理系统来说，最终都需要将尿素雾化后喷入排气管使其参与催化还原反应，但当尿素喷雾从喷嘴喷出与高温排气直接接触后，其中的水分快速蒸发容易导致尿素结晶并附着在喷嘴小孔周围，从而堵塞喷嘴，这在小剂量喷射阶段尤为明显。

目前市场上的解决喷嘴堵塞的装置大致有两种，一种是在喷嘴周围包裹陶瓷隔热材料,尽可能减少喷嘴本体从排气管中吸收的热量，从而减少喷口传递给尿素喷雾的热量避免其中水分过早蒸发。但由于结构限制，喷口最终仍会直接与高温排气接触，无法彻底解决问题。另一种是在排气管上增加支管，并将喷嘴布置在支管内，使尿素喷雾从支管喷出后再进入主排气管。通过支管增加喷嘴与主排气管的距离，达到降低喷嘴周边气流温度的目的。同时喷头总成内设置水循环管道，利用发动机冷却水对喷头进行降温，避免喷嘴温度太高使尿素在喷口处蒸发结晶。这种方案的缺点是：排气管上需专门增加支管，制作复杂，互换性与通用性不好；喷头内部采用水冷系统管道复杂，制造成本高且对密封要求高，一旦水冷管路出现泄漏，则可能导致发动机冷却系统水压低进而导致发动机无法正常工作；此外，此种方案喷口仍会直接与高温排气接触。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种可以防止SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，本发明是SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置，其特点是：包括电磁阀、涡流管总成、喷头总成，所述涡流管总成的进气口设置有电磁阀，所述涡流管总成一端通过冷气管道与喷头总成连接，另一端通过热气管道与喷头总成连接，所述喷头总成还设有尿素进口，该喷头总成的末端设有尿素喷口、热气喷口、冷气喷口，所述尿素喷口嵌合在冷气喷口中，所述冷气喷口嵌合在热气喷口中。

本发明SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：

1、所述涡流管总成包括涡流室、涡流管进气口，所述涡流室中设置有半开口腔体，所述腔体为进气喷嘴，所述进气喷嘴与涡流管进气口相连；

2、所述热气管道上设有用于调节热气输出量电控调节阀；

3、所述热气管道和冷气管道在喷头总成上设有隔热层，所述隔热层为隔热陶瓷，该隔热陶瓷外部包裹有不锈钢

4、所述涡流室还包括冷气分离口，所述冷气分离口位于涡流室的前端与冷气管道相连。

与现有技术相比，本发明产生的双层气幕可隔离喷嘴处的尿素喷雾与排气管内的高温气体，从而延迟喷嘴处的尿素喷雾与高温直接接触的时间，降低喷嘴处结晶堵塞的风险；无需额外的排气管支管，可简化尿素喷头安装支座结构；该装置产生的冷气还可用来冷却喷头总成,从而避免使用复杂的水冷系统，热气可用来加热进入排气管之前的尿素，减少其进入排气管后所吸收的热量，有利于尿素热解反应发生从而保证SCR的还原效果，该装置简单、可靠地同时实现了制冷、加热的效果，生产和维护成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2是涡流管总成结构示意图。

图3是喷头总成结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成其权力的限制。

实施例1，参照图1、图2、图3，包括电磁阀3、涡流管总成2、喷头总成8，所述涡流管总成2的进气口4设置有电磁阀，所述涡流管总成2一端通过冷气管道1与喷头总成8连接，另一端通过热气管道6与喷头总成8连接，所述喷头总成8还设有尿素进口7，该喷头总成8的末端设有尿素喷口15、热气喷口13、冷气喷口14，所述尿素喷口15嵌合在冷气喷口14中，所述冷气喷口14嵌合在热气喷口13中。

实施例2，实施例1所述的SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置：所述涡流管总成包括涡流室11、涡流管进气口10，所述涡流室11中设置有半开口腔体，所述腔体为进气喷嘴12，所述进气喷嘴12与涡流管进气口10相连；

实施例3，实施例1所述的SCR系统尿素喷嘴的防结晶装置：所述热气管道6上设有用于调节热气输出量电控调节阀5；