[实用新型]一种用于SCR系统的混合器及SCR系统

说明书

本实用新型属于柴油机尾气后处理技术领域，公开一种用于SCR系统的混合器及SCR系统，包括混合管、喷嘴和导流装置。喷嘴和导流装置均设于混合管内，导流装置包括两端开口且中空设置的锥形导流部和导流板，锥形导流部外壁与混合管内壁之间形成有第一通道，沿尾气流通方向，锥形导流部的直径逐渐增大，导流板设于锥形导流部内且与锥形导流部内壁之间形成有第二通道，导流板与尾气流通方向呈夹角。锥形导流部将流体分流成内侧流体和外侧流体，外侧流体沿第一通道流通，锥形导流部外壁使外侧流体在混合管轴向和径向均匀分布并混合，内侧流体沿第二通道流通，导流板后侧形成旋涡，旋涡附近的流体在旋涡作用下被进一步混合，从而对混合腔内流体充分混合。

技术领域

本实用新型涉及柴油机尾气后处理技术领域，尤其涉及一种用于SCR系统的混合器及SCR系统。

背景技术

柴油机的排气系统中需安装尾气后处理装置，以降低柴油机尾气中的氮氧化物(NOx)以及颗粒物的排放水平。选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)系统是减少柴油机尾气中的NOx排放最有效的措施之一。

SCR技术是在还原剂的作用下，将尾气中的NOx还原成氮气(N₂)和水。现有的SCR技术多采用以尿素分解产生的氨气(NH₃)作为还原剂。

SCR系统包括混合器和反应器等。混合器分别与柴油机的排气管和反应器连通，且混合器内设置有尿素喷嘴。从喷嘴喷出的尿素在混合器中发生一定的水解和热解反应生成氨气，同时与含有NOx的尾气在混合器内混合后，流入至反应器内进行还原反应。

大量研究结果表明，SCR系统反应器入口处尿素的分解率和氨气分布的均匀程度对反应器中氮氧化物的转换效率有重要影响，直接影响整个尿素SCR系统的整体性能。但现有SCR系统的混合器中，尿素的雾化蒸发及水解热解反应不充分，尿素与尾气的混合不均匀，导致SCR反应器内氮氧化物的转换效率和尿素利用率均较低，氨逃逸率高。另外，在现有SCR系统的混合器中，为了使混合器达到较好的混合效果，通常设置比较复杂的混合器结构，而这往往导致排气阻力升高，柴油机功耗增大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于SCR系统的混合器及SCR系统，以促进尿素蒸发水解以及尿素与尾气在混合器中的均匀混合。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种用于SCR系统的混合器，包括混合管、喷嘴和导流装置，所述喷嘴和所述导流装置均设于所述混合管内，所述导流装置包括两端开口且中空设置的锥形导流部和导流板，所述锥形导流部外壁与所述混合管内壁之间形成有第一通道，沿尾气流通方向，所述锥形导流部的直径逐渐增大，所述导流板设于所述锥形导流部内且与所述锥形导流部内壁之间形成有第二通道，所述导流板与尾气流通方向呈夹角。

进一步地，所述导流板靠近所述锥形导流部的小口端。

进一步地，所述导流板垂直于所述尾气流通方向。

进一步地，所述导流板为圆柱状。

进一步地，所述喷嘴的喷射方向与所述尾气流通方向相同。

进一步地，沿所述尾气流通方向，所述喷嘴设于所述锥形导流部的上游。

进一步地，沿所述尾气流通方向，所述喷嘴设于所述锥形导流部的下游，且靠近所述锥形导流部的大口端。

进一步地，所述喷嘴设于所述锥形导流部内，且位于所述导流板靠近所述锥形导流部的大口端的一侧。

进一步地，还包括中间管，沿所述尾气流通方向，所述中间管连接于所述混合管的下游。

一种SCR系统，包括如上所述的用于SCR系统的混合器。