[实用新型]发动机排气后处理混合装置

说明书

一种发动机排气后处理混合装置，包括外壳体、出气导流板、内壳体、进气挡板和叶片混合管，由所述外壳体、所述内壳体和所述进气挡板组成进气腔，所述叶片混合管位于所述内壳体内，所述出气导流板封闭所述外壳体和内壳体之间的空间，所述出气导流板设有多个连通至内壳体内空间的流道，从而由所述内壳体、所述进气挡板、所述叶片混合管和所述出气导流板组成第一混合腔，由所述外壳体、所述出气导流板组成第二混合腔；由此，本实用新型结构简单，操作方便，能有效克服现有技术的缺陷，具有稳定的混合能力、较低的生产成本和装配难度，并且能够有效利用上游废气热量，维持尿素与废气的混合过程中所需的温度条件，同时具有较强的抗结晶能力。

技术领域

本实用新型涉及发动机排气处理的技术领域，尤其涉及一种发动机排气后处理混合装置。

背景技术

随着环保力度的加大，国家对发动机排气污染物排放的标准不断升级。排放标准的升级对发动机尾气排放的PM(颗粒物)、CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)和NOX(氮氧化物)要求也越来越严。而SCR(选择性催化还原)技术可以通过选择性催化还原反应将发动机尾气中的有害物质NOX(氮氧化物)生成无害物质N2(氮气)和H2O (水)。SCR(选择性催化还原)的工作原理为：将尿素溶液喷射入发动机排气管内，经过发动机尾气后处理混合装置的雾化、破碎、蒸发后与排气管中高温尾气充分混合。而此时的尿素溶液在高温下分解成 NH3(氨气)和CO2，NH3(氨气)在选择性催化剂的作用下与发动机尾气中的有害物质NOX(氮氧化物)发生化学反应，生成无害物质N2(氮气) 和H2O(水)。由于这个选择性催化还原反应过程是在选择性催化还原器内部完成的。所以需要一种发动机排气后处理混合装置来帮助进入到排气管中的尿素溶液进行更充分的破碎、雾化和蒸发。要使发动机尾气中尽可能多的NOX(氮氧化物)参与选择性催化还原反应，提高排气系统的转化效率，需要借助发动机排气后处理混合装置来使尿素溶液在高温下分解出来的NH3(氨气)更加均匀的分布到SCR(选择性催化还原)载体表面上。在另一方面，选择性催化还原反应所要求的最低温度为200℃。因此，发动机排气后处理混合装置的保温能力也是需要解决的技术问题。如果过多的尿素溶液在低温下来不及蒸发和热解，会造成排气管壁和后处理混合装置温度过低，从而形成尿素结晶，严重时会堵塞发动机排气后处理系统，导致发动机动力性能下降。

现有的发动机排气后处理混合装置中，通常是通过设置多孔板、多孔管和叶片等金属结构来达到尿素溶液与发动机尾气的混合。当尿素溶液与多孔板、多孔管和叶片等金属零部件发生碰撞时，尿素溶液产生破碎，从而使得尿素溶液进行蒸发和热解。对于发动机排气后处理混合装置的保温问题，现有的技术方案通常是通过在混合装置外表面上额外增加隔热棉和隔热罩来达到对发动机排气后处理混合装置进行保温的目的。但这些现有技术存在如下缺陷：

(1)SCR(选择性催化还原)载体表面流场和NH3(氨气)分布均匀性受上游气体流动状态的影响较大，不能稳定维持理想的均匀状态；这是由于发动机排出的气流量、气压以及尿素溶液的喷射量等的大小都会随着车辆行走的路况不同而进行无规律的波动(特别是在柴油机U型结构后处理中尤其明显。)，而现有发动机排气后处理混合装置对上游气体流动状态较敏感，不能够稳定地将尿素溶液在高温下分解出来的NH3(氨气)均匀地分布到SCR(选择性催化还原)载体表面上。SCR(选择性催化还原)载体上NH3(氨气)过多区域，容易产生氨泄漏，污染环境。而NH3(氨气)稀薄区域会使得氮氧化物(NOX)转化效率过低，部分有害物质氮氧化合物(NOX)被直接排入大气，污染环境。此外，长时间的NH3(氨气)不均匀分布也会导致SCR(选择性催化还原)载体老化程度不均匀，从而影响发动机排气后处理系统的整体性能。

(2)增加发动机排气后处理混合装置的成本和装配难度；对于发动机排气后处理混合装置的保温问题，现有的技术方案通常是通过在混合装置外表面上额外增加隔热棉和隔热罩来防止热量的损失，从而达到提高混合装置的内部温度的目的。如此，便需要额外增加隔热棉和隔热罩等零件，最终增加了发动机排气后处理系统的成本。