[发明专利]一种尿素SCR混合器、尾气后处理系统及柴油车

说明书

本发明属于柴油车技术领域，公开了一种尿素SCR混合器、尾气后处理系统及柴油车。该尿素SCR混合器包括一级混合器和二级混合器，包括支撑架和倾斜设置在支撑架不同部位上的多个第一导流叶片，每个第一导流叶片均朝向支撑架的中心方向倾斜，第一导流叶片被配置为能将尿素液滴和NH₃导流至一级混合器的中心区域；二级混合器位于一级混合器的下游且通过连接轴与一级混合器连接，二级混合器包括多个连接于连接轴的旋流叶片，旋流叶片被配置为能够将尿素液滴和NH₃由内向外旋流扩散。使得进入SCR端面前的NH₃在尾气排气管中的分布更均匀，增加SCR催化转化的效率以及使用率，降低了尿素沉积的风险，从而降低了尿素结晶风险。

技术领域

本发明涉及柴油车技术领域，尤其涉及一种尿素SCR混合器、尾气后处理系统及柴油车。

背景技术

目前，随着国家对环保问题越来越重视，对柴油机尾气排放提出了更高的要求，其中氮氧化物NO_X排放限值降至3.5g/(kw.h)。在众多NO_X处理技术中，选择性催化还原(SCR)技术是目前被认为最有前景、应用最为广泛的技术，且已较为成熟。其机理是：高温排气管上安装有尿素计量喷射装置，用于向高温排气管内喷入尿素水溶液，尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH₃，NH₃具有还原性，在特定催化剂作用下可以将NO_X还原成无污染的N₂和H₂O，从而减少污染物的排放。

随着SCR技术的日益成熟及整车后处理系统安装空间的限制，SCR系统的结构将越来越紧凑。结构设计不完善将会引起尿素蒸发效率不足和分布不均匀等问题，易在SCR内壁或者载体前端面形成结晶，严重的甚至会影响发动机性能，因此在SCR的结构设计中，必须重视尿素分布均匀性、蒸发效率和结晶等问题。

而尿素水解成NH₃后才能与NO_X发生反应，尿素的水解目前主要是通过混合器实现，但是目前采用的混合器容易产生较大背压，影响发动机功率并且对尿素水解不充分不能有效降低尿素浓度，而且容易产生结晶现象。

目前的混合器中，几乎所有单级的混合器只是在某些特定工况下能使得NH₃的均匀性满足要求，在一些极限工况下，比如在低负荷工况时，流量较低，尿素容易喷在混合器底部，而在高负荷工况时，尾气速度高，尿素受到高速尾气冲击，尿素液滴都集中在混合器上部。因此，在较低或较高负荷工况时，NH₃浓度在一个截面的某一个部分较高，这就导致了进入SCR时，NH₃分布不均匀，导致NO_X转化不均匀，效率低。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种尿素SCR混合器，该尿素SCR混合器提高了NH₃的分布均匀性，提高了SCR催化转化的效率以及使用率。

本发明的另一个目的在于提供一种尾气后处理系统，尾气处理效率高，环保节能。

本发明的又一个目的在于提供一种柴油车，其尾气处理效率高，环保节能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种尿素SCR混合器，包括：

一级混合器，包括支撑架和倾斜设置在所述支撑架不同部位上的多个第一导流叶片，每个所述第一导流叶片均朝向所述支撑架的中心方向倾斜，所述第一导流叶片被配置为能将尿素液滴和NH₃导流至所述一级混合器的中心区域；

二级混合器，位于所述一级混合器的下游且通过连接轴与所述一级混合器连接，所述二级混合器包括多个连接于所述连接轴的旋流叶片，所述旋流叶片被配置为能够将所述尿素液滴和NH₃由内向外旋流扩散。