[实用新型]尿素水溶液分解混合装置

说明书

本实用新型公开了一种尿素水溶液分解混合装置，前外壳与后外壳之间设有扰流板和孔板，扰流板和孔板将内部空腔分为上部的喷射腔、中间的导流腔及下部的旋流腔，后外壳顶部设有顶盖，喷射腔内设有与铅垂面具有夹角的倾斜平面；导流板上设有导流叶片；扰流板上设有扰流叶片；旋流板上通过第三叶片孔向外设置旋流叶片。本实用新型的内部空腔仅通过有扰流板和孔板分隔出喷射腔、导流腔、旋流腔，气流通道内阻碍少，通道更顺畅，混合气流在气流通道内经过的转折处少，能量损失小，气流压降低。本实用新型的顶盖具有倾斜的下平面，喷射腔形成沿铅垂面不对称的腔体；喷嘴座位于下平面的低位处，可以使其尿素喷出射线朝向正对扰流板的扰流叶片的方向喷射。

技术领域

本实用新型涉及汽车尾气后处理技术领域，尤其是一种尿素水溶液分解混合装置。

背景技术

随着汽车保有量的不断增长，汽车尾气的排放对大气环境的污染日益严重。汽车发动机排放的氮氧化物（NO_X）是造成大气污染的主要污染源之一，为了降低发动机排放物对大气的污染，需要对汽车发动机的尾气排放进行处理。目前，汽车发动机通常采用选择性催化还原技术(SCR)对尾气排放进行后处理，通过尿素喷射系统使尿素罐里的尿素水溶液喷入排气管内，尿素水溶液在尾气温度下被分解成氨气（NH₃），在催化剂的作用下，氨气（NH₃）把尾气中的氮氧化物（NO_X）还原成无害的氮气（N₂）和水（H₂O），最终从排气管排出，从而达到降低排放物的目的。为了满足国六阶段越来越严格的排放标准要求，必须提高SCR装置的NO_X的转化率，减小污染物的排放，而尿素水溶液的充分分解、分解的NH₃与尾气的充分均匀混合，是提高NO_X转化率的关键。

中国发明专利申请CN109441603A公开了一种尾气后处理中居于DPF（颗粒捕捉器）、SCR之间的封装系统，该封装系统的过渡部设置于DPF输入端、SCR输出端之间，过渡部包括过渡外壳及其内的过渡腔，过渡外壳包括过渡前板、过渡后板及夹于其间的过渡侧围，过渡前板的顶、底部分别开设有前板入口、前板出口，过渡腔内设置有氨气生成单元，氨气生成单元包括导流面板、弧形破碎器与导流弯板，氨气生成单元的下方设置有垂直整流单元，垂直整流单元包括上下布置的弧型上孔板与弧型下孔板，该垂直整流单元与SCR输出端内设置的水平整流单元相通，水平整流单元包括同轴设置的整流内孔板与整流外孔板。该封装系统存在如下问题：（1）该封装系统内部的气流通道由导流面板、垂直整流单元的弧型上孔板与弧型下孔板、水平整流单元的整流内孔板与整流外孔板组成，气流通道结构较复杂，整个气流通道内形成有多处转折处。混合气流在气流通道内流动时，气流撞击到各零部件上产生的能量损失较大，即产生较大的气流压降。而且，混合气流在通过转折处时，很容易产生湍流，为了克服湍流时各质点间相互碰撞引起的交换能量，必然会产生能量损失，混合气流在经过气流通道内多处的的转折处后，能量损失较大，产生的气流压降较高。（2）该封装系统的导流面板包括多根相互平行的面板条，尾气从导流面板进入后，会直吹到喷射进来的尿素液滴上，由于进入的尾气气流速度较快，很容易将尿素液滴吹到过渡外壳、过渡后板的内壁面上，在二者的内壁面上形成尿素结晶现象，产生块状的固体，进而有可能对排气管造成堵塞、影响排气效果，甚至损害发动机。（3）该封装系统的水平整流单元由整流内孔板与整流外孔板组成；整流内孔板的上圆部设置有若干孔径较小的整流内孔，下圆部设置几个孔径较小的整流内孔与一个孔径较大的整流大孔，下圆部相对于上圆部其对混合气流的阻碍更小，混合气流的大部分气体会从整流大孔通过，其余整流内孔通过的气体较少，从整流大孔通过的气流速度更快，混合时间更短，使得这部分气流混合的均匀性不够高。（4）该封装系统为了提升尿素向氨气转化效率、提高氨气的分布均匀度与气流流动速度的均匀性，设置了氨气生成单元、垂直整流单元、水平整流单元对喷入的尿素液与尾气气流进行处理，每个单元均包括有多个零部件，零部件成本较高，每个零部件均需要装配到过渡外壳上，装配成本较高。

实用新型内容