[发明专利]一种后处理封装SCR混合器单元

说明书

本发明公开了一种后处理封装SCR混合器单元，该混合器单元包括混合器筒体，所述混合器筒体具有混合器进口和混合器出口，所述混合器筒体的侧壁上设置有尿素喷嘴口，所述混合器筒体内设置有导流机构。本发明将混合器设计与封装设计结合统一，利用空间构造，形成利于尿素溶液快速破碎、蒸发、水解、均分分布的流场，促进尿素液滴的破碎、蒸发和尿素向氨气转化，降低尿素结晶风险，实现SCR入口氨气与排气的均匀分布并降低混合器整体背压。

技术领域

本发明属于发动机尾气净化的技术领域，具体涉及一种后处理封装SCR混合器单元。

背景技术

选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,SCR)是指利用氨、氨水、尿素或烃类为还原剂，在氧浓度高出NOx浓度两个数量级以上的条件下，高选择性地优先把NOx还原为N₂，从而实现将尾气处理到满足欧六的排放标准。混合器单元存在柴油机后处理系中，位于SCR催化剂前，促进尿素液滴的破碎、蒸发和尿素向氨气的转化。SCR混合器单元用于提高SCR催化剂入口NH3浓度和排气速度均匀性。尿素液滴破碎蒸发不完全则会造成NOx转化率降低，形成尿素结晶堵塞内部结构。氨气分布浓度和排气速度分布不均则NOx转化效率降低，同时能够造成催化剂老化程度不均，SCR催化剂的性能受到影响。

现有技术中，中国公开号为CN108005763A的《尿素旋流混合器》的发明专利中，具体公开了一种尿素旋流混合器，包括一个筒体，所述筒体的两端均开口，一端作为进气口，另一端作为出气口；在筒体内设有一个Z形挡板，所述Z形挡板将筒体内腔分为前腔与后腔；在筒体内设有旋流件和多孔管，所述旋流件和多孔管连接于所述Z形挡板的横向部；旋流件和多孔管相连通；旋流件位于筒体的前腔，多孔管位于筒体的后腔；所述旋流件上设有旋流叶片；旋流件顶端连接喷嘴，所述喷嘴从筒体周面伸出；所述多孔管的管壁上设有多个气孔。该旋流混合器使尿素水解完全，不容易结晶，背压低，节凑紧凑。

中国公开号为CN108167050A的《筒式SCR后处理混合装置》发明专利中，具体公开了一种筒式SCR后处理混合装置，包括尿素混合腔，尿素混合腔的前后端分别连接第一快速拆装法兰和第二快速拆装法兰，在尿素混合腔的前后分别固定气流混合器和气流均匀器，在尿素混合腔中设置尿素混合器，在尿素混合腔的侧壁上设置尿素喷射底座。所述尿素喷射底座与尿素混合器呈90°设置。其具有结构简单，设计精良，氨混效率高，拆装方便，后期若在特殊条件下产生尿素的结晶，处理方便，适用于国IV及国V排放标准。

上述现有专利具有如下不足之处：(1)现有的设计都仅将混合器进行单独设计，未能实现混合器与后处理系统一体化设计；(2)现有的设计没有能够有效利后处理器的封装结构与空间，造成资源的浪费；(3)现有的混合器结构设计普遍存在结构简单时，尿素溶液破碎、蒸发不良，容易形成尿素结晶；(4)现有方案设计在混合器内部需要焊接，焊点部位容易产生尿素腐蚀，降低混合器使用寿命。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种后处理封装SCR混合器单元。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种后处理封装SCR混合器单元，包括混合器筒体，所述混合器筒体具有混合器进口和混合器出口，所述混合器筒体的侧壁上设置有尿素喷嘴口，所述混合器筒体内设置有导流机构。

上述技术方案中，所述导流机构包括依次连接的进气导流器、内部导流管以及扩流旋流器，所述进气导流器与混合器筒体的混合器进口连通，所述扩流旋流器与混合器筒体的混合器出口连通。

上述技术方案中，所述进气导流器具有导入口和导出口，所述导入口与混合器筒体的混合器进口处的内壁贴合布置用于将气流引导入进气导流器，所述导出口与内部导流管的进口连通。

上述技术方案中，所述进气导流器的导入口相对于混合器筒体的混合器进口呈倾斜布置，且所述导入口的开口形状呈矩形状，所述导出口的开口形状呈圆形状。