CN207178009U - 发动机排气后处理封装 - Google Patents
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Abstract
一种发动机排气后处理封装，其包括第一后处理组件、第一混合腔组件以及与所述第一混合腔组件连通的混合管，其中所述混合管包括至少部分位于所述第一混合腔组件中的旋流管。所述旋流管包括中空的内腔体以及围绕在所述内腔体的外围且沿周向分布的若干翅片。所述第一混合腔组件包括用以安装尿素喷嘴的安装座，所述尿素喷嘴用以向所述混合管中喷射雾化的尿素液滴。所述发动机排气后处理封装还包括位于所述混合管中的细纤维元件，其中所述细纤维元件用以供所述排气以及所述尿素液滴穿过，以进一步增加所述尿素液滴的破碎以及蒸发。如此设置，本实用新型具有较强的抗结晶能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发动机排气后处理封装，属于发动机排气后处理技术领域。
背景技术
当前业内都是用混合器金属结构来达到尿素液滴与排气的混合。通常，在混合器中设置多孔板、翅片等结构，让尿素液滴和金属结构的混合器发生碰撞从而使尿素液滴破碎成更小的液滴，以有利于在金属表面蒸发和热解。现状是由于排放法规的升级，使得当前尿素喷射策略更加激进，例如在更低的温度、更小的排气流量下就开始较大的尿素喷射量。这里存在一个热量守恒的关系，一个是尿素液滴蒸发和热解所需要的热量，一个是排气从上游所带来的热量。由于上述喷射策略的激进化，排气所承载的总热量和尿素溶液充分蒸发、热解所需要的热量之间的比值不断降低。行业里面用以一个叫EER的比值来描述这个热量之间的关系。一般来讲，EER值在150以上混合器的结晶风险极低。如果EER没有那么高，但是如果通过对混合器的结构进行优化，其抗结晶能力会有一定的提高，这也是业界绝大部分公司的研发方向，即如何优化混合器的结构设计。
请参图1及图2所示，在混合器3’中设置有开孔板1’。所述开孔板1’设有若干供排气与尿素液滴的混合物穿过的若干开孔2’。一方面，打在开孔板1’上的尿素液滴有利于实现其破碎以得到体积更小的尿素液滴，从而更利于其蒸发和热解。另一方面，为了保证开孔板1’具备足够的机械强度，开孔2’之间的材料部分是无法避免的。可以理解，在开孔板1’的背面，气流的流速相对比较低，容易形成局部的低速区M。理论和实验结果均证明，在该低速区M中发生尿素结晶的可能性极大。
因此，有必要提供一种新型的解决方案以解决上述技术难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种抗结晶能力较强的发动机排气后处理封装。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种发动机排气后处理封装，其包括第一后处理组件、与所述第一后处理组件连通的第一混合腔组件以及与所述第一混合腔组件连通的混合管，其中所述混合管包括至少部分位于所述第一混合腔组件中的旋流管，所述旋流管包括中空的内腔体以及围绕在所述内腔体的外围且沿周向分布的若干翅片，所述第一混合腔组件包括用以安装尿素喷嘴的安装座，所述尿素喷嘴用以向所述混合管中喷射雾化的尿素液滴，所述发动机排气后处理封装还包括位于所述混合管中的细纤维元件，其中所述细纤维元件用以供所述排气以及所述尿素液滴穿过，以进一步增加所述尿素液滴的破碎以及蒸发。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述旋流管包括对应于所述若干翅片且与所述内腔体连通的若干开槽、以及位于所述翅片的一侧且靠近所述安装座的若干开孔。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述旋流管呈锥形。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述混合管包括与所述旋流管相连接的连接管，所述细纤维元件位于所述连接管中。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述细纤维元件为钢丝绒或者泡沫金属。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述发动机排气后处理封装设有固定所述细纤维元件的若干固定棒。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述发动机排气后处理封装还包括与所述第一后处理组件并排布置的第二后处理组件以及与所述第二后处理组件连通的第二混合腔组件，所述混合管连接在所述第一混合腔组件以及所述第二混合腔组件之间；所述第一后处理组件与所述第二后处理组件藉由所述第一混合腔组件、所述混合管以及所述第二混合腔组件实现串联。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一后处理组件包括柴油氧化催化剂及/或柴油颗粒捕集器，所述第二后处理组件包括选择性催化还原剂。
相较于现有技术，本实用新型通过设置细纤维元件，使尿素液滴在细纤维元件的表面和内部发生充分的破碎与混合。另外，由于细纤维元件的线径较小，空隙复杂，传热面积大，有利于尿素液滴与排气发生较充分的换热，从而利于尿素液滴的蒸发和热解，提高了抗结晶能力。
附图说明
图1是现有技术中在混合管内增加多孔板的剖面示意图。
图2是图1中多孔板的剖面示意图，其中标明的排气与尿素液滴的混合物的流向以及背面的死区。
图3是本实用新型发动机排气后处理封装的立体示意图。
图4是图3的部分立体分解图。
图5是图4进一步的立体分解图。
图6是图5中第一混合腔组件与混合管的左视图。
图7是图5中第一混合腔组件与混合管的右视图。
图8是图5中第一混合腔组件与混合管的主视图。
图9是图6中A-A线的剖面示意图。
图10是混合管以及细纤维元件的立体示意图。
图11是图5中第一混合腔组件与混合管的立体分解图。
具体实施方式
请参图3至图11所示，本实用新型揭示了一种发动机排气后处理封装100，用于例如SCR等后处理系统中以处理发动机的尾气。在本实用新型图示的实施方式中，所述发动机排气后处理封装100包括第一后处理组件1、与所述第一后处理组件1连通的第一混合腔组件2、与所述第一后处理组件1并排布置的第二后处理组件3、与所述第二后处理组件3连通的第二混合腔组件4、以及连通所述第一、第二混合腔组件2、4的混合管5。所述第一后处理组件1与所述第二后处理组件3藉由所述第一、第二混合腔组件2、4以及所述混合管5实现串联。
在本实用新型图示的实施方式中，所述第一后处理组件1包括第一壳体11、第二壳体12、安装于所述第一壳体11内的氧化型催化转换器(DOC)、安装于所述第二壳体12内的颗粒捕集器(DPF)、以及位于所述氧化型催化转换器上游的排气进口15。其中，所述氧化型催化转换器位于所述颗粒捕集器的上游，以在所述颗粒捕集器再生时提供合适的温度。
在本实用新型图示的实施方式中，所述第二后处理组件3包括第三壳体31、安装于所述第三壳体31内的选择性催化还原剂(SCR)32以及位于所述选择性催化还原剂32下游的排气出口33。
在本实用新型图示的实施方式中，所述第一混合腔组件2与所述第二混合腔组件4的形状大致相同。所述第一混合腔组件2用以将来自所述第一后处理组件1的排气导向所述混合管5。所述第一混合腔组件2在正对所述混合管5的位置设有用以安装尿素喷嘴(未图示)的安装座21，所述尿素喷嘴用以向所述混合管5中喷射雾化的尿素液滴。
所述混合管5包括至少部分位于所述第一混合腔组件2中的旋流管51以及与所述旋流管51相连接的连接管52。在本实用新型图示的实施方式中，所述旋流管51呈锥形，其包括中空的内腔体511、围绕在所述内腔体511的外围且沿周向分布的若干翅片512、对应于所述若干翅片512且与所述内腔体511连通的若干开槽513、以及位于所述翅片512的一侧且靠近安装座21的若干开孔514。在本实用新型图示的实施方式中，所述翅片512能够形成旋流的混合效果，从而增加了混合距离，降低了尿素结晶的风险。
所述发动机排气后处理封装100还包括位于所述混合管5中的细纤维元件6，其中所述细纤维元件6用以供所述排气以及所述尿素液滴穿过，以进一步增加所述尿素液滴的破碎以及蒸发。在本实用新型图示的实施方式中，所述细纤维元件6为钢丝绒或者泡沫金属，所述细纤维元件6位于所述连接管52内。所述发动机排气后处理封装100设有固定所述细纤维元件6的若干固定棒7。当然在其他实施方式中，所述细纤维元件6也可以是网状钢丝或者陶瓷的多孔材料等。
本实用新型利用细纤维元件6(例如钢丝绒)的3D多孔结构或者多空隙结构，排气以及所述尿素液滴穿过该细纤维元件6，使尿素液滴在钢丝绒的表面和内部发生充分的破碎与混合。另外，钢丝绒的线径较小，空隙复杂，比表面积大。因为比表面积大，在有限的空间内能够创造出更大的换热面积，有利于尿素液滴与排气发生较充分的换热，从而利于尿素液滴的蒸发和热解，提高了抗结晶能力。通过对细纤维元件6的密度的调节可以相应地调整系统的背压。
相较于现有技术中的多孔管与翅片等结构，本实用新型的细纤维元件6的线径都非常小(例如小于1mm)，因此可以避免背风面的出现，从而降低尿素结晶风险。本实用新型的这种开拓性的实用新型既解决了低速区的问题，又解决了换热的问题，具有突出的实质性特点和显著的进步。
另外，以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
Claims (8)
1.一种发动机排气后处理封装，其包括第一后处理组件、与所述第一后处理组件连通的第一混合腔组件以及与所述第一混合腔组件连通的混合管，其中所述混合管包括至少部分位于所述第一混合腔组件中的旋流管，所述旋流管包括中空的内腔体以及围绕在所述内腔体的外围且沿周向分布的若干翅片，所述第一混合腔组件包括用以安装尿素喷嘴的安装座，所述尿素喷嘴用以向所述混合管中喷射雾化的尿素液滴，其特征在于：所述发动机排气后处理封装还包括位于所述混合管中的细纤维元件，其中所述细纤维元件用以供所述排气以及所述尿素液滴穿过，以进一步增加所述尿素液滴的破碎以及蒸发。
2.如权利要求1所述的发动机排气后处理封装，其特征在于：所述旋流管包括对应于所述若干翅片且与所述内腔体连通的若干开槽、以及位于所述翅片的一侧且靠近所述安装座的若干开孔。
3.如权利要求1所述的发动机排气后处理封装，其特征在于：所述旋流管呈锥形。
4.如权利要求1所述的发动机排气后处理封装，其特征在于：所述混合管包括与所述旋流管相连接的连接管，所述细纤维元件位于所述连接管中。
5.如权利要求1所述的发动机排气后处理封装，其特征在于：所述细纤维元件为钢丝绒或者泡沫金属。
6.如权利要求1所述的发动机排气后处理封装，其特征在于：所述发动机排气后处理封装设有固定所述细纤维元件的若干固定棒。
7.如权利要求1所述的发动机排气后处理封装，其特征在于：所述发动机排气后处理封装还包括与所述第一后处理组件并排布置的第二后处理组件以及与所述第二后处理组件连通的第二混合腔组件，所述混合管连接在所述第一混合腔组件以及所述第二混合腔组件之间；所述第一后处理组件与所述第二后处理组件藉由所述第一混合腔组件、所述混合管以及所述第二混合腔组件实现串联。
8.如权利要求7所述的发动机排气后处理封装，其特征在于：所述第一后处理组件包括柴油氧化催化剂及/或柴油颗粒捕集器，所述第二后处理组件包括选择性催化还原剂。
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