一种新型混合器论文和设计-刘屹

全文摘要

本实用新型公开了一种新型混合器，包含喷射筒体、喷嘴座、扰流板、破碎板、导流板，所述喷嘴座设置于喷射筒体的外筒壁上，所述扰流板设置于喷嘴座前段的喷射筒体内，所述破碎板设置于喷嘴座后段的喷射筒体内，所述导流板设置于破碎板后段的喷射筒体内,所述扰流板上设有扰乱气流的扰流孔，所述破碎板上设有破碎孔，所述导流板上设有导流孔。本实用新型在气流通过扰流层时生成扰流进行尿素的充分混合；破碎层倾斜装置有效避免液滴撞到筒壁且将较大液滴进行碰撞破碎继而蒸发；气流通过导流层发生扰动，可以使尿素在筒体内中，更均匀的分布。

主设计要求

1.一种新型混合器，其特征在于：包含喷射筒体、喷嘴座、扰流板、破碎板、导流板，所述扰流板、破碎板、导流板依次按顺序设置于喷射筒体内，所述喷嘴座设置于扰流板和破碎板之间的喷射筒体的外筒壁上并与喷射筒体内部连通，所述扰流板上设有扰乱气流的扰流孔，所述破碎板上设有破碎孔，所述导流板上设有导流孔。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种新型混合器，其特征在于：所述破碎板倾斜设置于喷射筒体内，所述破碎板与喷射筒体的轴线的夹角大于0°、小于90°。

3.如权利要求1所述的一种新型混合器，其特征在于：所述扰流板上以中线为轴，对称设置有多个扰流孔，所述扰流孔包含圆形通孔和凹凸孔组成，所述凹凸孔由半边凸起的四分之一球面和下凹的四分之一球面组成。

4.如权利要求3所述的一种新型混合器，其特征在于：所述扰流板的中线上设有三个凹凸孔，所述扰流板的中线的两侧的扰流板的边沿上均匀设置八个凹凸孔。

5.如权利要求1所述的一种新型混合器，其特征在于：所述破碎孔由设置于破碎板上的通孔和遮挡通孔的弹片组成。

6.如权利要求5所述的一种新型混合器，其特征在于：所述破碎板上以中线为轴对称设有多个破碎孔，所述破碎板的外圈设有七个破碎孔，破碎板的中圈设有四个破碎孔，破碎板的内圈、破碎板中线的两侧各设有四个同向破碎孔。

7.如权利要求1所述的一种新型混合器，其特征在于：所述导流板上均匀分布设置有多个圆孔，所述圆孔的直径为3mm-10mm。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及夹持机械设备领域，特别涉及一种新型混合器。

背景技术

随着全球环境的日益恶化，排放法规的不断升级，对车辆的排放物要求越来越严格。众所周知选择性催化还原(SCR)是目前公认的减少柴油机NOx排放最有效的后处理技术之一。在我国，由于柴油硫含量较高，尿素SCR技术以其抗硫性能好，被认为是重型柴油机最可行的NOx排放控制后处理技术。虽然SCR系统正在世界范围内被推广和应用，但仍有很多问题有待解决，而且欧六(国六)的实验监测循环与国四、国五的实验循环有很大变化，欧VI在欧V的基础上，NOx下降了80％，Pm下降了50％，由于SCR的广泛应用，因此对氨(NH3)进行了限制：欧VI:氨NH3≤10ppm。

SCR喷射系统是在柴油机后处理系统中，用于消除排气污染物NOX的系统。SCR喷射系统包括的零件有：添蓝罐、空气滤清器、计量喷射泵、防冻液电磁阀、DCU组件、喷嘴以及连接管路，该系统由DCU控制计量喷射泵，将经过空气滤清器清洁的压缩空气、经防冻液电磁阀通过的防冻液和经预热过的添蓝液混合，按实际需要经喷嘴喷射到混合器中，与NOX发生还原反应生成氨气和水。

研究表明SCR管路中尿素水溶液和氨分布的均匀程度对尿素SCR系统的整体性能和耐久性能有重要的影响，如果氨分布不均匀会导致局部区域氨过多造成氨泄漏，而在另一些氨稀薄区域造成NOx转化效率过低。长时间氨的不均匀会导致催化剂老化不均匀，从而影响催化剂的整体性能。另外，尿素液滴的不均匀分布会造成局部温度过低、尿素浓度过高，形成结晶，严重时会造成排气背压提高、堵塞排气管、导致发动机动力性下降。混合器能使尿素喷雾液滴更充分地与排气混合，提高混合均匀性，加快尿素液滴的蒸发，促进尿素的分解。混合器在整个系统中的作用至关重要，决定了尿素与尾气的混合效果，从而影响整个系统的性能。

现有混合器不能对尿素溶液起到充分混合的作用，提高NH3分布均匀性的能力有限；容易造成尿素堆积从而形成结晶。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提出一种新型混合器，提高NH3分布均匀性，配合实现氮氧化物转化效率大于95%工程要求；降低尿素结晶的风险，有效减少大直径液滴撞击筒体内壁，因低温形成的结晶风险。

本实用新型的技术方案：

一种新型混合器，包含喷射筒体、喷嘴座、扰流板、破碎板、导流板，所述扰流板、破碎板、导流板依次按顺序设置于喷射筒体内，所述喷嘴座设置于扰流板和破碎板之间的喷射筒体的外筒壁上并与喷射筒体内部连通，所述扰流板上设有扰乱气流的扰流孔，所述破碎板上设有破碎孔，所述导流板上设有导流孔。

进一步地，所述破碎板倾斜设置于喷射筒体内，所述破碎板与喷射筒体的轴线的夹角大于0°、小于90°。

进一步地，所述扰流板上以中线为轴，对称设置有多个扰流孔，所述扰流孔包含圆形通孔和凹凸孔组成，所述凹凸孔由半边凸起的四分之一球面和下凹的四分之一球面组成。

进一步地，所述扰流板的中线上设有三个凹凸孔，所述扰流板的中线的两侧的扰流板的边沿上均匀设置八个凹凸孔。

进一步地，所述破碎孔由设置于破碎板上的通孔和遮挡通孔的弹片组成。

进一步地，所述破碎板上以中线为轴对称设有多个破碎孔，所述破碎板的外圈设有七个破碎孔，破碎板的中圈设有四个破碎孔，破碎板的内圈、破碎板中线的两侧各设有四个同向破碎孔。

进一步地，所述导流板上均匀分布设置有多个圆孔，所述圆孔的直径为3mm-10mm。

与现有技术相比，本实用新型有益效果如下：气流通过扰流层时生成扰流进行尿素的充分混合；破碎层倾斜装置有效避免液滴撞到筒壁且将较大液滴进行碰撞破碎继而蒸发；气流通过导流层发生扰动，可以使尿素在筒体内中，更均匀的分布。

附图说明

图1为本实用新型横向剖面结构示意图；

图2为本实用新型立体结构示意图；

图3为本实用新型扰流板结构示意图；

图4为本实用新型破碎板结构示意图；

图5为本实用新型导流板结构示意图；

图6为本实用新型喷嘴座结构示意图；

图7为本实用新型喷射筒体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例1：

一种新型混合器，如图1、2、3、4、5、6、7所示，包含喷射筒体1、喷嘴座2、扰流板3、破碎板4、导流板5，所述扰流板3、破碎板4、导流板5依次按顺序设置于喷射筒体1内，所述喷嘴座2设置于扰流板3和破碎板4之间的喷射筒体1的外筒壁上并与喷射筒体内部连通，所述扰流板3上设有扰乱气流的扰流孔31，所述破碎板4上设有破碎孔41，所述导流板5上设有导流孔51。

进一步地，所述扰流板3上以中线为轴，对称设置有多个扰流孔31，所述扰流孔31包含圆形通孔311和凹凸孔312组成，所述凹凸孔312由半边凸起的四分之一球面313和下凹的四分之一球面313组成。气流经过下凹的四分之一球面会形成涡流，涡流扰动后撞击到凸起的四分之一球面上，再次形成涡流，达到充分扰流的作用，扰流板3上设置的少数的圆形通孔311，气流呈线性，在气流穿过扰流板后，线性气流对涡流进一步冲击混合，扰流效果效果突出。

进一步地，所述扰流板3的中线上设有三个凹凸孔312，所述扰流板3的中线的两侧的扰流板3的边沿上均匀设置八个凹凸孔312。左右对称分布，中间均匀分布的凹凸孔312和圆形通孔311，使得扰流的效果更加均匀，气流通过扰流层时生成扰流进行尿素的充分混合。

进一步地，所述破碎板4倾斜设置于喷射筒体1内，所述破碎板4与喷射筒体1的轴线的夹角为30°，破碎板4的形状为圆柱体的30°角的斜切面形，破碎板4倾斜装置有效避免液滴撞到筒壁且将较大液滴进行碰撞破碎继而蒸发。

所述破碎孔41由设置于破碎板4上的通孔411和遮挡通孔411的弹片412组成。所述破碎板4上以中线为轴对称设有多个破碎孔41，所述破碎板41的外圈设有七个破碎孔41，破碎板的中圈设有四个破碎孔41，破碎板4的内圈、破碎板中线的两侧各设有四个同向破碎孔41。通孔411的设置是使气流聚集通过破碎板，通孔411上的弹片412的设置，在较大液滴撞击时，能有效的与液滴进行碰撞，使液滴破碎成雾状，继而蒸发。对称设置的破碎孔有利于与液滴接触均匀，破碎效果好。

进一步地，所述导流板5上均匀分布设置有多个圆孔51，所述圆孔51的直径为3mm-10mm。气流通过导流板5的圆孔51时发生扰动，可以使尿素在筒体内中，更均匀的分布。

与现有技术相比，本实用新型采用气动驱动，能够简单快速的夹持法兰、混合器，定位传感器座等，对组件尺寸、位置进行有效控制，确保零件在装配及焊接过程中不位移，不变形。提高了成品合格率，减轻的工人的劳动强度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

设计图

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