一种箱式后处理混合器
技术领域
本实用新型涉及发动机排气后处理技术领域，尤其涉及一种箱式后处理混合器，主要适用于提高氨气分布均匀度。
背景技术
箱式后处理器因其体积占用小，布置集中，温度损失小的特点，在国六重型柴油发动机上有广泛的应用。因为箱式后处理器布置集中，所以可用于给尿素喷射混合的管路较短，一般需要混合装置促进其进行混合。参见图4，现有主要混合方式是喷射后立即进入混合装置促进尿素水溶液和发动机排气混合，在混合之后进入SCR前的稳压腔后因冲击壁面及壁面的导流作用，会形成两个比较明显的涡，特别是上方的涡会很明显的产生氨气的浓区，影响氨气与发动机排气混合，对SCR转化效率和控制都有影响。
中国专利，申请公布号为CN108952905A，申请公布日为2018年12月7日的发明公开了一种混合装置，所述混合装置包括混合管，混合管包括中空的内腔体、围绕在内腔体的外围且沿周向分布的若干翅片、以及对应于若干翅片且与内腔体连通的若干开槽，混合装置还包括套接在混合管外围的套筒部，套筒部设有扩展腔以及位于扩展腔根部的端壁，端壁设有供混合管穿过的通孔，若干翅片部分延伸入扩展腔中。虽然该发明通过设置扩展腔，使得混合管的安装不局限于发动机排气后处理装置的整体尺寸，但是其仍然存在以下缺陷：从混合管中排出的氨气与发动机排气进入SCR前的稳压腔后因冲击壁面及壁面的导流作用，会形成明显的涡，从而影响氨气与发动机排气的混合。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的氨气分布不均匀的缺陷与问题，提供一种氨气分布均匀的箱式后处理混合器。
为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种箱式后处理混合器，所述混合器用于促进尿素混合管中排出的氨气与发动机排气的混合，并引导氨气与发动机排气流向选择性催化还原器SCR中，所述混合器包括一号通道与二号通道，所述一号通道的一端与尿素混合管的末端连通，一号通道的另一端与二号通道的一端连通，二号通道的另一端位于选择性催化还原器SCR入口的正上方。
所述一号通道包括第一导流板与第二导流板，所述第一导流板、第二导流板均为弧形结构，第一导流板位于第二导流板的正上方，第一导流板的两侧边分别通过第三导流板、第四导流板与第二导流板的两侧边相连接，第一导流板、第二导流板、第三导流板、第四导流板都与尿素混合管的末端相连接，第一导流板、第二导流板、第三导流板、第四导流板合围构成一号通道。
所述第一导流板上均匀开设有多个孔洞。
所述孔洞呈矩形阵列式设置。
所述二号通道包括第五导流板与第六导流板，所述第五导流板、第六导流板均为弧形结构，第五导流板位于第六导流板的外侧，第五导流板的两侧边分别通过第七导流板、第八导流板与第六导流板的两侧边相连接，第五导流板、第六导流板的端部分别与第一导流板、第二导流板的端部相连接，所述第七导流板、第八导流板均为弧形结构，第七导流板、第八导流板的端部分别与第三导流板、第四导流板的端部相连接，所述第五导流板、第六导流板、第七导流板、第八导流板合围构成二号通道。
所述第五导流板、第六导流板、第七导流板、第八导流板的内壁上都设置有扰流叶片。
所述扰流叶片倾斜设置。
所述混合器的制造工艺为一体成型。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型一种箱式后处理混合器中混合器包括一号通道与二号通道，一号通道的一端与尿素混合管的末端连通，一号通道的另一端与二号通道的一端连通，二号通道的另一端位于选择性催化还原器SCR入口的正上方；从尿素混合管中排出的氨气与发动机排气依次经一号通道、二号通道后流向SCR入口，通过一号通道与二号通道的导流，解决了气流从尿素混合管中直接喷射到SCR前端腔体上导致的涡流，提高了氨气分布均匀度。因此，本实用新型提高了氨气分布均匀度。
2、本实用新型一种箱式后处理混合器中一号通道由第一导流板、第二导流板、第三导流板、第四导流板合围构成，第一导流板、第二导流板均为弧形结构，第一导流板的两侧边分别通过第三导流板、第四导流板与第二导流板的两侧边相连接，上述结构的一号通道，不仅结构简单，而且能很好的抑制气流因冲击管壁产生的涡；第一导流板上均匀开设有多个孔洞，孔洞呈矩形阵列式设置，从孔洞中流出的气体和从混合器中流出的气体，因为速度的大小和方向均不相同，可以再次扰流促进混合；另外，孔洞还可以减小压降。因此，本实用新型不仅结构简单、抑制涡流效果好，而且提高了氨气分布均匀度、减小了压降。
3、本实用新型一种箱式后处理混合器中二号通道由第五导流板、第六导流板、第七导流板、第八导流板合围构成，第五导流板、第六导流板、第七导流板、第八导流板都为弧形结构，第五导流板的两侧边分别通过第七导流板、第八导流板与第六导流板的两侧边相连接，上述结构的二号通道，不仅结构简单，而且能很好的引导气流流向SCR入口；第五导流板、第六导流板、第七导流板、第八导流板的内壁上都设置有扰流叶片，扰流叶片倾斜设置，扰流叶片再次对气体进行充分扰流，使得SCR入口前稳压腔内的气体混合均匀，从而提高氨气分布均匀度。因此，本实用新型不仅结构简单、引流效果好，而且提高了氨气分布均匀度。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中混合器的左视图。
图3是图1中混合器的仰视图。
图4是现有箱式后处理器中氨气与发动机排气的流动示意图。
图5是采用本实用新型混合器前后箱式后处理器中氨气与发动机排气的流动示意图。
图中：尿素混合管1、第一导流板2、第二导流板3、第三导流板4、第四导流板5、孔洞6、第五导流板7、第六导流板8、第七导流板9、第八导流板10、扰流叶片11、尿素喷嘴12。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参见图1至图3，一种箱式后处理混合器，所述混合器用于促进尿素混合管1中排出的氨气与发动机排气的混合，并引导氨气与发动机排气流向选择性催化还原器SCR中，所述混合器包括一号通道与二号通道，所述一号通道的一端与尿素混合管1的末端连通，一号通道的另一端与二号通道的一端连通，二号通道的另一端位于选择性催化还原器SCR入口的正上方。
所述一号通道包括第一导流板2与第二导流板3，所述第一导流板2、第二导流板3均为弧形结构，第一导流板2位于第二导流板3的正上方，第一导流板2的两侧边分别通过第三导流板4、第四导流板5与第二导流板3的两侧边相连接，第一导流板2、第二导流板3、第三导流板4、第四导流板5都与尿素混合管1的末端相连接，第一导流板2、第二导流板3、第三导流板4、第四导流板5合围构成一号通道。
所述第一导流板2上均匀开设有多个孔洞6。
所述孔洞6呈矩形阵列式设置。
所述二号通道包括第五导流板7与第六导流板8，所述第五导流板7、第六导流板8均为弧形结构，第五导流板7位于第六导流板8的外侧，第五导流板7的两侧边分别通过第七导流板9、第八导流板10与第六导流板8的两侧边相连接，第五导流板7、第六导流板8的端部分别与第一导流板2、第二导流板3的端部相连接，所述第七导流板9、第八导流板10均为弧形结构，第七导流板9、第八导流板10的端部分别与第三导流板4、第四导流板5的端部相连接，所述第五导流板7、第六导流板8、第七导流板9、第八导流板10合围构成二号通道。
所述第五导流板7、第六导流板8、第七导流板9、第八导流板10的内壁上都设置有扰流叶片11。
所述扰流叶片11倾斜设置。
所述混合器的制造工艺为一体成型。
本实用新型的原理说明如下：
本设计提出了一种箱式后处理混合器，主要形状特征有：（1）流线型导流面；（2）导流面孔洞结构；（3）出口处扰流叶片；通过导流减少排气直接冲击稳压腔管壁形成涡，并且配合出口处扰流叶片对出口气体进行充分扰流，使SCR入口前稳压腔内的气体混合均匀，从而提高氨气混合均匀度。
混合器的流线型导流面可以更好的引导气流，减少因混合器而产生的压降。上部导流面设置的孔洞有两点好处：（1）从孔洞中流出的气体和从混合器中流出的气体因为速度的大小和方向均不相同，可以再次扰流促进混合；（2）可以减小压降。孔洞尺寸在不同尺寸的后处理封装中随着整体样式和尺寸的变化而调整。混合管出口处扰流叶片需要有一定的旋转角度，不大于90度，扰流叶片为一层片状结构。
在使用本设计后，氨气混合均匀度由0.95增大至0.98，最大背压减小0.8kPa（1500kg/h工况），从图5可以看到，因为冲击管壁产生的涡明显被抑制，而且气流也很好的被导向了SCR入口，整个腔体内的氨气分布也较为均匀。
尿素喷嘴12用于喷射尿素，尿素混合管1用于混合尿素和排气，同时也是尿素水解热解的主要部分；混合器安装于尿素混合管路末端，可以配合管路中央轴流喷嘴；混合器是直接与尿素混合管组合，所以需要混合器的入口与混合管的出口形状相同；轴流喷嘴布置在尿素混合管路中间，可以与后段布置的混合器更好配合，如果是非轴向喷射的情况，需要使用在前段布置的混合器以促进尿素与排气的混合防止其碰壁后形成壁膜从而出现结晶。
实施例：
参见图1至图3，一种箱式后处理混合器，所述混合器用于促进尿素混合管1中排出的氨气与发动机排气的混合，并引导氨气与发动机排气流向选择性催化还原器SCR中，所述混合器包括一号通道与二号通道，所述一号通道的一端与尿素混合管1的末端连通，一号通道的另一端与二号通道的一端连通，二号通道的另一端位于选择性催化还原器SCR入口的正上方；所述一号通道包括第一导流板2与第二导流板3，所述第一导流板2、第二导流板3均为弧形结构，第一导流板2位于第二导流板3的正上方，第一导流板2的两侧边分别通过第三导流板4、第四导流板5与第二导流板3的两侧边相连接，第一导流板2、第二导流板3、第三导流板4、第四导流板5都与尿素混合管1的末端相连接，第一导流板2、第二导流板3、第三导流板4、第四导流板5合围构成一号通道，所述第一导流板2上均匀开设有多个孔洞6，所述孔洞6呈矩形阵列式设置；所述二号通道包括第五导流板7与第六导流板8，所述第五导流板7、第六导流板8均为弧形结构，第五导流板7位于第六导流板8的外侧，第五导流板7的两侧边分别通过第七导流板9、第八导流板10与第六导流板8的两侧边相连接，第五导流板7、第六导流板8的端部分别与第一导流板2、第二导流板3的端部相连接，所述第七导流板9、第八导流板10均为弧形结构，第七导流板9、第八导流板10的端部分别与第三导流板4、第四导流板5的端部相连接，所述第五导流板7、第六导流板8、第七导流板9、第八导流板10合围构成二号通道，所述第五导流板7、第六导流板8、第七导流板9、第八导流板10的内壁上都设置有扰流叶片11，所述扰流叶片11倾斜设置；所述混合器的制造工艺为一体成型。
