一种尿素喷嘴及SCR尿素喷射系统的制作方法

一种尿素喷嘴及scr尿素喷射系统
技术领域
1.本实用新型涉及scr尿素喷射系统技术领域，尤其是一种尿素喷嘴及scr尿素喷射系统。


背景技术：

2.目前的尿素喷嘴主要是3孔和6孔，尿素喷嘴是scr尿素喷射系统的核心部件，而尿素喷孔板又是尿素喷嘴的核心部件，喷孔板设计的是否合理，直接决定了喷嘴的雾化效果，并影响结晶性能。申请号cn213235181u公开一种尿素喷嘴及scr系统，在喷嘴本体的喷射端面上分别开设有空气喷孔和尿素喷孔，空气喷孔的出口端和尿素喷孔的出口端位于同一平面上，其为了提高雾化效果，改善尿素结晶风险，该方案存在以下问题：
3.1.喷嘴的尿素喷嘴设计在同一平面上，尿素喷射时易聚集，无法快速散开，导致喷雾粒径小，同时尿素的雾化锥角小，因而依旧存在结晶风险；
4.2.喷嘴采用气助式喷射系统，其响应性较差，同时增加了空气喷孔，造成了喷嘴内部流道设计复杂，导致喷嘴设计成本提高。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种尿素喷嘴及scr尿素喷射系统，使得尿素喷射的雾化锥角大，有效的快速分散尿素溶液，降低成本和结晶风险；同时无需设置气孔，降低了喷嘴内部流道的复杂程度，整体设计成本降低。
6.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
7.一种尿素喷嘴，包括喷嘴本体，所述喷嘴本体的喷射端连接有喷孔板，喷孔板内部中空以形成流道，喷孔板底部封闭，喷孔板侧壁设有多个喷孔，多个喷孔沿喷孔板侧壁环向设置，多个喷孔出口位于喷孔板外侧面且喷孔出口方向沿喷孔板侧面发散分布。
8.作为进一步的实现方式，所述喷孔板呈锥台状。
9.作为进一步的实现方式，所述喷孔板底部直径小于喷嘴本体的喷射端直径。
10.作为进一步的实现方式，所述喷孔相对于喷孔板轴线倾斜设置。
11.作为进一步的实现方式，所述喷孔在喷孔板侧壁螺旋分布。
12.作为进一步的实现方式，所述喷孔为圆形孔。
13.作为进一步的实现方式，所述喷孔贯穿喷孔板侧壁，多个喷孔进口位于喷孔板内壁面，多个喷孔出口位于喷孔板外壁面且位于同一水平线。
14.作为进一步的实现方式，所述喷孔板的顶端形状与喷嘴本体的喷射端形状适配。
15.作为进一步的实现方式，还包括电磁阀，电磁阀设于喷嘴本体上，用于控制尿素喷射。
16.一种scr尿素喷射系统，包括一种尿素喷嘴，喷嘴本体连接尿素泵。
17.上述本实用新型的有益效果如下：
18.本实用新型多个喷孔沿喷孔板侧壁环向设置，多个喷孔出口位于喷孔板外侧面且
喷孔出口方向沿喷孔板侧面发散分布，使得尿素喷射的雾化锥角大，有效的快速分散尿素溶液，降低结晶风险；同时无需设置气孔，采用非气助式喷射系统，工艺更易实现，喷嘴内部流道设计简单，成本更具优势。
附图说明
19.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
20.图1是本实用新型实施例中一种尿素喷嘴的整体结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例中喷孔板的结构示意图；
22.图3是本实用新型实施例中喷孔板的喷孔设置结构示意图。
23.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
24.其中：1.喷嘴本体，2.喷孔板，3.喷孔。
具体实施方式
25.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
26.喷孔板：直喷式喷嘴头部的喷孔结构，是在薄板上打出几个微小的孔，液体经小孔喷出。
27.需要说明的是，能够将液体雾化成液滴主要有两个原因：一是能够使液体与喷嘴外介质之间产生相对运动；二是利用特殊结构将液体延展为液膜或形成较细的射流。喷嘴主要就是通过上述两种方式将连续液体离散为大量液滴，因此喷嘴实现雾化主要包括两种方式：射流破碎与液膜破碎。直喷式喷嘴实现雾化的方式基于射流破碎模型，旋流喷嘴实现雾化的方式基于液膜破碎模型。在离心力的作用下，液体在喷嘴出口处形成锥形的液膜，在与周围空气的相互扰动作用下，液膜破裂，形成微小的雾状液滴。
28.实施例一
29.本实用新型的一种典型的实施方式中，参考图1-图3所示，一种尿素喷嘴，包括喷嘴本体1，喷嘴本体1的喷射端固定连接有喷孔板2，喷孔板2的内部中空以连接喷嘴本体1的喷射端并形成流道，喷孔板2底部封闭，喷孔板2侧壁设有多个喷孔3。
30.如图2和图3所示，喷孔板2呈锥台状，喷孔板2的顶端形状与喷嘴本体1的喷射端形状适配，便于喷孔板与喷嘴本体喷射端的有效连接，可以快速替换；所述喷孔板2底部直径小于喷嘴本体1的喷射端直径，使得喷孔板的侧面相对于喷孔板的轴线倾斜设置。
31.多个喷孔3沿喷孔板2的侧壁环向设置，本实施例喷嘴本体1上的喷孔板2共设置八个喷孔3，八个喷孔3出口位于喷孔板2的外壁面且喷孔出口方向沿喷孔板2侧壁(侧面)环向发散分布，每个喷孔出口的朝向均不同，并向外发散，增大了雾化锥角，可以快速扩散尿素，降低结晶风险。
32.进一步的，八个喷孔3相对于喷孔板2的轴线倾斜设置，并且喷孔3在喷孔板2侧壁上呈螺旋分布，每一个喷孔3的轴线方向均不同于其他喷孔3的轴线方向，喷孔3贯穿喷孔板
2侧壁，八个喷孔进口位于喷孔板2内壁面，喷孔出口位于喷孔板2外壁面且位于同一水平线上，即喷孔3的出口高度相同，喷孔的进口高度也相同。
33.喷嘴本体1上还设有开关阀，开关阀采用电磁阀，电磁阀用于控制欧尿素是否喷射以及控制尿素喷射量，可以连接的是，喷嘴本体的其他结构均采用现有技术即可，本实施例优化喷嘴的喷孔板结构。
34.本实施例的喷孔为圆形孔，在一些示例中，喷孔也可以是其他形状的孔，为了实现尿素喷出的均匀性，优选喷孔为圆形孔，实现更好的雾化效果。
35.本实施例无需更改尿素喷嘴的整体设计结构即可达到目的，喷孔板可与现有尿素喷嘴安装完全互换，通过喷孔的结构设置，尿素喷射的雾化锥角大，有效的快速分散尿素溶液，降低结晶风险，采用非气助式喷射系统，工艺更易实现，成本更具优势。
36.实施例二
37.本实施例提供一种scr尿素喷射系统，包括实施例一中的一种尿素喷嘴，喷嘴本体连接尿素泵，scr尿素喷射系统用于计量和喷射尿素，用于将尿素(还原剂)按指定量喷射到反应器中。柴油机尾气后处理技术最主流的为选择性催化还原技术(scr)，scr技术的主要原理是向尾气中喷尿素，尿素水解成氨气，在催化剂的作用下与尾气中的氮氧化物反应，将其还原性对环境无害的氮气。
38.可以理解的是，喷射系统是scr系统中的核心零部件，喷嘴的结晶问题直接影响到scr系统的转换效率。
39.目前主流的喷射系统有非气助式喷射系统和气助式喷射系统，气助式系统需要辅助气源，提高喷嘴雾化，但是需要设计气孔，喷嘴内部流道复杂，导致成本高，本实施例为非气助式喷射系统，并且优化了喷孔板上喷孔的布局，增大了雾化锥角和喷雾粒径，有效快速扩散尿素，降低结晶风险。
40.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种尿素喷嘴，其特征在于，包括喷嘴本体，所述喷嘴本体的喷射端连接有喷孔板，喷孔板内部中空以形成流道，喷孔板底部封闭，喷孔板侧壁设有多个喷孔，多个喷孔沿喷孔板侧壁环向设置，多个喷孔出口位于喷孔板外侧面且喷孔出口方向沿喷孔板侧面发散分布。2.根据权利要求1所述的一种尿素喷嘴，其特征在于，所述喷孔板呈锥台状。3.根据权利要求2所述的一种尿素喷嘴，其特征在于，所述喷孔板底部直径小于喷嘴本体的喷射端直径。4.根据权利要求1所述的一种尿素喷嘴，其特征在于，所述喷孔相对于喷孔板轴线倾斜设置。5.根据权利要求4所述的一种尿素喷嘴，其特征在于，所述喷孔在喷孔板侧壁螺旋分布。6.根据权利要求5所述的一种尿素喷嘴，其特征在于，所述喷孔为圆形孔。7.根据权利要求4所述的一种尿素喷嘴，其特征在于，所述喷孔贯穿喷孔板侧壁，多个喷孔进口位于喷孔板内壁面，多个喷孔出口位于喷孔板外壁面且位于同一水平线。8.根据权利要求1所述的一种尿素喷嘴，其特征在于，所述喷孔板的顶端形状与喷嘴本体的喷射端形状适配。9.根据权利要求1所述的一种尿素喷嘴，其特征在于，还包括电磁阀，电磁阀设于喷嘴本体上，用于控制尿素喷射。10.一种scr尿素喷射系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一所述的一种尿素喷嘴，喷嘴本体连接尿素泵。

技术总结
本实用新型公开了一种尿素喷嘴及SCR尿素喷射系统，涉及SCR尿素喷射系统技术领域，多个喷孔沿喷孔板侧壁环向设置，多个喷孔出口位于喷孔板外侧面且喷孔出口方向沿喷孔板侧面发散分布，使得尿素喷射的雾化锥角大，有效的快速分散尿素溶液，降低结晶风险，具体方案如下：一种尿素喷嘴，包括喷嘴本体，所述喷嘴本体的喷射端连接有喷孔板，喷孔板内部中空以形成流道，喷孔板底部封闭，喷孔板侧壁设有多个喷孔，多个喷孔沿喷孔板侧壁环向设置，多个喷孔出口位于喷孔板外侧面且喷孔出口方向沿喷孔板侧面发散分布。面发散分布。面发散分布。


技术研发人员：安丽花 刘伟达 王远景 徐华德
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2022.12.15
技术公布日：2023/6/27