一种混合器及后处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及混合器技术领域，尤其涉及一种混合器及后处理装置。


背景技术：

2.选择性催化还原混合器是用于废气和尿素完成混合的装置，尿素雾化分解为氨气，作为还原剂与氮氧化物进行反应，目前柴油机中重型平台以及部分非道路平台直筒式后处理采用的紧凑型混合器，但存在着气体混合均匀性较差，处理转换效率的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种混合器及后处理装置，用于提高气体混合均匀性，增强气体处理转换效率。
4.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.第一方面，本实用新型提供一种混合器，包括：壳体、支撑组件、旋流组件、整流板；
6.所述整流板设置于所述壳体的内侧壁且开设有出气口，用于与外界连通，所述整流板与所述壳体之间形成用于容纳所述支撑组件的容纳腔，所述支撑组件与所述壳体的内侧壁连接，用于将所述容纳腔分为第一混合腔与第二混合腔，所述第一混合腔与所述第二混合腔通过所述支撑组件开设的过孔连通，所述旋流组件设置于所述第二混合腔的内部，且设置于所述过孔位置处，所述壳体上开设有用于与所述第一混合腔连通的第一进气口以及与所述第二混合腔连通的第二进气口，所述旋流组件朝向所述第二进气口，用于使得所述第一混合腔内部的气体进行旋流。
7.本实用新型中设置有用于混合外界尿素水雾以及废气的旋流组件，在需要对废气进行净化时，位于第一混合腔内部废气会由经过孔进入至旋流组件的内部，且在进入时保持旋流的状态，而尿素水雾在进入至旋流组件的内部时，由于第一进气口的位置与旋流组件的开口位置在同一方向，在此基础上会使得尿素水雾具有一个平行与旋流组件轴线的初速度，即两股气流会在旋流组件的内部进行碰撞，在碰撞的同时，旋流组件也会带着混合气体进行旋转，从而能够使得废气与尿素水雾之间能够更好的混合，增加了气流的混合效率以及对废气的净化效率，减少废气的排放污染。
8.此外本技术设置有用于回弹气流的整流板，在废气与尿素水雾之间进行初步的混合后，在需要由壳体的内部排出时，混合气体会与整流板发生碰撞，从而使得混合气体能够进一步的回弹至第二混合腔的内部，进行二次回流混合，在一定程度上提高了废气与尿素水雾之间的混合效率，从而进一步减少排出废气中所包含的有害物质含量。
9.可选地，所述旋流组件包括锥形旋流管以及与所述锥形旋流管连接的涡扇，所述涡扇设置于所述过孔位置处，用于驱动所述第一混合腔内部的气体输送至所述锥形旋流管的内部。
10.可选地，还包括设置于所述锥形旋流管的镂空部，所述镂空部包括多个导流孔，所述导流孔沿所述锥形旋流管轴线环形排列。
11.可选地，所述支撑组件包括前支撑板、后支撑板以及与前支撑板和后支撑板连接的中支撑板，所述前支撑板与所述后支撑板分别连接于所述壳体的内侧壁，且所述前支撑板与壳体的内侧壁之间形成开口朝向所述整流板的α角，所述后支撑板与壳体的内侧壁之间形成开口背离所述整流板的θ角。
12.可选地，所述θ角的范围为：
13.30
°
≤θ≤90
°
。
14.可选地，所述α角的范围为：
15.30
°
≤α≤90
°
。
16.可选地，还包括第一平板，所述第一平板焊接于所述壳体的内侧壁，且与所述支撑组件不接触。
17.可选地，还包括多个旋流板，所述多个旋流板设置于所述整流板上，所述多个旋流板围绕所述整流板轴线方向排列，所述出气口设置于相邻所述旋流板之间，且与所述整流板为一体式结构。
18.可选地，所述第一平板上开设有多个第一通孔，所述中支撑板上开设有多个第二通孔。
19.第二方面，本实用新型提供一种后处理装置，包括上述所述的混合器，所述后处理装置与所述混合器连通，采用选择性催化还原系统技术。
附图说明
20.图1为本实用新型中整体结构示意图；
21.图2为本实用新型中整体结构爆炸示意图；
22.图3为本实用新型中第一平板结构示意图；
23.图4为本实用新型中支撑组件结构示意图；
24.图5为本实用新型中支撑组件与壳体配合结构示意图；
25.图6为本实用新型中涡扇结构示意图；
26.图7为本实用新型中涡扇结构另一角度示意图；
27.图8为本实用新型中锥形旋流管结构示意图；
28.图9为本实用新型中整流板结构主视图；
29.图10为本实用新型中整流板结构侧视图；
30.图11为本实用新型中整流板结构俯视图；
31.图12为本实用新型中选择性催化还原系统示意图。
32.图中：1-壳体、11-第二进气口、12-第一进气口、2-第一平板、21-第一通孔、3-中支撑板、31-前支撑板、32-后支撑板、33-过孔、34-第二通孔、4-锥形旋流管、41-导流孔、5-涡扇、6-整流板、61-旋流板。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.如图1至图11所示，第一方面，本实用新型提供一种混合器，包括：壳体1、支撑组件、旋流组件、整流板6；
35.整流板6设置于壳体1的内侧壁且开设有出气口，用于与外界连通，整流板6与壳体1之间形成用于容纳支撑组件的容纳腔，支撑组件与壳体1的内侧壁连接，用于将容纳腔分为第一混合腔与第二混合腔，第一混合腔与第二混合腔通过支撑组件开设的过孔33连通，旋流组件设置于第二混合腔的内部，且设置于过孔33位置处，壳体1上开设有用于与第一混合腔连通的第一进气口12以及与第二混合腔连通的第二进气口11，旋流组件朝向与第二进气口11的方向，用于使得第一混合腔与第二混合腔内部的气体进行旋流。
36.本实用新型中设置有用于混合外界尿素水雾以及废气的旋流组件，在需要对废气进行净化时，位于第一混合腔内部废气会由经过孔33进入至旋流组件的内部，且在进入时保持旋流的状态，而尿素水雾在进入至旋流组件的内部时，由于第一进气口12的位置与旋流组件的开口位置在同一方向，在此基础上会使得尿素水雾在进入至旋流组件的内部时，同样会具有一个平行与旋流组件轴线的初速度，即两股气流会在旋流组件的内部进行碰撞，在碰撞的同时，旋流组件也会带着混合气体进行旋转，从而能够使得废气与尿素水雾之间能够更好的混合，增加了气流的混合效率以及对废气的净化效率，减少废气的排放污染。
37.此外本技术设置有用于回弹气流的整流板6，在废气与尿素水雾之间进行初步的混合后，在需要由壳体1的内部排出时，混合气体会与整流板6发生碰撞，从而使得混合气体能够进一步的回弹至第二混合腔的内部，进行二次回流混合，在一定程度上提高了废气与尿素水雾之间的混合效率，从而进一步减少排出废气中所包含的有害物质含量。
38.一种可能实现的方式中，如图3所示，第一平板2上开设有多个第一通孔21，中支撑板3上开设有多个第二通孔34。
39.一种可能实现的方式中，如图4、图5所示，支撑组件包括前支撑板31、后支撑板32以及与前支撑板31和后支撑板32连接的中支撑板3，前支撑板31与后支撑板32分别焊接于壳体1的内侧壁，且前支撑板31与壳体1的内侧壁之间形成开口朝向整流板6的α角，后支撑板32与壳体1的内侧壁之间开口背离整流板6的形成θ角，在上述结构中，将支撑组件倾斜设置在壳体1的内部，具体而言，前支撑板31和后支撑板32分别与壳体1的内侧壁形成有一定的角度，从而在废气进行输送的过程中时，倾斜具有一定坡度的前支撑板31和后支撑板32，能够在一定程度上均分前支撑板31和后支撑板32表面的表面应力，避免了在气体高速输送导致的背压过大的现象发生。
40.一种可能实现的方式中，θ角的范围为：
41.30
°
≤θ≤90
°
，在本技术中，后支撑板32与壳体1的内侧壁之间形成的角度不宜过大或者过小，增大了第二混合腔的容积，有利于均匀混合，气流通过第二通孔34和涡扇5结构进入锥形旋流管4与尿素接触均匀混合，除去尾气的中的氮氧化物等有害物质，以达到法规排放要求。
42.可选地，α角的范围为：
43.30
°
≤α≤90
°
，在上述结构中，通过与θ角的配合，能够增加第一混合腔的容积，便于容纳更多的废气，以用于对第二容纳腔进行输送供给废气。
44.一种可能实现的方式中，如图6-图8所示，旋流组件包括锥形旋流管4以及与锥形
旋流管4连接的涡扇5，涡扇5设置于过孔33位置处，用于驱动第一混合腔内部的气体输送至锥形旋流管4的内部，在上述结构中，涡扇5的安装可以为直接焊接于中支撑板3开设的过孔33内部，在使用的过程中时，进入至第一混合腔的废气大部分会由涡扇5处进入至锥形旋流管4的内部，此时锥形旋流管4内部的废气与尿素水雾会发生碰撞、旋转，进一步的进行融合，同时理由尿素中的氮气，将废弃中的有害杂质进行化学性反应，完成对废气的净化。
45.一种可能实现的方式中，涡扇5也可以为与中支撑板3卡接，在涡扇5上设置有第一卡接部，在中支撑板3上设置有与第一卡接部卡接的第二卡接部，采用卡接的方式，在本实用新型在安装的过程中时，安装过程能够更加简单有效。
46.一种可能实现的方式中，如图8所示，还包括设置于锥形旋流管4的镂空部，镂空部包括多个导流孔41，导流孔41沿锥形旋流管4轴线环形排列，在本实用新型使用的过程中时，废气由第一进气口12进入至第一混合腔的内部，其中大部分的废气会由涡扇5处进入至锥形旋流管4的内部，但由于第一进气口12源源不断地进行输送气体，其中一部分气体会由中支撑板3上开设的第二通孔34进入至第二容纳腔的内部，而这些气体会充斥在锥形旋流管4的周围，但由于涡扇5持续进行旋转，此部分气体也会跟着涡扇5进行旋转，锥形旋流管4内部的尿素水雾会由导流孔41扩撒至第二容纳腔的内部，旋转的气流会将尿素水雾与废气最大程度的进行混合，提高了气体的混合效率。
47.一种可能实现的方式中，还包括第一平板2，第一平板2焊接于壳体1的内侧壁，且与支撑组件不接触，从而在由第一进气口12进入的废气一部分会由第一通孔21进入至第一混合腔的内部，同时在第一通孔21的作用下，能够调节气流方向、速度，通过第一平板2使混合器中的气流流速更均匀，同时第一平板2与支撑组件不接触，能够使得第一平板2在沿壳体1的轴线方向上具有一定的位移，从而能够将第一平板2在刚接触到废气一瞬间所受到的冲击力进行一定的缓冲，延长第一平板2的使用寿命。
48.一种可能实现的方式中，还包括多个旋流板61，所述多个旋流板61设置于整流板6上，多个旋流板61围绕整流板6轴线方向排列，出气口设置于相邻旋流板61之间，且与整流板6为一体式结构，在上述结构中，整流板6的上无开口，从而能够阻挡气流直接流出，将与整流板6接触的气体回弹至第二容纳腔的内部，对混合气体之间回流进行二次混合，增强混合效果，同时在整流板6的下半部分设计有多个旋流板61，且设置有用于输出气体的出气口，用于将废气进行进一步的排出，同时减少废气中有害物质的含量，此外气体在输送至旋流板61的表面后，会与旋流板61发生碰撞，而旋流板61相对于整流板6倾斜设置，能够使得气体发生一定的旋转，即形成二次混合，而一体式结构，提高了旋流板61与整流板6之间连接的稳定性，在面对气体输送的过程中时，一体式的结构能够保证传递所需要的强度。
49.如图12所示，第二方面，本实用新型提供一种后处理装置，包括上述的混合器，后处理装置与混合器连通，采用选择性催化还原系统技术，在使用的过程中时，废气在由混合器中的壳体1内部混合完成后，会随即进入至后处理装置的内部，尿素进行下一步的分解。
50.选择性催化还原系统基本工作原理：排气从增压器涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的尿素喷射单元将定量的尿素水溶液以雾状形态喷入排气管中，尿素液滴在高温废气作用下发生水解和热解反应，生成所需要的还原剂氨气(nh3)，氨气(nh3)在催化剂的作用下将氮氧化物(no
x
)有选择性地还原为氮气(n2)，反应示意图如图12所示。有时为了防止过多的氨气(nh3)逃逸造成二次污染，还需要在选择性催化还原催化剂后方设
置促使氨气(nh3)氧化成氮气(n2)的催化剂。
51.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种混合器，其特征在于，包括：壳体、支撑组件、旋流组件、整流板；所述整流板设置于所述壳体的内侧壁且开设有出气口，用于与外界连通，所述整流板与所述壳体之间形成用于容纳所述支撑组件的容纳腔，所述支撑组件与所述壳体的内侧壁连接，用于将所述容纳腔分为第一混合腔与第二混合腔，所述第一混合腔与所述第二混合腔通过所述支撑组件开设的过孔连通，所述旋流组件设置于所述第二混合腔的内部，且设置于所述过孔位置处，所述壳体上开设有用于与所述第一混合腔连通的第一进气口以及与所述第二混合腔连通的第二进气口，所述旋流组件朝向所述第二进气口，用于使得所述第一混合腔内部的气体进行旋流。2.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述旋流组件包括锥形旋流管以及与所述锥形旋流管连接的涡扇，所述涡扇设置于所述过孔位置处，用于驱动所述第一混合腔内部的气体输送至所述锥形旋流管的内部。3.根据权利要求2所述的混合器，其特征在于，所述旋流组件还包括镂空部，所述镂空部设置于所述锥形旋流管的，所述镂空部包括多个导流孔，所述导流孔沿所述锥形旋流管轴线环形排列。4.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述支撑组件包括前支撑板、后支撑板以及与前支撑板和后支撑板连接的中支撑板，所述前支撑板与所述后支撑板分别连接于所述壳体的内侧壁，且所述前支撑板与壳体的内侧壁之间形成开口朝向所述整流板的α角，所述后支撑板与壳体的内侧壁之间形成开口背离所述整流板的θ角。5.根据权利要求4所述的混合器，其特征在于，所述θ角的范围为：30
°
≤θ≤90
°
。6.根据权利要求4所述的混合器，其特征在于，所述α角的范围为：30
°
≤α≤90
°
。7.根据权利要求4所述的混合器，其特征在于，所述混合器还包括第一平板，所述第一平板焊接于所述壳体的内侧壁，且与所述支撑组件不接触。8.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，还包括多个旋流板，所述多个旋流板设置于所述整流板上，所述多个旋流板围绕所述整流板轴线方向排列，所述出气口设置于相邻所述旋流板之间，且与所述整流板为一体式结构。9.根据权利要求7所述的混合器，其特征在于，所述第一平板上开设有多个第一通孔，所述中支撑板上开设有多个第二通孔。10.一种后处理装置，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的混合器，所述后处理装置与混合器连通，采用选择性催化还原系统技术。

技术总结
本实用新型涉及混合器技术领域，尤其涉及一种混合器及后处理装置，包括：壳体、支撑组件、旋流组件、整流板，所述整流板与所述壳体之间形成用于容纳所述支撑组件的容纳腔，所述支撑组件与所述壳体的内侧壁连接，用于将所述容纳腔分为第一混合腔与第二混合腔，所述第一混合腔与所述第二混合腔通过所述支撑组件开设的过孔连通，所述旋流组件设置于所述第二混合腔的内部，且与所述支撑组件连接，所述壳体上开设有用于与所述第一混合腔连通的第一进气口以及与所述第二混合腔连通的第二进气口，用于使得所述第一混合腔与所述第二混合腔内部的气体进行旋流，增加了气流的混合效率以及对废气的净化效率，减少废气的排放污染。减少废气的排放污染。减少废气的排放污染。


技术研发人员：杨起 陈宁 胡加祥 孙志江 李嵩
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2022.08.09
技术公布日：2023/6/27