混合器、排气后处理系统、排气后处理方法与流程

本申请涉及发动机排气后处理领域，特别涉及一种混合器、排气后处理系统、排气后处理方法。

背景技术：

1、发动机排气后处理系统通过各种上游排气部件对由发动机产生的热的排气进行处理以减少排放污染物。各种上游排气部件可包括下述部件中的一个或多个：管、过滤器、阀、催化器、消声器等。例如上游排气处理部件将排气引导到具有入口和出口的选择性催化还原(selective catalytic reduction，scr)催化器。出口将排气通至下游排气部件。混合器(mixer)定位在scr催化器的入口的上游。在混合器内，定量加料器(doser)将诸如尿素水溶液之类的还原剂从scr催化器的上游喷射到排气流中使得混合器能够将尿素和排气充分地混合在一起，排出至scr催化器中进行还原反应生成氮气和水，以降低发动机的氮氧化物排放。定量加料器可以通过混合器的安装座固定安装，以向混合器内喷射尿素水溶液的喷雾。

2、在混合器中，从定量加料器喷射的尿素喷雾，需要充分分解与排气均匀混合，避免发生尿素结晶。

3、但现有技术的混合器仍存在改进之处，尤其是需要减少尿素结晶。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种混合器。

2、本申请的另一个目的在于提供一种排气后处理系统。

3、本申请的另一个目的在于提供一种排气后处理方法。

4、根据本申请第一方面的一种混合器，包括：第一管体；提供主排气通道以及混合器的混合空间；第二管体，套设于所述第一管体，所述第二管体与所述第一管体之间的间隙提供旁通排气通道；其中，在所述旁通排气通道设置有泡沫金属层，所述泡沫金属层至少部分地覆盖于所述第一管体，使得所述旁通排气通道内的排气经过所述泡沫金属层。

5、实施例的技术方案中，通过在第一管体、第二管体之间的间隙设置泡沫金属层，使得旁通排气通道的排气的热量可以通过泡沫金属层热传导至第一管体，从而使得第一管体的内壁附着的还原剂喷雾的液滴例如尿素喷雾的液滴被及时分解，避免液滴积聚甚至液膜，以减少尿素结晶的风险。

6、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述泡沫金属层的厚度与所述第二管体与所述第一管体之间的间隙的厚度相同。

7、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述泡沫金属层的厚度小于所述第二管体与所述第一管体之间的间隙的厚度，所述泡沫金属层与所述第二管体之间为空气层。

8、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述泡沫金属层包括第一泡沫金属层、第二泡沫金属层，所述第一泡沫金属层的孔隙率为第一孔隙率，所述第二泡沫金属层的孔隙率为第二孔隙率，所述第一孔隙率大于所述第二孔隙率。

9、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述泡沫金属层与所述第一管体的外壁通过焊缝结构连接。

10、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述泡沫金属层通过挡止件限位连接于所述第一管体的外壁。

11、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述混合器还包括空心旋流锥，所述空心旋流锥内部的空心部限定喷射空间，用于供定量加料器喷射的还原剂进入所述混合空间。

12、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述空心旋流锥的侧壁具有多个开口，所述空心旋流锥的大端连接所述第一管体的内壁，以限定进入所述第一管体的排气从所述空心旋流锥的侧壁的开口进入所述混合空间。

13、在所述混合器的一个或多个实施例中，至少部分的开口设置有旋流叶片。

14、根据本申请第二方面的一种排气后处理系统，包括如第一方面所述的混合器，以及定量加料器，所述定量加料器用于向所述混合空间内喷射还原剂喷雾与主排气通道的排气混合。

15、在所述排气后处理系统的一个或多个实施例中，所述还原剂为尿素溶液。

16、在所述排气后处理系统的一个或多个实施例中，所述泡沫金属层覆盖于所述第一管体的轴向范围，与所述定量加料器的喷射方向的延伸线相交。

17、在所述排气后处理系统的一个或多个实施例中，所述泡沫金属层包括第一泡沫金属层、第二泡沫金属层，所述第一泡沫金属层的孔隙率为第一孔隙率，所述第二泡沫金属层的孔隙率为第二孔隙率，所述第一孔隙率大于所述第二孔隙率；当所述排气后处理系统的排气流量为第一流量，所述泡沫金属层为所述第一泡沫金属层，当所述排气后处理系统的排气流量为第二流量，所述泡沫金属层为第二泡沫金属层，所述第一流量大于所述第二流量。

18、根据本申请的第三方面的一种排气后处理方法，包括：设置第一管体；提供主排气通道以及混合器的混合空间；设置第二管体，套设于所述第一管体，所述第二管体与所述第一管体之间的间隙提供旁通排气通道；在所述旁通排气通道设置泡沫金属层，所述泡沫金属层至少部分地覆盖于所述第一管体，使得所述旁通排气通道内的排气被设置为经过所述泡沫金属层，使该排气的热量经过所述泡沫金属层热传导至所述第一管体。

19、在所述排气后处理方法的一个或多个实施例中，当排气流量为第一流量，设置所述泡沫金属层为第一泡沫金属层；当排气流量为第二流量，设置所述泡沫金属层为第二泡沫金属层；其中，所述第一流量大于所述第二流量，所述第一泡沫金属层的孔隙率为第一孔隙率，所述第二泡沫金属层的孔隙率为第二孔隙率，所述第一孔隙率大于所述第二孔隙率。

技术特征：

1.一种混合器(10)，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述泡沫金属层(3)的厚度与所述第二管体(2)与所述第一管体(1)之间的间隙的厚度相同。

3.如权利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述泡沫金属层(3)的厚度小于所述第二管体(2)与所述第一管体(1)之间的间隙的厚度，所述泡沫金属层(3)与所述第二管体(1)之间为空气层。

4.如权利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述泡沫金属层(3)包括第一泡沫金属层、第二泡沫金属层，所述第一泡沫金属层的孔隙率为第一孔隙率，所述第二泡沫金属层的孔隙率为第二孔隙率，所述第一孔隙率大于所述第二孔隙率。

5.如权利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述泡沫金属层(3)与所述第一管体(1)的外壁通过焊缝结构连接。

6.如权利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述泡沫金属层(3)通过挡止件限位连接于所述第一管体(1)的外壁。

7.如权利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述混合器(10)还包括空心旋流锥(4)，所述空心旋流锥(4)内部的空心部限定喷射空间(410)，用于供定量加料器(20)喷射的还原剂进入所述混合空间(11)。

8.如权利要求7所述的混合器(10)，其特征在于，所述空心旋流锥(4)的侧壁(41)具有多个开口(42)，所述空心旋流锥(4)的大端连接所述第一管体(1)的内壁，以限定进入所述第一管体(1)的排气从所述空心旋流锥(4)的侧壁(41)的开口(42)进入所述混合空间(11)。

9.如权利要求8所述的混合器(10)，其特征在于，至少部分的开口(42)设置有旋流叶片(43)。

10.一种排气后处理系统(100)，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的混合器(10)，以及定量加料器(20)，所述定量加料器(20)用于向所述混合空间(11)内喷射还原剂喷雾与主排气通道(101)的排气混合。

11.如权利要求10所述的排气后处理系统(100)，其特征在于，所述还原剂为尿素溶液。

12.如权利要求10所述的排气后处理系统(100)，其特征在于，所述泡沫金属层(3)覆盖于所述第一管体(1)的轴向范围，与所述定量加料器(20)的喷射方向的延伸线(201)相交。

13.如权利要求10所述的排气后处理系统(100)，其特征在于，所述泡沫金属层(3)包括第一泡沫金属层、第二泡沫金属层，所述第一泡沫金属层的孔隙率为第一孔隙率，所述第二泡沫金属层的孔隙率为第二孔隙率，所述第一孔隙率大于所述第二孔隙率；当所述排气后处理系统(100)的排气流量为第一流量，所述泡沫金属层(3)为所述第一泡沫金属层，当所述排气后处理系统(100)的排气流量为第二流量，所述泡沫金属层(3)为第二泡沫金属层，所述第一流量大于所述第二流量。

14.一种排气后处理方法，其特征在于，包括：

15.如权利要求14所述的排气后处理方法，其特征在于，所述当排气流量为第一流量，设置所述泡沫金属层(3)为第一泡沫金属层；

技术总结本申请提供了一种混合器、排气后处理系统以及排气后处理方法。其中，所述混合器包括第一管体(1)；提供主排气通道(101)以及混合器的混合空间(11)；第二管体(2)，套设于所述第一管体(1)，所述第二管体(2)与所述第一管体(1)之间的间隙提供旁通排气通道(102)；其中，在所述旁通排气通道(102)设置有泡沫金属层(3)，所述泡沫金属层(3)至少部分地覆盖于所述第一管体(1)，使得所述旁通排气通道(102)内的排气经过所述泡沫金属层(3)。技术研发人员：杰拉德·伯特兰,周辉,熊伟受保护的技术使用者：佛吉亚排气控制技术开发(上海)有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4