RU2831971C2 - Engine exhaust gas treatment mixer and u-shaped engine exhaust gas treatment system - Google Patents
Engine exhaust gas treatment mixer and u-shaped engine exhaust gas treatment system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2831971C2 RU2831971C2 RU2024101022A RU2024101022A RU2831971C2 RU 2831971 C2 RU2831971 C2 RU 2831971C2 RU 2024101022 A RU2024101022 A RU 2024101022A RU 2024101022 A RU2024101022 A RU 2024101022A RU 2831971 C2 RU2831971 C2 RU 2831971C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixer
- engine exhaust
- vortex
- exhaust gas
- unit
- Prior art date
Links
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 6
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
[0001] Эта заявка заявляет приоритет Патентной Заявки Китая № 202110677711.2, озаглавленной «СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ И U-ОБРАЗНАЯ СИСТЕМА ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ДВИГАТЕЛЯ», поданной 18 июня 2021 года в Национальную администрацию Китая по интеллектуальной собственности, которая включена здесь ссылкой во всей своей полноте.[0001] This application claims priority to Chinese Patent Application No. 202110677711.2, entitled "ENGINE AFTER-TREATMENT MIXER AND U-SHAPED ENGINE AFTER-TREATMENT SYSTEM", filed on June 18, 2021, in the National Intellectual Property Administration of China, which is incorporated herein by reference in its entirety.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
[0002] Настоящая заявка относится к технической области обработки выхлопных газов двигателя, и, в частности, к смесителю для дополнительной обработки и U-образной системе дополнительной обработки двигателя.[0002] The present application relates to the technical field of engine exhaust gas treatment and, in particular, to a mixer for aftertreatment and a U-shaped engine aftertreatment system.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY
[0003] Смеситель для дополнительной обработки (SCR-смеситель (смеситель селективного каталитического восстановления)) применяют для улучшения однородности смешения мочевины и отходящего газа и улучшения эффективности преобразования NOx. Стандартный смеситель имеет следующие недостатки. Под действием потока отходящего газа некоторые из капель мочевины в струе мочевины с трудом распыляются и разлагаются, приводя к неоднородному смешению NH3, выделенного из жидкой мочевины и потока отходящего газа, и не может быть обеспечена равномерность скорости течения газовой смеси. Ухудшение однородности NH3 и равномерности скорости обусловливают необходимость во впрыскивании большего количества мочевины для полного преобразования NOx в отходящем газе, и становится более вероятным протекание кристаллизации мочевины при низкой температуре выхлопа и низкой скорости течения отходящего газа.[0003] An after-treatment mixer (SCR mixer (Selective Catalytic Reduction Mixer)) is used to improve the mixing uniformity of urea and exhaust gas and improve the NOx conversion efficiency. The conventional mixer has the following disadvantages. Under the action of the exhaust gas flow, some of the urea droplets in the urea stream are difficult to atomize and decompose, resulting in non-uniform mixing of NH3 separated from the liquid urea and the exhaust gas flow, and uniformity of the gas mixture flow velocity cannot be ensured. The deterioration of NH3 uniformity and velocity uniformity makes it necessary to inject a larger amount of urea to completely convert NOx in the exhaust gas, and urea crystallization becomes more likely to occur at a low exhaust temperature and a low exhaust gas flow velocity.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION
[0004] Чтобы преодолеть недостатки вышеуказанной традиционной технологии, цель настоящей заявки состоит в создании смесителя для дополнительной обработки и системы дополнительной обработки двигателя, которые могут улучшить однородность смешения потока отходящего газа и NH3 на впуске SCR-блока и равномерность скорости течения потока смешанного газа, могут сокращать количество вводимой мочевины, и могут эффективно избегать явления кристаллизации мочевины, которая происходит при низкой температуре выхлопа и низкой скорости течения отходящего газа.[0004] In order to overcome the disadvantages of the above conventional technology, the object of the present application is to provide an after-treatment mixer and an after-treatment system for an engine that can improve the uniformity of mixing of an exhaust gas flow and NH3 at the inlet of an SCR unit and the uniformity of the flow rate of the mixed gas, can reduce the amount of urea introduced, and can effectively avoid the phenomenon of urea crystallization that occurs at a low exhaust temperature and a low flow rate of the exhaust gas.
[0005] Чтобы разрешить проблемы, существующие в вышеуказанной традиционной технологии, представлен смеситель для дополнительной обработки согласно одному варианту осуществления настоящей заявки. Смеситель для дополнительной обработки включает несущую опору, вихревой миксер, установленный на верхнем конце несущей опоры, длиннотрубчатый миксер, который установлен на нижнем конце несущей опоры и находится в сообщении с вихревым миксером, и уравнивающую расход потока перфорированную пластину, которая установлена на нижнем конце несущей опоры и размещена у боковой части длиннотрубчатого миксера.[0005] In order to solve the problems existing in the above-mentioned conventional technology, a mixer for additional processing according to one embodiment of the present application is provided. The mixer for additional processing includes a support support, a vortex mixer installed on an upper end of the support support, a long-tube mixer which is installed on a lower end of the support support and is in communication with the vortex mixer, and a flow rate equalizing perforated plate which is installed on the lower end of the support support and is located at the side of the long-tube mixer.
[0006] Вихревой миксер включает корпус, который имеет вихревую форму изнутри наружу, где в корпусе сформирован вихревой канал для текучей среды, и вихревой канал для текучей среды выполнен с возможностью проведения потока отходящего газа для его поступления по спирали в центральную область промешивания мочевины вихревого канала для текучей среды снаружи; и у нижнего конца корпуса предусмотрена уплотняющая пластина, где уплотняющая пластина снабжена выпуском для текучей среды, который сообщается с центральной областью промешивания мочевины.[0006] A vortex mixer includes a housing that has a vortex shape from the inside to the outside, where a vortex channel for a fluid medium is formed in the housing, and the vortex channel for a fluid medium is designed with the possibility of conducting a flow of exhaust gas for its entry in a spiral into a central region for mixing urea of the vortex channel for a fluid medium from the outside; and at the lower end of the housing a sealing plate is provided, where the sealing plate is provided with an outlet for a fluid medium that communicates with the central region for mixing urea.
[0007] Длиннотрубчатый миксер включает трубчатый корпус, и на периферийной стенке нижнего конца трубчатого корпуса выполнено множество выхлопных отверстий.[0007] The long-tube mixer includes a tubular body, and a plurality of exhaust holes are formed on a peripheral wall of a lower end of the tubular body.
[0008] В одном варианте осуществления несущая опора включает неподвижную пластину, на которой предусмотрен коммуникационное отверстие, через которое вихревой миксер сообщается с длиннотрубчатый миксером.[0008] In one embodiment, the support support includes a fixed plate on which a communication hole is provided through which the vortex mixer communicates with the long-tube mixer.
[0009] В одном варианте осуществления на периферийной стенке внутреннего слоя и/или периферийной стенке наружного слоя корпуса может быть выполнено множество отверстий для снижения противодавления.[0009] In one embodiment, a plurality of holes may be formed on the peripheral wall of the inner layer and/or the peripheral wall of the outer layer of the housing to reduce back pressure.
[0010] В одном варианте осуществления множество отверстий для снижения противодавления могут быть предусмотрены на части уплотняющей пластины, вокруг выпуска для текучей среды.[0010] In one embodiment, a plurality of backpressure relief holes may be provided on a portion of the sealing plate around the fluid outlet.
[0011] В одном варианте осуществления каждое из выхлопных отверстий представляет собой круглое отверстие. В альтернативном варианте, каждое из выхлопных отверстий представляет собой удлиненное отверстие, протяженное вдоль направления оси трубчатого корпуса.[0011] In one embodiment, each of the exhaust openings is a circular opening. In an alternative embodiment, each of the exhaust openings is an elongated opening extending along the direction of the axis of the tubular body.
[0012] В одном варианте осуществления смеситель для дополнительной обработки включает кожух смесителя, имеющий отверстие на боковой части и торцевую крышку, размещенную на открытом конце кожуха смесителя. Несущая опора, вихревой миксер, длиннотрубчатый миксер и уравнивающая расход потока перфорированная пластина в каждом случае размещены в кожухе смесителя, и впуск для раствора мочевины, который сообщается с центральной областью промешивания мочевины, предусмотрен у части кожуха смесителя, у верха вихревого миксера.[0012] In one embodiment, a mixer for further processing includes a mixer housing having an opening on a side portion and an end cap located on the open end of the mixer housing. A support support, a vortex mixer, a long-tube mixer and a flow-equalizing perforated plate are each located in the mixer housing, and an inlet for a urea solution that communicates with a central urea mixing region is provided at a portion of the mixer housing, at the top of the vortex mixer.
[0013] Торцевая крышка образована с впуском для текучей среды соответственно боковой части вихревого миксера, и с выпуском для текучей среды соответственно уравнивающей расход потока перфорированной пластине.[0013] The end cover is formed with an inlet for a fluid medium corresponding to the side portion of the vortex mixer, and with an outlet for a fluid medium corresponding to the flow rate equalizing perforated plate.
[0014] В одном варианте осуществления в части кожуха смесителя, ниже трубчатого корпуса, предусмотрена отбойная волнистая пластина.[0014] In one embodiment, a baffle plate is provided in a portion of the mixer housing below the tubular body.
[0015] В одном варианте осуществления отбойная волнистая пластина снабжена отверстиями для снижения противодавления.[0015] In one embodiment, the baffle plate is provided with holes to reduce back pressure.
[0016] Согласно одному варианту осуществления настоящей заявки, дополнительно представлена U-образная система дополнительной обработки двигателя. U-образная система дополнительной обработки двигателя включает блок дизельного катализатора окисления (DOC), блок дизельного сажевого фильтра (DPF), соединенный с концом DOC-блока ниже по потоку, и блок селективного каталитического восстановления (SCR). Кроме того, U-образная система дополнительной обработки двигателя включает смеситель для дополнительной обработки. Впуск для текучей среды соединен с DPF-блоком, и выпуск для текучей среды соединен с SCR-блоком.[0016] According to one embodiment of the present application, a U-shaped engine aftertreatment system is further provided. The U-shaped engine aftertreatment system includes a diesel oxidation catalyst (DOC) unit, a diesel particulate filter (DPF) unit connected to the downstream end of the DOC unit, and a selective catalytic reduction (SCR) unit. In addition, the U-shaped engine aftertreatment system includes a mixer for aftertreatment. The fluid inlet is connected to the DPF unit, and the fluid outlet is connected to the SCR unit.
[0017] DOC-блок, DPF-блок, смеситель для дополнительной обработки и SCR-блок размещены в U-образной форме.[0017] The DOC unit, DPF unit, aftertreatment mixer and SCR unit are arranged in a U-shape.
[0018] Посредством вышеуказанных технических решений достигнутые полезные результаты настоящей заявки являются следующими.[0018] By means of the above technical solutions, the useful results achieved by the present application are as follows.
[0019] Смеситель для дополнительной обработки согласно настоящей заявке включает несущую опору, вихревой миксер, установленный на верхнем конце несущей опоры, длиннотрубчатый миксер, который установлен на нижнем конце несущей опоры и находится в сообщении с вихревым миксером, и уравнивающую расход потока перфорированную пластину, которая установлена на нижнем конце несущей опоры и размещена у боковой части длиннотрубчатого миксера. Вихревой миксер включает корпус, который имеет вихревую форму изнутри наружу, где в корпусе сформирован вихревой канал для текучей среды, и вихревой канал для текучей среды выполнен с возможностью проведения потока отходящего газа для его поступления по спирали в центральную область промешивания мочевины вихревого канала для текучей среды снаружи; и у нижнего конца корпуса предусмотрена уплотняющая пластина, где уплотняющая пластина снабжена выпуском для текучей среды, который сообщается с центральной областью промешивания мочевины. Длиннотрубчатый миксер включает трубчатый корпус, и на периферийной стенке нижнего конца трубчатого корпуса выполнено множество выхлопных отверстий. U-образная система дополнительной обработки двигателя включает вышеуказанный смеситель для дополнительной обработки.[0019] The mixer for additional processing according to the present application includes a supporting support, a vortex mixer mounted on the upper end of the supporting support, a long-tube mixer which is mounted on the lower end of the supporting support and is in communication with the vortex mixer, and a flow rate equalizing perforated plate which is mounted on the lower end of the supporting support and is located at the side of the long-tube mixer. The vortex mixer includes a housing which has a vortex shape from the inside to the outside, where a vortex channel for a fluid is formed in the housing, and the vortex channel for a fluid is configured to conduct a flow of exhaust gas for its entry in a spiral into a central region for mixing urea of the vortex channel for a fluid from the outside; and a sealing plate is provided at the lower end of the housing, where the sealing plate is provided with an outlet for a fluid which communicates with the central region for mixing urea. The long-tube mixer includes a tubular body, and a plurality of exhaust holes are formed on the peripheral wall of the lower end of the tubular body. The U-shaped engine aftertreatment system includes the above-mentioned mixer for aftertreatment.
[0020] Вихревой миксер на верхнем конце сначала направляет поток отходящего газа входящим по спирали в центральную область промешивания мочевины в вихревом канале для текучей среды снаружи, что препятствует протеканию потока отходящего газа непосредственно к нижней части, продлевает период времени, в течение которого поток отходящего газа контактирует с раствором мочевины, и стимулирует быстрое испарение, распыление и разложение раствора мочевины. Интенсивное перемешивание, вызываемое спиральным течением потока отходящего газа, обеспечивает возможность полного смешения NH3, образованного распылением и разложением раствора мочевины, с потоком отходящего газа, и содействует более легкому удалению раствора мочевины со стенки корпуса, предотвращая возникновение кристаллизации мочевины. Длиннотрубчатый миксер у нижнего конца может дополнительно расширять область смешения, усиливать перемешивание потока отходящего газа, продлевать время смешения потока отходящего газа и NH3, и дополнительно улучшать однородность смешения NH3 и потока отходящего газа у впуска SCR-блока. Посредством выхлопных отверстий на длиннотрубчатом миксере и уравнивающей расход потока перфорированной пластины может быть улучшена равномерность скорости течения потока отходящего газа на впуске SCR-блока.[0020] The vortex mixer at the upper end first directs the exhaust gas flow entering in a spiral into the central region of urea mixing in the vortex fluid channel from the outside, which prevents the exhaust gas flow from flowing directly to the lower part, prolongs the period of time during which the exhaust gas flow is in contact with the urea solution, and promotes rapid evaporation, atomization and decomposition of the urea solution. The intensive mixing caused by the spiral flow of the exhaust gas flow makes it possible to completely mix NH 3 formed by atomization and decomposition of the urea solution with the exhaust gas flow, and promotes easier removal of the urea solution from the wall of the housing, preventing the occurrence of urea crystallization. The long-tube mixer at the lower end can further expand the mixing area, enhance the mixing of the exhaust gas flow, extend the mixing time of the exhaust gas flow and NH3 , and further improve the uniformity of mixing of NH3 and the exhaust gas flow at the inlet of the SCR unit. By means of the exhaust holes on the long-tube mixer and the flow rate equalizing perforated plate, the uniformity of the flow velocity of the exhaust gas flow at the inlet of the SCR unit can be improved.
[0021] В порядке обобщения, посредством настоящей заявки могут быть улучшены однородность смешения потока отходящего газа и NH3 у впуска SCR-блока и равномерность скорости течения потока отходящего газа, может быть сокращено количество вводимой мочевины, и может быть эффективно предотвращено явление кристаллизации мочевины, которая происходит при низкой температуре выхлопа и низкой скорости течения отходящего газа.[0021] In summary, by means of the present application, the uniformity of mixing of the exhaust gas flow and NH 3 at the inlet of the SCR unit and the uniformity of the flow rate of the exhaust gas flow can be improved, the amount of urea introduced can be reduced, and the phenomenon of urea crystallization that occurs at a low exhaust temperature and a low flow rate of the exhaust gas can be effectively prevented.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
[0022] ФИГ. 1 представляет схематический вид конструкции смесителя для дополнительной обработки согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;[0022] FIG. 1 is a schematic view of the structure of a further processing mixer according to one embodiment of the present application;
[0023] ФИГ. 2 представляет вид в разобранном состоянии конструкции смесителя для дополнительной обработки, показанного в ФИГ. 1;[0023] FIG. 2 is an exploded view of the post-processing mixer structure shown in FIG. 1;
[0024] ФИГ. 3 представляет вид конструкции несущей опоры, вихревого миксера, длиннотрубчатого миксера и уравнивающей расход потока перфорированной пластины в ФИГ. 2;[0024] FIG. 3 is a view of the structure of the support support, the vortex mixer, the long tube mixer, and the flow equalizing perforated plate in FIG. 2;
[0025] ФИГ. 4 представляет схематический вид конструкции вихревого миксера в ФИГ. 3 в еще одном перспективном изображении;[0025] FIG. 4 is a schematic view of the structure of the vortex mixer of FIG. 3 in another perspective view;
[0026] ФИГ. 5 представляет вид сверху вихревого миксера, показанного в ФИГ. 3;[0026] FIG. 5 is a top view of the vortex mixer shown in FIG. 3;
[0027] ФИГ. 6 представляет схематический вид конструкции системы дополнительной обработки двигателя согласно одному варианту осуществления настоящей заявки;[0027] FIG. 6 is a schematic view of the structure of an engine aftertreatment system according to one embodiment of the present application;
[0028] ФИГ. 7 представляет вид в разрезе системы дополнительной обработки двигателя в ФИГ. 6;[0028] FIG. 7 is a cross-sectional view of the engine aftertreatment system of FIG. 6;
[0029] Ссылочные позиции в чертежах перечислены следующим образом: [0029] The reference positions in the drawings are listed as follows:
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF IMPLEMENTATION OPTIONS
[0030] Чтобы более четко проиллюстрировать цели, технические решения и преимущества настоящей заявки, настоящая заявка будет дополнительно подробно описана ниже в сочетании с чертежами и вариантами осуществления. Должно быть понятно, что описываемые здесь варианты осуществления представлены только для разъяснения, но не для ограничения настоящей заявки.[0030] In order to more clearly illustrate the objectives, technical solutions and advantages of the present application, the present application will be further described in detail below in conjunction with the drawings and embodiments. It should be understood that the embodiments described herein are presented for explanation only, but not to limit the present application.
[0031] Первый вариант осуществления[0031] First embodiment
[0032] Как показано в фигурах от ФИГ. 1 до ФИГ. 5, представлен смеситель «b» для дополнительной обработки согласно первому варианту осуществления. Смеситель «b» для дополнительной обработки конкретно включает несущую опору 1, вихревой миксер 2, установленный у верхнего конца несущей опоры 1, длиннотрубчатый миксер 3, который размещен у нижнего конца несущей опоры 1 и находится в сообщении с вихревым миксером 2, и уравнивающую расход потока перфорированную пластину 4, которая установлена у нижнего конца несущей опоры 1 и размещена у боковой части длиннотрубчатого миксера 3. Вихревой миксер 2 включает корпус 21, который имеет форму в виде вихря изнутри наружу, и является протяженным вдоль направления оси длиннотрубчатого миксера 3. Корпус 21 может быть сформирован изгибанием и наматыванием единственного листа, или сваркой многих листов в последовательности с концом одного из листов, будучи приваренными к оголовью последующего одного из листов, следуя линии завихрения. Вихревой канал 22 текучей среды предназначен для направления потока отходящего газа по спирали для поступления в центральную область 23 промешивания мочевины вихревого канала 22 текучей среды снаружи. Уплотняющая пластина 24 размещена у нижнего конца корпуса 21, где уплотняющая пластина 24 снабжена выпуском 25 для текучей среды, который сообщается с центральной областью 23 промешивания мочевины. Длиннотрубчатый миксер 3 включает трубчатый корпус 31, и на периферийной стенке нижнего конца трубчатого корпуса 31 размещено множество выхлопных отверстий 32.[0032] As shown in the figures from FIG. 1 to FIG. 5, a mixer "b" for additional processing according to the first embodiment is shown. The mixer "b" for additional processing specifically includes a supporting support 1, a vortex mixer 2 installed at the upper end of the supporting support 1, a long-tube mixer 3 which is located at the lower end of the supporting support 1 and is in communication with the vortex mixer 2, and a flow rate equalizing perforated plate 4 which is installed at the lower end of the supporting support 1 and is located at the side of the long-tube mixer 3. The vortex mixer 2 includes a housing 21 which has a shape in the form of a vortex from the inside to the outside, and is extended along the direction of the axis of the long-tube mixer 3. The housing 21 can be formed by bending and winding a single sheet, or by welding many sheets in sequence with the end of one of the sheets, being welded to the head of the next one of the sheets, following the vortex line. The vortex channel 22 of the fluid medium is intended to direct the flow of the exhaust gas in a spiral to enter the central region 23 of mixing the urea of the vortex channel 22 of the fluid medium from the outside. The sealing plate 24 is located at the lower end of the housing 21, where the sealing plate 24 is provided with an outlet 25 for the fluid medium, which communicates with the central region 23 of mixing the urea. The long-tube mixer 3 includes a tubular housing 31, and on the peripheral wall of the lower end of the tubular housing 31 a plurality of exhaust openings 32 are located.
[0033] Поток отходящего газа поступает в вихревой миксер 2 из боковой части, и входит в центральную область 23 промешивания мочевины, будучи направляемым вихревым каналом 22 текучей среды так, чтобы полностью смешиваться с раствором мочевины.[0033] The exhaust gas flow enters the vortex mixer 2 from the side portion and enters the central urea mixing region 23, being guided by the vortex fluid channel 22 so as to be completely mixed with the urea solution.
[0034] Поток отходящего газа, выходящий через выхлопные отверстия 32, поступает в SCR-блок после прохода через уравнивающую расход потока перфорированную пластину 4.[0034] The exhaust gas flow exiting through the exhaust openings 32 enters the SCR unit after passing through the flow equalizing perforated plate 4.
[0035] В этом варианте осуществления каждое из выхлопных отверстий 32 представляет собой круглое отверстие, и в некоторых вариантах осуществления каждое из выхлопных отверстий 32 представляет собой удлиненное отверстие, протяженное вдоль направления оси трубчатого корпуса 31.[0035] In this embodiment, each of the exhaust openings 32 is a circular opening, and in some embodiments, each of the exhaust openings 32 is an elongated opening extending along the direction of the axis of the tubular body 31.
[0036] В этом варианте осуществления несущая опора 1 включает неподвижную пластину 11, на которой размещен коммуникационное отверстие 12, через которое вихревой миксер 2 сообщается с длиннотрубчатый миксером 3.[0036] In this embodiment, the supporting support 1 includes a fixed plate 11 on which a communication hole 12 is placed, through which the vortex mixer 2 communicates with the long-tube mixer 3.
[0037] Чтобы снизить противодавление и обеспечить равномерность течения потока отходящего газа, в этом варианте осуществления на периферийной стенке внутреннего слоя и/или периферийной стенке наружного слоя корпуса 21 необязательно может быть предусмотрено множество отверстий «а» для снижения противодавления. В альтернативном варианте, множество отверстий «а» для снижения противодавления необязательно могут быть предусмотрены на части уплотняющей пластины 24, вокруг выпуска 25 для текучей среды. Каждое из отверстий «а» для снижения противодавления не является уникальным по форме, и может представлять собой круглое отверстие, отверстие с сужающейся формой, или удлиненное отверстие. Положение и число отверстий «а» для снижения противодавления не является ограниченным, пока противодавление может быть снижено, и может быть обеспечено равномерное течение потока отходящего газа.[0037] In order to reduce the back pressure and ensure the uniformity of the flow of the exhaust gas, in this embodiment, a plurality of back pressure reducing holes "a" may be optionally provided on the peripheral wall of the inner layer and/or the peripheral wall of the outer layer of the body 21. Alternatively, a plurality of back pressure reducing holes "a" may be optionally provided on a part of the sealing plate 24, around the fluid outlet 25. Each of the back pressure reducing holes "a" is not unique in shape, and may be a circular hole, a hole with a tapering shape, or an elongated hole. The position and number of the back pressure reducing holes "a" are not limited as long as the back pressure can be reduced and a uniform flow of the exhaust gas can be ensured.
[0038] Уравнивающая расход потока перфорированная пластина 4 не является уникальной по форме, и может быть круглой, полукруглой или квадратной. Сквозные отверстия в уравнивающей расход потока перфорированной пластине 4 не являются уникальными по форме, и могут быть круглыми отверстиями, отверстиями с сужающейся формой, или удлиненными отверстиями.[0038] The flow equalizing perforated plate 4 is not unique in shape, and may be round, semicircular, or square. The through holes in the flow equalizing perforated plate 4 are not unique in shape, and may be round holes, holes with a tapering shape, or elongated holes.
[0039] Смеситель «b» для дополнительной обработки в этом варианте осуществления дополнительно включает кожух 5 смесителя, имеющий отверстие у боковой части, и торцевую крышку 6, размещенную у открытого конца кожуха 5 смесителя. Несущая опора 1, вихревой миксер 2, длиннотрубчатый миксер 3 и уравнивающая расход потока перфорированная пластина 4 в каждом случае размещены в кожухе 5 смесителя, и впуск 51 для раствора мочевины, который сообщается с центральной областью 23а промешивания мочевины, предусмотрен у верха кожуха 5 смесителя (то есть, у части кожуха 5 смесителя, у верха вихревого миксера 2). Торцевая крышка 6 образована с впуском 61 для текучей среды соответственно боковой части вихревого миксера 2, и с выпуском 62 для текучей среды соответственно уравнивающей расход потока перфорированной пластине 4.[0039] The mixer "b" for further processing in this embodiment further includes a mixer housing 5 having an opening at the side portion, and an end cover 6 disposed at the open end of the mixer housing 5. The supporting support 1, the vortex mixer 2, the long-tube mixer 3 and the flow rate equalizing perforated plate 4 are each disposed in the mixer housing 5, and an inlet 51 for the urea solution that communicates with the central urea mixing region 23a is provided at the top of the mixer housing 5 (that is, at the part of the mixer housing 5, at the top of the vortex mixer 2). The end cover 6 is formed with an inlet 61 for the fluid corresponding to the side portion of the vortex mixer 2, and with an outlet 62 for the fluid corresponding to the flow rate equalizing perforated plate 4.
[0040] Чтобы дополнительно улучшить однородность смешения NH3 и потока отходящего газа, в этом варианте осуществления предусмотрена отбойная волнистая пластина 52 у части кожуха 5 смесителя, ниже трубчатого корпуса 31, для буферизации и направления потока отходящего газа, протекающего через нижний порт трубчатого корпуса 31. Отбойная волнистая пластина 52 снабжена отверстиями «а» для снижения противодавления, чтобы обеспечивать равномерное протекание потока отходящего газа.[0040] In order to further improve the uniformity of mixing of NH 3 and the exhaust gas flow, in this embodiment, a baffle corrugated plate 52 is provided at a portion of the mixer housing 5, below the tubular body 31, to buffer and direct the exhaust gas flow flowing through the lower port of the tubular body 31. The baffle corrugated plate 52 is provided with holes "a" for reducing back pressure to ensure a uniform flow of the exhaust gas.
[0041] На основе описания вышеуказанной конструкции, ниже будет описан принцип действия этого варианта осуществления.[0041] Based on the description of the above structure, the operating principle of this embodiment will be described below.
[0042] Вихревой канал для текучей среды 22 в вихревом миксере 2 у верхнего конца направляет поток отходящего газа входящим по спирали в центральную область 23 промешивания мочевины снаружи, что препятствует протеканию потока отходящего газа непосредственно к нижней части, продлевает период времени, в течение которого поток отходящего газа контактирует с раствором мочевины (который по вертикали поступает в центральную область 23 промешивания мочевины через впуск 51 для раствора мочевины), и стимулирует быстрое испарение, распыление и разложение раствора мочевины. Интенсивное перемешивание, вызываемое спиральным течением потока отходящего газа, обеспечивает возможность полного смешения NH3, образованного распылением и разложением раствора мочевины, с потоком отходящего газа, и содействует более легкому удалению раствора мочевины с периферийной стенки корпуса 21, предотвращая возникновение кристаллизации мочевины. В дополнение, длиннотрубчатый миксер 3 у нижнего конца может дополнительно расширять область смешения, усиливать перемешивание потока отходящего газа, продлевать время смешения потока отходящего газа и NH3, и дополнительно улучшать однородность смешения NH3 и потока отходящего газа у впуска SCR-блока. Посредством выхлопных отверстий 32 на длиннотрубчатом миксере 3 и уравнивающей расход потока перфорированной пластины 4 может быть улучшена равномерность скорости течения потока отходящего газа на впуске SCR-блока.[0042] The vortex channel for the fluid 22 in the vortex mixer 2 at the upper end directs the flow of the exhaust gas entering in a spiral into the central region 23 for mixing the urea from the outside, which prevents the flow of the exhaust gas from flowing directly to the lower part, prolongs the period of time during which the flow of the exhaust gas contacts the urea solution (which vertically enters the central region 23 for mixing the urea through the inlet 51 for the urea solution), and promotes rapid evaporation, atomization and decomposition of the urea solution. The intensive mixing caused by the spiral flow of the exhaust gas stream makes it possible to completely mix NH 3 formed by atomization and decomposition of the urea solution with the flow of the exhaust gas, and promotes easier removal of the urea solution from the peripheral wall of the housing 21, preventing the occurrence of crystallization of urea. In addition, the long-pipe mixer 3 at the lower end can further expand the mixing area, enhance the mixing of the exhaust gas flow, extend the mixing time of the exhaust gas flow and NH 3 , and further improve the uniformity of mixing of NH 3 and the exhaust gas flow at the inlet of the SCR unit. By means of the exhaust holes 32 on the long-pipe mixer 3 and the flow rate equalizing perforated plate 4, the uniformity of the flow velocity of the exhaust gas flow at the inlet of the SCR unit can be improved.
[0043] Второй вариант осуществления[0043] Second Embodiment
[0044] Как показано в ФИГ. 6 и ФИГ. 7, представлена U-образная система дополнительной обработки двигателя согласно второму варианту осуществления. U-образная система дополнительной обработки двигателя включает DOC-блок 7, DPF-блок 8, соединенный с концом DOC-блока 7 ниже по потоку, и SCR-блок 9. Кроме того, U-образная система дополнительной обработки двигателя включает смеситель «b» для дополнительной обработки согласно первому варианту осуществления. Впуск 61 для текучей среды соединен с DPF-блоком 8, и выпуск 62 для текучей среды соединен с находящимся выше по потоку концом (впуском) SCR-блока. DOC-блок 7, DPF-блок 8, смеситель «b» для дополнительной обработки и SCR-блок 9 размещены в U-образной форме.[0044] As shown in FIG. 6 and FIG. 7, a U-shaped engine after-treatment system according to a second embodiment is shown. The U-shaped engine after-treatment system includes a DOC unit 7, a DPF unit 8 connected to a downstream end of the DOC unit 7, and an SCR unit 9. In addition, the U-shaped engine after-treatment system includes a mixer "b" for after-treatment according to the first embodiment. A fluid inlet 61 is connected to the DPF unit 8, and a fluid outlet 62 is connected to an upstream end (inlet) of the SCR unit. The DOC unit 7, the DPF unit 8, the mixer "b" for after-treatment, and the SCR unit 9 are arranged in a U-shape.
[0045] Конкретные принципы описаны в первом варианте осуществления и не будут здесь повторены.[0045] The specific principles are described in the first embodiment and will not be repeated here.
[0046] В этом описании может быть сделана ссылка на эти варианты осуществления в отношении одинаковых или сходных частей.[0046] Throughout this description, reference may be made to these embodiments with respect to the same or similar parts.
[0047] В порядке обобщения, посредством настоящей заявки могут быть улучшены однородность смешения потока отходящего газа и NH3 у впуска SCR-блока и равномерность скорости течения потока отходящего газа, может быть сокращено количество вводимой мочевины, и может быть эффективно предотвращено явление кристаллизации мочевины, которая происходит при низкой температуре выхлопа и низкой скорости течения отходящего газа.[0047] In summary, by means of the present application, the uniformity of mixing of the exhaust gas flow and NH3 at the inlet of the SCR unit and the uniformity of the flow rate of the exhaust gas flow can be improved, the amount of urea introduced can be reduced, and the phenomenon of urea crystallization that occurs at a low exhaust temperature and a low flow rate of the exhaust gas can be effectively prevented.
[0048] Вышеизложенное представляет только предпочтительные варианты осуществления настоящей заявки, и не предполагается быть ограничивающим настоящую заявку. Любые модификации, эквивалентные замены и усовершенствования, выполненные в пределах смысла и принципов настоящей заявки, должны быть включены в область правовой защиты настоящей заявки.[0048] The foregoing represents only preferred embodiments of the present application and is not intended to be limiting of the present application. Any modifications, equivalent replacements and improvements made within the meaning and principles of the present application shall be included within the scope of the legal protection of the present application.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110677711.2 | 2021-06-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024101022A RU2024101022A (en) | 2024-02-14 |
| RU2831971C2 true RU2831971C2 (en) | 2024-12-17 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2673040C2 (en) * | 2014-03-11 | 2018-11-21 | Джонсон Мэтти Каталистс (Джермани) Гмбх | COMPACT SYSTEM OF SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION FOR REDUCTION OF NITROGEN OXIDES IN OXYGENATED EXHAUST GAS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES FROM 500 TO 4500 kW |
| CN110056411A (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-26 | 天纳克(苏州)排放系统有限公司 | Exhaust gas post-treatment device |
| RU2703891C2 (en) * | 2015-03-10 | 2019-10-22 | Ман Трак Унд Бас Аг | Device for neutralization of vehicle exhaust gases |
| CN110671173A (en) * | 2019-09-29 | 2020-01-10 | 潍柴动力股份有限公司 | An engine aftertreatment system and its SCR mixer |
| CN210858886U (en) * | 2019-09-29 | 2020-06-26 | 潍柴动力股份有限公司 | An engine aftertreatment system and its SCR mixer |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2673040C2 (en) * | 2014-03-11 | 2018-11-21 | Джонсон Мэтти Каталистс (Джермани) Гмбх | COMPACT SYSTEM OF SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION FOR REDUCTION OF NITROGEN OXIDES IN OXYGENATED EXHAUST GAS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES FROM 500 TO 4500 kW |
| RU2703891C2 (en) * | 2015-03-10 | 2019-10-22 | Ман Трак Унд Бас Аг | Device for neutralization of vehicle exhaust gases |
| CN110056411A (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-26 | 天纳克(苏州)排放系统有限公司 | Exhaust gas post-treatment device |
| CN110671173A (en) * | 2019-09-29 | 2020-01-10 | 潍柴动力股份有限公司 | An engine aftertreatment system and its SCR mixer |
| CN210858886U (en) * | 2019-09-29 | 2020-06-26 | 潍柴动力股份有限公司 | An engine aftertreatment system and its SCR mixer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10968800B2 (en) | Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment | |
| CN112576347B (en) | Automobile exhaust aftertreatment system | |
| CN217872989U (en) | Mixer and exhaust gas aftertreatment system | |
| US11465108B2 (en) | Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment | |
| US8539758B2 (en) | Exhaust-gas purification system for diesel engines | |
| US9289724B2 (en) | Flow reversing exhaust gas mixer | |
| BR112022022517B1 (en) | CONFIGURABLE AFTER-TREATMENT SYSTEMS INCLUDING A CABINET | |
| EP3327263B1 (en) | Apparatus for aftertreatment of exhaust gas comprising inline housing | |
| US9314750B2 (en) | Axial flow atomization module | |
| US9291081B2 (en) | Axial flow atomization module | |
| CN110056418B (en) | Exhaust aftertreatment device for box-type engine | |
| WO2015116354A1 (en) | Axial flow atomization module | |
| JP2019127879A (en) | Exhaust emission control system | |
| RU2831971C2 (en) | Engine exhaust gas treatment mixer and u-shaped engine exhaust gas treatment system | |
| CN108952905B (en) | Mixing device | |
| KR101427950B1 (en) | Mixer of selective catalyst reduction device for exhaust system | |
| CN113187590A (en) | Aftertreatment blender and engine U type aftertreatment system | |
| KR101780341B1 (en) | Axial flow atomization module | |
| US10603641B2 (en) | Diesel exhaust fluid mixing body using variable cross-section switchback arrangement | |
| WO2018082381A1 (en) | Box-type exhaust aftertreatment device | |
| CN118148751B (en) | Mixer, SCR, aftertreatment system and vehicle | |
| KR102557412B1 (en) | Vertical exhaust gas after treatment apparatus with improved mixing part for agricultural machine | |
| WO2024220339A1 (en) | Exhaust aftertreatment system | |
| WO2022264437A1 (en) | Exhaust purification apparatus |