柴油機(jī)選擇性催化還原系統(tǒng)噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油機(jī)霧化裝置技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種用于空氣輔助方式的柴油機(jī)選擇性催化還原系統(tǒng)噴嘴，具體涉及一種柴油機(jī)選擇性催化還原系統(tǒng)噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性催化還原系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為SCR或SCR系統(tǒng)，SCR(選擇性催化還原系統(tǒng))是Selective (選擇性)>Catalytic (催化)'Reduct1n (還原)的英文縮寫(xiě)。選擇性催化還原系統(tǒng)是一種被廣泛應(yīng)用的技術(shù)，主要用于消除廢氣中的氮氧化物。為了在較低溫度下也能有效地將氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，恰?dāng)?shù)倪€原劑和催化劑是SCR系統(tǒng)必不可少的組成部分。
[0003]目前市場(chǎng)上流通的SCR后處理系統(tǒng)噴嘴，有內(nèi)混式和外混式兩種。
[0004]內(nèi)混式噴嘴又有兩種方式，一種是尿素水溶液和壓縮空氣提供不同的管路進(jìn)入噴嘴后，在噴嘴內(nèi)部混合；另一種是尿素水溶液和壓縮空氣在進(jìn)入噴嘴之前就已經(jīng)混合，再進(jìn)入噴嘴；上述兩種內(nèi)混式噴嘴的出口設(shè)計(jì)有均勻的小孔，通過(guò)調(diào)整小孔的直徑和方向，調(diào)整霧化效果。該種噴嘴的弊端為，其一，小孔加工難度奇高，導(dǎo)致加工成本高；其二，由于管路較長(zhǎng)，系統(tǒng)響應(yīng)較慢。
[0005]外混式噴嘴即尿素水溶液和壓縮空氣通過(guò)不同的管路進(jìn)入噴嘴，在經(jīng)過(guò)各自獨(dú)立的介質(zhì)通道，直接從噴嘴噴出，尿素水溶液和壓縮空氣在噴嘴的出口處進(jìn)行混合，通過(guò)調(diào)整出口處尿素水溶液和壓縮空氣出口段的形狀及相對(duì)位置，調(diào)整霧化效果。該種噴嘴的弊端是噴嘴安裝相對(duì)復(fù)雜，尿素噴射方向與氣流方向一般呈45度，不利于噴射霧化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是:目前SCR系統(tǒng)的反應(yīng)效率有待提高，NOx的轉(zhuǎn)換效率低；噴嘴的故障率較高；尿素溶液和尾氣中的NOJg合效果還有待加強(qiáng)。
[0007]本發(fā)明的目的是為了提高SCR系統(tǒng)的反應(yīng)效率:提高NOx的轉(zhuǎn)換效率；降低噴嘴的故障率；加強(qiáng)尿素溶液和尾氣中的NOx的混合效果，提供一種用于空氣輔助方式的柴油機(jī)SCR噴嘴的技術(shù)方案。
[0008]本發(fā)明公開(kāi)了一種用于空氣輔助方式的SCR噴嘴，其包括排氣筒安裝組套、導(dǎo)向段管路、管嘴安裝座、起始段空氣管、起始段尿素管、出口段空氣管、出口段尿素管等。噴嘴包括壓縮空氣流通管路和尿素水溶液流通管路，壓縮空氣流通管路和尿素水溶液流通管路完全獨(dú)立，壓縮空氣與尿素水溶液的出口段管路與導(dǎo)向段管路成90°安裝，壓縮空氣和尿素水溶液在噴嘴外部混合。
[0009]具體來(lái)說(shuō)，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0010]一種柴油機(jī)選擇性催化還原系統(tǒng)噴嘴，其特征在于，包括壓縮空氣流通管路和尿素水溶液流通管路，所述壓縮空氣流通管路包括起始段空氣管1、中間段第一集氣腔13和第一空氣通道34、導(dǎo)向段第二空氣通道41、和出口段空氣管5，所述尿素水溶液流通管路包括起始段尿素管2、中間段第一集液腔23和第一尿素通道35、導(dǎo)向段第二尿素通道42、和出口段尿素管6;所述出口段空氣管5與導(dǎo)向段第二空氣通道41垂直設(shè)置，所述出口段尿素管6與導(dǎo)向段第二尿素通道42垂直設(shè)置。
[0011]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述中間段的裝置為管嘴安裝座3，所述導(dǎo)向段的裝置為導(dǎo)向管4 ;
[0012]其中，所述管嘴安裝座3靠近空氣管I和尿素管2的一端為頂端3a，另一端為底端3b ;在頂端3a設(shè)置有用于與起始段空氣管I進(jìn)行臺(tái)階定位的第一凹槽31和用于與起始段尿素管2進(jìn)行臺(tái)階定位的第二凹槽32，在底端3b設(shè)置有用于與導(dǎo)向管4配合的第三凹槽33，其中，所述第二凹槽底端設(shè)置有向其圓孔軸心收斂的錐面321，所述起始段空氣管I和起始段尿素管2分別與第一凹槽31和第二凹槽32的錐面321形成第一集氣腔13和第一集液腔23。
[0013]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述第一凹槽31底端在靠近管嘴安裝座中心一側(cè)設(shè)置有與第三凹槽33連通的第一空氣通道34。
[0014]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述第二凹槽32的錐面321底端設(shè)置有與第三凹槽33連通的第一尿素通道35。
[0015]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述第三凹槽33在偏離管嘴安裝座中心一側(cè)設(shè)置有防止導(dǎo)向管4裝配錯(cuò)位的定位凹槽332。
[0016]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述導(dǎo)向管4內(nèi)部軸向設(shè)置有相互平行獨(dú)立的第二空氣通道41和第二尿素通道42，所述導(dǎo)向管4靠近管嘴安裝座3的一端為頂端4A，另一端為底端4B，導(dǎo)向管4的頂端4A設(shè)置有用于連通第二空氣通道41和第一空氣通道34的豁口 43。
[0017]優(yōu)選的，上述噴嘴中，在導(dǎo)向管4的頂端4A外周設(shè)置有防止導(dǎo)向管4裝配錯(cuò)位的突起44。
[0018]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述導(dǎo)向管4在底端4B設(shè)置有直角形的壓縮空氣出口管安裝槽45，所述空氣出口管安裝槽45包括與第二空氣通道41相通的頂面451和與第二尿素通道42平行的側(cè)面452，所述導(dǎo)向管4在底端4B從安裝槽45的側(cè)面452切開(kāi)形成直角定位槽453。
[0019]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述第二尿素通道42底端設(shè)置有尿素出口管安裝槽46，所述尿素出口管安裝槽46為連通第二尿素通道42和空氣出口管安裝槽5側(cè)面452的圓弧槽，包含內(nèi)圓柱面461和沿導(dǎo)向管4軸向的定位面462，所述內(nèi)圓柱面461低于第二尿素通道42的底部。
[0020]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述出口段空氣管5為內(nèi)部中空的U型封口結(jié)構(gòu)，包括用于與空氣出口管路安裝槽45頂面451相配合的第一安裝面54、和垂直于第一安裝面54的第二安裝面55，所述第一安裝面54設(shè)置有與第二空氣通道41連通的空氣接口 52、和與導(dǎo)向管4外周面相配合的第一定位凸邊541。
[0021]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述第二安裝面55與空氣出口管路安裝槽45側(cè)面452相配合，所述第二安裝面55設(shè)置有用于與定位槽453配合的第二定位凸邊551。
[0022]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述出口段空氣管5在與第二安裝面55對(duì)立的一面設(shè)置有與中空部分連通的空氣出口 53。
[0023]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述出口段尿素管6包括第一圓柱形管部64、直徑小于第一圓柱形管部64的第二圓柱形管部65、和用以連接第一圓柱形管部64和第二圓柱形管部65的錐形管部63，所述第一圓柱形管部64包括用于與尿素水溶液管安裝槽46定位面462相接的定位面611和用于與尿素水溶液管安裝槽46內(nèi)圓柱面461相接的外圓柱面612 ;所述第一圓柱形管部64和錐形管部63的內(nèi)腔形成第二集液腔61。
[0024]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述第二圓柱形管部65內(nèi)部設(shè)置有尿素水溶液出口通道62，所述第二圓柱形管部65外徑略小于出口段空氣管5的空氣出口 53的內(nèi)徑，當(dāng)出口段尿素管6、出口段空氣管5和導(dǎo)向管4配合后，所述出口段尿素管6的外表面與出口段空氣管5的內(nèi)表面形成第二集氣腔51。
[0025]優(yōu)選的，上述噴嘴中，當(dāng)出口段尿素管6、出口段空氣管5和導(dǎo)向管4配合后，出口段尿素管6的出口部外端面621略高于出口段空氣管5的出口部外端面531。
[0026]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述噴嘴還包括噴嘴安裝組套7，所述噴嘴安裝組套7包括定位裝置72和夾緊裝置71 ；
[0027]其中，所述定位裝置72內(nèi)部設(shè)置有貫穿頂面和底面的臺(tái)階圓孔，所述臺(tái)階圓孔包括與導(dǎo)向管4外周面配合的內(nèi)臺(tái)階圓孔721和與夾緊裝置71配合的外臺(tái)階圓孔722。
[0028]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述定位裝置72在外周面設(shè)置有用于將噴嘴安裝到排氣筒上的定位起73。
[0029]優(yōu)選的，上述噴嘴中，所述夾緊裝置71包括圓柱形管部71a和圓錐形管部71b，所述圓柱形管部71a和圓錐形管部71b內(nèi)部設(shè)置有與導(dǎo)向管4配合的長(zhǎng)孔711。
[0030]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:1、該噴嘴的壓縮空氣流通管路和尿素水溶液流通管路完全獨(dú)立，且壓縮空氣和尿素水溶液的出口段管路與導(dǎo)向段管路成90°角，壓縮空氣和尿素水溶液在噴嘴外部混合，使得噴嘴在排氣筒中的噴射方向與柴油機(jī)尾氣的排氣方向一致，大大提高了尿素水溶液與尾氣中NOx的混合效果，并且霧化效果也很好；2、該噴嘴的尿素水溶液直接從出口段尿素管?chē)姵?，且出口直徑較大，區(qū)別于市場(chǎng)上采用陣列小孔噴出尿素的設(shè)計(jì)，故不易被尿素中的雜質(zhì)堵塞，降低了噴嘴的故障率；3、該噴嘴與排氣筒的連接方式是目前通用的連接方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，牢固性高。
[0031]本發(fā)明噴嘴使用過(guò)程中，尿素水溶液與柴油機(jī)尾氣中的NOx混合效果極佳，實(shí)際霧化效果顯著，可顯著提高NOx的轉(zhuǎn)化效率；噴嘴出口處不宜堵塞，噴嘴故障率低。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本發(fā)明