本实用新型涉及scr系统技术领域，特别涉及一种scr尿素混合器。本实用新型还涉及一种包括上述scr尿素混合器的柴油发动机。
背景技术：
scr(selectivecatalyticreduction，选择性催化还原技术)是指在一定的温度范围和催化剂作用下，还原剂(氨、尿素及碳氢化合物等)有选择性的把烟气中的nox还原为无毒害的n2和h2o。scr反应过程发生的反应包括：尿素的分解，no3的吸附、脱附，no3的氧化、标准scr反应，快速scr反应、慢速scr反应等。
scr系统的柴油车在低负荷条件下运行时容易生成尿素结晶结石等沉积物，该问题一直是影响车辆稳定运行的主要因素。其中车辆运行过程中，由于尿素雾化不良、混合不均匀或者分解不充分，导致喷射的尿素液滴不能实时转化为nh3，而是生成副产物，导致还原反应不稳定，从而影响到nox排放的一致性和转化效率。尿素沉积物根据形成过程可分为尿素结晶和尿素结石。
传统的scr尿素混合器包括筒体及设置在筒体内的叶片，混合气体进入筒体后，通过叶片旋流后排出，然而，叶片仅对气体及尿素滴液进行导向，无法有效破碎尿素滴液，尿素在scr尿素混合器沉积。如果尿素不能及时完全分解，则会以此为原核不断生长，由于不能完全分解，最终形成尿素结晶结石，累积到一定程度有可能堵塞尿素流动通道。
因此，如何减小尿素在scr尿素混合器内沉积的情况，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种scr尿素混合器，该scr尿素混合器中尿素沉积量减小。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述scr尿素混合器的柴油发动机。
为实现上述目的，本实用新型提供一种scr尿素混合器，包括筒体及设置在所述筒体内的混合板，所述混合板为螺旋板，所述螺旋板的最外侧相邻侧壁之间形成第一气体流通口，所述螺旋板的轴线方向第一端形成与第一气体流通口连通的第二气体流通口，所述螺旋板上开设有多个供气体通过的第一破碎孔，所述螺旋板相邻两个侧壁之间形成螺旋气流通道。
优选地，所述螺旋板设置在所述筒体的进气端，所述第一气体流通口与所述筒体的进气口连接，所述第二气体流通口为所述螺旋板的出气口，所述螺旋板的轴线方向上与所述第二气体流通口背向设置的第二端与所述筒体内壁密封贴合。
优选地，还包括出气挡板，所述出气挡板设置在所述螺旋板的第一端，且与所述螺旋板的第一端固定连接。
优选地，至少所述螺旋板最外周的板体与相邻所述螺旋板的板体之间通过所述出气挡板密封连接。
优选地，所述螺旋板上与所述筒体对向设置的外周板为封闭板体，所述第一破碎孔设置在所述螺旋板的内部螺旋部上，所述第一气体流通口位于所述螺旋板中心位置。
优选地，所述螺旋板的宽度相等，且所述螺旋板的所述第一端和所述第二端分别为所述宽度方向相对两端，所述第一端和所述第二端均齐平设置。
优选地，所述多个所述第一破碎孔呈阵列排布。
优选地，还包括设置在所述筒体内部的多孔板，沿气体流动方向，所述多孔板位于所述螺旋板下游，所述多孔板上设有多个第二破碎孔。
优选地，所述多孔板包括气体导向部及设置在所述气体导向部外周的孔体开设部，所述孔体开设部的外周与所述筒体内部周向密封连接，所述气体导向部中心位置向气体流动方向上游外凸设置，所述第二破碎孔周向设置在所述孔体开设部上，所述孔体开设部的中间位置向气体流动方向下游外凸设置。
一种柴油发动机，包括喷射器及与所述喷射器连通的scr尿素混合器，所述scr尿素混合器为上述任一项所述的scr尿素混合器。
在上述技术方案中，本实用新型提供的scr尿素混合器包括筒体及设置在筒体内的混合板，混合板为螺旋板，螺旋板的最外侧相邻侧壁之间形成第一气体流通口，螺旋板的轴线方向第一端形成与第一气体流通口连通的第二气体流通口，螺旋板上开设有多个供气体通过的第一破碎孔，螺旋板相邻两个侧壁之间形成螺旋气流通道。在安装scr尿素混合器时，将螺旋板安装在筒体内部，第一气体流通口和第二气体流通口一者为进气口，另一者为出气口。
通过上述描述可知，在本申请提供的scr尿素混合器中，尿素液体随气体进入螺旋气流通道，尿素液滴在重力作用下经过第一破碎孔进而将尿素液滴破碎，实现尿素液滴雾化，进而防止尿素沉积，因此，本申请提供的scr尿素混合器中尿素沉积量减小。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所提供的scr尿素混合器的安装位置图；
图2为本实用新型实施例所提供的螺旋板第一种视角的结构示意图；
图3为图2所示螺旋板第二种视角的结构示意图；
图4为图2所示螺旋板第三种视角的结构示意图；
图5为图2所示螺旋板第四种视角的结构示意图；
图6为图2所示螺旋板第五种视角的结构示意图；
图7为本实用新型实施例所提供的另一种螺旋板的结构示意图；
图8为本实用新型实施例所提供的多孔板的结构示意图；
图9为本实用新型实施例所提供的多孔板的三维结构图。
其中图1-9中：
1、筒体；
2、筒体进气口；
3、螺旋板；3-1、外周板；3-2、出气挡板；3-3、第一破碎孔；3-4、第二气体流通口；3-5、第一气体流通口；
4、多孔板；4-1、孔体开设部；4-2、气体导向部；4-3、第二破碎孔。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种scr尿素混合器，该scr尿素混合器中尿素沉积量减小。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述scr尿素混合器的柴油发动机。
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1至图9。
在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的scr尿素混合器包括筒体1及设置在筒体1内的混合板。具体的，筒体1优选为圆柱形空腔结构，筒体1开口设置在圆周面上。优选，混合板设置在筒体进气口2位置。为了延长scr尿素混合器的使用寿命，优选，筒体1及混合板为金属结构，优选为耐高温金属板。
混合板为螺旋板3，螺旋板3的最外侧相邻侧壁之间形成第一气体流通口3-5，螺旋板3的轴线方向第一端形成与第一气体流通口3-5连通的第二气体流通口3-4，螺旋板3上开设有多个供气体通过的第一破碎孔3-3，螺旋板3相邻两个侧壁之间形成螺旋气流通道。具体的，为了便于加工第一破碎孔3-3，优选，第一破碎孔3-3为圆孔，第一破碎孔3-3的排布可以根据根实际需要布置位置。
具体的，多个第一破碎孔3-3呈阵列排布。当然，沿气体流向，螺旋板3上第一破碎孔3-3的个数逐渐增多或逐渐减少。
其中，螺旋板3的螺旋圈数及第一破碎孔3-3的个数根据实际需要而定，具体的，相邻两个螺旋部之间的间距可以相等或不相等，为了便于尿素液滴破碎，优选，螺旋板3中相邻两个螺旋部之间的间距不等。
在安装scr尿素混合器时，将螺旋板3安装在筒体1内部，第一气体流通口3-5和第二气体流通口3-4一者为进气口，另一者为出气口。
通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的scr尿素混合器中，尿素液体随气体进入螺旋气流通道，尿素液滴在重力作用下经过第一破碎孔3-3进而将尿素液滴破碎，实现尿素液滴雾化，进而防止尿素沉积，因此，本申请提供的scr尿素混合器中尿素沉积量减小。
优选的，螺旋板3设置在筒体1的进气端，第一气体流通口3-5与筒体1的进气口连接，第二气体流通口3-4为螺旋板3的出气口，螺旋板3的轴线方向上与第二气体流通口3-4背向设置的第二端与筒体1内壁密封贴合。
在一种具体实施方式中，该scr尿素混合器还包括出气挡板3-2，出气挡板3-2设置在螺旋板3的第一端，且与螺旋板3的第一端固定连接。具体的，出气挡板3-2优选为金属板，出气挡板3-2焊接在螺旋板3上。
为了增大气体路径，优选的，至少螺旋板3最外周的板体与相邻螺旋板3的板体之间通过出气挡板3-2密封连接。具体的，出气挡板3-2与螺旋板3焊接连接。
优选的，螺旋板3上与筒体1对向设置的外周板3-1为封闭板体，第一破碎孔3-3设置在螺旋板3的内部螺旋部上，其中内部螺旋部为螺旋板3内周螺旋部位。第一气体流通口3-5位于螺旋板3中心位置。气体在流动过程中通过第一气体流通口3-5排出，气体路径延长，便于尿素液滴充分雾化。
为了便于加工及安装scr尿素混合器，优选，螺旋板3的宽度相等，且螺旋板3的第一端和第二端分别为宽度方向相对两端，第一端和第二端均齐平设置。
在上述各方案的基础上，优选，该scr尿素混合器还包括设置在筒体1内部的多孔板4，沿气体流动方向，多孔板4位于螺旋板3下游，多孔板4上设有多个第二破碎孔4-3。独特的混合结构设计，加强气流扰动作用，促进尿素雾化分解，防止尿素沉积。螺旋管与多孔板4的组合结构设计，混合均匀性好，有效避免尿素在管壁的沉积。
优选的，多孔板4包括气体导向部4-2及设置在气体导向部4-2外周的孔体开设部4-1，孔体开设部4-1的外周与筒体1内部周向密封连接，气体导向部4-2中心位置向气体流动方向上游外凸设置，气体导向部4-2对气体进行导向。第二破碎孔4-3周向设置在孔体开设部4-1上，孔体开设部4-1的中间位置向气体流动方向下游外凸设置。
发动机安装时，多孔板4可以位于螺旋板3侧部，可以位于螺旋板3下方，根据实际安装位置需要而定。
本申请通过螺旋板3与中间凸起设置，通过螺旋板3将进入的尾气高速旋转，包裹并带走喷射出的尿素，尿素液滴在高速旋转的气流的作用下与第一破碎孔3-3接触快速蒸发雾化，减少了与尿素混合管壁面的接触，通过多孔板4进一步破碎在重力作用下掉落的尿素液滴。针对不同排量不同用途的发动机，根据发动机的运行工况进行结构的微调，具体可以调整螺旋板3气流进口的流通面积及圈数，实现对气流量的合理分配，实现与发动机的合理匹配。
该scr尿素混合器无复杂连接安装结构，可靠性高。通用性、模块化的设计理念，整车布置更简单。
本申请提供的一种柴油发动机，包括喷射器及与喷射器连通的scr尿素混合器，其中scr尿素混合器为上述任一种scr尿素混合器。前文叙述了关于scr尿素混合器的具体结构，本申请包括上述scr尿素混合器，同样具有上述技术效果。本申请中优选采用doc单元、dpf单元及scr单元组装和装置。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种scr尿素混合器，包括筒体(1)及设置在所述筒体(1)内的混合板，其特征在于，所述混合板为螺旋板(3)，所述螺旋板(3)的最外侧相邻侧壁之间形成第一气体流通口(3-5)，所述螺旋板(3)的轴线方向第一端形成与所述第一气体流通口(3-5)连通的第二气体流通口(3-4)，所述螺旋板(3)上开设有多个供气体通过的第一破碎孔(3-3)，所述螺旋板(3)相邻两个侧壁之间形成螺旋气流通道。
2.根据权利要求1所述的scr尿素混合器，其特征在于，所述螺旋板(3)设置在所述筒体(1)的进气端，所述第一气体流通口(3-5)与所述筒体(1)的进气口连接，所述第二气体流通口(3-4)为所述螺旋板(3)的出气口，所述螺旋板(3)的轴线方向上与所述第二气体流通口(3-4)背向设置的第二端与所述筒体(1)内壁密封贴合。
3.根据权利要求1所述的scr尿素混合器，其特征在于，还包括出气挡板(3-2)，所述出气挡板(3-2)设置在所述螺旋板(3)的第一端，且与所述螺旋板(3)的第一端固定连接。
4.根据权利要求3所述的scr尿素混合器，其特征在于，至少所述螺旋板(3)最外周的板体与相邻所述螺旋板(3)的板体之间通过所述出气挡板(3-2)密封连接。
5.根据权利要求1所述的scr尿素混合器，其特征在于，所述螺旋板(3)上与所述筒体(1)对向设置的外周板(3-1)为封闭板体，所述第一破碎孔(3-3)设置在所述螺旋板(3)的内部螺旋部上，所述第一气体流通口(3-5)位于所述螺旋板(3)中心位置。
6.根据权利要求2所述的scr尿素混合器，其特征在于，所述螺旋板(3)的宽度相等，且所述螺旋板(3)的所述第一端和所述第二端分别为所述宽度方向相对两端，所述第一端和所述第二端均齐平设置。
7.根据权利要求1所述的scr尿素混合器，其特征在于，所述多个所述第一破碎孔(3-3)呈阵列排布。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的scr尿素混合器，其特征在于，还包括设置在所述筒体(1)内部的多孔板(4)，沿气体流动方向，所述多孔板(4)位于所述螺旋板(3)下游，所述多孔板(4)上设有多个第二破碎孔(4-3)。
9.根据权利要求8所述的scr尿素混合器，其特征在于，所述多孔板(4)包括气体导向部(4-2)及设置在所述气体导向部(4-2)外周的孔体开设部(4-1)，所述孔体开设部(4-1)的外周与所述筒体(1)内部周向密封连接，所述气体导向部(4-2)中心位置向气体流动方向上游外凸设置，所述第二破碎孔(4-3)周向设置在所述孔体开设部(4-1)上，所述孔体开设部(4-1)的中间位置向气体流动方向下游外凸设置。
10.一种柴油发动机，包括喷射器及与所述喷射器连通的scr尿素混合器，其特征在于，所述scr尿素混合器为权利要求1-9中任一项所述的scr尿素混合器。
技术总结