尾气处理混合器及其系统的制作方法

1.本实用新型涉及尾气处理技术领域，具体而言，涉及一种尾气处理混合器及其系统。


背景技术：

2.scr(选择性催化还原)系统是一种针对尾气排放物中no
x
(氮氧化合物)的处理技术，通过喷入还原剂在载体催化剂的作用下将no
x
还原成n2和h2o。混合器是常用的置于scr前段提高混合均匀性的装置，对提高尾气转换效率和保证载体使用寿命、均匀老化有重要作用，其原理是形成旋流增长尿素(一种还原剂)进入混合器内的流程增加进入scr前的停留时间以提高蒸发率，腔内高温气氛促使尿素热解转化为nh3(氨气)，同时混合器进行扰流将no
x
和nh3混合均匀。
3.现有技术中，混合器的导热效率低，no
x
和nh3混合不均匀，容易导致未热解的尿素易在混合器内部沉积结晶，从而易造成堵塞混合器的气流通道，使scr系统的背压增大影响发动机效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种尾气处理混合器及其系统，以在一定程度上解决现有技术中存在的混合器的导热效率低，以及no
x
和nh3混合不均匀的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
6.一种尾气处理混合器，包括混合壳体、混合管体、多孔导热件和用于固定尿素喷嘴的尿素喷嘴安装座；
7.所述混合壳体上具有壳体入口、壳体出口和壳体尿素口；
8.所述混合管体设置在所述混合壳体内；所述混合管体上具有混合管入口和混合管出口，所述混合管入口与所述壳体入口连通，所述混合管出口与所述壳体出口连通；所述混合管体在所述壳体尿素口设置有所述尿素喷嘴安装座；
9.所述多孔导热件设置在所述混合管体内，且所述多孔导热件设置在所述尿素喷嘴的喷射行程内；
10.当所述尾气处理混合器工作时，气体依次经过所述壳体入口、所述混合管入口、所述多孔导热件和所述混合管出口，从所述壳体出口流出；
11.所述多孔导热件的材质为多孔材料。
12.在上述任一技术方案中，可选地，所述多孔导热件靠近所述尿素喷嘴安装座的一面与所述尿素喷嘴之间的距离为a，则50％l≤a≤l，其中，
[0013][0014]
式中，l为所述尿素喷嘴的喷射行程；
[0015]
α为所述尿素喷嘴的喷射尿素夹角；
[0016]
φ为所述混合管体在所述多孔导热件安装位置的管体内径。
[0017]
在上述任一技术方案中，可选地，所述多孔导热件通过耐高温胶粘接在所述混合管体的内壁上。
[0018]
在上述任一技术方案中，可选地，所述多孔材料的孔壁设置有纳米涂层。
[0019]
在上述任一技术方案中，可选地，所述纳米涂层采用耐高温的微米级疏水涂层材料。
[0020]
在上述任一技术方案中，可选地，所述多孔导热件的轴线与所述尿素喷嘴的喷射口的轴线共线；
[0021]
和/或，所述多孔材料为多孔泡沫铝、多孔泡沫铜、多孔泡沫镍、多孔泡沫不锈钢、多孔泡沫铁镍、多孔泡沫陶瓷或者机织丝网。
[0022]
在上述任一技术方案中，可选地，所述的尾气处理混合器还包括设置在所述混合壳体内部的中间管体；
[0023]
沿所述中间管体的轴向，所述中间管体包括相对应的第一端和第二端；所述中间管体的第一端与所述混合壳体密封连接，且所述中间管体的第一端设置有与所述壳体入口连通的中间管入口；所述中间管体的第二端设置有封堵结构，且所述中间管体的第二端与所述混合壳体之间设置导流翅片；
[0024]
所述混合管体贯穿所述中间管体的侧壁，且所述混合管入口设置在所述中间管体的内部，且所述混合管入口与所述中间管体的内腔连通；
[0025]
所述混合管出口设置在所述中间管体与所述混合壳体之间；
[0026]
当所述尾气处理混合器工作时，气体依次经过所述混合管出口和所述导流翅片，从所述壳体出口流出。
[0027]
在上述任一技术方案中，可选地，所述导流翅片的数量为一个或者多个：其中一个所述导流翅片的位置与所述混合管出口相对应；
[0028]
和/或，所述封堵结构为曲面结构。
[0029]
在上述任一技术方案中，可选地，所述混合管体设置有至少一个混合管翅片组；当所述混合管翅片组为多个时，多个所述混合管翅片组沿所述混合管体的轴向依次间隔设置；
[0030]
每个所述混合管翅片组包括多个在所述混合管体的管壁上侧开的混合管翅片；多个所述混合管翅片沿所述混合管体的周向设置在所述混合管体的管壁外侧；
[0031]
所述混合管体的管壁上设置有多个混合旋流口；每个所述混合旋流口对应一个所述混合管翅片；
[0032]
所述混合管入口包括所述混合旋流口。
[0033]
在上述任一技术方案中，可选地，所述混合管入口还包括设置在所述混合管体的管壁上的混合通槽；多个所述混合通槽沿所述混合管体的周向设置；
[0034]
所述混合通槽设置在所述尿素喷嘴安装座与所述混合旋流口之间。
[0035]
在上述任一技术方案中，可选地，沿所述混合管体的轴向，所述混合管体的一端设置有所述尿素喷嘴安装座，另一端为所述混合管出口；
[0036]
所述多孔导热件设置在所述混合管入口与所述混合管出口之间。
[0037]
在上述任一技术方案中，可选地，所述中间管体的轴线与所述混合壳体的轴线平行且不共线；所述混合管体的轴线与所述混合壳体的轴线垂直；
[0038]
所述中间管体与所述混合壳体间隔设置；
[0039]
所述混合管出口设置在所述中间管体的管壁与所述混合壳体的管壁的最大距离处。
[0040]
一种尾气处理混合系统包括尾气处理混合器。
[0041]
本实用新型的有益效果主要在于：
[0042]
本实用新型提供的尾气处理混合器及其系统，包括混合壳体、混合管体、多孔导热件和尿素喷嘴安装座，通过尿素喷嘴安装座连接喷射尿素雾化溶液的尿素喷嘴，通过壳体入口连接尾气，尾气经混合管入口进入混合管体内，与尿素雾化溶液在混合管体内混合，之后混合气体经过多孔导热件和混合管出口，从壳体出口流出；通过多孔导热件采用多孔材料且多孔导热件设置在尿素喷嘴的喷射行程内，以利用多孔材料大比表面积及介质对流传热增大混合管体的导热效率，使尿素的水解、热解更加充分进行，减少尿素结晶，提高尾气处理混合器性能；通过利用多孔材料的高孔率通孔结构，可以增强扰流提高no
x
和nh3混合均匀性，在有限空间内提升no
x
和nh3的混合均匀性，进一步降低尿素结晶风险，在一定程度上降低了堵塞混合器气流通道的风险，还降低了因scr系统的背压增大而影响发动机效率的风险。
[0043]
为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
[0044]
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0045]
图1为本实用新型实施例提供的尾气处理混合器的结构示意图；
[0046]
图2为本实用新型实施例提供的尾气处理混合器的剖视立体示意图；
[0047]
图3为本实用新型实施例提供的尾气处理混合器的剖视图；
[0048]
图4为本实用新型实施例提供的尿素喷嘴安装座、混合管体和多孔导热件组装后的结构示意图；
[0049]
图5为图4所示的组装结构的立体分解图；
[0050]
图6为本实用新型实施例提供的多孔导热件在混合管体内的剖视图；
[0051]
图7为本实用新型实施例提供的多孔导热件在混合管体内的安装位置的示意图；
[0052]
图8为本实用新型实施例提供的多孔金属材料的基体结构示意图；
[0053]
图9为本实用新型实施例提供的多孔非金属材料的基体结构示意图；
[0054]
图10为本实用新型实施例提供的机织丝网的基体结构示意图。
[0055]
图标：100
‑
混合壳体；110
‑
导流翅片；200
‑
混合管体；210
‑
混合管翅片组；220
‑
混合旋流口；230
‑
混合通槽；300
‑
多孔导热件；400
‑
尿素喷嘴安装座；500
‑
中间管体；510
‑
封堵结构。
具体实施方式
[0056]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以采用各种不同的配置来布置和设计。
[0057]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0058]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0059]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0060]
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0061]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0062]
下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0063]
实施例
[0064]
请参照图1
‑
图10，本实施例提供一种尾气处理混合器及其系统和装配工艺，图1为本实施例提供的尾气处理混合器的立体结构示意图，为了更加清楚的显示结构，图2为尾气处理混合器的剖视立体示意图，图3为尾气处理混合器的剖视图，图4为本实施例提供的尿素喷嘴安装座、混合管体和多孔导热件组装后的结构示意图，图5为图4所示的组装结构的立体分解图；图6为本实施例提供的多孔导热件在混合管体内的剖视图；图7为本实施例提供的多孔导热件在混合管体内的安装位置的示意图；图8为本实施例提供的多孔金属材料的基体结构示意图，图9为本实施例提供的多孔非金属材料的基体结构示意图，图10为本实施例提供的机织丝网的基体结构示意图。
[0065]
本实施例提供的尾气处理混合器，用于发动机尾气后处理系统的混合装置，尤其用于柴油机的发动机尾气后处理系统的混合装置。
[0066]
参见图1
‑
图7所示，该尾气处理混合器，包括混合壳体100、混合管体200、多孔导热
件300和用于固定尿素喷嘴的尿素喷嘴安装座400。
[0067]
混合壳体100上具有壳体入口、壳体出口和壳体尿素口。
[0068]
混合管体200设置在混合壳体100内；混合管体200上具有混合管入口和混合管出口，混合管入口与壳体入口连通，混合管出口与壳体出口连通；混合管体200在壳体尿素口设置有尿素喷嘴安装座400。通过尿素喷嘴安装座400连接尿素喷嘴，以使尿素喷嘴喷射的尿素雾化溶液进入混合管体200内部。可选地，尿素喷嘴安装座400与混合管体200焊接，以提高尾气处理混合器的连接强度。
[0069]
多孔导热件300设置在混合管体200内，且多孔导热件300设置在尿素喷嘴的喷射行程内。
[0070]
当尾气处理混合器工作时，气体依次经过壳体入口、混合管入口、多孔导热件300和混合管出口，从壳体出口流出；其中，尾气依次经过壳体入口和混合管入口进入混合管体200内，与尿素喷嘴安装座400连接的尿素喷嘴喷射的尿素雾化溶液在混合管体200内混合，再经过多孔导热件300和混合管出口，从壳体出口流出。
[0071]
多孔导热件300的材质为多孔材料。多孔材料具有高渗透流通性。通过多孔导热件300采用多孔材料，将多孔材料作为提升导热的关键结构，利用多孔材料大比表面积及介质对流传热增大混合管体200的导热效率，使尿素的水解、热解更加充分进行，减少尿素结晶，提高尾气处理混合器性能。通过多孔材料的高孔率通孔结构，可以增强扰流提高混合均匀性，在有限空间内提升no
x
与氨气的混合均匀性，解决因氨分布不均导致部分区域no
x
转化效率过低的问题，降低转化不完全的可能性。
[0072]
尿素水解反应公式：
[0073]
nh2c(o)nh2→
hnco nh3；
[0074]
hnco h2o
→
co2 nh3；
[0075]
氮氧化物还原反应公式：
[0076]
4nh3 4no o2→
4n2 6h2o；
[0077]
2nh3 no no2→
2n2 3h2o；
[0078]
4nh3 2no2 o2→
3n2 6h2o。
[0079]
现有技术中，混合器腔内高温气氛促使尿素热解转化为nh3(氨气)，同时混合器进行扰流将no
x
(氮氧化合物)和nh3混合均匀。通常尿素加热至160℃热解，生成异氰酸和氨气。在低负载运作工况下，发动机排气量及温度较低(如230℃)，易导致混合器内部结晶的风险显著增加；此时结晶沉淀的主要成分为未热解尿素及少量异氰酸。
[0080]
本实施例中，在尾气处理混合器运作中，尤其在低负载运作工况下发动机排气量及温度较低时，多孔材料对传热效率的提升主要体现在：1.多孔材料具有传热快，大比表面积、高导热率促进尿素热解；2.多孔材料具有回温快，其网状薄壁结构，易于排气加热使腔内温度趋于均匀，减少温度差避免形成低温区结晶。
[0081]
本实施例中所述尾气处理混合器，包括混合壳体100、混合管体200、多孔导热件300和尿素喷嘴安装座400，通过尿素喷嘴安装座400连接喷射尿素雾化溶液的尿素喷嘴，通过壳体入口连接尾气，尾气经混合管入口进入混合管体200内，与尿素雾化溶液在混合管体200内混合，之后混合气体经过多孔导热件300和混合管出口，从壳体出口流出；通过多孔导热件300采用多孔材料且多孔导热件300设置在尿素喷嘴的喷射行程内，以利用多孔材料大
比表面积及介质对流传热增大混合管体200的导热效率，使尿素的水解、热解更加充分进行，减少尿素结晶，提高尾气处理混合器性能；通过利用多孔材料的高孔率通孔结构，可以增强扰流提高no
x
和nh3混合均匀性，在有限空间内提升no
x
和nh3的混合均匀性，进一步降低尿素结晶风险，在一定程度上降低了堵塞混合器气流通道的风险，还降低了因scr系统的背压增大而影响发动机效率的风险。
[0082]
参见图1
‑
图7所示，本实施例的可选方案中，多孔导热件300的轴线与尿素喷嘴的喷射口的轴线共线；以进一步提高多孔导热件300对混合气体的扰流性，可使混合气体轴向、径向上的传递与交互在有限空间内提高混合均匀性，配合多孔导热件300的材料结构具有极高的通孔率、高孔隙率和大比表面积，进一步提升混合气体在多孔导热件300内的对流换热的效率，从而提高整体的传热性能。
[0083]
参见图7所示，本实施例的可选方案中，l为尿素喷嘴的喷射行程；α为尿素喷嘴的喷射尿素夹角；φ为混合管体200在多孔导热件300安装位置的管体内径；
[0084]
则也即
[0085]
令多孔导热件300靠近尿素喷嘴安装座400的一面与尿素喷嘴之间的距离为a，可选地，50％l≤a≤l；可选地，80％l≤a≤l。通过将a设置一个合适的值，以使多孔导热件300的功能最大化，以更好的增大传热效率和增强混合均匀性，进而提高尾气处理混合器的性能。
[0086]
需要说明的是，α为非标准值，不同厂商的喷射方式与范围有差异，例如α为23
°
、25
°
或者其他角度；多孔导热件300安装距离需与所用尿素喷嘴、混合管体200进行适配。
[0087]
本实施例的可选方案中，多孔材料的孔洞可以是泡沫型的、藕状型的或者蜂窝型的，或者其他形状。可选地，多孔材料为多孔金属材料或者多孔非金属材料，图8所示为多孔金属材料的基体结构示意图，图9所示为多孔非金属材料的基体结构示意图，图中所示的多孔非金属材料为多孔泡沫陶瓷。可选地，多孔材料可选用粉末冶金、浆料发泡、填充发泡等方法制备不同孔隙率的多孔金属或多孔非金属。
[0088]
可选地，多孔材料是一种具有功能和结构双重属性的新型材料，具有密度低、比表面积大、渗透流通性好等特性；可在保留材料导热性、耐腐蚀性等物理化学性质的情况下提高材料功能性。
[0089]
可选地，多孔材料为多孔泡沫铝、多孔泡沫铜、多孔泡沫镍、多孔泡沫不锈钢、多孔泡沫铁镍、多孔泡沫陶瓷或者机织丝网，或者其他多孔材质。可选地，多孔材料可采用现有的多孔材料，也可采用特制的多孔材料。
[0090]
可选地，多孔泡沫陶瓷作为提升导热的关键结构，与混合管体200进行胶粘；可选地，多孔泡沫陶瓷可采用现有的多孔泡沫陶瓷，也可采用特制的多孔泡沫陶瓷。可选地，多孔泡沫陶瓷包括碳化硅、石墨烯、氮化铝、氮化硅等高导热材料等主要成分；可选地，多孔泡沫陶瓷还包括氧化锆、氮化钛等化合物；可选地，多孔泡沫陶瓷利用碳化硅等主要成分的高导热系数从根本上提升尾气处理混合器的尿素热解能力及耐结晶性；例如，碳化硅单晶导热系数可达490w/mk，氮化硅的导热系数可达300w/mk，所制陶瓷均超导热系数为17w/mk的常规不锈钢材料的数倍。图9所示为多孔泡沫陶瓷的基体结构示意图，其三维连通的曲孔网
状骨架结构兼具多孔材料疏松多孔、高通孔率等特性，同时其组份成分具有极高的化学稳定性及抗热震冲击能力，在高低温工况下都能有较好的效果，尤其能弥补低温工况下因温差小引起的热量传递缓慢，对低温耐结晶性有显著的提高。
[0091]
可选地，机织丝网作为提升导热的关键结构，与混合管体200进行装设固定；如图10所示，可选地，该机织丝网由金属丝编制而成，具有较好的导热性和耐腐蚀性。
[0092]
本实施例的可选方案中，多孔导热件300可通过钎焊、胶粘、铆接或者其他连接方式连接在混合管体200的内壁上。多孔导热件300的具体装设方式可以根据多孔材料的选型进行调整。
[0093]
在scr系统应用技术中，通常的尾气处理混合器是由壳体、尿素喷嘴安装座等基础结构与孔板、孔管或叶片、翅片管等扰流导热结构配合实现尿素喷雾的细化、热解及氨气与no
x
的均匀混合。由于叶片、孔板等结构的导热性较差，未热解的尿素易在混合器内部沉积结晶，造成产品性能下降；且混合器的空间、长度有限，难以进一步提升尿素热解效率及提高尾气的转化效率，导致性能提升受阻；这类结构上的限制使其越来越难以满足日益严苛的排放法规要求。目前，叶片、翅片等导热结构的连接方式均为焊接，因其不同的焊接方式易产生组件精度低、产品一致性差、工艺复杂、装配难度大、生产成本高等一系列问题。以应用最为广泛的氩弧焊及偶有小范围使用的钎焊、激光焊为例：氩弧焊作为最常用的焊接方式具有操作简单设备成本低的优点，但其高热输入量易使翅片等薄钣金件产生严重变形甚至烧熔，导致组件精度低、产品一致性差，且无法应用于结构更精细导热性更好的导热零件；钎焊和激光焊虽然热变形小，但钎焊的工序复杂、钎焊进炉时间长，且焊前准备、进炉钎焊至焊后冷却的全过程都需要使用工装或者夹具对零件进行定位夹紧，导致生产节拍长、效率较低、工装夹具等辅助设备成本高；激光焊工序简单，但对零件精度及装配间隙的要求极为严苛，且设备价格高昂，导致该工艺的零件成本及工装、设备成本居高不下，难以在行业内广泛应用。基于以上行业痛点，针对现有技术中导热效率低、耐结晶性差，导致尾气转化效率不理想、结晶堵塞排气通道等工程难点，本实施例提供了一种用于尾气处理混合器的技术方案；旨在通过提高传热减少尿素结晶、增强扰流提升混合均匀性，达到尾气处理混合器整体性能提高的目的；同时兼顾制造及成本，在确保工艺稳定、结构一致性高的前提下，易于制造和推广，改善现有生产过程中一致性差、工艺复杂、成本高等老大难问题。
[0094]
本实施例的尾气处理混合器，通过采用多孔导热件300，可明显提升现有结构的耐结晶性及提高转换效率；若与翅片管、孔管进行搭配使用，能进一步提高混合均匀性，达到更低的氨逃逸率和更好的尾气(nox)转化率。
[0095]
本实施例的可选方案中，多孔导热件300通过胶粘连接在混合管体200的内壁上；胶粘工艺简单，完全固化形成的稳定化合物具有强度高、耐高温、耐腐蚀的特性，提升了混合管体200的强度及耐久性，有利于提高产品精度及一致性。多孔导热件300采用多孔材料，通过将多孔导热件300作为提升导热的关键结构并与混合管体200进行胶粘，利用多孔材料大比表面积及介质对流传热增大管内传热效率，使尿素的水解、热解充分进行，减少结晶，提高尾气处理混合器性能；通过高孔率通孔结构，在有限空间内提升no
x
与氨气的混合均匀性，解决因氨分布不均导致部分区域no
x
转化效率过低的问题，降低转化不完全的可能性；还同时兼顾制造及成本，确保多孔导热件300与混合管体200连接工艺稳定、结构一致性高。
[0096]
本实施例的可选方案中，多孔导热件300通过耐高温胶粘接在混合管体200的内壁
上。通过选用特殊耐高温胶连接多孔导热件300与混合管体200，其固化过程温度低，对零件无热变形影响，在保证制造一致性的前提下工艺流程简单、对设备要求低。
[0097]
可选地，本实施例提供一种尾气处理混合器的装配工艺，具体为多孔导热件300与混合管体200装配工艺，尤其为多孔导热件300与混合管体200通过耐高温胶粘接工艺连接，具体包括：
[0098]
将耐高温胶调配均匀后预先涂抹在混合管体200的内壁的粘接表面，再施压使多孔导热件300与混合管体200的粘接表面贴紧粘合。
[0099]
静置后置于烘干箱升温固化若干小时。
[0100]
之后，多孔导热件300与混合管体200随烘干箱冷却，完成多孔导热件300与混合管体200装配工序。该耐高温胶仅装配操作时需要工装进行位置定位，在开放时间内允许多次反复进行装配结构调整，固化过程温度低，例如100℃左右，对零件无热变形影响，在保证制造一致性的前提下工艺流程简单、对设备要求低。
[0101]
本实施例的可选方案中，多孔材料的孔壁设置有纳米涂层。可选地，多孔材料的孔壁设置有微纳米涂层。可选地，多孔材料的孔壁表面所涂覆的纳米涂层能使溅落在多孔材料的孔洞上的尿素液滴受表面张力趋于聚合成球，也即表面收缩趋于使表面积最小，这些尿素液滴在蒸发形成沉积前由于排气动力和压力波动的作用脱离孔洞，并在进入scr前完成蒸发、混合。疏松多孔的基体构造使多孔材料具有一定的扰流性，通过混合气体轴向、径向上的传递与交互在有限空间内提高混合均匀性，且多孔材料结构兼有极高的通孔率和高孔隙率，大比表面积提升混合气体在多孔材料表面对流换热的效率从而提高混合管体200整体的传热性能；此外，多孔材料的高通孔率还可以降低排气阻力，从而减小对发动机油耗、功率等性能的影响。
[0102]
采用具有纳米涂层的多孔材料的混合管体200，适用于多种尾气处理混合器并明显提升现有结构的耐结晶性。
[0103]
本实施例的可选方案中，纳米涂层采用耐高温的微米级疏水涂层材料。通过选用耐高温的微米级疏水涂层材料，以能够在多孔材料的孔壁表面形成带有微米级乳突的无机复合膜，这种微
‑
纳米级的粗糙结构可以大幅度提高液滴在其上的接触角，在空气动力的作用下液滴极易从表面滚动脱落，从而使涂覆表面难以被附着，极大降低了多孔材料结构内部结晶，以及大幅减小scr前端结晶风险，从而有效解决了现有技术中因尿素在腔内附着浸润引发的沉积结晶难题。
[0104]
可选地，设置有纳米涂层的多孔材料的多孔导热件300，可通过钎焊、胶粘、铆接或者其他连接方式设置在混合管体200内；多孔导热件300的具体装设方式可以根据多孔材料的选型进行调整。
[0105]
可选地，本实施例提供一种尾气处理混合器的装配工艺，具体为多孔导热件300与混合管体200装配工艺，尤其为设置有纳米涂层的多孔导热件300与混合管体200装配工艺。以多孔导热件300与混合管体200通过钎焊工艺或者胶粘工艺连接为例说明。
[0106]
当采用钎焊工艺时，采用焊膏和焊片两种焊材都可实现有效连接。采用焊膏实现有效连接时，将焊膏稀释调匀后在多孔导热件300的侧表面涂抹并进行烘干处理，再将烘干后的多孔导热件300与混合管体200进行装配，之后进炉钎焊；或者，采用焊片实现有效连接时，将焊片在多孔导热件300的侧表面整周缠绕后，再将多孔导热件300与混合管体200装配
并使焊片贴紧混合管体200的内壁与多孔导热件300的侧表面，之后进炉钎焊；两种钎焊方案随炉冷却后都具有较高强度，当多孔导热件300与混合管体200的装配精度及装配间隙较为理想的情况可选用该种方案。
[0107]
当采用胶粘工艺时，使用底胶将多孔导热件300的侧表面进行填补，使多孔导热件300的侧表面形成一层平滑的胶层，以增大与混合管体200的内壁的接触面积；再后，在混合管体200的内壁固定多孔导热件300的位置，采用耐高温无机胶进行预涂抹；之后，将处理好的多孔导热件300压装入混合管体200内并进行升温加速固化处理。
[0108]
可选地，将多孔导热件300固定装设在混合管体200内后，对多孔导热件300进行纳米涂层涂覆并去除混合管体200内多余的纳米涂层材料，之后常温放置使其自然实干、固化瓷化即可。
[0109]
现有技术中，混合器存在随使用时间不断产生尿素沉淀结晶的问题，尤其以低温工况最为显著。该结晶会堵塞混合器的气流通道，使混合器系统的背压增大进而影响发动机效率，并降低气体混合均匀性导致部分区域转化效率降低的同时增加后续结晶风险。若结晶在载体前端堆积，还会使载体孔隙堵塞，降低催化剂的转化效率至使无法达到排放标准；介于目前未找到有效的处理方式，业内采取的措施以预防结晶为主。
[0110]
经研究，尿素沉淀结晶的产生和尿素碰壁形成的壁膜有关：尿素液滴在材料表面不断聚集并浸润铺展，未被空气动力剥离的液滴随水分蒸发浓度升高，形成高浓度液膜的同时尿素受热不断分解生成nh3，最终残留未完全热解的部分形成结晶沉淀。因此，结晶多产生在：
①
空气动力、排气热交换速率低下的低速区，如网格交点、混合管体200内壁；
②
导热不良，如零件厚大处；
③
易于液滴聚合、浸润的不平滑凸起或锐边，如焊缝位置、翅片边缘。针对该现象，行业内的研发改进方向多为增强导热，以期能够减少附着液滴热解不完全导致的结晶沉积，但仅靠加强导热仍不能根本的解决问题。本实施例所述尾气处理混合器针对现有技术中尿素在混合管体200腔内材料表面附着、沉积，导致尾气处理混合器耐结晶性不理想的情况，提供了一种用于混合管体200的技术方案：在混合管体200内尿素喷嘴下端增设多孔导热件300，多孔导热件300采用设置有纳米涂层的多孔材料。该方案利用多孔材料的导热及结构特性从增大传热效率、增强混合均匀性两方面提高混合管体200性能；并通过在多孔材料上进行纳米涂覆以有效的增加表面张力，减少尿素液滴浸润、成膜的同时进行对流换热促进尿素水解、热解，达到降低多孔材料结构内部结晶、大幅减小scr前端结晶风险的目的，从而解决现有技术中因尿素在混合管体200内附着浸润引发的沉积结晶难题。
[0111]
参见图1
‑
图3所示，本实施例的可选方案中，所述尾气处理混合器还包括设置在混合壳体100内部的中间管体500。
[0112]
沿中间管体500的轴向，中间管体500包括相对应的第一端和第二端；中间管体500的第一端与混合壳体100密封连接，可选地，中间管体500的一端与混合壳体100通过连接板密封连接。中间管体500的第一端设置有与壳体入口连通的中间管入口；中间管体500的第二端设置有封堵结构510，且中间管体500的第二端与混合壳体100之间设置导流翅片110；可选地，中间管体500具有与中间管入口连通的中间管体500的内腔。可选地，封堵结构510为曲面结构；可选地，封堵结构510为弧面结构；通过封堵结构510采用弧面结构，以使从中间管体500的中间管入口流入的气体可以更好的在混合管体200的外侧形成旋流，有利于气
体进入混合管体200内部。
[0113]
混合管体200贯穿中间管体500的侧壁，且混合管体200的混合管入口设置在中间管体500的内部，且混合管入口与中间管体500的内腔连通。
[0114]
混合管体200的混合管出口伸出中间管体500，设置在中间管体500与混合壳体100之间。
[0115]
当尾气处理混合器工作时，气体依次经过混合管出口和导流翅片110，从壳体出口流出。也即气体依次经过壳体入口、混合管入口、多孔导热件300、混合管出口和导流翅片110，从壳体出口流出。
[0116]
可选地，中间管体500与混合壳体100分别与导流翅片110焊接，以提高尾气处理混合器的连接强度。
[0117]
参见图1
‑
图3所示，本实施例的可选方案中，导流翅片110的数量为一个或者多个：其中一个导流翅片110的位置与混合管出口相对应。
[0118]
参见图1
‑
图5所示，本实施例的可选方案中，混合管体200设置有至少一个混合管翅片组210；当混合管翅片组210为多个时，多个混合管翅片组210沿混合管体200的轴向依次间隔设置。
[0119]
每个混合管翅片组210包括多个在混合管体200的管壁上侧开的混合管翅片；多个混合管翅片沿混合管体200的周向设置在混合管体200的管壁外侧。
[0120]
混合管体200的管壁上设置有多个混合旋流口220；每个混合旋流口220对应一个混合管翅片。
[0121]
混合管入口包括混合旋流口220。通过设置多个混合旋流口220和相对应的混合管翅片，可使高温尾气从混合管体200外侧的不同方向流入混合管体200并形成管内旋流，进一步提高尿素雾化效果及气流与尿素混合的均匀性，防止尿素结晶。
[0122]
可选地，每个混合管翅片组210包括混合管翅片的数量为12个
‑
16个，或者其他数量。例如，每个混合管翅片组210包括混合管翅片的数量为13个；通过设置合适数量的混合管翅片，可使混合流体形成的漩涡状气流更加充分混合尾气与尿素雾化溶液，可有效防止尿素结晶。
[0123]
参见图1
‑
图5所示，本实施例的可选方案中，混合管入口还包括设置在混合管体200的管壁上的混合通槽230；多个混合通槽230沿混合管体200的周向设置。
[0124]
混合通槽230设置在尿素喷嘴安装座400与混合旋流口220之间。通过混合通槽230，以辅助混合旋流口220和混合管翅片，使高温尾气从混合管体200外侧的不同方向流入混合管体200并形成管内旋流，进一步提高尿素雾化效果及气流与尿素混合的均匀性，防止尿素结晶。
[0125]
参见图1
‑
图4所示，本实施例的可选方案中，沿混合管体200的轴向，混合管体200的一端设置有尿素喷嘴安装座400，另一端为混合管出口；以提供最佳混合管体200的导热和紊流效率。
[0126]
可选地，多孔导热件300设置在混合管入口与混合管出口之间。
[0127]
参见图1
‑
图4所示，本实施例的可选方案中，中间管体500的轴线与混合壳体100的轴线平行且不共线；混合管体200的轴线与混合壳体100的轴线垂直；可选地，中间管体500的轴线与混合壳体100的轴线分别与混合壳体100的轴线相交；
[0128]
中间管体500与混合壳体100间隔设置；
[0129]
混合管出口设置在中间管体500的管壁与混合壳体100的管壁的最大距离处。
[0130]
本实施例提供一种尾气处理混合系统，包括上述的尾气处理混合器；通过多孔导热件采用多孔材料且多孔导热件设置在尿素喷嘴的喷射行程内，以利用多孔材料大比表面积及介质对流传热增大混合管体的导热效率，使尿素的水解、热解更加充分进行，减少尿素结晶，提高尾气处理混合器性能。
[0131]
本实施例提供的尾气处理混合系统，包括上述的尾气处理混合器，上述所公开的尾气处理混合器的技术特征也适用于该尾气处理混合系统，上述已公开的尾气处理混合器的技术特征不再重复描述。本实施例中所述尾气处理混合系统具有上述尾气处理混合器的优点，上述所公开的所述尾气处理混合器的优点在此不再重复描述。
[0132]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。