废气构件支架结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种废气构件支架结构，尤其涉及一种用于大型引擎后处理系统的废气构件支架结构。
【背景技术】
[0002]本节提供涉及本发明的背景信息，该背景信息不一定为现有技术。
[0003]已知的是，内燃机能产生可能对环境有害的排放。在致力于减少引擎可能具有的环境后果的过程中，废气后处理系统进行了广泛分析和开发。帮助处理引擎排放的多个构件包括颗粒过滤器和氧化催化剂以及还原催化剂。
[0004]随着时间的推移，多个废气后处理构件中的某些可能需要被移除和维修。例如，在颗粒过滤器的例子中，颗粒过滤器在其累积了一定量的烟尘后可能需要被维修。进行维修的一种方式是使得多个后处理构件可从组件移除，并且随后分开清洁。然而，根据引擎设备的大小，这项任务的时间和难度可增加。在这方面，诸如机车、船舶和大马力固定设备的大型引擎设备实质上能产生比例如牵引车引擎设备更多的废气排放。因此，废气后处理系统通常在规模上很大，以充分地处理由这些大型引擎设备产生的排放。由于后处理系统的规模的增大，维修该系统的能力实质上变得更困难，通常需要诸如吊车的辅助支撑机构，以帮助移除构件。
[0005]S卩，当废气后处理构件相对的大且重时，需要吊车或一些其他类型的重型起吊装置，以在当构件需要维修时将构件从废气后处理系统移除。实际上，需要一对吊车来将单个构件从废气后处理系统移除的情况并不少见，其中第一吊车从系统吊起元件，并且第二吊车支撑领近的构件的不再被连接的一端。然而，如果没有可用的第二吊车，维修所需的时间可不受期望地增加。
【发明内容】
[0006]本节提供本发明的总体概述，并且不是其全部范围或其所有特征的全面的公开。
[0007]本发明提供一种废气后处理系统，其包括具有第一支架面和第二支架面的第一废气处理装置、以及第二废气处理装置和第三支架面和第四支架面。第一支架结构被附接到第一废气处理装置的第一支架面，并且第二支架结构被附接到第二废气处理装置的第三支架面，其中第二和第四支架面相互固定。
[0008]进一步的适用领域将通过在此提供的描述变得显而易见。本
【发明内容】
中的描述和实施例目的仅在于说明，而不是限制本发明的范围。
【附图说明】
[0009]在此描述的附图仅作为所选实施方式而非所有可行实施方式的说明用途，并且不旨在限制本发明的范围。
[0010]图1是根据本发明的原理的废气后处理系统的示意图；
[0011]图2是根据本发明的原理的示例废气后处理系统的分解立体视图；
[0012]图3是图2所示的废气后处理系统的剖视图；
[0013]图4是根据本发明的原理的示例后处理支架结构的立体视图；
[0014]图5是根据本发明的原理的另一示例后处理支架结构的立体视图；
[0015]图6是根据本发明的原理的另一示例后处理支架结构的立体视图；
[0016]图7是根据本发明的原理的与废气处理装置连接的后处理支架结构的立体视图；
[0017]图8是根据本发明的原理的包括一对支架结构的废气后处理元件部的立体视图；
[0018]图9是根据本发明的原理的包括一对支架结构的废气后处理元件部的正视图；
[0019]遍及附图的多个视图，相应的附图标记表示相应的部分。
【具体实施方式】
[0020]将参考附图更全面的描述示例实施方式。
[0021]图1是根据本发明的废气系统10的示意性说明。废气系统10至少包括连通燃料源14的引擎12，燃料源14 一旦被消耗，将产生废气，该废气被排进具有排气后处理组件18的废气通道16。引擎12的下游可设置废气处理装置，该废气处理装置可包括柴油颗粒过滤(DPF)构件20、柴油氧化催化(DOC)构件22和选择性催化还原(SCR)构件24。废气后处理组件18也可包括诸如燃烧炉26的构件，以提升通过废气通道16的废气的温度。在寒冷天气条件下以及在引擎12启动时，提升废气的温度有利于实现DOC和SCR构件20和24中的催化剂的点火，同时也有利于在需要时引发DPF20的再生。为了提供燃料给燃烧炉26，燃烧炉可包括连通燃料源14的进口管路28。
[0022]期望的是，DPF20可被作为废气处理构件以过滤存在于废气中的烟尘和其他微粒物。当烟尘和其他微粒物开始堵塞DPF20的小孔(未示出)时，DPF20可通过升高废气的温度而烧掉来自DPF20的过量的烟尘和微粒物的方式被清洁。出于上述理由，燃烧炉26优选地位于D0C22、SCR24以及DPF20的上游。然而可以理解的是，DPF20可位于D0C22和SCR24的上游，并且包括用于再生目的其自身特定的燃烧炉，同时第二燃烧炉(未示出)可位于D0C22和SCR24的上游。进一步的替代实施方式是D0C22、DPF20和SCR24中的每一个都包括特定的燃烧炉。
[0023]为了帮助减少引擎12产生的排放，废气后处理组件18可包括用于将排气处理流体周期性地喷射到废气流中的喷嘴30和32。如图1所示，喷嘴30可位于D0C22的上游，并且可操作地喷射至少帮助减少废气流中的NOx的碳氢化合物废气处理流体。在这方面，喷嘴30通过进口管路34与燃料源14流体连通，以将诸如柴油燃料的碳氢化合物喷射到D0C22的上游的废气通道16中。喷嘴30还可通过回流管路36连通燃料源14。回流管路36容许任何未被喷射到废气流中的碳氢化合物流回燃料源14。流过进口管路34、喷嘴30和回流管路36的碳氢化合物流还有助于冷却喷嘴30，以使喷嘴30不会过热。然而，也可考虑其他类型的冷却。例如，喷嘴30可设置冷却套(未示出)，冷却剂可在冷却套中通过以冷却喷嘴30。不超出本发明的范围，可替代地供给喷嘴30废气处理流体而不是来自料箱14的燃料。
[0024]喷嘴32可用于将诸如尿素的废气处理流体喷射到在SCR24的上游位置的废气通道16中。喷嘴30通过进口管路40与还原剂箱38连通。喷嘴32还通过回流管路42与箱38连通。回流管路42容许任何没有喷射进废气流的尿素回流到箱38。与喷嘴30相同，流过进口管路40、喷嘴32和回流管路42的尿素还有助于冷却喷嘴32，以使喷嘴32不会过热。然而，喷嘴32也可以相似于喷嘴30的方式设置冷却套(未示出)。
[0025]用于机车、船舶设备和固定设备的大型柴油引擎可具有超过单个喷嘴的容量的废气流率。因此，尽管对于碳氢化合物喷射仅示出了单个喷嘴30并且对于柴油处理流体喷射仅示出了单个喷嘴32，但是应该被理解的是，本发明考虑了用于碳氢化合物喷射和柴油处理流体喷射的多个喷嘴。
[0026]控制器44可被设置为控制废气系统10的多个部件，包括引擎12和废气后处理组件18。具体地，关于控制废气后处理组件18的元件，控制器44可操作地控制燃烧炉26和喷嘴30和32。为了控制这些元件中的每一个，多个传感器(未示出)可设置在遍及废气后处理组件18的位置，以，例如，监控废气温度、NOx浓度、压力、颗粒累积的回流压力、流率、废气处理流体的温度和压力等。
[0027]在大型引擎设备中，由于有效地处理在引擎12运行期间产生的大量废气所需的规模，因此多个废气后处理构件的生产可能成本过高。在此方面，例如D0C22、DPF20和SCR24的陶瓷基板的生产成本会非常高。因此，不制造在尺寸上与大引擎设备相称的大型废气处理构件，而是将废气流分流到多个废气通道16，每个废气通道16均包括在规模上更常规的燃烧炉26、D0C22、DPF20和SCR24元件。
[0028]可选地，代替将废气分流到使用传统尺寸的D0C22、DPF20和SCR24的多个废气通道16，或代替生产可能成本昂贵的大型的废气处理构件20、22和24，废气处理组件18可包括废气系统构件的阵列。参考图2至5，后处理元件部可包含多个废气处理构件20、22和24。如所示，构件20、22和24可为圆柱形，但本领域的技术人员已知或期望的任何形状都是可考虑的。例如，构件可为立方体、长方体或已知或期望的任何其他形状。而且，如图9所示，废气构件被布置为倒椎体结构，但本领域的技术人员已知或期望的任何结构都是可考虑的。
[0029]参考图2，废气后处理组件50可包括第一后处理元件部52、第二后处理元件部53和第三后处理元件部54。每个后处理元件部52至54可操作地支撑多个废气处理构件20、22或24。对于由每个元件部52至54支撑的废气处理构件，每个废气处理构件可相同(例如，都为氧化催化剂20)，或者被支撑的可以是废气处理构件的组合体。第一后处理元件部52可包括将第一后处理元件部52连接到废气通道16的进口壳体56。相似地，第三后处理元件部54可包括将处理过的废气释放到空气的出口壳体58。
[0030]根据本发明的原理，每个后处理元件部52至54都被设计为包括承载的第一支架面和非承载的第二支架面。例如，第一后处理元件部52被设计为包括第一凸缘和第二凸缘，其中第一凸缘和第二凸缘的其中之一被设计为承载的。更具体地，参考图3，第一后处理元件部52包括承载凸缘60和非承载凸缘62。如下面将更详细地描述的，承载凸缘60被设计为支承第一后处理元件部52的重量。相反地，非承载凸缘62被设计为将第一后处理元件部52连接到邻近的第二后处理元件部53的维修凸缘。如图3所示，废气进口壳体56可被连接到第一后处理元件部52的承载凸缘60。
[0031]第二后处理元件部53包括将第二后处理元件部53连接到邻近的第一和第三后处理元件部52和54的一对非承载凸缘64。因为第二后处理元件部53被置于邻近的第一和第三后处理元件部52和54之间，所以第二后处理元件部52还包括在非承载凸缘64之间的中间平面处的承载凸缘66。
[0032]第三后处理元件部54被设计为不包括承载凸缘。然而，第三后处理元件部54包括将第三后处理部54连接到邻近的第二后处理元件部53的非承载凸缘68，并且还包括限定废气出口壳体58的一部分的承载面70。
[0033]具有承载凸缘或面的废气后处理系统50的每个元件的显著性在于，系统50的每个元件相对地大且重，以容纳由例如机车、船舶和固定设备使用的大型引擎排放的大量废气。如下面将更详细的描述的，由于这些元件的尺寸很大，这些部件的维修很难。
[0034]本发明的废气后处理系统50不需要多个吊车或起重装置以将元件从废气后处理系统移除。在这方面，如上述，后处理系统50的每个元件都至少包括承载面或凸缘。在这些承载面或凸缘处设置有支架结构76，支架结构76相互对应地支撑每个后处理元件部52至54。
[0035]特别地，第一废气后处理元件部52包括在承载凸缘60处的支架结构76 ;第二废气后处理元件部53