后处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种后处理系统，具体而言，涉及一种用于后处理系统的还原剂供应系统。
【背景技术】
[0002]后处理系统与发动机系统相关联。所述后处理系统配置成在排气流进入大气之前处理并减少NOx和/或排气流中存在的排放物的其它化合物。为了减少NOx，后处理系统可包括选择性催化还原(SCR)模块和还原剂输送模块。
[0003]还原剂输送模块可包括用于储存还原剂的罐、栗单元、还原剂输送管线以及还原剂喷射器。来自还原剂罐的还原剂可通过栗单元输送到还原剂喷射器。与较小的发动机系统所需的还原剂量相比，大型发动机系统的还原剂量会增加。有时，在大型发动机系统中，还原剂输送模块的负载可能会因发动机起动所需的解冻时间而增加。
[0004]美国专利号8，586，895描述了一种用于减少内燃机排气中氢氧含量的尿素水溶液的塑料车罐。所述罐包括一个功能单元，所述功能单元包括至少一个栗、至少一个压力控制阀、至少一个设有内部电加热的内部容器和至少一个吸入管线。所述功能单元优选地以盖子形式安装在容器开口上，用来封闭所述容器开口。
【实用新型内容】
[0005]在本实用新型的一个方面中，公开了一种后处理系统。所述后处理系统包括排气管道。所述后处理系统还包括选择性催化还原模块，所述选择性催化还原模块配置成接收来自排气管道的排气流。所述后处理系统还包括还原剂供应系统，所述还原剂供应系统配置成将还原剂供应到选择性催化还原模块的排气管道上游中。所述还原剂供应系统包括还原剂罐。所述还原剂供应系统还包括还原剂喷射器。所述还原剂供应系统进一步包括栗组件，所述栗组件设置成与还原剂罐和还原剂喷射器流体连通。所述栗组件包括换向阀组件。所述栗组件还包括栗单元。所述栗组件进一步包括多个与栗单元相关联的止回阀。所述栗组件包括压力传感器。所述栗组件还包括过滤器。所述还原剂供应系统包括回流阀组件，所述回流阀组件设置成与栗组件和还原剂罐流体连通。所述还原剂供应系统还包括至少两个与栗组件相关联的集管单元。所述至少两个集管单元包括还原剂抽取管道，所述还原剂抽取管道配置成将还原剂罐中的还原剂供应到栗组件。所述至少两个集管单元还包括至少一个热交换器。所述至少两个集管单元进一步包括袋式过滤组件，所述袋式过滤组件设置在至少两个集管单元中的每一个上。
[0006]通过以下的说明和附图，本实用新型的其它特征和方面清晰可见。
【附图说明】
[0007]图1是根据本实用新型的一个实施例的包括后处理系统的示例性发动机系统的框图；
[0008]图2是根据本实用新型的一个实施例的后处理系统的还原剂供应系统的示意图；
[0009]图3是根据本实用新型的一个实施例的包括两个集管单元的还原剂罐的剖视图；以及
[0010]图4是根据本实用新型的一个实施例的两个集管单元其中一个的透视图。
【具体实施方式】
[0011]在任何可能的情况下，相同的参考编号在所有附图中将用于指代相同或类似的部分。参考图1，其示出了根据本实用新型的一个实施例的示例性发动机系统100的框图。发动机系统100包括发动机102，所述发动机可以是内燃机，如往复式活塞发动机或燃气轮机。根据本实用新型的一个实施例，发动机102是火花点火发动机或压缩点火发动机，如柴油机、均质充量压缩点火发动机，或反应性受控压缩点火发动机，或本领域已知的其它压缩点火发动机。发动机102可以汽油、柴油、生物柴油、二甲醚、乙醇、天然气、丙烷、氢气及其组合或本领域已知的任何其它燃烧燃料作为燃料。
[0012]发动机102可包括其它部件，例如燃油系统、进气系统、包括传动系统的动力传动系统等。发动机102可以用来向任何机器提供动力，这些机器包括但不限于公路载重车、越野载重车、运土机械、发电机等。进一步地，发动机系统100可与行业相关联，行业包括但不限于运输、建筑、农业、林业、发电以及材料搬运。
[0013]发动机系统100包括流体连接到发动机102的排气歧管的排气后处理系统104。后处理系统104配置成处理离开发动机102的排气歧管的排气流。排气流包含排放化合物，其可以包括氮氧化物(NOx)、未燃烧的碳氢化合物、颗粒物质和/或本领域已知的其它燃烧产物。后处理系统104可配置成在离开发动机系统100之前对排气流中的NOx、未燃烧的碳氢化合物、颗粒物质、其组合或其它燃烧产物进行收集或转化。
[0014]在所示的实施例中，后处理系统104包括流体地连接到发动机102的排气管道108的第一模块106。在发动机运行期间，第一模块106设置成内部接收来自排气管道108的发动机排气。第一模块106可以包含各种排气处理装置，例如柴油氧化催化器(DOC)llO和柴油颗粒过滤器(DPF) 112，但是可以使用其它装置。第一模块106以及其中发现的部件是任选的，并且对于无需第一模块106所提供的排气处理功能的各种发动机应用来说，可以将其省略。
[0015]在所示的实施例中，在进入传输管道114之前，由发动机102提供给第一模块106的排气可以首先通过D0C110，然后再通过DPF112。后处理系统104包括还原剂供应系统116。还原剂通过还原剂喷射器118注入到传输管道114中。还原剂可以是流体，例如柴油机排气处理液(DEF)。还原剂可以包括尿素、氨或本领域已知的其它还原剂。
[0016]参考图2，还原剂包含在还原剂罐120内(见图2)内。与还原剂罐120相关的参数，例如尺寸、形状、位置以及所使用的材料，可以根据系统设计和要求发生变化。进一步地，还原剂喷射器118可以连接到控制器212上。基于从控制器212接收的控制信号，将来自还原剂罐120的还原剂通过栗组件122提供至还原剂喷射器118。在一个实施例中，还原剂供应系统116可以包括两个或更多个还原剂喷射器118。还原剂喷射器118的数量可以基于应用的类型而变化。还原剂供应系统116的各种部件将结合图2-4进行详细说明。
[0017]当还原剂注入到传输管道114中时，还原剂与从其中通过的排气相混合并且运送到第二模块124。进一步地，传输管道114配置成将第一模块106与第二模块124流体地互连，使得来自发动机102的排气可以在连接在第二模块124的下游的堆叠126处释放之前连续地通过第一模块106和第二模块124。第二模块124包围选择性催化还原(SCR)模块128和氨氧化催化器(AMOX) 130。SCR模块128运转以在存在氨的情况下对离开发动机102的排气进行处理，氨是在对注入传输管道114的排气中的含尿素溶液进行降解之后提供。AMOX 130用于将从SCR模块128的下游流逸出的任何氨在通过堆叠126处离开排气之前进行转化。
[0018]此外，为了促进还原剂与排气的混合，混合器132可以沿传输管道114设置。还原剂与排气的混合不限于单独的混合器132，而是可以利用其它已知的技术来完成，例如，弯曲的传输管道114。可以注入传输管道114中的还原剂的量可以基于发动机运行条件进行合适的计量。
[0019]本文所公开的后处理系统104作为非限制性示例提供。将会理解的是，后处理系统104可以设置在相对于排气歧管的各种布置和/或组合中。后处理系统设计中的这些和其它变化在不脱离本实用新型范围的前提下是可能的。
[0020]图2是还原剂供应系统116的示意图。根据示例性实施例，还原剂供应系统116的还原剂罐120包括两个或更多个集管单元。在所示的实施例中，还原剂罐120包括第一集管单元202和第二集管单元302。在一个实施例中，还原剂罐120基于应用的类型可以包括三个或更多个这种集管单元。第一集管单元202和第二集管单元302可以与还原剂罐120的顶部螺纹联接。可替代地，第一集管单元202和第二集管单元302可以焊接、螺栓连接或钎焊至还原剂罐120上。
[0021]如图2和图3所示，第一集管单元202和第二集管单元302中的每一个包括还原剂抽取管道206、306。还原剂抽取管道206、306延伸入还原剂罐120中。还原剂抽取管道206,306设置和配置成抽取存在于还原剂罐120内的还原剂。
[0022]进一步地，提供了与第一集管单元202和第二集管单元302中的每一个相关联的热交换器210、310。热交换器210、310配置成接收来自冷却剂系统的冷却剂流。冷却剂可以是配置成冷却发动机102的任何发动机冷却剂。由于冷却剂与各种发动机零件之间存在热传递，因此，冷却剂的温度通常高于还原剂的温度。
[0023]冷却剂流量阀(未示出)可以与冷却剂系统相关联并且可以连接到控制器212上。基于从控制器212接收的致动信号，冷却剂流量阀可以被致动，并且冷却剂可以经由与第一集管单元202和第二集管单元302相关联的冷却剂入口管线214、314流入热交换器210,310中。通过第一集管单元202和第二集管单元302的冷却剂流配置成与存在于还原剂罐120内的还原剂进行热交换，从而使还原剂罐120内的还原剂的温度升高。进一步地，在通过热交换器210、310之后，冷却剂可以分别通过冷却剂出口管线216、316流出第一集管单元202和第二集管单元302。冷却剂栗(未显示)可设置成与冷却剂系统流体连通。冷却剂栗配置成将来自某一来源，例如，冷却剂罐(未示出)的冷却剂栗送和输送至后处理系统104的各种部件。
[0024]进一步地，第一集管单元202和第二集管单元302中的每一个还可以包括液面传感器218、318 (见