图3)。如附图所示，液位传感器218、318分别沿着第一集管单元202和第二集管单元302的还原剂抽取管道206、306定位。液位传感器218、318配置成确定还原剂罐120内存在的还原剂的量或数量。液位传感器218、318可以体现为浮控传感器或本领域已知的任何其它传感器来检测还原剂罐120中的还原剂的液位。
[0025]第一集管单元202和第二集管单元302中的每一个可以包括温度传感器219、319。温度传感器219、319可以配置成确定还原剂罐120内存在的还原剂的温度。液位传感器218、318和温度传感器219、319可以连接到控制器212(见图2)上。第一集管单元202和第二集管单元302的还原剂抽取管道206、306分别可包括集滤器(未示出)。集滤器可以配置成限制冰进入到还原剂抽取管道206、306中。这种冰可以由于还原剂罐120中存在的还原剂发生冻结而形成。本领域的普通技术人员应理解，根据集管单元202、302的应用，可以添加各种附加部件或者能够移除某些部件。
[0026]第一集管单元202和第二集管单元302中的每一个还可以额外地包括袋式过滤组件220、320。图4分别示出了第一集管单元202或第二集管单元302的袋式过滤组件220、320的透视图。袋式过滤组件220、320体现为滤袋式过滤器。袋式过滤组件220、320为高表面面积的多孔过滤器，并且配置成保护集滤器不受到可能存在于还原剂罐120内的碎肩的破坏。袋式过滤组件220、320进一步配置成包围还原剂抽取管道206、306、热交换器210、310以及第一集管单元202和第二集管单元302的任何其他联合部件并且保护它们使其避免暴露在还原剂罐120内存在的碎肩中。
[0027]参考图3，还原剂罐120还可以包括用于接收来自外部来源(未示出)的还原剂供应的开口 222。开口 222可使用盖构件224实现封闭。开口 222可以设置有粗滤器(未示出)，以限制进来的还原剂中存在的碎肩进入到还原剂罐120中。
[0028]现在参考图2，还原剂抽取管道206、306中的每一个可流体连通到供应管道226。供应管道226被配置成经由栗组件122将还原剂抽取管道206、306与还原剂喷射器118流体连通。栗组件122包括换向阀组件228。在一个实施例中，换向阀组件228可以是压力控制的。
[0029]换向阀组件228可以与控制器212连接。基于从控制器212中接收的控制信号，换向阀组件228可以在第一位置或第二位置中操作。在附图中，换向阀组件228被示出在第一位置中。换向阀组件228包括第一流动通道230和第二流动通道232。换向阀组件228的第一流动通道230配置成将还原剂抽取管道206、306流体连通到第一止回阀234。第一止回阀234设置于换向阀组件228的下游。第一止回阀234配置成限制流经它的还原剂的回流。
[0030]栗组件122还包括设置在第一止回阀234的下游的栗单元236。栗单元236经由第一止回阀234流体连通到换向阀组件228。栗单元236配置成抽吸并加压来自还原剂罐120的还原剂并将加压的还原剂供应给还原剂喷射器118。第二止回阀238被设置在栗单元236的下游。第二止回阀238配置成限制还原剂向栗单元236的回流。第一止回阀234和第二止回阀238可被体现为允许流体仅在单一方向流动的单向阀或止回阀。
[0031]离开栗单元236的还原剂配置成流经第二止回阀238和换向阀组件228的第二流动通道232。进一步地，栗单元236还包括管线过滤器240。更具体地，管线过滤器240定位于换向阀组件228与还原剂喷射器118之间。本文公开的管线过滤器240可以是任何类型的已知过滤器。
[0032]栗组件122还包括压力传感器242。压力传感器242可以连接到控制器212。压力传感器242可以设置在管线滤器240的下游。在某些操作条件下，通过栗单元236输送的还原剂的量可超过来自还原剂喷射器118的还原剂流量需求。在这种情形下，由栗单元236供应的过量的还原剂可以经由还原剂回流管道244再循环到还原剂罐120。
[0033]还原剂回流管道244将供应管道226与还原剂罐120流体连接。回流阀组件246可设置于还原剂回流管道244中。还原剂喷射器118不需要的过量还原剂的一部分可以通过回流阀组件246从供应管道226再循环到还原剂罐120。回流阀组件246可以与控制器212连接。通过控制器212调节回流阀组件246可以基于由压力传感器242感测的压力。
[0034]所示的回流阀组件246是电控隔膜阀；然而，可替代的实施例可包括多种配置，其中回流阀组件246可包括其它阀机构，例如角阀、活塞阀、球阀、回转阀、滑动汽缸阀等。进一步地，尽管回流阀组件246是电控的，但本领域的普通技术人员应意识到，可替代地使用控制阀的其它方法，例如气动或液压控制阀。
[0035]应当注意，附图中所示的还原剂供应系统116包括单个栗组件122和单个还原剂喷射器118。然而，在不偏离本实用新型的保护范围的情况下，基于应用的类型，还原剂供应系统116可以包括多个栗组件以及多个还原剂喷射器。
[0036]工业实用性
[0037]由于高功率要求和较高的NOx还原要求，与大型柴油机的后处理系统相关联的还原剂供应系统可能需要相对更大量的还原剂被喷射到排气流中。在这些系统中，还原剂喷射需求的增加反过来又受如还原剂罐的过滤能力和给料期间的解冻时间的因素影响，以便满足喷射要求。
[0038]本实用新型涉及每个栗组件122设置有至少两个集管单元202、302的还原剂供应系统116。每个栗组件的集管单元的数量可以基于发动机102的尺寸以及发动机102的操作环境而变化。可以将多个集管单元改装为还原剂供应系统116的现有还原剂罐120。
[0039]现在将对本系统的工作进行详细描述。在还原剂的给料操作期间，控制器212可以发送控制信号至换向阀组件228以便在第一位置中致动和操作换向阀组件228。然后，控制器212可以发送控制信号以致动栗单元236。在致动栗单元236时，来自还原剂罐120的还原剂可以经由还原剂抽取管道206、306、供应管道226、第一流动通道230和第一止回阀234流向栗单元236。还原剂可从栗单元236经由第二止回阀238、第二流动通道232和管线过滤器240流向还原剂喷射器118。然后可以通过还原剂喷射器118将还原剂喷射到排气流中。
[0040]第一集管单元202和第二集管单元302包括袋式过滤组件220、320。袋式过滤组件220、320可以增加还原剂为过滤而暴露的表面积，从而提高还原剂供应系统116的过滤能力。袋式过滤组件220、320还保护第一集管单元202和第二集管单元302的各种部件免受存在于还原剂罐120内的碎肩的影响，从而延长部件的使用寿命。进一步地，第一集管单元202和第二集管单元302中的每一个还包括与其相关联的单独的热交换器210、310。在发动机102的运行期间，热交换器210、310可以有助于将还原剂罐120内的还原剂保持于解冻状态。
[0041]相应地，本文公开的还原剂供应系统116可以满足大型发动机系统的给料需求。在一些实施例中，还原剂供应系统116可以帮助将维修时间间隔、给料持续时间和给料要求提高到几乎两倍于现有系统。
[0042]尽管已参照上面的实施例特别示出并描述了本实用新型的各个方面，但本领域的技术人员可以理解，通过修改所公开的机器、系统和方法可设想各种额外的实施例，而不偏离所公开的精神和范围。这些实施例应被理解为落入基于权利要求书及其任何等同内容所确定的本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种后处理系统，其特征在于，包括: 排气管道； 选择性催化还原模块，配置成从所述排气管道中接收排气流；以及还原剂供应系统，配置成将还原剂供应到所述选择性催化还原模块上游的排气管道中，所述还原剂供应系统包括: 还原剂触; 还原剂喷射器； 与所述还原剂罐和所述还原剂喷射器流体连通的栗组件，所述栗组件包括: 换向阀组件； 栗单元； 与所述栗单元相关联的多个止回阀； 压力传感器；以及 过滤器； 与所述栗组件和所述还原剂罐流体连通的回流阀组件； 与所述栗组件相关联的至少两个集管单元，所述至少两个集管单元中的每一个包括: 还原剂抽取管道，配置成将来自所述还原剂罐的还原剂供应到所述栗组件；以及 至少一个热交换器；以及 设置在所述至少两个集管单元中的每一个上的袋式过滤组件。
【专利摘要】本实用新型公开了一种后处理系统。所述后处理系统包括排气管道和选择性催化还原模块。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包括还原剂罐、还原剂喷射器和泵组件。所述泵组件包括换向阀组件和泵单元。所述泵组件还包括多个止回阀、压力传感器和过滤器。进一步地，所述还原剂供应系统包括回流阀组件。所述还原剂供应系统还包括与所述泵组件相关联的至少两个集管单元。所述至少两个集管单元包括还原剂抽取管道和至少一个热交换器。所述至少两个集管单元还包括袋式过滤组件。
【IPC分类】F01N3/28
【公开号】CN205047281
【申请号】CN201520793944
【发明人】J·J·德里斯科尔, B·M·科尔, 孙金辉
【申请人】卡特彼勒公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月9日
【公告号】US20150023843