还原剂分解和混合系统的制作方法_2

文档序号:8703748阅读:来源:国知局
排气冲击面为凸面。在某些实施例中,由所述排气管接收的全部废气流流经所述多个穿孔。根据另外某些实施方式,所述侧壁平行于所述流动方向延伸,所述重定向废气在所述重定向方向上流经所述多个穿孔。
[0020]从本说明书到特征、优点或类似描述的引用并不表示本实用新型实现的所有特征和优点属于本申请任何单一实施例或实施方式。相反地,对特征和优点的描述应理解为结合一实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本申请的至少一实施例中。在整个说明书中,对特征、优点的讨论以及类似描述可(但不一定必须)参考相同实施例或实施方式。
[0021]在一个或多个实施例和/或实现中,前述本实用新型主题的特征、结构、优点和/或特性可以以任何方式进行结合。在后续的描述中,将提供许多具体的细节,以便对本实用新型主题实施例进行更彻底的理解。对于相关领域的技术人员来说,可以意识到,在没有具体实施例或实现方式的一个或多个特征、细节、组件、材料和/或方法时,本实用新型主题也可以被实施。在其他示例中,附加特征和优点可以在某些实施例和/或实现方式中被认识到,该些实施例和/或实现方式可能没有在所述实施例或实施方式中提出。进一步地,在一些示例中,已知的结构、材料或操作没有被示出或详细描述,以避免弱化本实用新型主题的各个方面。根据后续描述和随附的权利要求,本实用新型主题的特征和优点将变得更充分明显,或者,通过下文中本实用新型主题的实施可获得本实用新型主题的特征和优点。
【附图说明】
[0022]为了使本实用新型主题的优点可更容易地被理解,将通过结合附图中示出的具体实施例,对前述简要描述的本实用新型主题进行更具体的描述。应理解,这些附图仅描述了本实用新型主题的典型实施例,在这里不用以限制本实用新型主题的范围,通过使用附图,可额外和详细地对本实用新型主题进行描述和解释,其中:
[0023]图1为具有透明外壳的一实施例中一废气再处理系统的立体图,以更清楚地示出系统的内部组件;
[0024]图2为根据一实施的具有一中心通道的废气混合器的立体图;
[0025]图3为图2中废气混合器的主视图;
[0026]图4为一实施例中具有一中心通道的废气混合器的部分截面视图;
[0027]图5为一实施例中废气再处理系统的端封闭穿孔管和穿孔凸缘板的截面立体图;以及图6为一实施例中端封闭穿孔管的封闭端或插塞的截面侧视图。
【具体实施方式】
[0028]在本说明书中,”一个(one)实施例“、”一 (an)实施例“或类似词语意思是结合实施例描述的特定特征、结构或特征被包括在本实用新型主题的至少一个实施例中。本说明书中出现的语句”在一个(one)实施例中“、”在一(an)实施例中“或类似语句可以全部(但不一定要)引用相同的实施例。类似地,术语“实施”意思是一实施方式,该实施方式具有结合一个或多个本实用新型主题实施例描述的特定特征、结构或特性,然而,该实施方式没有相关性描述,以表不相反的情形。一种实施方式可与一个或多个实施例关联。
[0029]在这里描述了一还原剂分解和混合系统的各种实施例,其中,该系统(除了别的之外)用于提高在废气中将还原剂(例如,尿素)分解为氨的能力,还用于提高尿素和氨与废气的混合效果以及提高废气流分配到SCR催化剂中的均匀度。所述还原剂分解和混合系统构成了一废气再处理系统的一部分,其中,该废气再处理系统具有SCR催化剂和还原剂喷射器。在一实施例中,所述还原剂分解和混合系统具体可用于一端入、一端出(例如,端到端)和/或一端入、一侧出的废气再处理系统构造中,而不用于回转(switch-back)废气再处理系统。所述还原剂分解和混合系统可包括副混合器、一端封闭穿孔管以及穿孔凸缘板,其中,所述副混合器具有一中心通道。所述副混合器产生旋风效果,而中心通道可阻止在旋动废气和还原剂混合物之间形成低压力区。端封闭穿孔管可防止废气和还原剂混合物对SCR催化剂面产生直接和有力的冲击,管上的穿孔可径向地将所述混合物向管外引导。所述凸缘板可支撑副混合器以及所述管,所述凸缘板包括一穿孔排列,该穿孔排列增加了停留时间,便于混合物径向向外分布,并在进入SCR催化剂之前对混合物进行进一步的混入口 ο
[0030]在图1示出的一具体实施例中,废气再处理系统10连接在一内燃机(未示出)上。该废气再处理系统10可接收引擎产生的、由方向箭头12标示的废气,并进行处理。在被废气再处理系统10处理后,通过一排气管(未示出),如方向箭头14所示,废气可被排放到大气中。在某些实施例中,废气再处理系统10固定在汽车上,而引擎则被封装在该汽车内。
[0031]所述废气再处理系统10包括多个废气处理装置。例如,所述废气再处理系统10具有一外壳,该外壳内包括柴油机氧化催化剂(DOC) 20以及位于DOC下游的柴油机微粒过滤器(DPF) 30。该再处理系统10还包括选择性催化还原(SCR)系统40,该系统40具有SCR催化剂42。SCR催化剂42包括开口面43,开口面43向进入的废气流敞开,并接收进入的废气流。所述SCR系统40还包括与一还原剂供给源(未示出)连接的喷射器46。还原剂喷射器46将来自所述供给源的还原剂喷射到位于SCR催化剂42上游的还原剂分解管18。柴油机微粒过滤器(DPF) 30与SCR催化剂42通过排气管16连接。尽管图1中的所述废气再处理系统10以特定的顺序示出了一个DOC 20、一个DPF 30以及一个SCR催化剂42,然而,一个具有比图1中示出的废气处理装置数量更少或更多的、且装置顺序设置不同的废气再处理系统也属于本实用新型的原则范围内。
[0032]排气管16包括位于喷射器46上游的部分17以及位于所述喷射器下游的部分18。下游部分18被定义为一还原剂分解管。所述系统10进一步包括还原剂分解和混合系统45,该系统设置在所述喷射器46和SCR催化剂42的开口面43之间。所述系统45可部分地设置在分解管18的出口端内部或接近该出口端,且至少部分地设置在SCR催化剂外壳41的内部,该外壳41用于对SCR催化剂42进行封装。在某些实施例中,分解管18以及SCR催化剂外壳41可定义一直线(例如,同轴对准的)排气导管。不管还原剂分解和混合系统45的位置如何,在废气和喷射的还原剂到达SCR催化剂面43和进入SCR催化剂42之前,废气和喷射的还原剂都会通过所述系统45。在一些实施方式中,还原剂为尿素。图示的废气再处理系统10为一端入、一端出(例如,端到端)的系统。换句话说,系统10每个组件(即:DOC 20,DPF 30、分解管18以及SCR催化剂42)的中心轴同轴对齐。尽管如此,在其他实施例中,本实用新型的还原剂分解和混合系统可与具有一端入、一侧出型结构的废气再处理系统一起运行。另外,即使在一些实施例中,当本实用新型的还原剂分解和混合系统与具有回转型结构的废气再处理系统一起使用时,也可以提供某些优势。
[0033]在某些实施方式中,不管还原剂分解和混合系统45如何,SCR系统40可包括设置在接近分解管18入口端的第一或初级混合器106。该混合器106用于方便对喷射的还原剂和流经排气管16的废气进行初始混合。在一些实施方式中,还原剂喷射和分解系统45可充分混合、分解以及对还原剂喷雾(例如,尿素)和废气进行分配,这样,专用的第一混合器并不是必要的。尽管如此,在没有还原剂分解和混合系统45时,所述第一混合器106则不能充分混合、提高分解作用以及实现广泛分布以在SCR催化剂中实现令人满意的NOx转换效率。
[0034]在还原剂分解管16中,由喷射器46喷射的还原剂与流自排气管16上游部分17的废气混合,在与废气一起被导入到SCR催化剂42中之前,该还原剂分解为气态氨。气态氨与SCR催化剂42中的NOx反应,以将废气中的NOx还原为低有害排放物。为了方便还原剂分解(例如,将尿素分解为氨)、还原剂和废气的混合以及还原剂在废气中更均匀分布,还原剂分解和混合系统45包括至少一个混合器50、一
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