排气组件安装系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种排气组件装配系统。
【背景技术】
[0002]本节提供涉及本发明的背景信息，其并非必须的现有技术。
[0003]已知内燃机产生可能对环境有害的废气。在减少引擎可能具有的对环境的影响的努力中，排气后处理系统经历了全面的评估和发展。有助于处理引擎废气的多种组件包括:与废气化学反应以产生较少的有害气体排放的氧化和还原催化剂。然而，根据引擎设备的大小，所述组件的成本极大地增加。因此，诸如内燃机车、航海和大马力固定设备的大引擎设备能产生大致比例如牵弓丨车引擎设备更多的废气。排气后处理系统因此在规模上通常很大，以满意地减少这些大型规模设备产生的有害排放。然而，当后处理系统的规模增加，生产、安装和维修此类系统的成本极大地增加。因此，需要生产，在规模上更常规同时仍然能减少大型引擎设备所排放的有害气体排放的效果的排气后处理系统。
【发明内容】
[0004]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。
[0005]本发明提供一种排气处理系统，其包括与产生废气的引擎连通的排气通道。排气罐结合到排气通道，并且排气罐在其内支撑用于处理废气的多个排气处理组件，其中排气罐可从排气通道移除，并且排气处理组件可从排气罐移除。
[0006]排气处理组件以阵列的形式被布置在罐内。
[0007]排气通道可限定流动方向，并且排气罐可沿正交于流动方向的方向从排气通道移除，同时排气处理组件可沿与流动方向同轴的方向从排气罐移。
[0008]所述排气处理组件中的每一个均为选自由氧化催化剂(DOC)、微粒过滤器(DPF)和选择性催化还原催化剂(SCR)组成的组中的至少一个组件。
[0009]所述排气处理组件还可包括氧化催化剂(DOC)、微粒过滤器(DPF)和选择性催化还原催化剂(SCR)的每一种中的至少一种。
[0010]所述排气处理系统进一步包含排气处理罐上游的燃烧炉。
[0011]更进一步，所述排气处理系统可以包含用于给所述废气提供排气处理流体的至少一个喷嘴。
[0012]所述排气处理流体为碳氢化合物排气处理流体和/或尿素排气处理流体。
[0013]所述排气处理罐包括进口、出口和外壳，进口和出口的每一个都结合到排气通道，所述外壳设置在进口和出口之间，其中外壳能够从所述排气通道移除。
[0014]所述外壳通过夹具被牢固地结合到所述进口和所述出口。
[0015]所述外壳包括设置在其内的、由至少一个挡板支撑的多个壳体。
[0016]每个所述壳体接收盒体，并且所述盒体包括所述排气处理组件。
[0017]最后，每个所述盒体通过夹具牢固地固定到所述壳体。
[0018]更多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】
[0019]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。
[0020]图1是根据本发明的原理的排气系统的示意图；
[0021]图2是本发明的原理的排气组件的正透视图；
[0022]图3是沿图2的线3-3的排气组件的剖视图；
[0023]图4是沿图3的线4-4安装的排气组件的剖视图；以及
[0024]图5是沿图3中的线5-5的排气组件安装系统的部分的剖视图。
[0025]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】
[0026]将参考附图更全面的描述实施例。
[0027]图1示意性地说明了根据本发明的排气系统10。排气系统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系统18的排气通道16。引擎12的下游能设置柴油氧化催化剂(DOC)组件20、柴油微粒过滤器(DPF)组件22和选择性催化还原催化剂(SCR)组件24。排气后处理系统18能进一步包括诸如燃烧炉26的组件，以提升流过排气通道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组件20和24中的催化剂的点火，同时也有利于在需要时引发DPF 22的再生。为了提供燃料给燃烧炉26，燃烧炉能包括连通燃料源14的进口通路28。
[0028]DPF 24可被作为排气处理组件以过滤存在于废气14中的烟尘和任何其他微粒物。当烟尘和其他微粒物开始堵塞DPF 24的小孔(未示出)时，DPF 24却能通过升高废气的温度而烧掉来自DPF 24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DOC 20,SCR 24以及DPF 22的上游。然而可以理解的是，DPF 22可位于DOC20的上游以及SCR 24的上游，并且包括用于再生目的的其自身特定的燃烧炉，同时第二燃烧炉(未示出)能位于DOC 20的上游和SCR 24的上游。对于DOC 20、SCR 24和DPF 22中的每一个替代实施方式包括特定的燃烧炉。
[0029]为了帮助减少引擎12产生的排放量，排气后处理系统18能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能位于DOC 20的上游，并且可操作地喷射至少帮助减少废气流中的碳氢化合物排气处理流体。在这方面，喷嘴30通过进口通路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DOC 20的上游的排气通道16中。喷嘴30还能通过回流通路36连通燃料源14。回流通路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。流过进口通路34、喷嘴30和回流通路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能设置冷却套(未示出)，冷却剂能在冷却套中通过以冷却喷嘴30。
[0030]喷嘴32能用于将诸如尿素的排气处理液喷射到在SCR 24的上游位置的排气通道16中。喷嘴30通过进口通路40与还原箱38连通。喷嘴32还通过回流通路42与箱38连通。回流通路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，流过进口通路34、喷嘴30和回流通路36的尿素流还有助于冷却喷嘴30，以使喷嘴30不会过热。然而，喷嘴32也能以相似于喷嘴30的方式设置冷却套(未示出)。
[0031]用于内燃机车、航海设备和固定设备的大型柴油引擎能具有超过单个喷嘴的容量的废气流量。因此，尽管对于碳氢化合物喷嘴仅示出了单个喷嘴30并且对于尿素喷射仅示出了单个喷嘴32，应该被理解的是，本发明考虑了多个用于碳氢化合物喷射和尿素喷射喷嘴。
[0032]控制器44可被设置为控制排气系统18的多个机构，包括引擎12和排气处理系统18。具体地，关于控制排气处理系统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，多种传感器(未示出)可设置在遍及排气处理系统18的位置，以监控，例如废气温度、NOx浓度、压强、流率、排气处理液的温度和压强等。
[0033]在诸如内燃机车、航海和固定设备的大型引擎设备中，根据有效地处理在引擎12运行时大量产生的废气所需的规模，多种废气处理组件的生产可能成本昂贵。在此方面，例如DOC 20,DPF 22和SCR 24的陶瓷基板的生产成本就非常高。当以非常大的尺寸生产时，DOC 20,DPF 22和SCR 24的生产成本尤其高。因此，不制造在尺寸上与大引擎设备相称的大型废气处理组件，而是将废气流分流到多个排气通道16，每个排气通道16均包括在规模上更常规的燃烧炉26、DOC 20、DPF 22和SCR 24组件。
[0034]或者，代替将废气分流到使用传统尺寸的DOC 20、DPF 22和SCR元件24的多个排气通道16，并且代替生产大型的可能成本昂贵的排气处理组件20、22和24，排气处理系统18能包括排气系统组件阵列。例如参考图2至5，其示出了排气系统罐50，排气系统罐50容纳有排布为阵列25的多个排气处理组件20、22或24。在所示的实施方式中，排气处理组件为多个DPF 22，但本发明并不限制于此。因此，可以被理解的是，不超出本发明的范围，其他诸如多个DOC 20和多个SCR 24的排气处理组件能被容纳于排气处理罐50中。更进一步，排气系统罐50能容纳每种排气系统组件20、22和24中的至少一种。即是，不超出本发明的范围，排气系统罐50能容纳每种DOC 20, DPF 22和SCR 24中的至少一种。
[0035]排气罐50能包括进口 52和出口 54。如图2至5所示，每个进口 52和出口 54都能类似圆锥地成形，但本发明不应该被限制于此。更具体地，进口 52和出口 54可以为平行六面体或本领域的技术人员已知或想要的任何其他形状。无论进口 52和出口 54的形状如何，每个进口 52和出口 54都能包括凸缘56，凸缘56包括孔58，孔58接收螺栓或螺钉以将排气罐50紧紧地固定于排气通道16.
[0036]在进口 52和出口 54之间有支撑多个排气处理组件20、22或24的外壳60。如所示，外壳60能被成形为圆柱形状，但本领域的技术人员已知或想要的其他形状也被考虑。例如，外壳60能为立方体、平行六面体或任何其他已知或想要的形状。无论如何，根据本发明，外壳60能够从进口 52和出口 54径向地(即是，在正交于废气流的方向)拆卸。因此，外壳60优选地通过使用夹具62均被夹紧到进口 52和出口 54。因为外