后处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本申请总体涉及内燃机后处理系统领域。
【背景技术】
[0002]对于内燃机，例如柴油发动机，氮氧化物(NOx)的化合物可能在排气中排出。为了减少氮氧化物排放，可使用SCR方法借助催化剂和还原剂将NOx化合物转化成更中性的化合物，例如双原子氮、水或二氧化碳。催化剂可被包括在例如车辆或发电单元的排气系统的催化器中。还原剂，如无水氨，氨水，或尿素通常在进入催化器之前被引入排气中。为了将还原剂引入排气流用于SCR处理，SCR系统可通过定量给料模块定量供给或以其他方式引入还原剂，定量给料模块使还原剂蒸发，并将还原剂向在催化器上游的排气系统的排气管道中喷洒。SCR系统可包括用于监测排气系统内的状况的一个或更多个传感器。
【实用新型内容】
[0003]本文中所描述的实施方式涉及后处理系统。在一种实施方式中，后处理系统包括外壳。该后处理系统还包括位于所述外壳上游并与所述外壳流体连通的上游还原剂源。该后处理系统还包括用于对排气和来自所述上游还原剂源的还原剂进行混合的入口组件。所述入口组件包括位于所述外壳内且位于所述上游还原剂源下游的管，所述管具有封闭的下游端。所述入口组件还可包括位于所述外壳内且位于所述管的下游的第一法兰。所述第一法兰可包括穿过所述第一法兰形成的一个或多个开口。所述第一法兰、所述外壳和上游端壁界定在所述外壳内的第一室。所述第一室经由穿过所述管的侧壁形成的开口与所述管的内部容积流体连通。所述入口组件还包括位于所述外壳内且位于所述第一法兰下游的第二法兰。所述第二法兰包括穿过所述第二法兰形成的多个开口。所述第二法兰、所述第一法兰和所述外壳界定在所述外壳内的第二室。所述第二室经由穿过所述第一法兰形成的一个或多个开口与所述第一室流体连通。催化器位于所述第二法兰的下游且经由穿过所述第二法兰形成的所述多个开口与所述第二室流体连通。
【附图说明】
[0004]附图和以下说明中描述了一个或多个实现方式的细节。通过说明书、附图和权利要求，本公开的其他特征、方面和优点将变得明显，其中:
[0005]图1是用于排气系统的具有示例性的还原剂输送系统的示例性的选择性催化还原系统的方框示意图；
[0006]图2是具有第一法兰和第二法兰的示例性后处理系统配置的立体图，其中第一法兰和第二法兰都具有多个开口；
[0007]图3是图2中的后处理系统的侧剖视图；
[0008]图4是具有多个开口的第一法兰的正视图；
[0009]图5是具有多个开口的第二法兰的正视图；
[0010]图6是具有第一法兰和第二法兰的另一示例性后处理系统配置的立体图，其中第一法兰和第二法兰都具有多个开口；
[0011]图7是具有两个穿孔管和法兰组件的又一示例性后处理系统的侧视图；
[0012]图8是图7的后处理系统的立体图；
[0013]图9是具有多个法兰的另一个示例性后处理系统的立体图，该法兰具有多个开口且为矩形结构；
[0014]图10是图9中的后处理系统的法兰的正视图，其示出了多个开口 ；
[0015]图11是又一个示例性后处理系统的立体图，该示例性后处理系统具有扩大的入口段和带有多个开口的单个法兰；
[0016]图12是又一个示例性后处理系统的立体图，该示例性后处理系统具有扩大的入口段、带有多个开口的单个法兰和置于扩大的入口段的混合器。
[0017]图13是具有单个法兰和置于入口段中的混合器的示例性后处理系统的立体图，该法兰具有多个开口 ；和
[0018]图14是具有法兰和穿孔管的另一个示例性后处理系统的立体图，该穿孔管具有星形式样端，法兰带有多个开口。
[0019]应当认识到，部分或全部的附图是出于说明目的的示意性表示。提供这些附图是为了示出一个或多个实施方式，应明确理解这些附图并不是用于限制权利要求的范围和含义。
【具体实施方式】
[0020]下文是与后处理系统配置相关的各种概念、以及后处理系统配置的方法、装置和系统的实施方式的更加详细的描述，该后处理系统用于提升蒸发的滞留时间、还原剂和排气混合物的均匀性指数，并改善还原剂的蒸发。上文介绍并在下文将更加详细讨论的各种概念可通过多种方式来实现，所描述的概念不局限于某些特定的实施方式。提供【具体实施方式】和应用的示例主要是为了说明性的目的。
[0021]1.概述
[0022]对于具有后处理系统的排气系统(例如用于车辆、发电系统等的排气系统)，设计满足多个目标(例如低限制或背压、降噪或消声、以及诸如蒸发的尿素液滴的排气和还原剂混合物的均匀分布)的系统是有挑战性的环节。此外，在一些情况下，部件的减少可以节约成本。此外，由于法规可能基于地理位置而变化，所述后处理系统的配置可以被修改，以满足各种标准，同时使以下方面中的一个或多个最大化:零件减少数量、降低限制或背压、噪声的降低或消声和/或排气和还原剂混合物的均匀分布。
[0023]I1.后处理系统概述
[0024]图1描绘了用于排气系统190的具有示例性还原剂输送系统110的后处理系统100后处理系统100包括颗粒过滤器(该实施例中为柴油机微粒过滤器(DPF)) 102、还原剂输送系统110、分解室或反应器104、SCR催化器106以及传感器150。
[0025]DPF102被配置成从在排气系统190中流动的排气中去除颗粒物质，例如烟灰。DPF102包括接收排气的入口，和排气排出的出口，排气中的颗粒物质基本上被过滤掉和/或该颗粒物质被转化成二氧化碳之后，排气从该出口排出。
[0026]分解室104被配置成将还原剂，诸如尿素、氨水或柴油机排气流体(DEF)转化成氨。分解室104包括具有定量给料模块112的还原剂输送系统110，定量给料模块112被配置成向分解室104中定量输送还原剂。在一些实施方式中，还原剂在SCR催化器106的上游侧喷射。还原剂液滴然后经历蒸发、热解和水解的过程以在排气系统190中形成气态氨。分解室104包括入口和出口，该入口与DPF102流体连通以接收包含氮氧化物排放物的排气，该出口用于排气、氮氧化物排放物、氨和/或剩余的还原剂流至SCR催化器106。
[0027]分解室104包括安装到分解室104的定量给料模块112，使得该定量给料模块112可将还原剂定量输送至在排气系统190中流动的排气之中。该定量给料模块112可包括介于定量给料模块112部分和安装有该定量给料模块112的分解室104部分之间的隔离件114。定量给料模块112流体连接到一个或多个还原剂源116。在一些实施方式中，泵118可被用于加压来自还原剂源116的还原剂，用于输送至定量给料模块112。
[0028]定量给料模块112和泵118也被电连接或通信连接到控制器120。控制器120被配置成用于控制定量给料模块112向分解室104中定量输送还原剂。控制器120还可以被配置成用于控制泵118。控制器120可包括微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等，或者其组合。控制器120可以包括存储器，存储器可包括但不限于电子、光学、磁或任何其他能够向处理器、ASIC、FPGA等提供程序指令的存储或传输设备。该存储器可以包括存储器芯片、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪速存储器，或控制器120可从其读取指令的任何其它合适的存储器。该指令可包括来自任何合适编程语言的代码。
[0029]该SCR催化器106被配置成通过加速氨与排气中的氮氧化物之间的生成双原子氮、水和/或二氧化碳的氮氧化物还原过程以辅助氮氧化物排放的减少。SCR催化器106包括与分解室104流体连通的入口以及与排气系统1