JP2019178684A - 排気ガス再循環のためのシステム、エンジン、排気ガス再循環のためのシステムの使用、排気ガス再循環の方法、及びディーゼル排気組成 - Google Patents
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Abstract
Description
a.燃焼エンジンの排気ガスの少なくとも一部を使用して、第1の機能ダクト内の第1のターボ過給機の第1のタービンを作動させ、第1の圧縮機において空気を圧縮し、且つ、圧縮空気を燃焼エンジンの空気入口まで搬送するステップと、
b.燃焼エンジンの排気ガスの少なくとも一部を使用して、第2の機能ダクト内の第2のターボ過給機の第2のタービンを作動させ、第2の圧縮機において空気を圧縮し、且つ、圧縮空気を燃焼エンジンの空気入口まで搬送するステップと、
c.空気ダクトにおいて燃焼エンジンの排気ガスの第3の部分を使用して、ガスを再循環させ、且つ、燃焼エンジンの排気ガス出口とエア・エンタイス(air entice)との間で排気ガス・クリーニング・デバイスにおいて排気ガスをクリーニングするステップと
を含み、
d.制御ユニットが、少なくとも、空気ダクト内の第1の入口弁及び第2のタービンの上流の第2の入口弁の両方が少なくとも部分的に開いた位置を取ることができる方法で、第2のタービン及び空気ダクトを通過する排気ガスの量を制御する方法によって、さらに達成される。
Claims (32)
- 2ストローク・エンジンの排気出口(2)と空気入口(3)との間に配置可能な排気ガス再循環のためのシステム(1)であって、
排気出口(2)と空気入口(3)との間の第1の機能ダクト(5)内の第1のターボ過給機(4)、及び、排気出口(2)と空気入口(3)との間の第2の機能ダクト(7)内の第2のターボ過給機(6)であって、第1及び第2のターボ過給機(4、6)が、別個のものであり且つ並列に配置される、第1及び第2のターボ過給機(4、6)と、
排気出口(2)と空気入口(3)との間に配置された空気ダクト(9)内に配置された排気ガス・クリーニング・デバイス(8)と、
再循環された排気ガスとターボ過給機から出た新鮮な空気とを混合させるのに使用可能な混合デバイス(37)と、
システム(1)の機能状態を制御するための制御ユニットとを備え、
前記空気ダクト(9)が、前記第2の機能ダクト(7)に並列に配置され、前記制御ユニットが、前記排気ガス・クリーニング・デバイス(8)の上流において前記空気ダクト(9)内に配置された第1の入口弁(10)と、前記第2のターボ過給機(6)の上流に配置された第2の入口弁(11)とを、両方の入口弁(10、11)が少なくとも部分的に開いた位置を同時に取ることができる態様で制御することで、前記空気ダクト(9)と前記第2の機能ダクト(7)とを並列に使用できるように構成される、システム(1)において、
前記第1の機能ダクト(5)が、第1のターボ過給機(4)の下流の第1の冷却器(12)と、第1の冷却器(12)の下流の第1のミスト捕集器(13)とを含み、圧力上昇デバイス(16)が前記空気ダクト(9)内に設けられ、前記混合デバイス(37)内において、
排気ガスが、前記第1の機能ダクト(5)から出る新鮮空気と混合可能であり、
排気ガスが、前記第2の機能ダクト(7)から出る新鮮空気と混合可能であり、
第1のターボ過給機(4)から出る圧縮空気が、第2のターボ過給機(6)から出る圧縮空気と混合可能であるように、前記混合デバイス(37)が配置されていることを特徴とする、システム(1)。 - 前記排気ガス・クリーニング・デバイス(8)が、スクラバ(14)と、少なくとも1つの第2の水ミスト捕集器(15)とを含むことを特徴とする、請求項1に記載のシステム。
- 前記スクラバ(14)が、ガス収集及び粒子状物質除去のための組合せスクラバであることを特徴とする、請求項2に記載のシステム。
- 前記圧力上昇デバイス(16)が、前記第2の水ミスト捕集器(15)の下流に設けられることを特徴とする、請求項2又は3に記載のシステム。
- 前記第2の機能ダクト(7)が、前記第2のターボ過給機(6)の下流に第2の冷却器(17)を含むことを特徴とする、請求項1から4までのいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第2のターボ過給機(6)の直接下流に第1の弁(18)が配置されることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか一項に記載のシステム。
- 前記空気ダクト(9)が、前記排気ガス・クリーニング・デバイス(8)の上流に配置された第3の冷却器(19)を含むことを特徴とする、請求項1から6までのいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第2の冷却器(17)及び前記第3の冷却器(19)が、前記第2のターボ過給機(6)の下流及び前記空気ダクト(9)内の第1の弁(18)の下流に配置された組合せ冷却器であることを特徴とする、請求項7に記載のシステム。
- 前記空気ダクト(9)が、前記組合せ冷却器の下流の組合せライン弁(20)を含むことを特徴とする、請求項8に記載のシステム。
- 前記組合せライン弁(20)が三方弁(33)であることを特徴とする、請求項9に記載のシステム。
- 前記排気ガス・クリーニング・デバイス(8)が、前記スクラバ(14)を迂回するために、前記組合せライン弁(20)と前記第2の水ミスト捕集器(15)との間に迂回ダクト(21)を含むことを特徴とする、請求項9に記載のシステム。
- 第3の冷却器(19)の下流に、2つの三方弁(22a、22b)が直列に配置され、前記空気ダクト(9)が、2つの接続ライン(23a、23b)により前記第2の機能ダクト(7)に接続され、ここで、第1の接続ライン(23a)が、第1の三方弁(22a)から始まって、第1の接続点において前記第2の冷却器の直接上流で前記第2の機能ダクトに接続し、第2の接続ライン(23b)が、第2の三方弁(22b)から始まって、第2の接続点において前記第2の冷却器(17)の直接下流に接続し、第1の逆止め弁が、前記第1の接続点の上流に配置され、第2の逆止め弁が、前記第2の接続点の下流に配置されることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第3の冷却器(19)の下流の前記2つの三方弁(22a、22b)が、1つの弁として組み合わせられることを特徴とする、請求項12に記載のシステム。
- 前記第2の接続点の下流に、接続点後弁が配置されることを特徴とする、請求項12又は13に記載のシステム。
- 前記接続点後弁の下流に、第3の水ミスト捕集器(29)が配置されることを特徴とする、請求項14に記載のシステム。
- 第3の冷却器(19)の下流に、2つの三方弁(22a、22b)が直列に配置され、前記空気ダクト(9)が、2つの接続ラインにより前記第2の機能ダクト(7)に接続され、ここで、第1の接続ラインが、第1の三方弁(22a)から始まって、前記第2の冷却器(17)の上流の第3の三方弁(32)において前記第2の機能ダクト(7)に接続し、第2の接続ラインが、第2の三方弁(22b)から始まって、前記第2の冷却器の直接下流の第4の三方弁(33)において接続することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第3の冷却器(19)の下流に、プレ・水ミスト捕集器(29)が配置されることを特徴とする、請求項12から16までのいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1の入口弁(10)の下流に、プレ・スクラバが配置されることを特徴とする、請求項1から17までのいずれか一項に記載のシステム。
- 第4の三方弁(33)の下流に、第3の水ミスト捕集器(29)が配置されることを特徴とする、請求項16から18までのいずれか一項に記載のシステム。
- 前記排気ガス・クリーニング・デバイス(8)が、掃気ユニットと組み合わせられることを特徴とする、請求項1から20までのいずれか一項に記載のシステム。
- 請求項1から20までのいずれか一項に記載の排気ガス再循環のためのシステムを含むエンジン。
- 前記エンジンが2ストローク・エンジンである、請求項21に記載のエンジン。
- 船舶のエンジンを向上させるための、請求項1から20までのいずれか一項に記載のシステム(1)の使用。
- 2ストローク・エンジンにおける排気ガス再循環のための方法であって、
a.燃焼エンジンの排気ガスの少なくとも一部を使用して、第1の機能ダクト(5)内の第1のターボ過給機(4)の第1のタービンを作動させ、第1の圧縮機において空気を圧縮し、且つ、前記圧縮空気を燃焼エンジンの空気入口(3)まで搬送するステップと、
b.燃焼エンジンの排気ガスの少なくとも一部を使用して、第2の機能ダクト(7)内の第2のターボ過給機(6)の第2のタービンを作動させ、第2の圧縮機において空気を圧縮し、且つ、前記圧縮空気を燃焼エンジンの空気入口(3)まで搬送するステップと、
c.空気ダクト(9)において、前記第2の機能ダクト(7)に並列に配置された圧力上昇デバイス(16)を用い、燃焼エンジンの排気ガスの第3の部分を使用して、前記ガスを再循環させ、且つ、燃焼エンジンの排気ガス出口と空気取入れ口との間で排気ガス・クリーニング・ユニットにおいて前記排気ガスをクリーニングするステップと、
d.混合デバイス(37)において、再循環された前記排気ガスと前記ターボ過給機(4、6)から出た新鮮な空気とを混合させるステップとを含み、
e.制御ユニットが、少なくとも、前記空気ダクト(9)内の第1の入口弁(10)及び前記第2のタービンの上流の第2の入口弁の両方が少なくとも部分的に開いた位置を取ることができる態様で、前記第2のタービン及び前記空気ダクト(9)を通過する排気ガスの量を制御することで、前記空気ダクト(9)と前記第2の機能ダクト(7)とを並列に使用できるようにし、排気ガスが、第1の入口弁(10)及び第2の入口弁(11)の下流に配置された少なくとも1つの冷却器(19、17)、及び前記冷却器(19、17)の下流に配置された少なくとも1つの前記水ミスト捕集器(15、29)を通して導かれ、前記混合デバイス(37)内において、
排気ガスが、前記第1の機能ダクト(5)から出る新鮮空気と混合可能であり、
排気ガスが、前記第2の機能ダクト(7)から出る新鮮空気と混合可能であり、
第1のターボ過給機(4)から出る圧縮空気が、第2のターボ過給機(6)から出る圧縮空気と混合可能であるように、前記混合デバイス(37)が配置されていることを特徴とする、方法。 - 請求項1から21までのいずれか一項に記載のシステム(1)を用いることを特徴とする、請求項24に記載の方法。
- 船舶において用いることを特徴とする、請求項24に記載の方法。
- 前記空気ダクト(9)内の前記排気ガスが、前記入口弁の下流のプレ・スクラバを通して導かれることを特徴とする、請求項24に記載の方法。
- 前記排気ガスが、前記第1の入口弁(10)の下流の少なくとも1つの冷却器を通して導かれることを特徴とする、請求項24から27までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記排気ガスが、前記冷却器の下流のスクラバを通して導かれることを特徴とする、請求項24から28までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記冷却器の下流において、前記圧縮空気がスクラバを迂回することを特徴とする、請求項24から29までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記排気ガスが、前記冷却器の下流及び/又は前記スクラバの下流において少なくとも1つの水ミスト捕集器を通して導かれることを特徴とする、請求項24から30までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記排気ガスが、前記空気取入れ口に再循環される前に、圧縮された外気と混合されることを特徴とする、請求項24から31までのいずれか一項に記載の方法。
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