RU2643260C2 - Система и устройство для уменьшения образования отложений восстановителя в системах для дополнительной очистки выхлопов - Google Patents

Система и устройство для уменьшения образования отложений восстановителя в системах для дополнительной очистки выхлопов Download PDF

Info

Publication number
RU2643260C2
RU2643260C2 RU2014140113A RU2014140113A RU2643260C2 RU 2643260 C2 RU2643260 C2 RU 2643260C2 RU 2014140113 A RU2014140113 A RU 2014140113A RU 2014140113 A RU2014140113 A RU 2014140113A RU 2643260 C2 RU2643260 C2 RU 2643260C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reducing agent
exhaust
exhaust gas
inlet
chamber
Prior art date
Application number
RU2014140113A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014140113A (ru
Inventor
Ачутх МУННАННУР
Михаи ЧИРУТА
Мэтт ЯНГ
Дипеш ГОЯЛ
Картхик МУРУГАНАНТХАМ
Атул АБХЯНКАР
Йогеш БИРАРИ
Original Assignee
Камминз Эмишн Солюшн Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Камминз Эмишн Солюшн Инк. filed Critical Камминз Эмишн Солюшн Инк.
Publication of RU2014140113A publication Critical patent/RU2014140113A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2643260C2 publication Critical patent/RU2643260C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Раскрыты система и устройство для уменьшения образования отложений восстановителя в системе для дополнительной очистки выхлопов. Направляющее устройство предусмотрено на пути потока выхлопных газов выше по потоку относительно отверстия для подачи восстановителя в поток выхлопных газов. Направляющее устройство выполнено с возможностью направления потока выхлопных газов в направлении отверстия для восстановителя и вокруг направляющего устройства для эффективного смешивания потока выхлопных газов с восстановителем, подаваемым через отверстие для восстановителя, для уменьшения образования отложений восстановителя. Устройство содержит кожух, ограничивающий камеру разложения, находящуюся в жидкостной связи с камерой носителя катализатора. Кожух содержит впускное отверстие в камеру разложения и отверстие для подачи восстановителя ниже по потоку относительно впускного отверстия. Направляющее поток выхлопных газов устройство расположено по меньшей мере частично во впускном отверстии. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники
Настоящая заявка в общем относится к системам внутреннего сгорания и более конкретно к системам для дополнительной очистки выхлопов для дизельных двигателей.
Уровень техники
Современные системы, которые содержат двигатели внутреннего сгорания, часто содержат систему для дополнительной очистки выхлопов на основе селективного каталитического восстановления (СКВ) для регулирования выбросов выхлопной системы. СКВ-системы обычно содержат расходный резервуар для восстановителя, соединенный с насосом и дозатором, который впрыскивает восстановитель в поток выхлопных газов, который совместно с катализатором СКВ уменьшает выбросы NOx. Даже при нормальных рабочих условиях восстановитель, впрыскиваемый в поток выхлопных газов, служит источником накопления восстановителя с течением времени и, более конкретно, вызывает образование отложений восстановителя около места, где восстановитель впрыскивают в поток выхлопных газов. Таким образом, остается необходимость в дополнительных усовершенствованиях в системах для дополнительной очистки выхлопов для уменьшения образования отложений восстановителя.
Раскрытие изобретения
Один вариант осуществления представляет собой уникальную систему и устройство для уменьшения образования отложений восстановителя в выхлопной системе, которое направляет, по меньшей мере, часть потока выхлопных газов в направлении отверстия для восстановителя в системе для дополнительной очистки выхлопов. Настоящее краткое раскрытие не предназначено для определения ключевых или существенных признаков заявляемого объекта, а также не предназначено для использования в качестве средства ограничения объема заявляемого объекта. Дополнительные варианты осуществления, формы, цели, признаки, преимущества, аспекты и благоприятные эффекты станут очевидными из следующего описания и графических материалов.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлено схематическое изображение системы, содержащей типичный двигатель и систему для дополнительной очистки выхлопов.
На Фиг. 2 представлено схематическое изображение типичного устройства для дополнительной очистки выхлопов.
Фиг. 3А-3В представляют собой виды в перспективе одного варианта осуществления направляющего поток выхлопных газов устройства и направляющего устройства, установленного на входе устройства для дополнительной очистки выхлопов, соответственно.
Фиг. 4А-4В представляют собой виды в перспективе другого варианта осуществления направляющего поток выхлопных газов устройства и направляющего устройства, установленного на входе устройства для дополнительной очистки выхлопов, соответственно.
Осуществление изобретения
С целью содействия пониманию принципов настоящего изобретения ссылка теперь будет сделана на варианты осуществления, показанные в графических материалах, и характерная терминология будет использована для их описания. Однако следует понимать, что показанные варианты осуществления не ограничивают объем настоящего изобретения и предусматривают внесение любых изменений и дополнительных модификаций в представленные варианты осуществления, а также любые дополнительные варианты применения представленных идей настоящего изобретения, понятных специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение.
На Фиг. 1 показана типичная система 100, которая содержит систему 110 для дополнительной очистки выхлопов. Системой 100 можно снабдить любое подходящее устройство, такое как транспортное средство с приводом от двигателя 102, такого как дизельный двигатель, или двигатель 102, используемый в других применениях, таких как системы генерирования энергии, насосные системы, судовые и локомотивные системы. Двигатель 102 содержит впускную систему 104, через которую входит наддувочный воздух, и выхлопную систему 106, через которую выходит поток выхлопного газа, получающийся в результате сгорания, следует понимать, что показаны не все детали этих систем, которые обычно присутствуют.
Двигатель 102 содержит ряд цилиндров, образующих камеры сгорания, в которых топливо сгорает с наддувочным воздухом, который поступил через впускную систему 104. Процесс горения дает значительное количество выбросов, самыми главными являются оксид азота (NO) и диоксид азота (NO2), общеизвестные как NOx. Другие выбросы включают твердые частицы, монооксид углерода (СО) и углеводороды (НС). Перед выходом в атмосферу, однако, выхлопной газ обрабатывают при помощи одного или нескольких устройств для дополнительной очистки в системе 110 для дополнительной очистки выхлопов для уменьшения или устранения таких выбросов.
Согласно одному примеру выхлопная система 106 содержит систему 110 для дополнительной очистки выхлопов, содержащую один или несколько катализаторов 116 селективного каталитического восстановления (СКВ) и одно или несколько мест для получения восстановителя из системы 120 дозирования восстановителя. Распылитель 114 восстановителя устанавливают на участке выхлопной системы 106 выше по потоку относительно катализатора 116 СКВ, причем его выпускное отверстие или форсунка расположены так, чтобы распылять восстановитель в выхлопную систему 106, где он смешивается с выхлопным газом двигателя, производимым двигателем 102. Катализатор 116 СКВ активирует химическую реакцию между восстановителем и NOx в выхлопном газе, которая превращает значительные количества NOx, для уменьшения выбросов NOx перед тем, как выхлопной газ выходит в атмосферу.
Система для дополнительной очистки выхлопов также содержит направляющее поток выхлопных газов устройство 112 на пути потока выхлопных газов выше по потоку относительно распылителя 114 восстановителя. Направляющее поток выхлопных газов устройство 112 направляет, по меньшей мере, часть потока выхлопных газов в направлении распылителя 114 восстановителя для эффективного перемешивания выхлопного газа и восстановителя, распыляемого в выхлопную систему 106 при помощи распылителя 114 восстановителя. Эффективное перемешивание выхлопного газа с восстановителем уменьшает образование отложений восстановителя в выхлопной системе 106. Уменьшение образований отложений восстановителя повышает надежность и способность удовлетворять требованиям в отношении выбросов системы для дополнительной очистки выхлопов. Направляющее поток выхлопных газов устройство 112 рассмотрено подробно ниже.
Система 110 для дополнительной очистки может содержать один или несколько других непоказанных компонентов для дополнительной очистки, таких как дизельные катализаторы окисления, дизельные сажевые фильтры, катализатор окисления аммиака и различные датчики температуры, давления и датчики компонентов выхлопного газа. Выхлопная система 106 может также содержать различные непоказанные компоненты, например, систему рециркуляции выхлопного газа, систему турбонагнетателя, холодильники и другие компоненты, соединяющие выхлопную систему 106 с впускной системой 104.
Система 120 дозирования восстановителя получает восстановитель из расходного резервуара для восстановителя (не показан) и подает восстановитель в выхлопную систему 106 при помощи распылителя 114 или любого подходящего устройства или приспособления для впрыска или подачи восстановителя в камеру разложения или непосредственно в выхлопную систему 106. При использовании в настоящем документе распылитель содержит любую форсунку, статическое устройство, устройство с электронным управлением и/или механический привод, который обеспечивает выход подаваемого восстановителя в поток выхлопных газов. Один пример подходящего восстановителя представляет собой жидкость для выхлопных систем дизельных двигателей (DEF), которая содержит раствор 32,5% мочевины высокой чистоты и 67,5% деионизированной воды. Следует принять во внимание, однако, что любой восстановитель, подходящий для впрыска в выхлопную систему при помощи системы 120 дозирования, можно также использовать.
На Фиг. 2 показан типичный вариант осуществления устройства 200 для дополнительной очистки выхлопов. Устройство 200 для дополнительной очистки содержит кожух 204, который ограничивает камеру 210 разложения и камеру 230 с носителем катализатора. Согласно другим вариантам осуществления камера 210 разложения и камера 230 с носителем катализатора ограничены отдельными кожухами. Отдельные кожухи можно соединять непосредственно друг с другом или соединять друг с другом при помощи трубопровода. Камера 210 разложения содержит впускное отверстие 212 для получения потока 202 выхлопных газов, производимого при работе двигателя 102. Направляющее поток выхлопных газов устройство 214 расположено в или рядом с впускным отверстием 212 на пути потока 202 выхлопных газов. Направляющее поток выхлопных газов устройство 214 может быть закреплено во впускном отверстии 212 одной или несколькими скобами 216. Согласно другим вариантам осуществления направляющее поток выхлопных газов устройство 214 закреплено на стенке кожуха 204, выхлопном трубопроводе, соединенном с впускным отверстием 212, или другой структуре выхлопной системы. Камера 210 разложения соединена с системой 120 восстановителя при помощи по меньшей мере одного отверстия 222 распылителя восстановителя распылителя 114 восстановителя, который выполнен с возможностью впрыска восстановителя в поток 202 выхлопных газов через отверстие 222 распылителя восстановителя.
Камера 230 с носителем катализатора соединена с камерой 210 разложения посредством впускного отверстия 232 камеры с носителем катализатора так, чтобы пропускать смешанный восстановитель и поток выхлопных газов 202 из камеры 210 разложения в камеру с носителем катализатора. Впускное отверстие 232 смещено в осевом направлении относительно впускного отверстия 212 так, что поток выхлопных газов 202 движется от первой стороны камеры 210 разложения, где расположено отверстие 222 для восстановителя, к противоположной стороне камеры 210 разложения для подачи смешанного восстановителя и потока выхлопных газов в камеру 230 с носителем катализатора. Расположение со смещением обеспечивает небольшой путь потока, который содействует перемешиванию восстановителя и выхлопного газа перед подачей в камеру 230 с носителем катализатора. Камера 230 с носителем катализатора также содержит один или несколько катализаторов 234 СКВ для активации химической реакции между восстановителем и NOx в потоке 202 выхлопных газов. Поток 202 выхлопных газов выходит из кожуха 204 и камеры 230 с носителем катализатора через выпускное отверстие 236 камеры с носителем катализатора. Другие расположения одного или нескольких катализаторов 234 СКВ в камере 230 с носителем катализатора также предусмотрены. Выпускное отверстие 236 смещено относительно впускного отверстия 232 и прилегает к той же стороне кожуха 204, что и впускное отверстие 212, хотя другие размещения не исключены.
Направляющее поток выхлопных газов устройство 214 установлено во впускном отверстии 212 камеры разложения для создания пространства между наружной поверхностью направляющего поток выхлопных газов устройства 214 и внутренней поверхностью впускного отверстия 212 камеры разложения. Пространство определяет первый путь 240 потока, причем, по меньшей мере, часть потока выхлопных газов направляется через пространство. Второй путь 242 потока определяется посредством внутреннего пространства направляющего поток выхлопных газов устройства 214. Второй путь 242 потока направляет вторую часть потока выхлопных газов в направлении отверстия 222 распылителя восстановителя, создавая силу сдвига поперек отверстия 222 для восстановителя, что уменьшает образование отложений восстановителя. Кроме того, первый и второй пути 240, 242 потока разделяют поток выхлопных газов таким образом, что снижают рециркуляцию выхлопного газа в камере 210 разложения, дополнительно уменьшая образование отложений восстановителя без уменьшения расхода потока 202 выхлопных газов на катализаторы 234 СКВ.
На показанном на Фиг. 2 устройстве 200 для дополнительной очистки выхлопов показано, как поток выхлопных газов 202 входит во впускное отверстие 212 камеры разложения, которое расположено на торце камеры 210 разложения. Следует иметь в виду, что направляющее поток выхлопных газов устройство 214 может быть выполнено с возможностью размещения альтернативных средств для входа потока 202 выхлопных газов в камеру 210 разложения в зависимости от того, где впускное отверстие 212 камеры разложения расположено относительно кожуха 204 и выпускного отверстия 236. Например, впускное отверстие 212 может быть расположено на боку кожуха 204. При использовании в настоящем документе торцевое впускное отверстие и торцевое выпускное отверстие, такие, как показанные на Фиг. 2, ориентированы в одинаковом направлении относительно потока выхлопных газов через кожух 204, в то время как боковое впускное отверстие и торцевое выпускное отверстие расположены в поперечных направлениях относительно друг друга на кожухе 204. Однако предусмотрена любая комбинация впускных отверстий и выпускных отверстий, включая торцевое впускное отверстие и боковое выпускное отверстие, боковое впускное отверстие и боковое выпускное отверстие и пр. Направляющее поток выхлопных газов устройство 314 на Фиг. 4А-4В, обсуждаемое более подробно ниже, представляет собой примерный вариант осуществления, используемый в типе направляющего поток выхлопных газов устройства с боковым впускным отверстием и торцевым выпускным отверстием, хотя направляющее поток выхлопных газов устройство 214 можно использовать в устройстве с боковым впускным отверстием, и направляющее поток выхлопных газов устройство 314 Фиг. 4А-4В можно использовать в устройстве с торцевым впускным отверстием.
На Фиг. 3А-3В более подробно показано направляющее поток выхлопных газов устройство 214. Направляющее поток выхлопных газов устройство 214 содержит корпус 250, который имеет форму усеченного конуса, проходящего между первым торцом 260 и противоположным вторым торцом 262. Второй торец 262 расположен в направлении камеры 230 разложения, а первый торец 260 расположен на расстоянии от второго торца 262 для приема потока выхлопных газов. Корпус 250 содержит внутреннюю поверхность 252, определяющую второй путь 242 потока, и противоположную наружную поверхность 254, которая с внутренней поверхностью впускного отверстия 212 определяет первый путь 240 потока. Корпус 250 также определяет отверстие или прорезь 258 вдоль одной его стороны, которая ориентирована в направлении отверстия 222 для восстановителя, чтобы направлять, по меньшей мере, часть потока выхлопных газов в направлении отверстия 222 для восстановителя. Прорезь 258 обеспечивает отверстие, через которое первый путь 240 потока и второй путь 242 потока сообщаются друг с другом. Скобы 216 присоединены к наружной поверхности 254 и выступают радиально наружу из нее для закрепления в, например, впускном отверстии 212 так, чтобы отделять наружную поверхность 254 стенки расстоянием от внутренней поверхности впускного отверстия 212 и образовывать и сохранять отверстие канала 240 первого потока.
На Фиг. 4А-4В показан другой вариант осуществления направляющего поток выхлопных газов устройства 314, который подобен направляющему поток выхлопных газов устройству 214. Нацеливающее поток выхлопных газов устройство содержит первый и второй фрагменты 350а, 350b стенок, причем обращенные наружу торцы образуют противоположные прорези 358а, 358b. Скобы 216 прикрепляются к соответствующим фрагментам 350а, 350b стенок для установки направляющего поток выхлопных газов устройства 314 во впускном отверстии 212 способом, подобным тому, который обсуждался выше относительно направляющего поток выхлопных газов устройства 214 как, например, показано на Фиг. 4В. Противоположные прорези 358а, 358b обеспечивают жидкостную связь между первым путем 240 потока и вторым путем 242 потока на противоположных сторонах направляющего поток выхлопных газов устройства 314.
Различные аспекты системы и устройства раскрыты в настоящем документе. Например, один аспект включает систему, которая содержит двигатель внутреннего сгорания, производящий поток выхлопных газов, и блок для дополнительной очистки компонентов выхлопа, присоединенный к двигателю для приема выхлопа, причем блок для дополнительной очистки компонентов выхлопа содержит камеру разложения, присоединенную к блоку восстановления, причем блок восстановления содержит катализатор ниже по потоку относительно камеры разложения, камера разложения содержит впускное отверстие выше по потоку относительно соединения с блоком восстановления и дополнительно содержит направляющее поток выхлопных газов устройство во впускном отверстии, и направляющее поток выхлопных газов устройство выполнено с возможностью определения первого пути потока выхлопных газов через направляющее поток выхлопных газов устройство в соединении системы восстановителя и дополнительно выполнено с возможностью определения второго пути потока выхлопных газов между наружной стенкой направляющего поток выхлопных газов устройства и впускным отверстием.
Согласно дополнительному варианту осуществления направляющее поток выхлопных газов устройство выполнено с возможностью направления потока выхлопных газов в направлении соединения с источником восстановителя. Согласно еще одному дополнительному варианту осуществления направляющее поток выхлопных газов устройство содержит корпус в форме усеченного конуса, который выступает наружу в направлении потока выхлопных газов. Согласно еще одному дополнительному варианту осуществления корпус содержит по меньшей мере одну прорезь, образующую боковое отверстие корпуса, ориентированное в направлении отверстия для восстановителя. Согласно еще одному дополнительному варианту осуществления корпус содержит вторую прорезь, образующую второе боковое отверстие напротив бокового отверстия. Согласно другому дополнительному варианту осуществления корпус образован первым и вторым фрагментами стенки, которые проходят между боковыми отверстиями.
Согласно одному варианту осуществления системы система восстановителя содержит расходный резервуар для восстановителя, распылитель восстановителя, соединенный с расходным резервуаром посредством насоса, и наконечник дозатора, соединенный с распылителем восстановителя, выполненный с возможностью находиться в потоке выхлопных газов ниже по потоку относительно нацеливающего поток выхлопных газов устройства.
Другой пример включает устройство для дополнительной очистки выбросов выхлопных газов, который содержит по меньшей мере один кожух, определяющий камеру разложения, находящуюся в жидкостной связи с камерой с носителем катализатора, причем в камере с носителем катализатора помещен катализатор, а камера разложения расположена выше по потоку относительно камеры с носителем катализатора, причем кожух содержит впускное отверстие в камеру разложения и отверстие для восстановителя ниже по потоку относительно впускного отверстия для обеспечения потока восстановителя в камеру разложения; и направляющее поток выхлопных газов устройство, расположенное, по меньшей мере, частично во впускном отверстии, причем направляющее поток выхлопных газов устройство выполнено относительно впускного отверстия так, чтобы направлять первую часть потока выхлопных газов вдоль первого пути потока, который проходит через направляющее поток выхлопных газов устройство, в камеру разложения, а вторую часть потока выхлопных газов - вдоль второго пути потока, который проходит вокруг направляющего поток выхлопных газов устройства, в камеру разложения.
Согласно одному усовершенствованию устройства направляющее поток выхлопных газов устройство соединено с и размещено внутри на расстоянии от внутреннего пространства впускного отверстия при помощи множества скоб для определения второго пути потока. Согласно дополнительному усовершенствованию направляющее поток выхлопных газов устройство определяет сужающуюся наружу конфигурацию первого пути потока в направлении потока выхлопных газов в камере разложения. Согласно другому усовершенствованию направляющее поток выхлопных газов устройство определяет первую прорезь, ориентированную в направлении отверстия для восстановителя, и прорезь проходит между первым путем потока и вторым путем потока. Согласно еще одному усовершенствованию направляющее поток выхлопных газов устройство определяет вторую прорезь напротив первой прорези, причем как первая, так и вторая прорези проходят между первым и вторым путями потока. Согласно еще одному дополнительному усовершенствованию направляющее поток выхлопных газов устройство определяет форму усеченного конуса, который ориентирован таким образом, чтобы расширяться в направлении потока выхлопных газов в камеру разложения.
Согласно еще одному дополнительному усовершенствованию направляющее поток выхлопных газов устройство содержит внутренний торец, ориентированный в направлении камеры разложения, и обращенный в противоположную сторону наружный торец и прорезь, которая проходит через стенку направляющего поток выхлопных газов устройства от внутреннего торца к наружному торцу, причем прорезь ориентирована в направлении отверстия для восстановителя. Направляющее поток выхлопных газов устройство содержит первый фрагмент стенки и второй фрагмент стенки, причем первый торец как первого, так и второго фрагментов стенки отделен прорезью, а противоположный второй торец первого и второго фрагментов стенки отделен второй прорезью. Согласно еще одному дополнительному усовершенствованию направляющее поток выхлопных газов устройство выполнено с возможностью направления потока выхлопных газов в направлении отверстия для восстановителя. Согласно еще одним дополнительным усовершенствованиям камера разложения и камера с носителем катализатора ограничены общим кожухом или отдельными кожухами.
Согласно другому варианту осуществления устройства для получения потока выхлопных газов устройство содержит по меньшей мере один кожух, ограничивающий камеру разложения, находящуюся в жидкостной связи с камерой с носителем катализатора, причем камера с носителем катализатора вмещает катализатор, а камера разложения расположена выше по потоку относительно камеры с носителем катализатора, причем кожух содержит впускное отверстие в камеру разложения и отверстие для восстановителя ниже по потоку относительно впускного отверстия для обеспечения потока восстановителя в камеру разложения; и направляющее поток выхлопных газов устройство, расположенное, по меньшей мере, частично во впускном отверстии, причем направляющее поток выхлопных газов устройство содержит корпус в форме усеченного конуса, который расширяется в направлении потока выхлопных газов, и корпус содержит по меньшей мере одну прорезь, образующую боковое отверстие корпуса, ориентированное в направлении отверстия для восстановителя.
Согласно усовершенствованию варианта осуществления корпус содержит вторую прорезь, образующую второе боковое отверстие напротив бокового отверстия. Согласно дополнительному усовершенствованию варианта осуществления корпус образован первым и вторым фрагментами стенки, которые проходят между боковыми отверстиями.
Настоящее изобретение было подробно показано и описано на фигурах и в приведенном выше описании исключительно в качестве примера без ограничительного характера, также следует понимать, что были описаны и показаны только некоторые приведенные в качестве примера варианты осуществления и что все изменения и модификации также подпадают под объем правовой охраны настоящего изобретения.
Следует понимать, что использование в приведенном выше описании таких выражений, как предпочитаемый, предпочтительно, предпочтительный или более предпочтительный, указывает на то, что признак, описанный такими выражениями, может являться более желательным, однако может не являться необходимым, а варианты осуществления, не описанные с применением таких выражений, подпадают под объем настоящего изобретения, определяемого нижеследующей формулой изобретения. Использование в формуле изобретения форм единственного числа, а также выражений «по меньшей мере один» или «по меньшей мере один участок» не ограничивает объем формулы изобретения только одним объектом, если другое явно не указано формуле изобретения. Использование выражения «по меньшей мере участок» и/или «участок» означает, что элемент может содержать часть и/или весь элемент, если явно не указано другое.

Claims (30)

1. Система, содержащая:
двигатель внутреннего сгорания, производящий поток выхлопных газов;
систему восстановителя, содержащую источник восстановителя;
блок дополнительной очистки, соединенный с двигателем для приема потока выхлопных газов от двигателя, причем блок дополнительной очистки содержит:
камеру разложения, соединенную с источником восстановителя для получения из него восстановителя, причем камера разложения содержит впускное отверстие выше по потоку относительно соединения с источником восстановителя;
катализатор ниже по потоку относительно камеры разложения и
направляющее поток выхлопных газов устройство во впускном отверстии, причем направляющее поток выхлопных газов устройство выполнено с возможностью определения первого пути потока выхлопных газов через направляющее поток выхлопных газов устройство и второго пути потока выхлопных газов между наружной стенкой направляющего поток выхлопных газов устройства и впускным отверстием.
2. Система по п. 1, в которой система восстановителя содержит расходный резервуар для восстановителя для хранения источника восстановителя и распылитель восстановителя, соединенный с расходным резервуаром, причем распылитель восстановителя выполнен с возможностью впрыска восстановителя в камеру разложения ниже по потоку относительно направляющего поток выхлопных газов устройства.
3. Система по п. 1, в которой направляющее поток выхлопных газов устройство выполнено с возможностью направления потока выхлопных газов в направлении соединения с источником восстановителя.
4. Система по п. 1, в которой направляющее поток выхлопных газов устройство содержит корпус в форме усеченного конуса, который расширяется в направлении потока выхлопных газов.
5. Система по п. 4, в которой корпус содержит по меньшей мере одну прорезь, образующую боковое отверстие корпуса, ориентированное в направлении отверстия для восстановителя.
6. Система по п. 5, в которой корпус содержит вторую прорезь, образующую второе боковое отверстие напротив бокового отверстия.
7. Система по п. 6, в которой корпус образован первым и вторым фрагментами стенки, которые проходят между боковыми отверстиями.
8. Устройство для дополнительной очистки для приема потока выхлопных газов, содержащее:
по меньшей мере один кожух, ограничивающий камеру разложения, находящуюся в жидкостной связи с камерой с носителем катализатора, причем камера с носителем катализатора вмещает катализатор, а камера разложения расположена выше по потоку относительно камеры с носителем катализатора, кожух содержит впускное отверстие в камеру разложения и отверстие для восстановителя ниже по потоку относительно впускного отверстия для обеспечения потока восстановителя в камеру разложения; и
направляющее поток выхлопных газов устройство, расположенное, по меньшей мере, частично во впускном отверстии, причем направляющее поток выхлопных газов устройство выполнено относительно впускного отверстия для направления первой части потока выхлопных газов вдоль первого пути потока, который проходит через направляющее поток выхлопных газов устройство, в камеру разложения и второй части потока выхлопных газов - вдоль второго пути потока, который проходит вокруг направляющего поток выхлопных газов устройства, в камеру разложения.
9. Устройство для дополнительной очистки по п. 8, в котором направляющее поток выхлопных газов устройство соединено с и размещено внутри на расстоянии от внутренней поверхности впускного отверстия при помощи множества скоб для определения второго пути потока.
10. Устройство для дополнительной очистки по п. 8, в котором направляющее поток выхлопных газов устройство определяет суженную наружу конфигурацию для первого пути потока в направлении потока выхлопных газов в камеру разложения.
11. Устройство для дополнительной очистки по п. 8, в котором направляющее поток выхлопных газов устройство определяет первую прорезь, ориентированную в направлении отверстия для восстановителя, и прорезь проходит между первым путем потока и вторым путем потока.
12. Устройство для дополнительной очистки по п. 11, в котором направляющее поток выхлопных газов устройство определяет вторую прорезь напротив первой прорези, причем как первая, так и вторая прорези проходят между первым и вторым путями потока.
13. Устройство для дополнительной очистки по п. 8, в котором направляющее поток выхлопных газов устройство определяет форму усеченного конуса, который ориентирован расширением в направлении потока выхлопных газов в камеру разложения.
14. Устройство для дополнительной очистки по п. 8, в котором направляющее поток выхлопных газов устройство содержит внутренний торец, ориентированный в направлении камеры разложения, и противоположно направленный наружный торец, и прорезь, которая проходит через стенку направляющего поток выхлопных газов устройства от внутреннего торца к наружному торцу, причем прорезь ориентирована в направлении отверстия для восстановителя.
15. Устройство для дополнительной очистки по п. 14, в котором направляющее поток выхлопных газов устройство содержит первый фрагмент стенки и второй фрагмент стенки, причем первый торец как первого, так и второго фрагментов стенки разделены прорезью, а противоположный второй торец первого и второго фрагментов стенки разделены второй прорезью.
16. Устройство для дополнительной очистки по п. 8, в котором направляющее поток выхлопных газов устройство выполнено с возможностью направления потока выхлопных газов в направлении отверстия для восстановителя.
17. Устройство для дополнительной очистки по п. 8, в котором камера разложения и камера с носителем катализатора ограничены общим кожухом.
18. Устройство для дополнительной очистки для приема потока выхлопных газов, содержащее:
по меньшей мере один кожух, ограничивающий камеру разложения, находящуюся в жидкостной связи с камерой с носителем катализатора, причем камера с носителем катализатора вмещает катализатор, а камера разложения расположена выше по потоку относительно камеры с носителем катализатора, кожух содержит впускное отверстие в камеру разложения и отверстие для восстановителя ниже по потоку относительно впускного отверстия для обеспечения потока восстановителя в камеру разложения; и
направляющее поток выхлопных газов устройство, расположенное, по меньшей мере, частично во впускном отверстии, причем направляющее поток выхлопных газов устройство содержит корпус в форме усеченного конуса, который расширяется в направлении потока выхлопных газов, и корпус содержит по меньшей мере одну прорезь, образующую боковое отверстие корпуса, ориентированное в направлении отверстия для восстановителя.
19. Устройство для дополнительной очистки по п. 18, в котором корпус содержит вторую прорезь, образующую второе боковое отверстие напротив бокового отверстия.
20. Устройство для дополнительной очистки по п. 19, в котором корпус образован первым и вторым фрагментами стенки, которые проходят между боковыми отверстиями.
RU2014140113A 2013-10-10 2014-10-03 Система и устройство для уменьшения образования отложений восстановителя в системах для дополнительной очистки выхлопов RU2643260C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/050,614 2013-10-10
US14/050,614 US9057312B2 (en) 2013-10-10 2013-10-10 System and apparatus for reducing reductant deposit formation in exhaust aftertreatment systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014140113A RU2014140113A (ru) 2016-04-20
RU2643260C2 true RU2643260C2 (ru) 2018-01-31

Family

ID=51687848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014140113A RU2643260C2 (ru) 2013-10-10 2014-10-03 Система и устройство для уменьшения образования отложений восстановителя в системах для дополнительной очистки выхлопов

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9057312B2 (ru)
EP (1) EP2860369B1 (ru)
CN (1) CN104564262B (ru)
RU (1) RU2643260C2 (ru)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008001547U1 (de) 2007-07-24 2008-04-10 Emcon Technologies Germany (Augsburg) Gmbh Baugruppe zur Einbringung eines Reduktionsmittels in die Abgasleitung einer Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine
WO2015012829A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer with swirl box for a vehicle exhaust system
CN106414931B (zh) 2014-06-03 2019-06-28 佛吉亚排放控制技术美国有限公司 混合器与计量给料器锥形件的组件
WO2016111701A1 (en) * 2015-01-09 2016-07-14 Cummins Emission Solutions, Inc. Selective catalytic reduction with integrated decomposition chamber with exhaust flow swirl generating design
DE102015201193B3 (de) * 2015-01-23 2016-06-30 Continental Automotive Gmbh Abgasreinigungskomponente zur Reinigung der Abgase einer Verbrennungskraftmaschine
US9726064B2 (en) 2015-04-30 2017-08-08 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer for use in a vehicle exhaust system
US9714598B2 (en) 2015-04-30 2017-07-25 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer with integrated doser cone
US9828897B2 (en) 2015-04-30 2017-11-28 Faurecia Emissions Control Technologies Usa, Llc Mixer for a vehicle exhaust system
US9719397B2 (en) * 2015-04-30 2017-08-01 Faurecia Emissions Control Technologies Usa, Llc Mixer with integrated doser cone
KR102414068B1 (ko) 2016-10-21 2022-06-28 포레시아 이미션스 컨트롤 테크놀로지스, 유에스에이, 엘엘씨 환원제 혼합기
US10337380B2 (en) 2017-07-07 2019-07-02 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer for a vehicle exhaust system
US11181027B2 (en) 2018-04-02 2021-11-23 Cummins Emission Solutions Inc. Aftertreatment system including noise reducing components
US10316721B1 (en) 2018-04-23 2019-06-11 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc High efficiency mixer for vehicle exhaust system
US10287948B1 (en) 2018-04-23 2019-05-14 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc High efficiency mixer for vehicle exhaust system
US11486289B2 (en) 2018-07-03 2022-11-01 Cummins Emission Solutions Inc. Body mixing decomposition reactor
US10787946B2 (en) 2018-09-19 2020-09-29 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Heated dosing mixer
EP4245972A1 (en) 2022-03-18 2023-09-20 Winterthur Gas & Diesel Ltd. Exhaust gas after treatment device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100005791A1 (en) * 2008-07-11 2010-01-14 Ranganathan Raj P Nozzle Diffuser Mixer
US20110258989A1 (en) * 2009-01-16 2011-10-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification apparatus for internal combustion engine
WO2012047159A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 Scania Cv Ab (Publ) Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine
RU2011116121A (ru) * 2008-09-24 2013-02-20 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Система снижения токсичности отработавших газов дизельных двигателей

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4054418A (en) 1975-11-10 1977-10-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Catalytic abatement system
US6722123B2 (en) 2001-10-17 2004-04-20 Fleetguard, Inc. Exhaust aftertreatment device, including chemical mixing and acoustic effects
US6745562B2 (en) * 2002-09-16 2004-06-08 Kleenair Systems, Inc. Diverter for catalytic converter
JP2004316428A (ja) * 2003-02-26 2004-11-11 Ngk Insulators Ltd 排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法およびプログラム
JP4082347B2 (ja) * 2003-12-18 2008-04-30 トヨタ自動車株式会社 プラズマインジェクター及び排ガス浄化システム
WO2006009056A1 (ja) 2004-07-16 2006-01-26 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. エンジンの排気浄化装置
US8463529B2 (en) * 2004-09-17 2013-06-11 Eaton Corporation System and method of operating internal combustion engines at fuel rich low-temperature- combustion mode as an on-board reformer for solid oxide fuel cell-powered vehicles
US8173088B2 (en) * 2010-02-24 2012-05-08 International Engine Intellectual Property Company, Llc Method, system and apparatus for liquid injection into a gas system
US20070144158A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Girard James W Exhaust dispersion device
US7748212B2 (en) 2007-03-09 2010-07-06 Cummins Filtration Ip, Inc. Exhaust aftertreatment system with flow distribution
US7908845B2 (en) * 2007-04-16 2011-03-22 GM Global Technology Operations LLC Mixing apparatus for an exhaust after-treatment system
JP4978344B2 (ja) * 2007-07-03 2012-07-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気燃料添加制御装置
JP2009185624A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Nissan Motor Co Ltd 動力機関の燃料改質装置及び燃料改質方法
JP5053163B2 (ja) * 2008-04-28 2012-10-17 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
CN201314265Y (zh) * 2008-09-04 2009-09-23 李媺莹 节能减排纤维套件
US8240137B2 (en) 2009-10-27 2012-08-14 Cummins Filtration Ip, Inc. Reductant injection and decomposition system
US8683790B2 (en) * 2009-11-10 2014-04-01 GM Global Technology Operations LLC Nozzle diffuser mixer
WO2011087527A1 (en) * 2010-01-12 2011-07-21 Donaldson Company, Inc. Flow device for exhaust treatment system
US8438839B2 (en) 2010-10-19 2013-05-14 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Exhaust gas stream vortex breaker
US20120151902A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Caterpillar Inc. Biased reductant mixer
US8756921B2 (en) 2011-01-10 2014-06-24 Paccar Inc Reductant delivery device
US8677738B2 (en) * 2011-09-08 2014-03-25 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Pre-injection exhaust flow modifier

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100005791A1 (en) * 2008-07-11 2010-01-14 Ranganathan Raj P Nozzle Diffuser Mixer
RU2011116121A (ru) * 2008-09-24 2013-02-20 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Система снижения токсичности отработавших газов дизельных двигателей
US20110258989A1 (en) * 2009-01-16 2011-10-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification apparatus for internal combustion engine
WO2012047159A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 Scania Cv Ab (Publ) Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014140113A (ru) 2016-04-20
US20150101318A1 (en) 2015-04-16
EP2860369B1 (en) 2018-12-05
US9057312B2 (en) 2015-06-16
CN104564262A (zh) 2015-04-29
EP2860369A1 (en) 2015-04-15
CN104564262B (zh) 2018-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2643260C2 (ru) Система и устройство для уменьшения образования отложений восстановителя в системах для дополнительной очистки выхлопов
US10188994B2 (en) Method, apparatus and system for aftertreatment of exhaust gas
US11465108B2 (en) Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment
US7776280B2 (en) Method and apparatus for selective catalytic reduction of NOx
US8800275B2 (en) Mounting assembly for a reductant injector
JP5610120B2 (ja) エンジンの排気浄化装置
US20120124983A1 (en) Exhaust system having reductant nozzle flow diverter
CN111691960A (zh) 内燃机的排气***
WO2011087550A2 (en) Exhaust system having an aftertreatment module
US9677440B2 (en) Aftertreatment system incorporating hydrolysis catalyst with particulate filtration and SCR
US8850801B2 (en) Catalytic converter and muffler
GB2512896A (en) A mixer module and an emissions cleaning module
US20090084088A1 (en) Exhaust gas purifying system
US9957868B2 (en) Centerline injection system for liquid-only reductant delivery
US20130152555A1 (en) Fluid injection lance with balanced flow distribution
EP3489480B1 (en) Scr mixer and scr device comprising same
US9470132B2 (en) Compact radial exterior exhaust assisted decomposition reactor pipe
CN111742123B (zh) 用于配量液态的废气后处理剂的废气后处理装置
US20140260198A1 (en) Exhaust aftertreatment system
EP3992442B1 (en) Exhaust gas purification device, flow path forming member, and tubular member
EP3670857B1 (en) Efficient mixing of gases in an exhaust aftertreatment system
US10794252B1 (en) Direct spray exhaust mixer system
TW202136637A (zh) 排氣脫硝裝置