[發(fā)明專利]具有混合和/或蒸發(fā)裝置的廢氣設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310361556.9
• 申請(qǐng)日: 2013-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103628958A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·卡爾沃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 埃貝斯佩歇排氣技術(shù)有限責(zé)任兩合公司
• 主分類號(hào): F01N3/28
• 分類號(hào): F01N3/28
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 俞海舟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于尤其是機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)的廢氣設(shè)備的混合和/或蒸發(fā)裝置。本發(fā)明還涉及一種裝有這種裝置的廢氣設(shè)備。

背景技術(shù)

通常，內(nèi)燃機(jī)的廢氣設(shè)備裝有用于凈化或后處理由內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣的裝置。在此可需要將液態(tài)離析物加入廢氣流中、在廢氣流中蒸發(fā)離析物并使其與廢氣混合。例如可需要在氧化催化器上游向廢氣流中混入燃料，以便通過(guò)燃料在氧化催化器中的放熱反應(yīng)來(lái)加熱廢氣流。然后被加熱的廢氣流可在氧化催化器下游用于將另一廢氣后處理裝置如另一催化器或顆粒過(guò)濾器加熱到運(yùn)行溫度或者說(shuō)再生溫度上。另外已知SCR系統(tǒng)，其以選擇性催化還原法工作并且裝有SCR催化器，SCR催化器吸收廢氣流中的NO_X。

為了實(shí)現(xiàn)廢氣設(shè)備的盡可能節(jié)省空間的方案，氧化催化器和SCR催化器可平行地并排設(shè)置。氧化催化器流出側(cè)的端部和SCR催化器流入側(cè)的端部在此情況下通過(guò)廢氣設(shè)備的被稱為漏斗或混合室的部分彼此連接，使得廢氣流動(dòng)在氧化催化器之后并且在SCR催化器之前分別轉(zhuǎn)向90°。

在SCR催化器上游在混合室的區(qū)域中向廢氣流中供應(yīng)適合的還原劑如氨或尿素、優(yōu)選尿素水溶液作為離析物。在SCR催化器中氨使得結(jié)合的氮氧化物轉(zhuǎn)化成氮?dú)夂退?/p>

對(duì)于所有以液態(tài)形式被供應(yīng)到廢氣流中的離析物而言，只有在液態(tài)離析物的輸入位置和離析物的消耗位置之間實(shí)現(xiàn)離析物的充分蒸發(fā)以及氣態(tài)離析物與廢氣流的充分混合，才能令人滿意地達(dá)到希望的效果。為此目的，使用開(kāi)頭提到的混合和/或蒸發(fā)裝置，該裝置在廢氣流動(dòng)路徑上設(shè)置在離析物的輸入位置和離析物的消耗位置之間。然而，在廢氣設(shè)備的上述實(shí)施方式中對(duì)于還原劑的蒸發(fā)和混合在氧化催化器和SCR催化器之間僅提供相對(duì)短的混合室，這加大了還原劑在到達(dá)SCR催化器中之前完全蒸發(fā)和徹底混合的難度。

另外，通常通過(guò)噴嘴加入還原劑，該噴嘴將還原劑作為擴(kuò)寬的錐形噴束噴入廢氣流中。因此一部分還原劑并未準(zhǔn)確地在流動(dòng)方向上進(jìn)入廢氣流中，而是以一個(gè)方向分量向廢氣設(shè)備的壁方向運(yùn)動(dòng)。由于混合室具有相對(duì)扁的流動(dòng)橫截面，所以在還原劑蒸發(fā)之前液滴可能碰撞到混合室的壁上并構(gòu)成壁膜。還原劑很難再次從這種壁膜返回廢氣流中并被蒸發(fā)和混合。另外，通過(guò)將還原劑在氧化催化器之后直接加入廢氣流中來(lái)提供盡可能長(zhǎng)的用于蒸發(fā)和混合還原劑的流動(dòng)路徑額外有利于形成壁膜。在該區(qū)域中，廢氣流動(dòng)如上所述轉(zhuǎn)向90°，由此可額外出現(xiàn)離心力，該離心力可能將液滴甩到混合室的壁上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明著手解決下述問(wèn)題：為開(kāi)頭所提類型的裝置或裝有該裝置的廢氣設(shè)備提供一種改進(jìn)的或至少是另一種實(shí)施方式，該實(shí)施方式的特點(diǎn)在于更簡(jiǎn)單和因此更廉價(jià)的結(jié)構(gòu)。另外應(yīng)在盡可能小的廢氣背壓下實(shí)現(xiàn)離析物與廢氣的更好的混合并避免壁膜的形成。

該任務(wù)在本發(fā)明中尤其是通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)方案來(lái)解決。有利的實(shí)施方式為從屬權(quán)利要求的技術(shù)方案。

本發(fā)明所基于的基本思想在于，為混合和/或蒸發(fā)裝置裝配支承體，該支承體在周邊方向上包圍所述裝置的橫向于裝置軸向方向延伸的、扁的可通流橫截面。支承體因此定義細(xì)長(zhǎng)的或者說(shuō)扁的橫截面，而非圓形橫截面，因而支承體具有兩個(gè)彼此相對(duì)置的長(zhǎng)的側(cè)壁和兩個(gè)彼此相對(duì)置的短的側(cè)壁，短的側(cè)壁分別將兩個(gè)長(zhǎng)的側(cè)壁彼此連接。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明提出的具有扁的橫截面的支承體方案，可在一個(gè)長(zhǎng)的側(cè)壁的至少一個(gè)軸向端部上并列設(shè)置一排多個(gè)導(dǎo)向葉片，所述導(dǎo)向葉片向另一長(zhǎng)的側(cè)壁方向突起并且相對(duì)于軸向方向以一個(gè)迎角傾斜。通過(guò)該結(jié)構(gòu)方式，導(dǎo)向葉片橫向于軸向方向延伸并且另外既橫向于軸向方向又橫向于其縱向方向并列設(shè)置。該裝置的軸向方向在此平行于廢氣通過(guò)裝置的主流動(dòng)方向。該主流動(dòng)方向在此不考慮可通流橫截面中的流動(dòng)轉(zhuǎn)向、橫向流動(dòng)、回流、漩渦和類似情況。因此，在相應(yīng)的長(zhǎng)的側(cè)壁的一個(gè)軸向端部上形成一排并列設(shè)置的、尤其是彼此平行延伸的導(dǎo)向葉片，所述導(dǎo)向葉片分別引起向一個(gè)短的側(cè)壁方向的流動(dòng)轉(zhuǎn)向。長(zhǎng)的側(cè)壁在此不同程度地在軸向方向上延伸，由此產(chǎn)生長(zhǎng)的側(cè)壁的軸向端部的分級(jí)布置。

通過(guò)這種方式混合和/或蒸發(fā)裝置可極好地適應(yīng)混合室中存在的例如可通過(guò)轉(zhuǎn)向90°形成的流動(dòng)過(guò)程。另外借助該裝置可考慮還原劑噴入的各種不同方式。

根據(jù)一種特別有利的實(shí)施方式，第二長(zhǎng)的側(cè)壁的流入側(cè)的軸向端部相對(duì)于第一長(zhǎng)的側(cè)壁的流入側(cè)的軸向端部在軸向方向上逆著流動(dòng)方向錯(cuò)開(kāi)，即設(shè)置在第一長(zhǎng)的側(cè)壁遠(yuǎn)端的軸向端部的下游。