[發(fā)明專利]混合裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980015272.X
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN111771044B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K-H·舍費爾
• 申請（專利權(quán)）人: AVL李斯特有限公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N3/20;F01N13/08;B01F25/40;B01F25/30;B01F23/213
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 胡曉萍

本發(fā)明涉及一種具有至少一個輸送氣體的氣體管道(4)的混合裝置(101)，其中，至少一個用于噴射液體的噴射裝置(40)被分配給混合裝置(101)，并且至少一個第一引導(dǎo)元件(1、1'、1”)設(shè)置在噴射裝置(40)下游，該噴射裝置伸入到氣體管道(4)中的氣流中。附加地，至少有一些氣體轉(zhuǎn)向進入緊鄰第一引導(dǎo)元件(1、1'、1”)下游的至少一個凸起(3、3'、3”)，并且氣體管道(4)具有位于氣體管道(4)的管道壁中、緊鄰第一引導(dǎo)元件(1、1'、1”)下游的至少一個凸起(3、3'、3”)。本發(fā)明還涉及一種用于混合氣體或氣體混合物的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合裝置，所述混合裝置具有至少一個氣體輸送氣體管道，其中，與混合裝置關(guān)聯(lián)有至少一個用于噴射液體的噴射裝置，并且在噴射裝置下游設(shè)置有至少一個第一引導(dǎo)元件，該第一引導(dǎo)元件伸入氣體管道的氣流中。

此外，本發(fā)明涉及一種用于混合氣體或氣體混合物的方法，其中，氣體或氣體混合物在至少一個氣體管道中被引導(dǎo)，并且液體從噴射裝置被噴射到氣體管道中，其中，氣體或氣體混合物由至少一個第一引導(dǎo)元件至少部分地偏轉(zhuǎn)到噴射裝置下游。

背景技術(shù)

混合裝置在機械工程中用于各種應(yīng)用場合，例如，用于內(nèi)燃機的排氣氣體后處理系統(tǒng)，或者根據(jù)燃料用于燃料電池中的預(yù)熱單元。對于排氣氣體后處理，尤其是車輛的內(nèi)燃機的排氣氣體后處理，往往使用液體添加劑，將其噴入到排氣管道中以與排氣氣體反應(yīng)。尿素溶液尤其已經(jīng)被建立用于含氮化合物、諸如氮氧化物之類的分解，該分解與用于柴油機排氣氣體的選擇性催化反應(yīng)的SCR催化轉(zhuǎn)化器(“選擇性催化反應(yīng)”)有關(guān)。以下是非常重要的：添加劑在排氣氣體中的最佳分布、其與排氣氣體的混合以及防止添加劑在所噴射的排氣管道中沉積。特別是對于尿素溶液，存在尿素在管道壁上結(jié)晶的風(fēng)險。這增加了流動阻力，或者尿素晶體可能導(dǎo)致下游部件的損壞。

US 2015/0059319 A1描述了一種混合裝置，其中，引導(dǎo)元件在噴射點下游伸入排氣管道中。這些引導(dǎo)元件用于使排氣氣體轉(zhuǎn)向、渦旋和混合。然而，缺點是添加劑的沉積物會在引導(dǎo)元件的向后氣流中累積，其不能再次取出或僅能困難地去除，這會導(dǎo)致添加劑在管道壁上的固化和結(jié)晶。

US 2014/0230419 A1教導(dǎo)了一種替代方案，其在管道壁中提供了凸起，這些凸起用于引起排氣氣體的混合或渦旋。然而，湍流通常不夠強到足以實現(xiàn)排氣氣體的或排氣氣體與添加劑的最佳混合。此外，在周圍流動性不強，因此溫度較低的凸起中，可能出現(xiàn)不會再次完全蒸發(fā)的沉積物。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于排氣氣體后處理的混合裝置或方法，其實現(xiàn)了氣體或氣體混合物改善的混合以及氣體或氣體混合物與液體改善的混合。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過上述混合裝置來解決，其中，緊鄰第一引導(dǎo)元件下游的氣體管道在氣體管道的管道壁中具有至少一個凸起。換而言之，至少一部分排氣氣體在緊鄰第一引導(dǎo)元件下游的至少一個凸起中附加地偏轉(zhuǎn)。這一方面使得氣體或氣體混合物的均勻化，另一方面引起與所噴射的液體的混合。

術(shù)語“下游”在此應(yīng)關(guān)于在按規(guī)定使用混合裝置時在氣體通道中被導(dǎo)引的氣體或氣體混合物的流動方向來理解。

在本公開的上下文中，“凸起”理解為氣體管道的外壁的變形，其增加了氣體管道的直徑。因此，凸起相對于氣體管道徑向向外延伸，而與氣體管道的橫截面的形狀無關(guān)。

“緊鄰”是指第一引導(dǎo)元件與凸起的相鄰設(shè)置，使得凸起與第一導(dǎo)向元件直接相鄰。這允許氣體或氣體混合物附加地被偏轉(zhuǎn)，這在氣流中產(chǎn)生湍流并帶來更好的混合。第一引導(dǎo)元件和凸起形成循環(huán)空間，至少部分氣體可以在該循環(huán)空間中循環(huán)。這引起沿著凸起、逆著氣體的主流動方向并且朝向第一引導(dǎo)元件的逆流，由此，沉積的液體被引導(dǎo)到第一引導(dǎo)元件上。