BR112015019613B1 - Arranjo de dosagem e mistura para uso em pós-tratamento de descarga - Google Patents

Abstract

ARRANJO DE DOSAGEM E MISTURA PARA USO EM PÓS-TRATAMENTO DE DESCARGA. Um método para fazer com que fluxo de gás de descarga flua ao menos 270 graus em uma primeira direção em torno de um tubo perfurado utilizando uma placa defletora tendo um corpo principal com uma pluralidade de aberturas de fluxo direto e uma pluralidade de persianas posicionada adjacente às aberturas de fluxo direto. O método inclui defletir uma primeira porção do fluxo de gás de descarga com o corpo principal da placa defletora. O método também inclui permitir que uma segunda porção do fluxo de gás de descarga flua através das aberturas de fluxo direto da placa defletora. O método também deflete a segunda porção do fluxo de gás de descarga em um lado à jusante do corpo principal com as persianas desse modo fazendo com que a segunda porção do fluxo de gás de descarga flua na primeira direção em torno do tubo perfurado.

Description

[001] O presente pedido está sendo depositado em 14 de fevereiro de 2014, como pedido de patente internacional PCT e reivindica prioridade ao pedido provisional US no. De série 61/765.371, depositado em 15 de fevereiro de 2013, cujo pedido é pelo presente incorporado a título de referência na íntegra.

ANTECEDENTES

[002] Veículos equipados com motores de combustão interna (por exemplo, motores a diesel) incluem, tipicamente, sistemas de descarga que têm componentes pós-tratamento como dispositivos catalisadores de redução catalítica seletiva (SCR), dispositivos catalisadores de NOX pobre, ou dispositivos de retenção de NOX pobre para reduzir a quantidade de gases indesejáveis, como óxidos de nitrogênio (NOx) na descarga. Para que esses tipos de dispositivos pós-tratamento funcionem adequadamente, um dosador injeta reagentes, como ureia, amônia, ou hidrocarbonetos, no gás de descarga. À medida que o gás de descarga e os reagentes fluem através do dispositivo pós-tratamento, o gás de descarga e reagentes convertem os gases indesejáveis, como NOx, em gases mais aceitáveis, como nitrogênio e água. Entretanto, a eficiência do sistema pós-tratamento depende de quão uniformemente os reagentes são misturados com os gases de descarga. Portanto, há necessidade de um dispositivo de fluxo que forneça uma mistura uniforme de gases de descarga e reagentes.

[003] Dispositivos de tratamento de descarga SCR focam na redução de óxidos de nitrogênio. Em sistemas SCR, um redutor (por exemplo, solução de ureia aquosa) é dosado no fluxo de descarga. O redutor reage com óxidos de nitrogênio enquanto passa através de um substrato SCR para reduzir os óxidos de nitrogênio em nitrogênio e água. Quando ureia aquosa é usada como redutor, a ureia aquosa é convertida em amônia que, por sua vez, reage com os óxidos de nitrogênio para converter os óxidos de nitrogênio em nitrogênio e água. Dosagem, mistura e evaporação de solução de ureia aquosa podem ser desafiadoras porque a ureia e subprodutos a partir da reação de ureia com amônia pode formar depósitos nas superfícies dos dispositivos pós-tratamento. Tais depósitos podem acumular ao longo do tempo e parcialmente bloquear ou de outro modo perturbar o fluxo de descarga eficaz através do dispositivo pós-tratamento.

SUMÁRIO

[004] Um aspecto da presente revelação refere-se a um método para dosar e misturar gás de descarga em pós-tratamento de descarga. Outro aspecto da presente revelação refere-se a uma unidade de dosagem e mistura para uso em pós-tratamento de descarga. Mais especificamente, a presente revelação refere-se a uma unidade de dosagem e mistura incluindo uma placa defletora configurada para orientar fluxo de gás de descarga para fluir em torno de um tubo de mistura perfurado para efetivamente misturar e dosar gás de descarga em uma área relativamente pequena.

[005] Um aspecto da revelação inclui um método para fazer com que fluxo de gás de descarga flua pelo menos 270 graus em uma primeira direção em torno de um tubo perfurado utilizando uma placa defletora. A placa defletora tem um corpo principal que define uma pluralidade de aberturas de fluxo direto. A placa defletora também inclui uma pluralidade de persianas posicionados adjacentes às aberturas de fluxo direto. O corpo principal da placa defletora tem um lado à montante e um lado à jusante. Os persianas são posicionados no lado à jusante do corpo principal da placa defletora. O lado à jusante do corpo principal do defletor está voltado em direção ao tubo perfurado. O método inclui defletir uma primeira porção do fluxo de gás de descarga com o lado à montante do corpo principal da placa defletora desse modo fazendo com que a primeira porção do fluxo de descarga flua em torno de uma extremidade do corpo principal da placa defletora e em torno do tubo perfurado na primeira direção. O método também inclui permitir que uma segunda porção do fluxo de gás de descarga flua através das aberturas de fluxo direto da placa defletora a partir do lado à montante do corpo principal para o lado à jusante do corpo principal. O método também envolve defletir a segunda porção do fluxo de gás de descarga no lado à jusante do corpo principal com os persianas desse modo fazendo com que a segunda porção do fluxo de gás de descarga flua na primeira direção em torno do tubo perfurado.

[006] Uma variedade de aspectos adicionais será exposta na descrição que segue. Esses aspectos podem se referir a características individuais e a combinações de características. Deve ser entendido que tanto a descrição geral acima como a seguinte descrição detalhada são exemplares e explanatórias somente e não são restritivas dos conceitos amplos sobre os quais as modalidades reveladas aqui são baseadas.

DESENHOS

[007] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma unidade de dosagem e mistura tendo características que são exemplos de aspectos inventivos de acordo com os princípios da presente revelação;

[008] A figura 2 é uma vista em perspectiva lateral da unidade de dosagem e mistura da figura 1 com componentes interiores visíveis;

[009] A figura 3 é uma vista lateral da unidade de dosagem e mistura da figura 2;

[010] A figura 4 mostra gás de descarga fluindo através da unidade de dosagem e mistura da figura 3;

[011] A figura 5 é uma vista plana superior do gás de descarga fluindo através da unidade de dosagem e mistura da figura 3;

[012] A figura 6 é uma vista em perspectiva de um defletor de exemplo curvando aproximadamente em torno de um tubo perfurado de exemplo para uso na unidade de dosagem e mistura da figura 2;

[013] A figura 7 é uma vista em perspectiva mostrando um lado à jusante do defletor da figura 6;

[014] A figura 8 é uma vista em elevação lateral do defletor da figura 6;

[015] A figura 9 é uma vista em seção transversal da unidade de dosagem e mistura da figura 2 tomada ao longo da linha 9-9 da figura 3;

[016] A figura 10 é uma vista lateral da unidade de dosagem e mistura da figura 2 com uma placa perfurada disposta entre a entrada e o substrato de tratamento;

[017] A figura 11 é uma vista frontal de um exemplo perfurado adequado para uso na unidade de dosagem e mistura da figura 10; e

[018] A figura 12 mostra gás de descarga fluindo através da unidade de dosagem e mistura da figura 10.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[019] Será feita agora referência em detalhe aos aspectos exemplares da presente revelação que são ilustrados nos desenhos em anexo. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão usados por todos os desenhos para se referir à estrutura igual ou similar.

[020] As figuras 1-5 mostram uma unidade de dosagem e mistura 10 de acordo com os princípios da presente revelação. A unidade de dosagem e mistura 10 inclui um alojamento 12 tendo um corpo de alojamento 30, uma entrada 18, e uma saída 20. Um substrato de tratamento de descarga 50, um tubo perfurado 40, e um defletor 52 são dispostos no alojamento 12 (figura 2). O gás de descarga G flui a partir da entrada 18, através do substrato de tratamento 50, através do defletor 52, e para dentro do tubo 40 (vide a figura 4). O defletor 52 é configurado para orientar o gás de descarga G a fluir em uma direção d (vide a figura 3) em torno do tubo perfurado 40 para aumentar redemoinho no interior do tubo 40. O tubo 40 define a saída 20 da unidade 10.

[021] Como mostrado na figura 3, o corpo de alojamento 30 define um eixo de alojamento central 32 entre uma primeira extremidade 34 e uma segunda extremidade oposta 36. Uma extensão L do corpo de alojamento principal 30 estende ao longo do eixo de alojamento central 32 entre as primeira e segunda extremidades 34, 36 do corpo de alojamento principal 30 (figura 3). A entrada 18 é adjacente à primeira extremidade 34 do corpo de alojamento principal 30 e a saída 20 é adjacente à segunda extremidade 36 do corpo de alojamento principal 30. O substrato de tratamento de descarga 50 é posicionado no corpo de alojamento principal 30 entre a entrada 18 e o tubo perfurado 40. O corpo de alojamento principal 30 define um volume interior V (vide a figura 3) que estende entre um substrato de tratamento de descarga 50 e o tubo perfurado 40. O volume interior V define uma área em seção transversal A que é transversal em relação ao eixo de alojamento central 32 (vide a figura 9).

[022] O tubo perfurado 40 é disposto em direção à segunda extremidade do corpo de alojamento principal 30. Em certas modalidades, a segunda extremidade 36 do corpo de alojamento principal 30 inclui uma porção curva 46 que curva parcialmente em torno do tubo perfurado 40. Como usado aqui, um “tubo perfurado” é um conduto tendo uma pluralidade de furos laterais. O uso do termo “perfurado” não depende do(s) método(s) usado(s) para fazer os furos laterais (isto é, os furos podem ser feitos de qualquer modo e não necessitam ser formados por um processo do tipo perfuração/estampagem). O tubo perfurado 40 define um eixo de tubo 42 alinhado em um ângulo θ em relação ao eixo de alojamento central 32 (vide a figura 5).

[023] A placa defletora 52 é posicionada no volume interior V entre o tubo perfurado 40 e o substrato de tratamento de descarga 50. Em certas modalidades, a placa defletora 52 é separada de e não conectada ao tubo perfurado 40. Como mostrado nas figuras 6-8, a placa defletora 52 inclui um corpo de placa principal 54 tendo um lado à montante 56 que está voltado em direção ao substrato de tratamento de descarga 50 e um lado à jusante 58 que está voltado em direção ao tubo perfurado 40 (vide também a figura 3). Em certas modalidades, o corpo principal 54 da placa defletora 52 estende somente parcialmente em torno do tubo perfurado 40. Em certas modalidades, o corpo principal 54 da placa defletora 52 estende ao longo de menos de cinquenta por cento de uma circunferência do tubo perfurado 40. Em certas modalidades, o corpo principal 54 da placa defletora 52 estende ao longo de menos de um terço de uma circunferência do tubo perfurado 40. Em certas modalidades, o corpo principal 54 da placa defletora 52 estende ao longo de menos de um quarto de uma circunferência do tubo perfurado 40.

[024] Em certas modalidades, o corpo principal 54 da placa defletora 52 tem uma curvatura definida por um arco tendo um raio centrado em uma linha central do tubo perfurado 40. Em algumas modalidades, o lado à montante 56 do corpo principal 54 tem uma curvatura convexa e o lado à jusante 58 do corpo principal 54 tem uma curvatura côncava (vide a figura 8). Em algumas dessas modalidades, as curvaturas convexa e côncava curvam parcialmente em torno do tubo perfurado 40 (vide a figura 3).

[025] O corpo de placa principal 54 define uma pluralidade de aberturas de fluxo direto 60 que estendem através do corpo de placa principal 54 entre os lados à montante e à jusante 56, 58 do corpo de placa principal 54. As aberturas 60 permitem que gás de descarga tratado G flua através do defletor 52 em direção ao tubo 40 (vide as figuras 4 e 5). Em certas modalidades, o tubo perfurado 40 define aberturas circulares 45 e a placa defletora 52 define aberturas retangulares 60. Em certas modalidades, as aberturas 45 do tubo perfurado 40 são menores em área do que as aberturas 60 na placa defletora 52.

[026] De acordo com alguns aspectos da revelação, a placa defletora 52 também inclui uma ou mais persianas 62 posicionadas adjacentes às aberturas de fluxo direto 60 do corpo de placa principal 54. Em algumas implementações, as persianas 62 são dispostas no lado à jusante 58 do corpo de placa 54. Em outras implementações, uma ou mais persianas 62 podem ser posicionadas no lado à montante 56 ou em ambos os lados à montante e à jusante 56, 58 do corpo de placa 54. Em certas modalidades, as persianas 62 têm extremidades de base 63 que são integrais/unitárias com o corpo principal 54 da placa defletora 52. Extremidades livres 65 das persianas 62 estendem lateralmente na direção contrária a partir do corpo de placa principal 54. As persianas 62 orientam o gás G que passa através das aberturas 60 em uma direção de fluxo d (figura 3) em torno do tubo 40. A direção de fluxo d gerada pelas persianas 62 encoraja o gás de descarga em redemoinho G a permanecer no tubo perfurado 40 após o gás de descarga G ter entrado no tubo perfurado 40. O gás tratado G também flui embaixo da borda livre 66 do defletor 52 em direção à porção curva 46 do corpo de alojamento 30, que orienta adicionalmente o gás G em torno do tubo 4 na direção de fluxo d (vide as figuras 4 e 5).

[027] Em certas modalidades, um percurso de fluxo de descarga estende 360 graus em torno da circunferência do tubo perfurado 40, e a placa defletora 52 coincide com somente uma porção do percurso de fluxo. Em certas modalidades um percurso de fluxo de descarga estende 360 graus em torno da circunferência do tubo perfurado 40, e a placa defletora 52 coincide com menos de um terço ou menos de um quarto do percurso de fluxo. Em certas modalidades, o corpo principal 54 da placa defletora 52 curva em torno somente de uma porção da circunferência do tubo perfurado 40. Em certas modalidades, um percurso de fluxo de descarga estende 360 graus em torno da circunferência do tubo perfurado 40, o fluxo de descarga desloca em uma direção rotacional única em torno do tubo perfurado 40 ao longo do percurso de fluxo de descarga, a placa defletora 52 coincide com somente uma primeira porção do percurso de fluxo de descarga, e as persianas 62 encorajam o fluxo na direção rotacional única na primeira porção do percurso de fluxo de descarga e auxiliam a evitar que a descarga saia do tubo perfurado 40 ao longo da primeira porção do percurso de fluxo de descarga. Em certas modalidades, um percurso de fluxo de descarga estende 360 graus em torno da circunferência do tubo perfurado 40, o fluxo de descarga desloca em uma direção rotacional única em torno do tubo perfurado 40 ao longo do percurso de fluxo de descarga, a placa defletora 52 coincide somente com uma primeira porção do percurso de fluxo de descarga, as persianas 62 da placa defletora 52 funcionam como primeiras estruturas de redemoinho que encorajam o fluxo na direção rotacional única na primeira porção do percurso de fluxo de descarga, e uma porção curva 46 de um alojamento externo 30 que curva ao longo de uma porção do tubo perfurado 40 e coincide com uma segunda porção do percurso de fluxo de descarga funciona como uma segunda estrutura de redemoinho que encoraja o fluxo na direção rotacional única na segunda porção do percurso de fluxo de descarga.

[028] Como mostrado nas figuras 4 e 5, uma primeira porção 80 do gás de descarga G fluindo através do alojamento 12 é orientada através da área de fluxo aberto A1 e então na primeira direção rotacional d em torno do tubo perfurado 40 (vide as figuras 4 e 5). A unidade de dosagem e mistura 10 também é configurada de tal modo que também uma segunda porção 82 do fluxo de gás de descarga passa através das aberturas de fluxo direto 60 e é defletida na primeira direção rotacional d em torno do tubo perfurado 40 pelas persianas 62. Em algumas implementações, a segunda porção 82 prossegue pelo menos 180° na primeira direção rotacional d em torno do tubo 40 antes de entrar no tubo 40 através das perfurações. Em certas implementações, a segunda porção 82 prossegue pelo menos 270° na primeira direção rotacional d em torno do tubo 40 antes de entrar no tubo 40 através das perfurações. Em uma modalidade de exemplo, a segunda porção 82 prossegue pelo menos 360° na primeira direção rotacional d em torno do tubo perfurado 40 antes de entrar no tubo 40 através das perfurações.

[029] O corpo de placa principal 54 tem uma borda conectada 64 que é conectada ao interior do corpo de alojamento principal 30. Em algumas implementações, o corpo de placa principal 54 tem uma borda livre 66 que estende através do volume interior V do corpo de alojamento principal 30. Em tais implementações, o corpo de placa principal 54 é dimensionado e moldado para coincidir somente com uma porção da área em seção transversal A do volume interior V de tal modo que uma área de fluxo aberta A1 (vide a figura 9) seja definida entre a borda livre 66 e o interior do corpo de alojamento principal 30. Em algumas modalidades, a borda livre 66 é genericamente paralela ao eixo de tubo 42 (vide a figura 9). Em outras modalidades, a borda livre 66 e o eixo de tubo 42 podem ser inclinados um em relação ao outro.

[030] Em algumas implementações, uma porção do tubo perfurado 40 estende abaixo da borda livre 66 da placa defletora 52 e sobrepõe a área de fluxo aberta A1 (vide a figura 9). Em algumas implementações, entre aproximadamente 10% do tubo perfurado 40 e aproximadamente 50% do tubo perfurado 40 sobrepõem a área de fluxo aberta A1. Em certas implementações, menos de 40% do tubo perfurado 40 sobrepõe à área de fluxo aberta A1. Em certas implementações, menos de 33% do tubo perfurado 40 sobrepõe à área de fluxo aberta A1. Em certas implementações, não menos que 20% do tubo perfurado 40 sobrepõe a área de fluxo aberta A1. Em certas implementações, não menos que 25% do tubo perfurado 40 sobrepõe a área de fluxo aberta A1.

[031] Em outras implementações, o corpo de placa principal 54 do defletor 52 estende totalmente através do volume interior V do corpo de alojamento principal 30. Em tais implementações, o corpo de placa principal 54 define uma abertura separada das aberturas de fluxo direto 60. A abertura estende sobre uma porção significativa da área de superfície do corpo de placa principal 54 para expor ao menos a porção da área em seção transversal A localizada embaixo do tubo 40. Em certas implementações, a abertura também pode estender através de uma porção do tubo 40. Por exemplo, em algumas implementações, a abertura estende sobre aproximadamente 10% a aproximadamente 60% do corpo de placa principal 54. Em certas implementações, a abertura estende sobre aproximadamente 20% até aproximadamente 50% do corpo de placa principal 54. Em certas implementações, a abertura estende sobre não menos que 30% e não mais que 55% do corpo de placa principal 54.

[032] Ainda em outras implementações, primeira e segunda aberturas podem ser definidas no corpo de placa principal 54 separado das aberturas de fluxo direto 60. A primeira abertura alinha com uma porção do tubo perfurado 40. A segunda abertura define a área de fluxo aberta (similar à área de fluxo aberta A1 da figura 9). Em certas implementações, a segunda abertura não sobrepõe com o tubo perfurado 40. Em certas implementações, a primeira abertura estende sobre não mais que 20% do corpo de placa principal 54 e a segunda abertura estende sobre não mais que 30% do corpo de placa principal 54.

[033] Em algumas implementações, a unidade de dosagem e mistura 10 também pode incluir um dispensador de reagente 84 para dispensar reagente 86 no interior do tubo perfurado 40 de tal modo que o reagente 86 seja misturado com o fluxo de gás de descarga no interior do tubo perfurado 40 (vide a figura 5). Os exemplos do reagente incluem, porém não são limitados a, amônia, ureia, ou um hidrocarboneto. Em outras modalidades, o dispensador de reagente 84 pode ser posicionado à montante a partir do tubo perfurado 40 ou à jusante a partir do tubo perfurado 40. O dispensador 84 pode ser alinhado com o eixo central 42 do tubo perfurado 40 de modo a gerar um padrão de pulverização concêntrico em torno do eixo 42.

[034] Em algumas modalidades, um substrato de tratamento 99 é posicionado à jusante a partir do tubo perfurado 40 (vide a figura 5). Substratos de tratamento de exemplo 99 adequados para uso com o tubo 40 incluem, porém não são limitados a, um substrato de catalisador NOx pobre, um substrato SCR, um substrato SCRF (isto é, um revestimento de SCR em um filtro em partículas) e um substrato de retenção de NOx. Em algumas modalidades, o substrato de tratamento é um substrato SCR para tratar NOX e o reagente é selecionado a partir do grupo que consiste em amônia e ureia.

[035] Um dispositivo de catalisador de redução catalítica seletiva (SCR) é tipicamente usado em um sistema de descarga para remover gases indesejáveis como óxidos de nitrogênio (NOx) a partir das emissões do veículo. SCR’s são capazes de converter NOx em nitrogênio e oxigênio em um ambiente rico em oxigênio com o auxílio de reagentes como ureia ou amônia, que são injetados no fluxo de descarga à montante da SCR através do dosador 84. Em modalidades alternativas, outros dispositivos pós-tratamento como dispositivos de catalisador de NOx pobre ou coletores de NOx pobre podem ser usados no lugar do dispositivo de catalisador de SCR, e outros reagentes (por exemplo, hidrocarbonetos) podem ser dispensados pelo dosador.

[036] Um dispositivo de catalisador de NOx pobre também é capaz de converter NOx em nitrogênio e oxigênio. Ao contrário de SCR’s, catalisadores de NOx pobre usam hidrocarbonetos como agentes redutores/reagentes para conversão de NOx em nitrogênio e oxigênio. O hidrocarboneto é injetado no fluxo de descarga à montante do catalisador de NOx pobre. No catalisador de NOx pobre, o NOx reage com os hidrocarbonetos injetados com o auxílio de um catalisador para reduzir o NOx em nitrogênio e oxigênio. Embora os sistemas de tratamento de descarga 400 e 500 sejam descritos como incluindo uma SCR, será entendido que o escopo da presente revelação não é limitado a uma SCR visto que há vários dispositivos de catalisador que podem ser usados de acordo com os princípios da presente revelação.

[037] Os coletores de NOx pobre usam um material como óxido de bário para absorver NOx durante condições de operação de queima pobre. Durante operações ricas em combustível, o NOx é dessorvido e convertido em nitrogênio e oxigênio por reação com hidrocarbonetos na presença de catalisadores (metais preciosos) nos coletores.

[038] Em outras implementações, a unidade de dosagem e mistura 10 pode ser usada para misturar hidrocarbonetos com a descarga para reativar um filtro em partículas diesel (DPF). Em tais implementações, o dispensador de reagente 84 injeta hidrocarbonetos no fluxo de gás no tubo perfurado 40. O gás misturado sai do tubo 40 e é orientado para um catalisador de oxidação diesel à jusante (DOC) no qual os hidrocarbonetos inflamam para aquecer o gás de descarga. O gás aquecido é então orientado para o DPF para queimar material em partículas obstruindo o filtro.

[039] Como mostrado nas figuras 10 e 11, alguns exemplos da unidade de dosagem e mistura 10 também podem incluir uma placa perfurada 105 posicionada no corpo de alojamento principal 30 da unidade de dosagem e mistura 10. Em algumas modalidades, a placa perfurada 105 é posicionada entre a entrada 18 e o substrato de tratamento de descarga 50. Em alguns exemplos, a placa perfurada 105 inclui um corpo de placa plana 107 tendo uma pluralidade de aberturas 109 para distribuir o gás de descarga G no corpo de alojamento principal 30 antes do gás atingir o substrato de tratamento de descarga 50 (figura 12). Em outros exemplos, outros tipos de dispositivos de distribuição de fluxo podem ser utilizados. Ainda em outros exemplos, nenhum dispositivo é posicionado entre a entrada 18 e o substrato de tratamento de descarga 50.

[040] Em uso da unidade de dosagem e mistura 10, descarga entrada no alojamento 12 da unidade de dosagem e mistura 10 através da entrada 18 para dentro do corpo de alojamento principal 30. A partir da entrada 18, o fluxo de descarga G move através da placa perfurada 105 (se utilizada), através do substrato 50 e para dentro do volume interior V do corpo de alojamento 30 (vide a figura 5). No volume interior V, a primeira porção 80 do gás de descarga G flui além da borda livre 66 do corpo principal 54 da placa defletora 52 e através da área aberta A1. Após passar através da área aberta A1, a primeira porção 80 do fluxo de descarga G é dirigida para a porção curva 46 do alojamento 12, que encoraja a primeira porção 80 do fluxo de descarga a fluir na primeira direção rotacional d em torno de um primeiro lado 41 (vide a figura 3) do tubo perfurado 40. Em certas implementações, um pouco do fluxo de gás G pode inicialmente defletir para fora do lado a montante 56 do corpo principal 54 da placa defletora 52 em direção à borda livre 66.

[041] A segunda porção 82 do fluxo de gás de descarga G flui através das aberturas de fluxo direto 60 da placa defletora 52 a partir do lado à montante 56 do corpo principal 54 até o lado à jusante 58 do corpo principal 56. A segunda porção 82 do fluxo de gás de descarga G é defletida no lado à jusante 58 do corpo principal 54 com as persianas 62. Essa deflexão faz com que a segunda porção 82 do fluxo de gás de descarga G flua na primeira direção rotacional d em torno de um segundo lado 43 (vide a figura 3) do tubo perfurado 40. Os primeiro e segundo lados 41, 43 são lados opostos do tubo perfurado 40. Como mostrado na figura 4, o gás de descarga (a combinação das primeira e segunda porções 80, 82) flui pelo menos 270 graus (preferivelmente aproximadamente 360 graus) na primeira direção d em torno do tubo perfurado 40.

[042] O gás de descarga G em redemoinho em torno do tubo perfurado 40 na primeira direção rotacional d entra nas aberturas no tubo perfurado 40 e continua a girar na primeira direção rotacional d no tubo perfurado 40. O dispensador de reagente 84 (vide a figura 5) dispensa reagente 86 para dentro do fluxo de descarga em redemoinho no tubo perfurado 40. O redemoinho do gás de descarga faz com que o reagente 86 seja misturado com o gás de descarga no tubo perfurado 40. O fluxo de descarga então sai do alojamento 12 através da saída 18 definida pelo tubo perfurado 40 e prossegue até o substrato de tratamento de descarga à jusante 99 (vide a figura 5). A mistura pode continuar à medida que o gás de descarga flui a partir do tubo perfurado 40 até o substrato 99.

[043] Várias modificações e alterações nessa revelação tornar-se-ão evidentes para aqueles versados na técnica sem se afastar do escopo e espírito da presente revelação, e deve ser entendido que o escopo dessa revelação não deve ser indevidamente limitado às modalidades ilustrativas expostas aqui.

Claims (18)

1. Método para fazer com que fluxo de gás de descarga flua pelo menos 270 graus em uma primeira direção (d) em torno de um tubo perfurado (40) usando uma placa defletora (52) tendo um corpo principal (54) que define uma pluralidade de aberturas de fluxo direto (60), a placa defletora (52) também incluindo uma pluralidade de persianas (62) posicionadas adjacentes às aberturas de fluxo direto (60), o corpo principal (54) da placa defletora (52) tendo um lado à montante (56) e um lado à jusante (58), as persianas (62) sendo posicionadas no lado à jusante (58) do corpo principal (54) da placa defletora (52) e o lado à jusante (58) do corpo principal (54) da placa defletora (52) voltada em direção ao tubo perfurado (40), o método CARACTERIZADO pelo fato de compreender: defletir uma primeira porção (80) do fluxo de gás de descarga com o lado à montante (56) do corpo principal (54) da placa defletora (52) desse modo fazendo com que a primeira porção (80) do fluxo de gás de descarga flua através de uma área de fluxo aberta (A1) definida pelo menos parcialmente pela placa defletora (52) e em torno do tubo perfurado (40) na primeira direção (d); permitir que uma segunda porção (82) do fluxo de gás de descarga flua através das aberturas de fluxo direto (60) da placa defletora (52) a partir do lado à montante (56) do corpo principal (54) até o lado à jusante (58) do corpo principal (54); e defletir a segunda porção (82) do fluxo de gás de descarga no lado à jusante (58) do corpo principal (54) com as persianas (62) desse modo fazendo com que a segunda porção (82) do fluxo de gás de descarga flua na primeira direção (d) em torno do tubo perfurado (40).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o lado à montante (56) do corpo principal (54) tem uma curvatura convexa e o lado à jusante (58) do corpo principal (54) tem uma curvatura côncava.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que as curvaturas convexa e côncava curvam parcialmente em torno do tubo perfurado (40).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda injetar um reagente (86) em um interior do tubo perfurado (40) de modo que o reagente (86) seja misturado com o fluxo de gás de descarga no interior do tubo perfurado (40).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda reagir o reagente (86) em um substrato de tratamento de NOx (99) posicionado à jusante a partir do tubo perfurado (40).

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato de tratamento de NOx (99) é selecionado a partir do grupo que consiste em um substrato catalisador NOx pobre, um substrato de SCR, um substrato de SCRF e um substrato de retenção de NOx.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato de tratamento de NOx (99) é um substrato de SCR e o reagente (86) é selecionado do grupo que consiste em amônia e ureia.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira porção (80) do fluxo de gás de descarga é maior que a segunda porção (82) do fluxo de gás de descarga.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira porção (80) do fluxo de gás de descarga flui em torno de uma extremidade do corpo principal (54) da placa defletora (52) quando a primeira porção (80) flui através da área de fluxo aberta (A1).

10. Arranjo de dosagem e mistura (10) compreendendo: um alojamento (12) incluindo um corpo de alojamento principal (30) que define um eixo de alojamento central (32), o corpo de alojamento principal (30) tendo um comprimento que se estende ao longo do eixo de alojamento central (32) entre primeira e segunda extremidades opostas do corpo de alojamento principal (30), o alojamento (12) também incluindo uma entrada (18) adjacente à primeira extremidade do corpo de alojamento principal (30) e uma saída (20) adjacente à segunda extremidade do corpo de alojamento principal (30); um tubo perfurado (40) formando a saída (20) do alojamento (12), o tubo perfurado (40) definindo um eixo de tubo (42) alinhado em um ângulo em relação ao eixo de alojamento central (32); um substrato de tratamento de descarga (50) disposto no alojamento (12); o corpo de alojamento principal (30) definindo um volume interior (V) que se estende entre um substrato de tratamento de descarga e o tubo perfurado (40), o volume interior (V) definindo uma área em seção transversal transversa que é transversa em relação ao eixo de alojamento central (32); uma placa defletora (52) posicionada no volume interior (V) entre o tubo perfurado (40) e a entrada (18), a placa defletora (52) tendo um corpo de placa principal (54) tendo um lado à montante (56) que se volta em direção à entrada (18) e um lado à jusante (58) que se volta em direção ao tubo perfurado (40), o corpo de placa principal (54) tendo uma borda conectada (64) que é conectada a um interior do corpo de alojamento principal (30) e uma borda livre (66) que se estende através do volume interior (V) do corpo de alojamento principal (30), o corpo de placa principal (54) sendo dimensionado e moldado para coincidir com somente uma porção da área em seção transversal transversa do volume interior (V) de modo que uma área de fluxo aberta (A1) seja definida entre a borda livre (66) e o interior do corpo de alojamento principal (30); e em que uma primeira porção (80) do fluxo de gás de descarga através do alojamento (12) é direcionado através da área de fluxo aberta (A1) e então em uma primeira direção rotacional (d) em torno do tubo perfurado (40), CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de placa principal (54) define uma pluralidade de aberturas de fluxo direto (60) que se estende através do corpo de placa principal (54) entre os lados à montante e à jusante (56 ,58) do corpo de placa principal (54), a placa defletora (52) também incluindo uma pluralidade de persianas (62) posicionadas adjacentes às aberturas de fluxo direto (60) no lado à jusante (58) do corpo de placa principal (54), e em que uma segunda porção (82) do fluxo de gás de descarga passa através das aberturas de fluxo direto (60) e é defletida na primeira direção rotacional (d) em torno do tubo perfurado (40) pelas persianas (62).

11. Arranjo de dosagem e mistura (10), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de placa principal (54) tem uma primeira dimensão transversal medida em uma primeira orientação que é perpendicular com relação ao eixo de alojamento central (32) e que está compreendida em um plano que inclui o eixo de alojamento central (32) e é perpendicular ao eixo de tubo (42), em que a área em seção transversal transversa do volume interior (V) do corpo de alojamento principal (30) tem uma segunda dimensão transversal medida ao longo da primeira orientação, e em que a primeira dimensão transversal não é maior que 80 por cento da segunda dimensão transversal.

12. Arranjo de dosagem e mistura (10), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um substrato de tratamento de descarga (50) posicionado no corpo de alojamento principal (30), a placa defletora (52) sendo posicionada entre o tubo perfurado (40) e o substrato de tratamento de descarga (50).

13. Arranjo de dosagem e mistura (10), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a área de fluxo aberta (A1) é maior que uma área total definida pelas aberturas de fluxo direto (60).

14. Arranjo de dosagem e mistura (10), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos 10% do tubo perfurado (40) sobrepõe com a área de fluxo aberta (A1).

15. Arranjo de dosagem e mistura (10), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a borda livre (66) é paralela ao eixo de tubo (42).

16. Arranjo de dosagem e mistura (10), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda extremidade do corpo de alojamento principal (30) inclui uma porção curva (45) que curva parcialmente em torno do tubo perfurado (40).

17. Arranjo de dosagem e mistura (10), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um dispensador de reagente (84) para dispensar um reagente (86) em um interior do tubo perfurado (40) de modo que o reagente (86) seja misturado com o fluxo de gás de descarga no interior do tubo perfurado (40).

18. Arranjo de dosagem e mistura (10), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a placa defletora (52) é configurada para fazer com que o fluxo de gás de descarga flua circunferencialmente em uma direção em torno ao menos de 270 graus de um exterior do tubo perfurado (40).

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