CN106164433B - 具有吹灰器的排气处理系统 - Google Patents

具有吹灰器的排气处理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106164433B
CN106164433B CN201480075370.XA CN201480075370A CN106164433B CN 106164433 B CN106164433 B CN 106164433B CN 201480075370 A CN201480075370 A CN 201480075370A CN 106164433 B CN106164433 B CN 106164433B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spray boom
soot blower
gas treatment
exhaust
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201480075370.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106164433A (zh
Inventor
樊高峰
胡波
杜标
黄鸽
迈克尔·戈林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tenneco Automotive Operating Co Inc
Original Assignee
Tenneco Automotive Operating Co Inc
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 Tenneco Automotive Operating Co Inc filed Critical Tenneco Automotive Operating Co Inc
Publication of CN106164433A publication Critical patent/CN106164433A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106164433B publication Critical patent/CN106164433B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/18Exhaust 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
    • F01N3/22Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0093Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0233Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles periodically cleaning filter by blowing a gas through the filter in a direction opposite to exhaust flow, e.g. exposing filter to engine air intake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/18Exhaust 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
    • F01N3/20Exhaust 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
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/24Exhaust 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
    • F01N3/30Arrangements for supply of additional air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/06Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for improving exhaust evacuation or circulation, or reducing back-pressure
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

一种排气处理系统包括直接位于排气处理部件上游的吹灰器。该吹灰器包括空心的第一喷杆,该第一喷杆具有终止于封闭末端的半圆形部分以及被安装在该半圆形部分上的多个喷嘴。该吹灰器包括空心的第二喷杆,该第二喷杆具有终止于封闭末端的半圆形部分以及安装在其半圆形部分上的多个喷嘴。为吹灰器提供压缩气体源以通过这些喷嘴朝排气处理部件喷射空气,从而分散在排气处理部件处的颗粒物质和碳烟。

Description

具有吹灰器的排气处理系统
领域
本披露涉及一种发动机排气处理系统。
背景技术
此部分提供与本披露相关的背景信息,其并不一定是现有技术。
在柴油发动机的运行过程中,颗粒物质和/或碳烟可能产生并被传送至排气流中。为了从排气流中除去颗粒物质和/或碳烟,排气处理系统可以包括柴油机颗粒过滤器(DPF)。DPF被设计成用于从排气流中过滤和除去颗粒物质和/或碳烟。然而,在全世界许多地方可能不要求使用DPF,因此,在这些地方可以省去排气处理系统中DPF的使用。
应理解的是,即使当DPF并入排气处理系统中时,DPF也不一定从排气流中除去全部的颗粒物质和/或碳烟。在这种情况中,剩余的颗粒物质和/或碳烟可能向下游流动并且有可能积聚在其他排气处理部件上。沉积的碳烟可能降低运行效率并且有可能堵塞排气处理部件。因此,可以期望提供一种包括吹灰器的排气处理系统,该吹灰器协助防止颗粒物质和/或碳烟积聚在排气处理部件上。
概述
此部分提供本披露的总体概述而不是其全部范围或其全部特征的全面披露。
一种排气处理系统包括直接位于排气处理部件上游的吹灰器。吹灰器包括空心的第一喷杆,该第一喷杆具有终止于封闭末端的半圆形部分以及被安装在半圆形部分上的多个喷嘴。吹灰器还包括空心的第二喷杆,该第二喷杆具有终止于封闭末端的半圆形部分以及安装在该半圆形部分上的多个喷嘴。为吹灰器提供压缩气体源以通过这些喷嘴朝排气处理部件喷射空气,从而分散在排气处理部件处的颗粒物质和碳烟。
用于排气处理系统的吹灰器包括排气处理部件和压缩气体源。吹灰器包括管状壳体,该管状壳体具有下游末端,该下游末端被适配为联接成与排气处理部件处于流体连通。空心的第一喷杆和第二喷杆延伸穿过壳体、彼此直径式相对。第一喷杆和第二喷杆各自包括被适配成与压缩气体源联接的第一末端和被定位在壳体内的第二封闭末端。第一连接系统将第一喷杆的第二末端与第二喷杆互连。第二连接系统将第二喷杆的第二末端与第一喷杆互连。这些喷嘴被固定到第一喷杆和第二喷杆上,并被适配成用于朝排气处理部件的上游面引导压缩气体。
从本文所提供的描述将清楚其他适用范围。本概述中的说明和具体实例仅旨在用于说明的目的而并非旨在限制本披露的范围。
附图
在此描述的附图仅用于所选择实施例的而不是对所有可能实施方式的说明性目的,并且不旨在限制本披露的范围。
图1是根据本披露原理的排气系统的示意性表示;
图2是根据本披露原理的包括吹灰器的排气处理系统的示意性表示;
图2a是包括两个吹灰器的替代排气处理系统的示意性表示;
图2b是包括被定位在排气处理装置的相反末端处的吹灰器的另一个排气处理系统的示意性表示;
图3是根据本披露原理的吹灰器的透视图;
图4是根据本披露原理的包括吹灰器的排气处理部件的截面视图;
图4a是根据本披露传授内容构造的包括替代吹灰器的排气处理部件的截面视图;
图5是图3中所展示的吹灰器的截面视图;
图6是图5中所展示的吹灰器的截面视图;
图7是图3中所展示的吹灰器的截面视图;
图8是图7中所展示的吹灰器的截面视图;并且
图9是根据本披露原理的替代吹灰器构型的示意性表示。
贯穿附图的若干视图,相应的参考号表示相应的部分。
详细说明
现在将参照附图更全面地描述示例性实施例。
图1示意性地展示了根据本披露的排气系统10。排气系统10可以包括与燃料源(未示出)相连通的发动机12,燃料一旦被燃烧就产生排放气体,排放气体排入与排气处理系统16相关联的排气通路14中。发动机12的下游可以布置有排气处理部件18,该排气处理部件可以是柴油机氧化催化器(DOC)、柴油机颗粒过滤器(DPF)部件,或者如图展示的包括基材20的选择性催化还原(SCR)装置。尽管本披露并未要求,但排气处理系统16可以进一步包括诸如热增强装置或燃烧器17的部件以便提高经过排气通路14的排放气体的温度。提高排放气体的温度有利于实现在寒冷天气条件下以及在启动发动机12时在排气处理部件18中的催化剂的起燃,以及当排气处理部件18是DPF时激活排气处理部件18的再生。
为协助对发动机12所产生的排放物加以还原,排气处理系统16可以包括定量给送模块22以用于周期性地将排气处理流体注入到排气流中。如图1中所展示的,定量给送模块22可以被定位在排气处理部件18的上游,并且可运行来将排气处理流体注入到排气流中。就此而言,定量给送模块22是借助于入口管线28与试剂储箱24和泵26处于流体连通的,以便将诸如柴油燃料或尿素的排气处理流体定量给送到排气处理部件18上游的排气通路14中。定量给送模块22还可以经由返回管线30与试剂储箱24相连通。返回管线30允许任何未被定量给送进入排气流的排气处理流体得以返回试剂储箱24。排气处理流体经过入口管线28、定量给送模块22、和返回管线30的流动还协助了对定量给送模块22的冷却从而使得定量给送模块22不会过热。尽管附图中并未展示,但定量给送模块22可以被配置成包括在定量给送模块22周围传送冷却剂以对其加以冷却的冷却套。
有效地处理排气流的所需的排气处理流体量可以随负荷、发动机转速、排放气体温度、排放气体流量、发动机燃料注入正时、所希望的NOx还原、气压、相对湿度、EGR比率以及发动机冷却剂温度而变化。NOx传感器或量计32可以被定位在SCR 20的下游。NOx传感器32可运行来将指示排气NOx含量的信号输出给试剂定量给送控制器36。可以经发动机/车辆的数据总线从发动机控制单元34将所有或者一些发动机运行参数提供给试剂定量给送控制器36。试剂定量给送控制器36也可以作为发动机控制单元34的一部分被包括在内。如在图1中指明,可以通过各个传感器测定排放气体温度、排放气体流量和排气背压以及其他车辆运行参数。
有效地处理排气流的所需的排气处理流体量可以取决于发动机12的大小。就此而言,使用在火车机车、海洋应用、以及固定式应用中的大型柴油发动机可能具有超过单一定量给送模块22能力的排气流速。因此,尽管仅展示了单一定量给送模块22来用于尿素定量给送,但应理解的是本披露构想了将多重定量给送模块22用于尿素注入。
在不包括DPF的排气处理系统中,颗粒物质或碳烟的积聚可能影响排气处理系统的运行和效率。具体而言,碳烟的积聚可能积累并开始堵塞诸如DOC或SCR的排气处理部件。为了协助减少碳烟的积聚,本披露提供了一种碳烟分散装置40,该碳烟分散装置可运行来协助防止沉积在DOC或SCR的催化剂涂覆的基材20面上的碳烟的积聚。图2示意性地展示了包括吹灰器40的排气处理系统16。碳烟分散装置(下文中的“吹灰器”)40与压缩空气源42相连通,该压缩空气源朝排气处理部件18的上游面43鼓风以分散可能位于排气处理装置的入口44处的任何颗粒物质或碳烟。以此方式,可以防止颗粒物质和/或碳烟在排气处理部件18的上游面43上的积聚,或者至少基本上使之最小化。
如在图2和图3中所展示,吹灰器40直接位于排气处理部件18的入口44的上游,该排气处理部件在所展示的实施例中是SCR。然而,应理解的是,在不背离本披露范围的情况下,排气处理部件18还可以是DOC或催化剂涂覆的DPF。为了向吹灰机40提供压缩空气,排气处理系统包括压缩机46,该压缩机可运行来从大气中吸入环境空气或者从车载源(未示出)吸入空气。由压缩机46提供的加压空气可以储存在蓄积器48内,并且当需要时通过入口管线50穿过空气过滤器52、脉冲阀54、和任选的止回阀56来馈送至吹灰机40。为了使压缩空气分散穿过排气处理部件18的上游面43,吹灰器包括多个喷嘴58。如在图3中最佳示出的,吹灰器40可以包括第一喷杆和第二喷杆60、62,该第一喷杆和该第二喷杆各自包括若干喷嘴58。
应理解的是,可以独立地为每个喷杆60、62供应压缩空气。就此而言,应理解的是,设想使用多个脉冲阀54。第一喷杆和第二喷杆60、62各自可以与一个脉冲阀54相关联,该脉冲阀可以控制压缩气体向其流动。此外,尽管附图中并未展示,应理解的是,还可以独立地致动每个单独的喷嘴58或多组喷嘴58。也就是说,每个喷嘴58或每组喷嘴58也可以包括一个阀(未示出),该阀允许每个喷嘴组独立地加压。
如以上所讨论的,吹灰器40协助防止颗粒物质和/或碳烟在排气处理部件18上的积聚。无论如何,监测跨排气处理系统16的各种部件的压差可以是有益的。第一压力传感器64可以位于排气处理部件18的上游,并且第二压力传感器66可以位于排气处理部件18的下游。监测排气处理部件18上游和下游位置处的压力协助确定吹灰器40是否适当地运作。就此而言,如果吹灰器40没有适当地运作,则颗粒物质和/或碳烟在排气处理部件18上的积聚可能开始堵塞穿过排气处理部件18的通路,这可能引起排气处理系统16中背压的升高。如果在系统16中形成了过高的背压,则发动机12的性能可能受到负面影响。大于预定量级的压降可能表明吹灰器40需要维修。基于对排气处理系统16内不同位置处压力的比较,排气处理部件18可能需要清洁以从其中的通路去除颗粒物质和/或碳烟。
吹灰器40包括壳体68和一对连接凸缘70,这对连接凸缘联接至罐23的连接凸缘25以及排气处理部件入口74的连接凸缘72。这些连接凸缘25、70和72允许每个部件23、40和74以气密方式来螺栓连接在一起,这种方式防止排放气体在受到适当处理之前就逸出排气处理部件18并到达大气中。排气处理部件入口74也包括入口凸缘76,该入口凸缘允许将排气处理部件入口74联接至排气通路14。在所展示的实施例中,吹灰器40被设计为与单个圆柱形过滤器或基材20一起使用的模块化部件。基材20被安装在罐23内、直接位于吹灰器40下游。
参照图2a,替代排气处理系统16a包括如图2中所描绘的排气处理系统16的元件以及被定位在排气处理部件18下游的另一个排气处理部件18a。第二吹灰器组件40a被定位在罐23与罐23a之间。吹灰器40a与吹灰器40基本上相同。因此,将不提供对吹灰器40a的详细描述。应理解的是,吹灰器40a的喷嘴58被导向排气处理部件18a的上游面。
图2b提供了另一个替代排气处理系统16b的示意性表示。排气处理系统16b包括图2中所描绘的排气处理系统16的元件以及被定位于排气处理部件18下游的另一个吹灰器组件40a。吹灰器40a的多个喷嘴58被定向为向排气处理部件18的下游面45提供压缩空气。在图2b中所描绘的安排中,可以从排气处理部件18的上游面43和下游面45去除碳烟。应理解的是,压缩空气可以同时地或交替地供应至系统16a和16b的吹灰器40和40a。如前所述,还可以通过使用附加的阀来选择性地和/或单独地对单个喷杆加压。
应理解的是,吹灰器40或吹灰器40a可以沿着排气通路14的另一部分来定位并且与排气处理部件18之一间隔出相比前面所讨论的更远的距离。喷嘴58可以被定向成将压缩空气引导至排气通路14的内表面以去除可能积累在排气导管壁上的碳烟。在又另一个应用中,吹灰器40可以沿排气通路14的排气速度减小的一部分来定位。
排气速度减小可能是由诸多原因造成的,比如排气处理部件18的位置、用于传输排放气体的导管的转弯或横截面积的改变、或者对于排放气体流动的其他扰动。这些速度减小的区域可以被称作“死区”,其中碳烟相对于继续向下游行进而言更有可能沉积在排气导管的内表面上。将吹灰器定位在这些死区处或在其附近可以是有益地。
如在图3和图4中最佳示出的,吹灰器40包括将第一喷杆60联接至壳体68的第一安装结构80。第二安装结构82将第二喷杆62联接至壳体68。第一安装结构80基本上类似于第二安装结构82。因此,将仅对其中一个安装结构进行详细描述。第一安装结构80包括径向地向外突出的支柱84,该支柱具有相对的几对壁86、88,这些壁被安排呈空心的平行六面体构型。这些壁86、88限定延伸穿过第一支柱84的狭长矩形通道90。通道90与相似形状的孔口92对齐,该孔口延伸穿过壳体68。
第一安装结构80还包括用多个螺纹紧固件102固定至第一支柱84的盖96。盖96包括延伸穿过其中的多个孔口98用于选择性地接纳紧固件102。应理解的是,盖96沿排放气体流的方向轴向延伸的距离长于第一支柱84的轴向延伸。此外,延伸穿过盖96的孔口的数目大于用于将盖96联接到第一支柱84上的紧固件的数目。孔口92和通道90的轴向狭长形状允许调节在第一喷杆60与SCR基材20的上游面43之间的距离。
定位在中央的孔口106延伸穿过盖96并且接纳第一喷杆60的直线延伸的部分108。盖96经由焊接或其他机械互连方式来固定到第一喷杆60上。在安装螺纹紧固件102之前,先确定在第一喷杆60与上游面43之间所希望的间距。盖96和喷杆60被轴向地平移至与所需间距尽可能最相近的位置,同时将孔口98与形成在第一支柱84中的相关联的孔口对齐。此时,盖96经由螺纹紧固件102来固定到第一支柱84上。其他紧固件(例如销钉、卡子、夹具等等)也被考虑为在本披露的范围内。使用第二安装结构82和第二喷杆62进行相似的对准和联接工序。
第一喷杆60包括弯曲部分110,该弯曲部分与直线延伸的部分108整体形成。弯曲部分110呈半圆形形状延伸大约180度。第一喷杆60包括封闭末端114和开放末端116。开放末端116经由如图2中所描绘的进气管线50来联接至由压缩机46提供的加压空气源。喷嘴58被固定至弯曲部分110的不同位置,这些位置彼此圆周地间隔开。第一喷杆和第二喷杆60、62可以是由各种金属材料形成的,包括铝、钢、铜、或本领域技术人员已知的任何其他材料。
如在图5至图8中所描绘的,每个喷嘴58包括从入口末端124穿过其中延伸至出口末端126的单个孔口120。孔口120包括在入口末端124处的扩大的基本上呈圆柱形的开口,该开口径向向内渐缩至缩小直径部分128。孔口120从缩小直径部分128扩大并径向向外地扩张至出口末端126。孔口120的形状有益于使压缩机46提供的加压流体加速。图5描绘了被固定至弯曲部分110的一个喷嘴58a。喷嘴轴线132相对水平基准平面134成角度A延伸,该水平基准平面延伸穿过在入口末端124处的孔口120的中心。类似地,轴线132相对竖直基准平面136成角度B延伸,该竖直基准平面延伸穿过在入口末端124处的孔口120的中心。设想角度A在18度至20度之间变化。角度B可以在2度至4度之间变化。可以类似地在其他圆周位置处定位若干喷嘴。图7和8描绘了以不同角度C和D定向的喷嘴58b。角度C可以在30度至35度之间变化,而角度D可以在7度至10度之间变化。喷嘴58(58a和58b)的间距和定向确保了加压空气接触上游面43的大百分比面积。所描绘的安排覆盖超过其表面积的百分之80。
为了给吹灰器40增加结构稳定性并且考虑到吹灰器相对较宽的运行温度范围,提供了连接系统140(图4)。连接系统140包括第一连杆144,该第一连杆包括可枢转地联接至第一喷杆60的封闭末端的第一末端146。第一连杆144的相反的第二末端148可枢转地联接至第二喷杆62。连杆144可以被任意数目的元件(包括销钉、铆钉、螺纹紧固件等等)接合到第一喷杆和第二喷杆60、62上。以相似的方式,第二连杆154包括联接至第二喷杆62的封闭末端的第一末端156。连杆154的相反的第二末端158可枢转地联接至第一喷杆60。第一连杆144和第二连杆154限制了每个喷杆的悬臂式封闭末端相对于壳体68的相对运动。同时,第一连杆144和第二连杆154允许了由于热膨胀系数以及吹灰器40内部的温度变化造成的每个喷杆的尺寸变化。
图4a表示具有替代连接系统140a的吹灰器40,该连接系统将第一喷杆60与第二喷杆62互连。连接系统140a包括被固定至第一喷杆60的封闭末端114上的第一支架162,而不是前述的可枢转连杆。第一支架162包括穿过其中延伸的狭长槽缝164。第一板170被固定到第二喷杆62上。第一板170的尺寸和形状被确定为被接纳在槽缝164之内而具有预定量的间隙。在第一板170与槽缝164之间的间隙在第一喷杆60与第二喷杆62之间提供了受限量的自由从而考虑到材料的热膨胀系数。第一板170还可以指被定位在槽缝164之内的叶片、指状件或销钉。槽缝164可以被替代地描述为插座、凹陷、凹座等等。
连接系统140a还包括被固定至第二喷杆62的封闭末端上的第二支架166。第二支架166与第一支架162基本上相似并且包括狭长槽缝168。第二板172被固定到第一喷杆60上。第二板172与第一板170基本上类似。第二板172延伸穿过第二支架166的槽缝168并具有预定量的间隙,从而允许第一喷杆60与第二喷杆62之间有限量的相对运动。
图9描绘了替代吹灰器40’,该替代吹灰器旨在用于大型发动机应用(比如海洋应用、固定式应用、或者机车发动机应用),其中在发动机12的运行过程产生相对大量的排放空气流量。就此而言,排气处理部件18’包括被安排在单个罐23’中的多个SCR基材20,而不是仅使用单个SCR基材来处理发动机排气,该单个罐容纳每个SCR基材20。吹灰器40’包括用于处理单个SCR基材20的三个基本上类似的部件的子集合。将用后缀“a”、“b”和“c”标识这三个不同的部件集合。这三个基材20中的每个基材以120度的间隔被圆周地彼此间隔开。每个基材20与吹灰器子集合a、b或c之一相关联。图9中所描绘的部件与之前所描述的那些部件基本上相似,除了第二喷杆62a、62b、62c包括与其配对的第一喷杆60a、60b、60c相比更长的直线形状部分。此外,第二喷杆62a、62b、62c可以包括弯曲从而使交叉管道的一部分通过。控制的灵活性将继续存在,其方式在于可以向任意一个喷杆单独地提供加压空气或者可以向多个喷杆组同时提供加压空气。附加阀54的位置将根据终端用户所希望的功能来确定。
每组的第一喷杆和第二喷杆60、62可以被定位在吹灰器40的壳体68内彼此间隔120度的位置处。具体而言,每组喷杆可以被定位成与具体指定的SCR基材20相对应,以确保颗粒物质和/或碳烟令人满意地分散在每个SCR基材20处。在所展示的实施例中,每个SCR基材20在罐23’内以120度间隔开。喷杆组60a、62a;60b、62b;和60c、62c可以相应地被定位在壳体68内间隔120度的位置处。然而,应当理解的是,喷杆组60、62可以通过任何方式来布置,以求在SCR基材20处最大程度地分散颗粒物质和/或碳烟。
以上对这些实施例的描述是出于展示和描述的目的提供的。并不旨在详尽或限制本披露。具体实施例的单独的要素或特征通常并不局限于该具体实施例,而是在适用时是可互换的、并且可以用在甚至并未明确示出或描述的选定实施例中。也可以用多种方式来对其加以变化。这样的变化不应视作是脱离本披露,并且所有这样的改动都旨在包含在本披露的范围之内。

Claims (24)

1.一种排气处理系统,包括:
排气处理部件;
直接位于该排气处理部件上游的吹灰器,该吹灰器包括空心的第一喷杆,该空心的第一喷杆具有终止于封闭末端的半圆形部分以及被安装在该半圆形部分上的多个喷嘴,该吹灰器包括空心的第二喷杆,该空心的第二喷杆具有终止于封闭末端的半圆形部分以及安装在其半圆形部分上的多个喷嘴;以及
与吹灰器相连通的压缩气体源,其中,为该吹灰器提供的压缩气体被这些喷嘴各自朝该排气处理部件喷射,从而分散在该排气处理部件处的颗粒物质和碳烟,
其中,该吹灰器包括调节机构以改变该第一喷杆和该第二喷杆的轴向位置。
2.如权利要求1所述的系统,其中该第一喷杆和该第二喷杆的这些半圆形部分相对于彼此被定位为形成圆形。
3.如权利要求1所述的系统,其中该压缩气体被交替地提供至该第一喷杆和该第二喷杆。
4.如权利要求1所述的系统,其中该吹灰器包括壳体,该第一喷杆和该第二喷杆延伸穿过该壳体,该调节机构包括被固定至该壳体上的支柱和被固定至该第一喷杆上的盖,该盖能够在不同轴向位置处被附接至该支柱,从而将这些喷嘴定位在相对于该排气处理部件的不同轴向位置处。
5.如权利要求4所述的系统,其中该支柱和该壳体各自包括接纳该第一喷杆的狭长的孔口。
6.如权利要求1所述的系统,其中该吹灰器包括可枢转的连杆,该连杆将该第一喷杆和该第二喷杆互连。
7.如权利要求6所述的系统,其中,该连杆包括可枢转地联接至该第一喷杆的封闭末端上的第一末端和可枢转地联接至该第二喷杆的第二末端。
8.如权利要求7所述的系统,其中,该吹灰器包括另一个可枢转的连杆,该另一个可枢转的连杆包括可枢转地联接至该第二喷杆的封闭末端上的第一末端和可枢转地联接至该第一喷杆上的第二末端。
9.如权利要求1所述的系统,其中,这些喷嘴中的至少一个喷嘴仅包括与该压缩空气源相连通的单个孔口。
10.如权利要求9所述的系统,其中,该孔口包括在该喷嘴的第一末端与第二末端之间的缩小直径部分以增加该压缩气体行进穿过该喷嘴时的速度。
11.如权利要求1所述的系统,其中,相邻的喷嘴沿不同的轴线对准,并且两个轴线都与该排气处理部件的上游面相交。
12.如权利要求1所述的系统,其中,相邻的喷嘴沿不同的轴线对准,并且两个轴线都与该吹灰器上游的该排气处理部件的上游面相交。
13.如权利要求1所述的系统,进一步包括将该第一喷杆的封闭末端联接至该第二喷杆上的第一连接系统。
14.如权利要求13所述的系统,进一步包括将该第二喷杆的封闭末端联接至该第一喷杆上的第二连接系统。
15.如权利要求14所述的系统,其中,该第一连接系统包括支架,该支架具有槽缝和板,该槽缝被固定至该第一喷杆和该第二喷杆中的一个喷杆上,该板被定位在该槽缝内并且被固定至该第一喷杆和该第二喷杆中的另一个喷杆上。
16.一种用于排气处理系统的吹灰器,该排气处理系统包括排气处理部件和压缩气体源,该吹灰器包括:
管状壳体,该管状壳体具有下游末端,该下游末端被适配为联接成与该排气处理部件处于流体连通;
空心的第一喷杆和第二喷杆,该第一喷杆和该第二喷杆延伸穿过该壳体、彼此直径式相对,该第一喷杆和该第二喷杆各自包括被适配成与该压缩气体源联接的第一末端和被定位在该壳体内的第二封闭末端;
将该第一喷杆的第二末端与该第二喷杆互连的第一连接系统;
将该第二喷杆的第二末端与该第一喷杆互连的第二连接系统;以及
被固定到该第一喷杆和该第二喷杆上的多个喷嘴,这些喷嘴被适配成用于朝该排气处理部件的上游面引导该压缩气体。
17.如权利要求16所述的吹灰器,进一步包括调节机构以改变该第一喷杆和该第二喷杆的轴向位置。
18.如权利要求17所述的吹灰器,其中,该调节机构包括被固定至该壳体上的支柱和被固定至该第一喷杆上的盖,该盖能够在不同轴向位置处被附接至该支柱,从而将这些喷嘴定位在相对于该排气处理部件的不同轴向位置处。
19.如权利要求18所述的吹灰器,其中,该支柱和该壳体各自包括接纳该第一喷杆的狭长的孔口。
20.如权利要求16所述的吹灰器,其中,该第一喷杆和该第二喷杆各自包括多个弯曲部分,这些弯曲部分彼此沿圆形对齐。
21.如权利要求16所述的吹灰器,其中,这些喷嘴中的至少一个喷嘴仅包括与该压缩空气源相连通的单个孔口。
22.如权利要求21所述的吹灰器,其中,该孔口包括在该喷嘴的第一末端与第二末端之间的缩小直径部分以增加该压缩气体行进穿过该喷嘴时的速度。
23.如权利要求16所述的吹灰器,其中,该第一连接系统包括第一可枢转连杆,并且该第二连接系统包括第二可枢转连杆。
24.如权利要求16所述的吹灰器,其中,该第一连接系统包括支架,该支架具有槽缝和板,该槽缝被固定至该第一喷杆和第二喷杆中的一个喷杆上,该板被定位在该槽缝内并且被固定至该第一和第二喷杆中的另一个喷杆上。
CN201480075370.XA 2014-02-14 2014-02-14 具有吹灰器的排气处理系统 Active CN106164433B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2014/072101 WO2015120618A1 (en) 2014-02-14 2014-02-14 Exhaust treatment system with soot blower

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106164433A CN106164433A (zh) 2016-11-23
CN106164433B true CN106164433B (zh) 2018-11-16

Family

ID=53799526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480075370.XA Active CN106164433B (zh) 2014-02-14 2014-02-14 具有吹灰器的排气处理系统

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN106164433B (zh)
WO (1) WO2015120618A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016220421B4 (de) * 2016-10-18 2023-12-14 Man Energy Solutions Se Abgasnachbehandlungssystem und Brennkraftmaschine
DE102017110685A1 (de) * 2017-05-17 2018-11-22 Man Diesel & Turbo Se Abgasnachbehandlungssystem und Brennkraftmaschine
CN113509835A (zh) * 2020-04-10 2021-10-19 天纳克(苏州)排放系统有限公司 尾气后处理系统及其控制方法
EP4080022A1 (en) * 2021-04-20 2022-10-26 Winterthur Gas & Diesel Ltd. Exhaust gas after treatment device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1597100A (zh) * 2003-05-07 2005-03-23 韩国高化环保技术有限公司 通过多次喷射还原氮氧化物的催化方法及其用法
WO2005071236A1 (ja) * 2004-01-21 2005-08-04 Yanmar Co., Ltd. 排気ガス浄化装置及びその制御方法
EP1491735A4 (en) * 2002-03-29 2006-10-11 Isuzu Motors Ltd EXHAUST GAS DETECTION SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF
CN102191974A (zh) * 2010-03-19 2011-09-21 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于颗粒捕集器再生的排气压缩机旁路
CN102465738A (zh) * 2010-11-15 2012-05-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 NOx吸附器再生系统和方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1491735A4 (en) * 2002-03-29 2006-10-11 Isuzu Motors Ltd EXHAUST GAS DETECTION SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF
CN1597100A (zh) * 2003-05-07 2005-03-23 韩国高化环保技术有限公司 通过多次喷射还原氮氧化物的催化方法及其用法
WO2005071236A1 (ja) * 2004-01-21 2005-08-04 Yanmar Co., Ltd. 排気ガス浄化装置及びその制御方法
CN102191974A (zh) * 2010-03-19 2011-09-21 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于颗粒捕集器再生的排气压缩机旁路
CN102465738A (zh) * 2010-11-15 2012-05-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 NOx吸附器再生系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015120618A1 (en) 2015-08-20
CN106164433A (zh) 2016-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2450538B1 (en) Exhaust gas purification device
EP2202390B2 (en) Exhaust emission control device
EP2119885B1 (en) Exhaust emission control device
CN106164433B (zh) 具有吹灰器的排气处理系统
CN104995379B (zh) 多叶式吹灰器
CN104822915B (zh) 废气构件支架结构
JP2016514799A (ja) エンジン排気ガス後処理システム
KR20160096586A (ko) 작업 차량
CN105051343A (zh) 模块式排气处理系统
EP3101246B1 (en) Catalyst case, exhaust duct, and engine
EP1999348B1 (en) Diesel exhaust dosing structure
JP4680103B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
CN109790775B (zh) 用于机动车的驱动系统以及具有该驱动系统的机动车
RU2721389C1 (ru) Устройство и система для распределения добавки в выхлоп
CN102011630A (zh) 排气后处理设备的过滤装置
US10837413B2 (en) Air delivery system for an engine
US11441460B2 (en) Vane mixer in engine exhaust system
EP2917526B1 (en) Exhaust gas processing system for an internal combustion piston engine
KR20230108256A (ko) 디젤 엔진
KR101850550B1 (ko) 건설기계용 dpf 커버 조립체
CN111502810A (zh) 用于内燃机的靠近发动机的废气设备部件的组件和机动车
CN111164296A (zh) 内燃机的egr装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant