CN107023362A - 用于安装喷射器和引导排放管道中的还原剂流的安装板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于安装喷射器和引导排放管道中的还原剂流的安装板。一种后处理系统包括SCR系统，该SCR系统包括用于分解由发动机产生的废气的成分的至少一种催化剂。排放管道流体联接到SCR系统，并且构造成将废气输送到SCR系统并且在排放管道的侧壁上界定排放管道开口。安装板定位在开口内并且包括多个流体通道。至少一个安装板开口界定成在多个流体通道的入口的下游穿过安装板并且界定成与多个流体通道流体连通。流体通道构造成将至少一对废气流接收和引导到相应的开口，使得其从不同的方向到达相应的开口。该对废气流在流入排放管道中之前与引入到开口中的还原剂结合。

Description

用于安装喷射器和引导排放管道中的还原剂流的安装板
技术领域
本公开大体上涉及用于与内燃(IC)发动机一起使用的后处理系统。
背景
排气后处理系统用于接收并处理由发动机(诸如IC发动机)产生的废气。常规废气后处理系统包括数个不同的部件中的任何一个，以降低存在于废气中的有害排气排放物的水平。例如，用于柴油驱动IC发动机的某些排气后处理系统包括选择性催化还原(SCR)系统，该选择性催化还原(SCR)系统包括催化剂，该催化剂调配成在氨(NH3)存在下将NOx(一定比例的NO和NO2)转化成无害的氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
通常，诸如柴油机排放流体(例如，尿素水溶液)的还原剂作为氨源引入到后处理系统中。还原剂促进废气的成分通过包括在SCR系统中的催化剂来分解。还原剂到后处理系统的管道中的输送通常由废气流协助进行，以实现还原剂与废气的有效混合并且减少还原剂沉积物。
可包括在还原剂喷射组件中的一个或多个喷射器用于将还原剂引入到废气流中。大型发动机产生大量的废气，并且因而需要大量的还原剂引入到废气流中。这通常通过使用多个喷射器来实现，以将多个还原剂流在多个点处引入废气流中。然而，废气协助输送还原剂常用于还原剂引入并且对于经由单个喷射器引入还原剂是最佳的，废气协助输送还原剂不相似地过渡到还原剂的多点喷射。
简单地增加引入点的数目可导致差的还原剂喷雾特性、差的输送以及还原剂和废气流的低效混合，例如，由于引入点处的交叉流，以及第一引入点处的第一还原剂喷雾与第二引入点处的第二引入喷雾的不利的相互作用。这可以导致后处理系统的部件内的增加的还原剂沉积物，从而增加背压。增加的背压和差的混合最终可导致降低NOx的转化效率、增加维修成本以及最终后处理系统失效。
概述
本文所描述的实施方案大体上涉及用于增强还原剂与废气流在排放管道内混合并且减少还原剂沉积物的系统和方法。特别地，本文所描述的各个实施方案提供安装在排放管道的侧壁上的安装板。安装板构造成安装一个或多个喷射器并且将进入安装板的一个或多个流体通道的废气的至少一部分划分成指向相反方向的至少一对废气流。该至少一对废气流在引入到排放管道的废气流动路径中之前与一个或多个还原剂流结合，该一个或多个还原剂流经过界定在安装板中的安装板开口引入。
在第一组实施方案中，后处理系统包括SCR系统，该SCR系统包括用于分解由发动机产生的废气的成分的至少一种催化剂。排放管道流体联接到SCR系统，并且构造成将废气从发动机输送到SCR系统。排放管道在排放管道的侧壁上界定排放管道开口。安装板定位在排放管道开口内。安装板包括界定在安装板中的多个流体通道。该多个流体通道定位在流动穿过排放管道的废气的废气流动路径内。至少一个安装板开口界定成穿过安装板。安装板开口在多个流体通道中的每一个的入口的下游与多个流体通道中的至少一对流体连通。多个流体通道中的每一个构造成使至少一对废气流从多个流体通道的入口接收并且引导到相应的安装板开口，使得至少一对废气流从不同的方向到达相应的出口。至少一对废气流在引入到废气流动路径中之前与穿过安装板开口引入的还原剂结合。
在第二组实施方案中，一种用于使废气从发动机的连通到至少一个后处理部件的排放管道组件包括排放管道。排放管道构造成将发动机流体联接到至少一个后处理部件。排放管道在排放管道的侧壁上界定排放管道开口。安装板定位在排放管道开口内。安装板包括界定在安装板中的多个流体通道。多个流体通道定位在流动穿过排放管道的废气的废气流动路径内。至少一个安装板开口界定成穿过安装板。安装板开口在多个流体通道中的每一个的入口的下游与多个流体通道中的至少一对流体连通。多个流体通道中的每一个构造成使至少一对废气流从入口接收并且引导到出口，使得至少一对废气流从多个流体通道的入口接收并且引导到至少一个安装板开口，使得至少一对废气流从不同的方向到达相应的安装板开口。至少一对废气流在引入到废气流动路径中之前与穿过至少一个安装板开口引入的还原剂结合。
在第三组实施方案中，一种用于安装多个还原剂引入单元的安装板包括界定成穿过安装板的多个安装板开口。多个流体通道界定在安装板内。多个安装板开口在多个流体通道的至少一部分的入口的下游流体联接到多个流体通道的至少一部分。安装板在排放管道的排放管道开口内是可定位的，使得多个流体通道中的每一个的入口定位在废气的由排放管道界定的废气流动路径内。多个安装板开口中的每一个构造成接收来自多个还原剂引入单元中的至少一个还原剂引入单元的还原剂。此外，多个流体通道构造成将两个废气流从多个流体通道中的每一个的入口接收和引导到相应的安装板开口，使得该对废气流从不同的方向到达相应的安装板开口。两个废气流在引入到废气流动路径中之前与通过多个还原剂引入单元中的至少一个引入到相应的安装板开口中的还原剂结合。
在第四组实施方案中，一种用于增强还原剂与废气在排放管道内混合的方法包括提供在排放管道中的排放管道开口。安装板定位在排放管道开口中。安装板包括界定在安装板中的多个流体通道。多个流体通道定位在排放管道的废气流动路径内。至少一个安装板开口界定成穿过安装板。安装板开口在多个流体通道中的每一个的入口的下游与多个流体通道中的至少一对流体连通。至少一个还原剂引入单元安装在安装板上。至少一个还原剂引入单元的安装将至少一个还原剂引入单元流体联接到至少一个安装板开口。将还原剂经由至少一个还原剂引入单元引入到安装板开口中。废气流动穿过排放管道。流动引起废气的至少一部分进入多个流体通道中的每一个。废气的该部分划分成流动穿过多个流体通道中的每一个的至少一对废气流。多个流体通道构造成使至少一对废气流从多个流体通道中的每一个的入口引导到相应的安装板开口，使得至少一对废气流从不同的方向到达相应的安装板开口。该对废气流在引入到废气流动路径中之前与还原剂结合。
应理解，前述构思和以下更详细讨论的另外的构思(假定这类构思不相互不一致)的全部组合被设想为是本文所公开的创造性主题的一部分。特别地，在本公开的结尾处出现的所要求保护的主题的所有组合被设想为是本文所公开的创造性主题的一部分。
附图简述
根据以下描述和所附权利要求，结合附图，本公开的前述特征和其它特征将变得更充分地明显。应理解，这些附图仅描绘了根据本公开的数个实现方式并且因此不应被认为限制了其范围，通过使用附图将利用另外的具体说明和细节来描述本公开。
图1A是根据实施方案的后处理系统的示意图，该后处理系统包括具有定位在其上的安装板的排放管道；且图1B是包括在图1A的后处理系统中的安装板的仰视图。
图2是后处理系统的另一个实施方案的一部分的透视图。
图3是图2的后处理系统的一部分的放大图，其中图2中的箭头A表示安装在排放管道上的安装板从排放管道移除。
图4是图2和图3的安装板的横截面图，示出了界定在其内的多个流体通道。
图5是第一混合器的正视图，该第一混合器在图2中的由箭头B表示的位置处定位在图2的排放管道中。
图6是第二混合器的正视图，该第二混合器在图2中的由箭头C表示的位置处定位在图2的排放管道中。
图7是图2的排放管道和安装板和废气流的流动路径的计算流体动力学(CFD)模型，废气流的流动路径穿过流体通道行进且还原剂穿过图2至图3的安装板的安装板开口引入，使得废气在引入到由图2的排放管道界定的废气流动路径之前与还原剂结合。
图8是在图2的排放管道的废气流动路径中并且流动穿过第一混合器和第二混合器后与穿过图2的安装板引入的还原剂混合的废气的各个流的流动路径的另一个CFD模型。
图9是减小液滴尺寸并且增强使用安装板引入到排放管道中的还原剂的混合的方法的实施方案的示意性流程图。
贯穿以下详细描述对附图做出参考。在附图中，类似的符号通常表示类似的部件，除非上下文另有指示。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实现方式并不意味着限制。可利用其它实现方式，并且可做出其它变化，而不偏离本文所提出的主题的精神或范围。将容易理解的是，如本文中大体描述的和在附图中图示的本公开的方面可以以多种多样的不同构型来布置、取代、组合和设计，其全部被明确地设想并形成本公开的部分。
各个实施方案的详细描述
本文所描述的实施方案大体上涉及用于增强还原剂与废气流在排放管道内混合并且减少还原剂沉积物的系统和方法。特别地，本文所描述的各个实施方案提供安装在排放管道的侧壁上的安装板。安装板构造成安装一个或多个喷射器并且将进入安装板的一个或多个流体通道的废气的至少一部分划分成指向相反方向的至少一对废气流。至少一对废气流在引入到排放管道的废气流动路径中之前与一个或多个还原剂流结合，该一个或多个还原剂流通过界定在安装板中的安装板开口引入。
包括联接到其的安装板的排放管道的实施方案可以提供益处，这些益处包括例如：(1)为安装多个喷射器提供专用的安装板；(2)接收流动穿过排放管道的废气流的部分并且将废气划分成至少两个废气流，该至少两个废气流在引入到排放管道中之前与通过安装板的安装板开口引入的还原剂结合，从而防止还原剂冲击到排放管道的侧壁上并且减少还原剂沉积物；(3)提供了由废气协助的还原剂到排放管道的废气流动路径中的横向流动，这提高还原剂的液滴或其它形式的喷雾渗透到流动通过排放管道的废气中；(4)减小了由安装在安装板上的多个喷射器引入的多个还原剂多个喷雾之间的干涉；以及(5)减小还原剂液滴尺寸，并且在安装板下游提供一个或多个混合器，以增强还原剂与废气的混合。
图1是根据实施方案的后处理系统100的示意图。后处理系统100构造成接收来自发动机10(例如，柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机、生化柴油发动机、双燃料发动机等)的废气(例如，柴油机废气)，并且分解由发动机10产生的废气中所包括的成分(例如，NOx气体)。后处理系统100包括排放管道102、安装板120、SCR系统150以及可选的混合器140。
SCR系统150包括调配成选择性地减少废气的一种或多种催化剂。可使用任何合适的催化剂，比如，例如基于铂、钯、铑、铈、铁、锰、铜、钒的催化剂、任何其它合适的催化剂或其组合。催化剂可布置在合适的基片(诸如例如陶瓷的(例如，堇青石)或金属的(例如，铬铝钴耐热钢)整体芯)上，该整体芯可以例如界定蜂窝状结构。涂层(washcoat)也可以用作用于催化剂的载体材料。这样的涂层材料可以包括例如氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、任何其它合适的涂层材料或其组合。废气(例如，柴油机废气)可在催化剂之上和周围流动，使得包括在废气中的任何NOx气体进一步减少，以产生大致上没有一氧化碳和NOx气体的废气。
虽然显示为包括SCR系统150，但后处理系统100还可以包括其它部件，例如本文所描述的混合器140、微粒过滤器、氧化催化器(例如，柴油机氧化催化器或氨氧化催化器)、温度传感器、氧传感器、NOx传感器、氨传感器和/或任何其它部件。
排放管道102流体联接到SCR系统150和发动机10。排放管道可以包括金属的(例如，铝、不锈钢、铁、合金等)导管或管，并且构造成将废气从发动机10输送到SCR系统150。例如，排放管道102可以流体联接到发动机10的排放岐管(未示出)以接收由发动机10产生的废气。图1示出了流体联接到发动机10的单个排放管道102。在其它实施方案中，多个排放管道102可以流体联接到发动机10。例如，后处理系统100可以具有多个组，其中每个组包括排放管道102、SCR系统150和本文所描述的任何其它部件。
排放管道开口界定在排放管道102的侧壁104上，安装板120定位在排放管道102内。图1B示出了安装板120的仰视图。安装板120可使用任何合适的联接机构联接到界定在排放管道102中的排放管道开口，例如，焊接(例如，电弧焊接、点焊接、气焊接、热焊接等)、熔接、利用胶合剂或卡扣配合连结、或者使用紧固件(例如，螺钉、螺栓、铆钉等)联接。安装板120到排放管道102的侧壁的联接形成大体上无泄漏的密封，使得废气不可从安装板120和排放管道102的排放管道开口之间的结合部逸出。
如本文所使用的，术语“无泄漏的”理解为包含气密性密封(即，不透气的密封)以及不透液体的密封。术语“大体上”当与“无泄漏的”结合使用时意在表达虽然总体流体不渗透性是令人满意的，但由于制造公差或其它实践方面的考虑(诸如，例如，施加到密封件和/或流体内的压力)，即使在“大体上无流体泄漏的”密封下可能发生一些最小的泄漏。在其它实施方案中，安装板120可以与排放管道102整体形成。
安装板120包括安装板开口129、第一流体通道124a和第二流体通道124b(本文统称为“一对流体通道124”)。该对流体通道124中的每一个界定入口122，该入口用于接收流动经过排放管道102的废气流动路径的废气的至少一部分。安装板开口129定位在入口122的下游并且流体联接到该对流体通道124中的每一个。
虽然图1示出了包括一个安装板开口129和一对流体通道124的安装板120，但在其它实施方案中，安装板120可以包括多个安装板开口129(例如，2个、3个、4个或甚至更多个)。此外，多个安装板开口129中的每一个开口可以流体连接多个流体通道124的至少一部分。例如，多个安装板开口129中的每一个安装板开口129可以流体连接多个流体通道，例如两个、三个、四个或甚至更多个流体通道。
如图1B中所示，该对流体通道124将流动经过该对流体通道123的入口122的废气划分成两个废气流或一对废气流。例如，后处理系统100还可以包括定位在安装板120上(例如，使用紧固件联接)的喷射器130(或其它还原剂引入单元)。喷射器130流体连接到安装板120的安装板开口129。喷射器130构造成经由还原剂引入组件112接收来自还原剂储存罐110的还原剂，还原剂引入组件112可以包括例如泵、阀、管道等，该泵、阀、管道等构造成将来自还原剂储存罐110的还原剂输送到喷射器130。
可使用任何合适的还原剂。在一些实施方案中，废气可以包括柴油机废气，并且还原剂可以包括柴油机排放流体。柴油机排放流体可包括尿素、尿素的水溶液、或包括氨、副产物的任何其它流体，或如本领域中已知的任何其它柴油机排放流体(例如，以名称上市的柴油机排放流体)。
喷射器130是可操作的，以将还原剂(例如，还原剂流或喷雾)经过安装板120的安装板开口129喷射或以其它方式引入到排放管道102的废气流动路径中。在其中安装板120包括多个安装板开口129的各个实施方案中，多个喷射器130可以定位在安装板120上。多个喷射器130中的每一个可以与安装板120的多个安装板开口129中的至少一个流体连通，使得多个还原剂流或还原剂喷雾穿过本文所描述的安装板120引入到排放管道中。
该对流体通道124(或其它形式的多个流体通道)构造成接收流动经过废气流动路径的废气的至少一部分并且将一对废气流从流体通道的入口122引导到安装板开口129，使得该对废气流从不同的方向到达开口129。例如，在特定的实施方案中，该对流体通道124构造成，使得该对废气流在相反的方向上(即，相对于彼此成180度角)到达安装板开口129。在其它实施方案中，该对流体通道124可以构造成，使得该对废气流相对于彼此成任何其它角度到达安装板开口129，例如相对于彼此成30度、45度、60度、75度、90度、105度、120度、135度、150度或165度，包括其间的所有范围和值。
该对流体通道124彼此平行地定位，如图1B中所示。在安装板120包括多个流体通道124的实施方案中，多个流体通道124中的每一个可以彼此平行地定位。使该对废气流在不同的方向上引入(例如在相反的方向上引入)导致该对废气流在相反的方向上到达安装板开口129，该对废气流在引入由排放管道102界定的废气流动路径中之前与穿过安装板开口129引入的还原剂结合。流动经过该对流体通道124的废气与经过安装板开口129引入的还原剂结合，并且迫使还原剂进入废气流动路径中，从而增强混合并且防止还原剂冲击排放管道102的侧壁104。因为还原剂在排放管道102的侧壁104上的直接冲击可增加还原剂的沉积物，因此废气协助将还原剂引入到由安装板120提供的废气流动路径中显著阻止或防止了冲击并因此减少了还原剂沉积物。
从相反反向接近的该对废气流与引入安装板开口129中的还原剂的结合可以产生废气还原剂到废气流动路径中的横向流动。该横向流动可以提高还原剂的液滴或其它形式的喷雾渗透到流动经过排放管道102的废气中。在废气流的协助下使还原剂穿过安装板120引入减小了由安装在安装板120上的多个喷射器130引入的多个还原剂多个喷雾之间的干涉。该对废气流与还原剂的结合还减小了形成还原剂喷雾的液滴的尺寸，还原剂喷雾引入到由排放管道102界定的废气流动路径中，从而增强了还原剂与废气的混合。
安装板120可以由任何合适的材料(例如，诸如不锈钢、铁等的金属)形成，并且使用任何合适的工艺(例如，铸造、成形等)形成。在各个实施方案中，安装板120可以包括联接在一起(例如，焊接在一起)以形成安装板120的第一部分和第二部分。安装板开口129或多个安装板开口129可以界定成穿过第一部分和第二部分，使得安装板开口129界定成穿过安装板120。该对流体通道124或多个流体通道124可以界定在第一部分和/或第二部分中。第一部分与第二部分的联接使多个流体通道的入口122流体联接到出口。
在一些实施方案中，混合器140还可以在SCR系统150的上游定位在排放管道102中。混合器140可以包括翼片混合器(tab mixer)、涡流诱导设备、任何其它混合器、或其组合。混合器140可以包括板、叶片、侧壁、漩涡发生器、紊流发生器通路、钝部(bluff)或构造成增强还原剂与废气混合的任何其它特征。例如，混合器可以包括翼片混合器，该翼片混合器构造成将还原剂的流动分布在排放管道的横截面上，和/或减小还原剂的液滴尺寸。混合器140还可以包括涡流发生设备，该涡流发生设备构造成增加还原剂和废气在排放管道中的停留时间，从而增强废气与还原剂的混合。
图2是后处理系统200的另一个实施方案的一部分的透视图。后处理系统包括彼此大体上相似的第一后处理组200a和第二后处理组200b。后处理系统200构造成接收来自发动机(例如，发动机10)的废气(例如，柴油机废气)并且分解由发动机产生的废气中所包括的成分(例如，NOx气体)。后处理系统200的第一后处理组200a和第二后处理组200b中的每一个均包括排放管道202、安装板220、第一喷射器230a、第二喷射器230b和第三喷射器230c(本文统称为“喷射器230”)、第一混合器240和第二混合器242(见图6)。后处理系统200还可包括一个或多个部件，诸如，例如SCR系统(例如，SCR系统150)，该SCR系统包括在后处理系统200的第一后处理组200a和第二后处理组200b中的每一个中，或构造成接收来自后处理系统200的第一后处理组200a和第二后处理处200b中的每一个的废气。
排放管道202包括入口201，该入口201构造成联接到发动机(例如，发动机10)以接收来自发动机的废气(例如，柴油机废气)。排放管道202的出口203联接到第一混合器240。图2将包含在第一后处理组200a和第二后处理组200b中的排放管道202示出为具有大体上“U形形状”，使得经由入口201进入排放管道202的废气以约180度的角度重新定向到出口203。在其它实施方案中，排放管道202可以是大体上直的、弯曲的、成角度折曲的、或具有任何其它合适的形状。排放管道202、第一混合器240和第二混合器242中的每一个均安装在框架206上。框架206可以包括横条、杆、联接装置(例如，孔口或通孔，以接收紧固件或焊接部位)或任何其它固定机构，以允许排放管道202、第一混合器240、第二混合器242和/或后处理系统200的任何其它部件固定在其上。
图3是排放管道202的在图2中用箭头A指示的部分的放大图。排放管道开口204界定在排放管道202的侧壁上，安装板220定位在排放管道202内。安装板220包括第一部分221和第二部分223，该第一部分221和第二部分223联接在一起(例如，焊接、螺纹连接、紧固、熔接、使用胶合剂联接等)以形成安装板220。安装板220可使用任何合适的联接方式联接到界定在排放管道102中的排放管道开口204，例如，焊接(例如，电弧焊接、点焊接、气焊接、热焊接等)、熔接、利用胶合剂或卡扣配合连结、或者使用紧固件(例如，螺钉、螺栓、铆钉等)联接。安装板120到排放管道102的侧壁的联接形成大体上无泄漏的密封，使得废气不可从安装板120和排放管道开口204之间的结合部逸出，如本文前面所描述的。在各个实施方案中，安装板220可以整体地形成，例如铸造。
安装板220可以由任何合适的材料(例如，诸如不锈钢、铁等的金属)形成，并且使用任何合适的工艺(例如，铸造、成形、冲压等)形成。安装板220包括界定在安装板220的第一部分221和第二部分223中的第一安装板开口229a、第二安装板开口229b和第三安装板开口229c(本文统称为“多个安装板开口229”)，使得多个安装板开口229界定成穿过安装板220。多个安装板开口229沿着安装板220的纵向轴线彼此平行地定位，该纵向轴线可以大体上平行于流动穿过排放管道202的废气的废气流动路径。第一喷射器230a、第二喷射器230b和第三喷射器230c(本文统称为“多个喷射器230”)定位在安装板220的第一部分221上并且流体联接到第一安装板开口229a、第二安装板开口229b和第三安装板开口229c，第一喷射器230a、第二喷射器230b和第三喷射器230c分别构造成经过相应的安装板开口229引入还原剂。
界定在安装板220的第一部分221上的安装特征225邻近多个安装板开口229中的每一个。安装特征225可以包括例如销、孔口、通孔(例如，带螺纹的通孔)、凹槽、凹口、凹痕、止动件、狭槽或用于将多个喷射器230固定地安装或联接在安装板220的第一部分221上的任何其它合适的安装特征。垫圈232定位在多个喷射器230中的每一个喷射器230和第一部分221之间。垫圈225中的每一个围绕多个安装板开口229中的每一个定位并且构造成在多个喷射器230中的每一个喷射器230和相应的安装板开口229之间提供无泄漏的密封，以防止还原剂从多个喷射器230和多个安装板开口229之间泄漏。
多个喷射器230中的每一个构造成将还原剂(例如，关于图1所描述的任何还原剂)引入到多个安装板开口229中的相应的安装板开口229中，使得至少3个还原剂流穿过安装板220引入到排放管道202的废气流动路径中，如本文所描述的。图4是安装板220的第二(底部)部分223的正视图。第一安装板开口229a、第二安装板开口229b和第三安装板开口229c界定成穿过底部部分，使得由多个喷射器230引入的还原剂穿过安装板220引入。第一对流体通道224a、第二对流体通道224b和第三对流体通道224c(本文统称为“成对的流体通道224”)界定在第二部分223和/或第一部分221中。
第一对流体通道224a包括第一入口222a，第二对流体通道224b包括第二入口222b，并且第三对流体通道224c包括第三入口222c(本文统称为“入口222”)。入口222构造成接收和引导穿过成对的流体通道224的废气部分的一部分。成对的流体通道224流体连接到多个安装板开口229中的相应的安装板开口229，使得成对的废气流穿过成对的流体通道224朝向相应的安装板开口229被引导。
如图4中所示，多个安装板开口229彼此平行地且沿着安装板220的纵向轴线AL定位。此外，多个流体通道224也彼此平行地定位。第一对流体通道224a彼此平行地且邻近纵向轴线AL且在纵向轴线AL的两侧上定位。第二对流体通道224b相对于第一对流体通道224a远离纵向轴线AL并且在第一对流体通道224a的两侧上彼此平行地定位。此外，第三对流体通道224c也在第二对流体通道224b的两侧上离纵向轴线AL最远地彼此平行地定位。
成对的流体通道224可以仅界定在第二部分223中，或界定在安装板220的第一部分221和第二部分223中的每一个中。包括成对的独特成形的凹槽和突出部的多个对齐特征227界定在安装板220的第一部分221和第二部分223中的每一个中。多个对齐特征227可用于使第一部分221与第二部分223对齐，以便一旦第一部分221联接到第二部分223以形成安装板220时促进多个流体通道224和多个安装板开口229相对于彼此合意地定位。
如图4中所示，每对流体通道224将流入安装板220中的废气划分成两个废气流或一对废气流。该对流体通道224中的每一个包括通向相应的安装板开口229的弯曲部分。该对流体通道224构造成使该对废气流从多个入口222中的每一个引导到多个安装板开口229中的相应的安装板开口229，使得该对废气流从不同的方向到达相应的安装板开口229。如图4中所示，成对流体通道224构造成使得该对废气流在相反的方向上(即，相对于彼此成180度的角度)到达相应的安装板开口229。在其它实施方案中，该对流体通道224可以构造成，使得该对废气流相对于彼此成任何其它角度到达出口，例如相对于彼此成30度、45度、60度、75度、90度、105度、120度、135度、150度或165度。
使该对废气流经由该对流体通道224在不同的方向(例如在相反的方向)上引入导致了该对废气流从相反的方向上到达相应的安装板开口229，并且在引入由排放导管202界定的废气流动路径中之前与穿过相应的安装板开口229引入的还原剂结合。废气协助还原剂经由安装板开口229穿过安装板220引入到废气流动路径中极大地减小了废气流在安装板开口229处的剪切作用(shearing effect)。
该对废气流在引入到废气流动路径中之前与还原剂结合可以产生废气还原剂在废气流动路径中的横向流动。横向流动可以提高还原剂的液滴或其它形式的喷雾渗透到流动穿过排放管道202的废气中。使还原剂穿过安装板220引入减小了由安装在安装板220上的多个喷射器230引入的多个还原剂流或喷雾之间的干涉。该对废气流与还原剂结合以将还原剂穿过安装板开口229引入到废气流动路径中还减小了形成引入到废气流动路径中的还原剂喷雾的液滴的尺寸，从而增强了还原剂与废气的混合。
例如，图7示出了废气协助穿过安装板220引入的多个还原剂流引入到排放导管202中的CFD分析。还原剂液滴迅速与废气流混合并且不冲击在排放管道202的侧壁上，因而减少了还原剂沉积物在侧壁上的形成。第一混合器240在安装板220的下游定位在排放管道202中。图5示出了第一混合器240的正视图。第一混合器240包括翼片混合器，该翼片混合器包括多个翼片241，该多个翼片构造成将流动分布在排放管道202的整个横截面上和/或减小还原剂的液滴尺寸。
第二混合器242定位在第一混合器240的下游并且包括涡流发生设备。第二混合器242包括叶片243或桨叶243，该叶片243或桨叶243构造成在包括混合在其中的还原剂的废气流中形成涡流或漩涡。这增加了还原剂和废气在排放管道202中的停留时间，从而增强废气与还原剂的混合。
图8是通过多个还原剂喷雾引入到排放管道的废气流动路径中的还原剂液滴的CFD模型。CFD模型表明，还原剂液滴在流动穿过第一混合器240后被有效地分布并且与废气有效地混合。而且，在流动穿过第二混合器242后，涡流在废气流动路径中产生。虽然，示出为包括第一混合器240和第二混合器242，第一混合器240包括翼片混合器，第二混合器242包括涡流发生设备，但除第一混合器240和第二混合器242外或者代替第一混合器240和第二混合器242，任何其它混合器或涡流发生设备可以包括在后处理系统中。
图9是增强还原剂与废气混合并且减少引入到排放管道(例如，流体联接到发动机(例如发动机10)的排放管道102或202)中的还原剂的还原剂沉积物的示例性方法300的示意性流程图。方法300包括在302提供排放管道中的排放管道开口。例如，可包括排气阀的排放管道开口204设置在排放管道202中。
在302，安装板定位在排放管道开口中。例如，安装板120或220定位在界定在排放管道102或202的侧壁中的排放管道开口中。安装板(例如，安装板120或220)包括界定在其中的多个流体通道(例如，流体通道124或224)。多个流体通道定位在排放管道的废气流动路径内。至少一个安装板开口(例如，安装板开口129或229)界定成穿过安装板。该至少一个安装板开口在多个流体通道中的每一个的入口(例如，入口122或222)的下游与多个流体通道中的至少一对流体连通，如本文所描述的。
在306，至少一个喷射器安装在安装板的外表面上。至少一个喷射器的定位将至少一个喷射器流体联接到至少一个安装板开口。例如，多个喷射器230定位在安装板220的第一部分221上，使得多个喷射器230中的每一个流体联接到安装板220的相应的安装板开口229。
在308，还原剂经由该至少一个喷射器穿过安装板引入到排放管道中。喷射器将还原剂穿过安装板引入到排放管道的废气流动路径中。例如，多个喷射器230将还原剂穿过多个安装板开口229中的相应的安装板开口229引入到废气流动路径中。
在310，废气流动穿过排放管道。废气的流动引起废气的至少一部分经由多个流体通道的入口进入多个流体通道(例如，多个流体通道124或224)中的每一个。废气的该部分划分成流动穿过多个流体通道中的每一个的至少一对废气流。多个流体通道构造成使至少一对废气流从多个流体通道中的每一个的入口引导到相应的安装板开口(例如，安装板开口129或229)，使得该至少一对废气流从不同的方向到达相应的安装板开口。该对废气流在引入到废气流动路径中之前在安装板开口处与还原剂结合。以这种方式，来自多个安装板开口中的每一个的还原剂在废气流的协助下引入到废气流动路径中。
在各个实施方案中，该对废气流包括可以彼此相反指向的两个废气流。该对废气流在引入到废气流动路径中之前与还原剂结合产生还原剂到废气流动路径中的横向流动。
横向流动可以提高还原剂的液滴或其它形式的喷雾渗透到流动通过排放管道(例如，排放管道102或220)的废气中。使还原剂穿过安装板引入减小了由安装在安装板上的多个喷射器引入的多个还原剂喷雾之间的干涉。该对废气流与还原剂的结合还减小了形成引入到由排放管道界定的废气流动路径中的还原剂喷雾的液滴的尺寸，从而增强了还原剂与废气的混合。此外，废气协助还原剂引入到废气流动路径中还减小了还原剂到排放管道的侧壁上的冲击，从而减少了还原剂沉积物在侧壁上的形成，如本文所描述的。
如本文所使用的术语“联接”、“连接”以及类似术语是指两个构件彼此直接或间接的连结。这样的连结可以是固定的(例如，永久性的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这样的连结可以使用作为单个整体主体彼此一体地形成的两个构件或两个构件和任何另外的中间构件来实现，或使用附接至彼此的两个构件或两个构件和任何另外的中间构件来实现。
重要的是应注意，各个示例性实施方案的构造和布置仅是说明性的。尽管仅一些实施方案已经在本公开中详细描述，但是查阅本公开的本领域的技术人员将容易理解，许多修改是可能的(例如，在各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等方面的改变)，而不实质上脱离本文中所描述的主题的新颖性教导和优点。其它的替代、修改、变化和省略也可以在各种示例实施方案的设计、操作条件和布置方面做出，而不脱离本发明的范围。

Claims (26)

1.一种后处理系统，包括：
选择性催化还原系统，其包括用于分解由发动机产生的废气的成分的至少一种催化剂；
排放管道，其流体联接到所述选择性催化还原系统并且构造成将所述废气从所述发动机输送到所述选择性催化还原系统，所述排放管道在所述排放管道的侧壁上界定排放管道开口；以及
安装板，其定位在所述排放管道开口内，所述安装板包括界定在所述安装板中的多个流体通道，所述多个流体通道定位在流动穿过所述排放管道的所述废气的废气流动路径内，至少一个安装板开口界定成穿过所述安装板，所述至少一个安装板开口在所述多个流体通道中的每一个的入口的下游与所述多个流体通道中的至少一对流体连通，
其中，所述多个流体通道中的每一个构造成将至少一对废气流从所述多个流体通道的所述入口接收并且引导到所述至少一个安装板开口，使得所述至少一对废气流从不同的方向到达相应的安装板开口，所述至少一对废气流在引入到所述废气流动路径中之前与穿过所述至少一个安装板开口引入的还原剂结合。
2.根据权利要求1所述的后处理系统，其中所述不同的方向是相反的方向。
3.根据权利要求1所述的后处理系统，其中所述废气流与所述还原剂的结合产生所述还原剂到所述废气流动路径中的横向流动。
4.根据权利要求1所述的后处理系统，其中所述至少一个安装板开口包括多个安装板开口。
5.根据权利要求1所述的后处理系统，其中所述至少一对废气流包括两个废气流。
6.根据权利要求4所述的后处理系统，其中多个喷射器定位在所述安装板上，所述多个喷射器中的每一个流体联接到所述多个安装板开口中的安装板开口并且配置成将所述还原剂穿过所述安装板引入到所述排放管道中。
7.根据权利要求1所述的后处理系统，还包括：
至少一个混合器，其定位在所述安装板的下游和所述选择性催化还原系统的上游。
8.根据权利要求7所述的后处理系统，其中所述混合器包括翼片混合器，所述翼片混合器构造成将所述流动分布在所述排放管道的横截面上和减小所述还原剂的液滴大小中的至少一项。
9.根据权利要求7所述的后处理系统，其中所述混合器包括涡流诱导设备，所述涡流诱导设备构造成增加所述还原剂和所述废气在所述排放管道中的停留时间。
10.一种用于使废气从发动机连通到至少一个后处理部件的排放管道组件，包括：
排放管道，其构造成将所述发动机流体联接到所述至少一个后处理部件，所述排放管道在所述排放管道的侧壁上界定排放管道开口；以及
安装板，其定位在所述排放管道开口内，所述安装板包括界定在所述安装板中的多个流体通道，所述多个流体通道定位在流动穿过所述排放管道的所述废气的废气流动路径内，至少一个安装板开口界定成穿过所述安装板，所述安装板开口在所述多个流体通道中的每一个的入口的下游与所述多个流体通道中的至少一对流体连通，
其中，所述多个流体通道中的每一个构造成将至少一对废气流从所述多个流体通道的所述入口接收并且引导到所述至少一个安装板开口，使得所述至少一对废气流从不同的方向到达相应的安装板开口，所述至少一对废气流在引入到所述废气流动路径中之前与穿过所述相应的安装板开口引入的还原剂结合。
11.根据权利要求10所述的排放管道组件，其中所述废气流与所述还原剂的结合产生所述还原剂到所述废气流动路径中的横向流动。
12.根据权利要求10所述的排放管道组件，其中所述至少一个安装板开口包括多个安装板开口。
13.根据权利要求10所述的排放管道组件，其中所述多个流体通道中的每一个彼此平行地定位。
14.根据权利要求10所述的排放管道组件，其中所述多个流体通道中的每一个具有通向相应的安装板开口的弯曲部分。
15.根据权利要求12所述的排放管道组件，其中所述多个安装板开口中的每一个沿着所述安装板的纵向轴线定位。
16.根据权利要求10所述的排放管道组件，其中所述不同的方向包括相反的方向。
17.一种用于安装多个还原剂引入单元的安装板，包括
多个安装板开口，其界定成穿过所述安装板；和
多个流体通道，其界定在所述安装板内，所述多个安装板开口在所述多个流体通道的至少一部分的入口的下游流体联接到所述多个流体通道的至少一部分，
其中，所述安装板在排放管道的排放管道开口内是可定位的，使得所述多个流体通道中的每一个的所述入口定位在废气的由所述排放管道界定的废气流动路径内，
其中，所述多个安装板开口中的每一个构造成接收来自所述多个还原剂引入单元中的至少一个还原剂引入单元的还原剂，以及
其中，所述多个流体通道构造成将两个废气流从所述多个流体通道中的每一个的所述入口接收并且引导到相应的安装板开口，使得所述一对废气流从不同的方向到达相应的安装板开口，所述两个废气流在引入到所述废气流动路径中之前与由所述多个还原剂引入单元中的至少一个引入到所述相应的安装板开口中的还原剂结合。
18.根据权利要求17所述的安装板，其中所述多个流体通道中的每一个彼此平行地定位。
19.根据权利要求17所述的安装板，其中所述多个流体通道中的每一个具有通向相应的出口的弯曲部分。
20.根据权利要求17所述的安装板，其中所述多个安装板开口中的每一个沿着所述安装板的纵向轴线定位。
21.根据权利要求17所述的安装板，其中所述不同的方向是相反的方向。
22.一种用于增强还原剂与废气在排放管道内混合的方法，包括：
提供在所述排放管道中的排放管道开口；
将安装板定位在所述排放管道开口中，所述安装板包括界定在所述安装板中的多个流体通道，所述多个流体通道定位在所述排放管道的废气流动路径内，至少一个安装板开口界定成穿过所述安装板，所述安装板开口在所述多个流体通道中的每一个的入口的下游与所述多个流体通道中的至少一对流体连通；
将至少一个还原剂引入单元安装在所述安装板上，所述至少一个还原剂引入单元的安装将所述至少一个还原剂引入单元流体联接到所述至少一个安装板开口；
将还原剂经由所述至少一个还原剂引入单元引入到所述安装板开口中；以及
使废气流动穿过所述排放管道，
其中，所述流动引起所述废气的至少一部分进入所述多个流体通道中的每一个，所述废气的所述部分划分成流动穿过所述多个流体通道中的每一个的至少一对废气流，所述多个流体通道构造成将所述至少一对废气流从所述多个流体通道中的每一个的入口引导到相应的安装板开口，使得所述至少一对废气流从不同的方向到达所述相应的安装板开口，所述一对废气流在引入到所述废气流动路径中之前与所述还原剂结合。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述废气流的结合产生所述还原剂到所述废气流动路径中的横向流动。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述至少一个安装板开口包括多个安装板开口，所述多个安装板开口沿着所述安装板的纵向轴线定位。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述至少一对废气流包括两个废气流。
26.根据权利要求22所述的方法，其中所述不同的方向是相反的方向。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111603936A (zh) * 2019-02-25 2020-09-01 康明斯排放处理公司 用于混合废气和还原剂的系统和方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11136910B2 (en) 2017-06-06 2021-10-05 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for mixing exhaust gases and reductant in an aftertreatment system
US10366909B2 (en) * 2017-07-27 2019-07-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Thermal chamber exhaust structure and method
US20190143387A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 Cummins Emission Solutions Inc. Sheet metal tube and method of manufacturing same
US10563557B2 (en) * 2017-12-20 2020-02-18 Cnh Industrial America Llc Exhaust system for a work vehicle
US10697342B2 (en) 2018-01-02 2020-06-30 Cummins Emission Solutions Inc. Resonant mixers for reducing reductant deposits
WO2019139560A1 (en) * 2018-01-09 2019-07-18 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer and doser cone assembly with injector for low temperature conditions
CN108979805B (zh) * 2018-09-07 2023-08-29 安徽艾可蓝环保股份有限公司 一种满足国六排放标准的新型scr系统混合扰流装置
FR3093346B1 (fr) * 2019-02-28 2021-07-09 Faurecia Systemes Dechappement Dispositif d’injection et de mélange d’un gaz et ligne d’échappement comportant un tel dispositif
US10632430B1 (en) 2019-06-14 2020-04-28 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for mixing exhaust gases and reductant in an aftertreatment system
BR112022000146A2 (pt) 2019-07-11 2022-02-22 Donaldson Co Inc Disposições de conduto de dosagem para sistema de pós-tratamento de escape
EP3792462A1 (en) 2019-09-13 2021-03-17 Donaldson Company, Inc. Dosing and mixing assemblies for exhaust aftertreatment system
GB2609163B (en) 2020-05-08 2023-08-23 Cummins Emission Solutions Inc Configurable aftertreatment systems including a housing
US11421573B1 (en) * 2021-02-17 2022-08-23 Deere & Company DEF system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090071133A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Additive-agent diffusion plate structure in exhaust passage, and additive-agent diffusion plate in exhaust passage
CN204003038U (zh) * 2014-07-02 2014-12-10 潍柴动力股份有限公司 一种scr尾气处理系统的进气管、scr尾气处理系统
CN104929740A (zh) * 2014-03-19 2015-09-23 本田技研工业株式会社 带二次空气供给装置的发动机

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6361754B1 (en) 1997-03-27 2002-03-26 Clean Diesel Technologies, Inc. Reducing no emissions from an engine by on-demand generation of ammonia for selective catalytic reduction
US6125629A (en) 1998-11-13 2000-10-03 Engelhard Corporation Staged reductant injection for improved NOx reduction
WO2003054364A2 (en) 2001-12-20 2003-07-03 Johnson Matthey Public Limited Company Method and apparatus for filtering partriculate matter and selective catalytic reduction of nox
US20090004083A1 (en) 2003-12-17 2009-01-01 Valentine James M NOx control for IC engines
US8015801B2 (en) 2006-09-18 2011-09-13 Ford Global Technologies, Llc Management of a plurality of reductants for selective catalytic reduction
US8109077B2 (en) 2006-10-11 2012-02-07 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Dual injector system for diesel emissions control
US8240137B2 (en) 2009-10-27 2012-08-14 Cummins Filtration Ip, Inc. Reductant injection and decomposition system
US8381514B2 (en) 2010-02-17 2013-02-26 Tenneco Automotive Operating Company Inc. On-vehicle nitrogen oxide aftertreatment system
US8943808B2 (en) 2010-09-27 2015-02-03 Caterpillar Inc. Reductant dosing system
SE535198C2 (sv) 2010-09-30 2012-05-15 Scania Cv Ab Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
SE535220C2 (sv) 2010-10-14 2012-05-29 Scania Cv Abp Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
US8763383B2 (en) * 2010-11-17 2014-07-01 Evolution Motorsports Exhaust flow divider
US8800275B2 (en) * 2012-02-27 2014-08-12 Caterpillar Inc. Mounting assembly for a reductant injector
US9551255B2 (en) 2012-04-13 2017-01-24 International Engine Intellectual Property Company, Llc Mixing plate as stabilizer for ammonia gas injector
US9649604B2 (en) 2012-05-10 2017-05-16 General Electric Technology Gmbh Injector grid with two stage mixer
US9021794B2 (en) * 2013-03-15 2015-05-05 Cummins Intellectual Property, Inc. Decomposition chamber
US9528414B2 (en) 2013-10-14 2016-12-27 Cummins Emission Solutions, Inc. Diesel exhaust fluid deposit mitigation
US9192892B2 (en) 2014-01-16 2015-11-24 Cummins Emission Solutions, Inc. Selective dosing module control system
US9869225B2 (en) * 2014-03-06 2018-01-16 Cummins Emission Solutions, Inc. Doser mounting system, components and methods
US9593613B2 (en) * 2015-03-17 2017-03-14 Cummins Emission Solutions Inc. Recessed exhaust reductant injector with cover plate
US9476339B2 (en) * 2015-03-17 2016-10-25 Cummins Emission Solutions, Inc. Recessed exhaust reductant injector with cover plate

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090071133A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Additive-agent diffusion plate structure in exhaust passage, and additive-agent diffusion plate in exhaust passage
CN104929740A (zh) * 2014-03-19 2015-09-23 本田技研工业株式会社 带二次空气供给装置的发动机
CN204003038U (zh) * 2014-07-02 2014-12-10 潍柴动力股份有限公司 一种scr尾气处理系统的进气管、scr尾气处理系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111603936A (zh) * 2019-02-25 2020-09-01 康明斯排放处理公司 用于混合废气和还原剂的系统和方法
CN111603936B (zh) * 2019-02-25 2022-07-26 康明斯排放处理公司 用于混合废气和还原剂的系统和方法

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