DE112009002539T5 - Abnehmbarer Zersetzungsreaktor mit einem integrierten Mischer - Google Patents

Abnehmbarer Zersetzungsreaktor mit einem integrierten Mischer Download PDF

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Abstract

Ein Reduktionsmittelzersetzungsreaktor zur Verwendung in Abgasanlagen wird bereitgestellt, der einen mittleren Rohrabschnitt umfasst, der mit einer Reduktionsmittelinjektoraufnahme, einem Einlassrohr, einem Auslassrohr und einem Mischer gebildet ist. Das Einlassrohr ist an einem ersten Ende des mittleren Rohrabschnitts gebildet und das Auslassrohr ist an einem zweiten Ende des mittleren Rohrabschnitts gebildet und beide sind konfiguriert, um eine abgedichtete Verbindung zu unterschiedlichen Abschnitten der Abgasanlage zu schaffen. Der Mischer ist zwischen dem mittleren Rohrabschnitt und dem Auslassrohr eingebaut und konfiguriert, um das Reduktionsmittel in einem Abgasstrom zu zersetzen. Die Injektoraufnahme umfasst einen rohrförmigen Abschnitt, der an einem ersten Ende mit dem mittleren Rohrabschnitt und an einem zweiten Ende mit einer Injektoröffnung der Injektoraufnahme verbunden ist und konfiguriert ist, um Rezirkulationsströmungsprofile im Reaktor zu reduzieren, eine Hochgeschwindigkeitsströmung an einer Innenfläche der Injektoraufnahme zu schaffen und dadurch die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen zu reduzieren.

Description

  • INFORMATIONEN ZUR PRIORITÄT
  • Diese Anmeldung ist als eine internationale PCT-Patentanmeldung im Namen von CUMMINS FILTRATION IP INC. eingereicht und beansprucht den Vorteil der Priorität aus US-Anmeldung mit der Nummer 12/252689, eingereicht am 16. Oktober 2009 mit dem Titel „DETACHABLE DECOMPOSITION REACTOR WITH AN INTEGRAL MIXER”, die hiermit vollständig unter Bezugnahme aufgenommen ist.
  • BEREICH
  • Diese Offenlegung bezieht sich auf den Bereich von Abgasanlagen. Insbesondere bezieht sich diese Beschreibung auf einen abnehmbaren Zersetzungsreaktor mit einem integrierten Mischer zur Verwendung in einer Abgasanlage.
  • HINTERGRUND
  • Ein mit der Verwendung von Verbrennungsmotoren verbundenes häufiges Problem ist die Bildung von unerwünschten Nebenprodukten, die im Abgasstrom zu finden sind, insbesondere Stickstoffoxide. Nachbehandlungssysteme wie beispielsweise Selective-Catalytic-Reaction-Systeme (SCR; selektive katalytische Reaktion), werden verwendet, um den Stickstoffoxidgehalt im Abgasstrom unter Verwendung von Harnstoff und einem Reduktionskatalysator zu vermindern. Bei einigen SCR-Systemen wird ein Harnstoffzersetzungsreaktor mit einem Mischer verwendet, um die Zersetzung des Harnstoffs in Ammoniak zu fördern.
  • Während abnehmbare Zersetzungsreaktoren innerhalb eines SCR-Systems bekannt sind, wird eine Mehrheit an konventionellen Zersetzungsreaktoren typisch als ein fester Bestandteil des SCR-Systems gebildet oder es sind externe Reaktoren, die direkt an das SCR-System angeschweißt werden. Außerdem wird der Reaktor selbst durch Schweißen von sowohl einer Injektoraufnahme als auch eines Mischers direkt an das innere Rohr des Zersetzungsreaktors gebildet. Infolgedessen leiden konventionelle Zersetzungsreaktoren an mangelhafter Wärmerückhaltung innerhalb des Reaktors und werden mit Schweißverzügen gebildet, die in der Bildung von Reduktionsmittelablagerungen innerhalb des Reaktors resultieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Diese Anmeldung beschreibt einen Reduktionsmittelzersetzungsreaktor zur Verwendung in Abgasanlagen. Bei einer Ausführungsform umfasst der Reaktor einen mittleren Rohrabschnitt, der aus einer Reduktionsmittelinjektoraufnahme, einem Einlassrohr, einem Auslassrohr und einem Mischer gebildet ist. Das Einlassrohr ist an einem ersten Ende des mittleren Rohrabschnitts gebildet und konfiguriert, um eine abgedichtete Verbindung zu einem ersten Teil einer Abgasanlage zu schaffen. Das Auslassrohr ist an einem zweiten Ende des mittleren Rohrabschnitts gebildet und konfiguriert, um eine abgedichtete Verbindung zu einem zweiten Teil der Abgasanlage zu schaffen. Der Mischer ist zwischen dem mittleren Rohrabschnitt und dem Auslassrohr eingebaut und konfiguriert, um das Reduktionsmittel in einem Abgasstrom zu zersetzen. Die Injektoraufnahme umfasst einen rohrförmigen Abschnitt, der an einem ersten Ende mit dem mittleren Rohrabschnitt und an einem zweiten Ende mit einer Injektoröffnung der Injektoraufnahme verbunden ist und konfiguriert ist, eine Abgasströmung mit hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit an der Innenseite der Injektoraufnahme zu erzeugen, um die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen zu reduzieren.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst der Reaktor einen mittleren Rohrabschnitt, der aus einer Reduktionsmittelinjektoraufnahme, einem Einlassrohr, einem Auslassrohr und einem Mischer gebildet ist. Das Einlassrohr ist an einem ersten Ende des mittleren Rohrabschnitts gebildet und konfiguriert, um eine abgedichtete Verbindung zu einem ersten Teil einer Abgasanlage zu schaffen. Das Auslassrohr ist an einem zweiten Ende des mittleren Rohrabschnitts gebildet und konfiguriert, um eine abgedichtete Verbindung zu einem zweiten Teil der Abgasanlage zu schaffen. Der Mischer ist zwischen dem mittleren Rohrabschnitt und dem Auslassrohr eingebaut und konfiguriert, um das Reduktionsmittel in einem Abgasstrom zu zersetzen. Der Reaktor umfasst weiter eine Isolierschicht, die eine Außenfläche des mittleren Rohrabschnitts und einen Teil des Einlassrohrs und einen Teil des Auslassrohrs umgibt. Die Isolierschicht hält Wärme innerhalb des Reaktors zurück, um die Zersetzung des Reduktionsmittels zu fördern und die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen abzuschwächen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst der Reaktor einen mittleren Rohrabschnitt, der aus einer Reduktionsmittelinjektoraufnahme, einem Einlassrohr, einem Auslassrohr und einem Mischer gebildet ist. Das Einlassrohr ist an einem ersten Ende des mittleren Rohrabschnitts gebildet und konfiguriert, um eine abgedichtete Verbindung zu einem ersten Teil einer Abgasanlage zu schaffen. Das Auslassrohr ist an einem zweiten Ende des mittleren Rohrabschnitts gebildet und konfiguriert, um eine abgedichtete Verbindung zu einem zweiten Teil der Abgasanlage zu schaffen. Der Mischer ist zwischen dem mittleren Rohrabschnitt und dem Auslassrohr eingebaut und konfiguriert, das Reduktionsmittel in einem Abgasstrom zu zersetzen. Der Reaktor umfasst weiter einen rohrförmigen Abschnitt in der Injektoraufnahme, der an einem ersten Ende mit einer Injektoröffnung und an einem zweiten Ende mit dem mittleren Rohrabschnitt verbunden ist und konfiguriert ist, um eine Abgasströmung mit hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit an der Innenseite der Injektoraufnahme zu erzeugen, um die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen zu reduzieren.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Seitenansicht eines abnehmbaren Reduktionsmittelzersetzungsreaktors, der unter Verwendung eines Schweißverfahrens gebildet ist.
  • 2 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines abnehmbaren Reduktionsmittelzersetzungsreaktors.
  • 3 ist eine Vorderansicht eines mittleren Rohrabschnitts des abnehmbaren Reduktionsmittelzersetzungsreaktors.
  • 4A ist eine Schnittdarstellung der Reduktionsmittelinjektoraufnahme, die mit einem Gießverfahren gebildet ist.
  • 4B ist eine perspektivische Darstellung der Innenseite der Injektoraufnahme, die mit einem Gießverfahren gebildet ist.
  • 5 ist ein Geschwindigkeitsgrößenordnungsdiagrmm einer Injektoraufnahme des Standes der Technik von einer Seitenansicht der Injektoraufnahme.
  • 6 ist ein Geschwindigkeitsgrößenordnungsdiagramm der verbesserten Injektoraufnahme von einer Seitenansicht der Injektoraufnahme.
  • AUSFÜFHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen, die hiervon einen Teil bilden, und in denen anhand einer Veranschaulichung spezifische erklärende Ausführungsformen gezeigt werden, bei denen die Erfindung umgesetzt werden kann. Diese Ausführungsformen werden in ausreichendem Detail beschrieben, um fachkundigen Personen zu ermöglichen, das, was beansprucht wird, umzusetzen, und es ist selbstverständlich, dass andere Ausführungsformen eingesetzt werden können, ohne vom Geist und Umfang der Ansprüche abzurücken. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht als einschränkend aufzufassen.
  • Die hier präsentierten Ausführungsformen sind auf einen abnehmbaren Reduktionsmittelzersetzungsreaktor mit einem integrierten in einer SCR-Abgasanlage zu platzierenden Mischer gerichtet. Der Reaktor umfasst eine Reduktionsmittelinjektoraufnahme, die konfiguriert ist, um effizient Reduktionsmittel in die SCR-Abgasanlage zu liefern, während sie die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen innerhalb des Reaktors vermeidet. Der Mischer ist innerhalb des Reaktors ausgerichtet, damit er fähig ist, Stickstoffoxidreduktionsmittel im Abgasstrom zu zersetzen, während der Abgasstrom durch den Zersetzungsreaktor strömt. Der Reaktor umfasst auch eine Isolierschicht und Hitzeschilde, um die Wärme innerhalb des Reaktors zu zurückzuhalten, um bei der Zersetzung des Reduktionsmittels zu helfen und die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen abzuschwächen.
  • 1 ist eine Seitenansicht eines abnehmbaren Reduktionsmittelzersetzungsreaktors 100, der unter Verwendung eines Schweißverfahrens gebildet ist. Der Reaktor 100 umfasst einen mittleren Rohrabschnitt 110, eine Reduktionsmittelinjektoraufnahme 120, ein Einlassrohr 140 und ein Auslassrohr 150. Der Reaktor 100 umfasst auch einen Mischer 130, platziert zwischen dem Auslassrohr 150 und einem Ende des mittleren Rohrabschnitts 110. Der mittlere Rohrabschnitt 110 ist mit der Injektoraufnahme 120 gebildet, wodurch Verwerfungen im Reaktor 100 vermieden werden, die sich aus dem Anschweißen einer externen Injektoraufnahme am mittleren Rohrabschnitt 110 ergeben. Das Einlassrohr 140 und das Auslassrohr 150 sind an den mittleren Rohrabschnitt 110 geschweißt, um Reaktor 100 zu ermöglichen insofern konfiguriert zu werden, als er irgendeiner Art der Verbindungskonfiguration zur SCR-Abgasanlage entspricht. Der Reaktor 100 umfasst eine Isolierschicht 160, die eine Außenfläche des mittleren Rohrabschnitts 110, einen Teil des Einlassrohrs 140 und einen Teil des Auslassrohrs 150 umgibt. Die Isolierschicht 160 ist unter Verwendung der Hitzeschilde 170 geschützt. Die Injektoraufnahme 120 und der Mischer 130 sind an idealen Stellen relativ zueinander ausgerichtet, um für eine optimale Reduktionsmittelzersetzung ohne die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen innerhalb des Reaktors 100 zu sorgen. Insbesondere die Injektoraufnahme 120 und der Mischer 130 sind ausgerichtet, um das Reduktionsmittel, das in den Reaktor 100 über die Injektoraufnahme 120 gesprüht wird, in ein Zentrum des Mischers 130 zu richten. Der mittlere Rohrabschnitt 110, der Mischer 130 und das Auslassrohr 150 sind aus dem gleichen Material oder Materialien mit ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt.
  • Wie oben beschrieben sind der mittlere Rohrabschnitt 110, der Mischer 130 und das Auslassrohr 150 aus dem gleichen Material oder Materialien mit ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten gebildet. Dadurch weisen der mittlere Rohrabschnitt, der Mischer 130 und das Auslassrohr 150 die gleiche Wärmeausdehnung und Kontraktion auf, wenn der Reaktor 100 in einem Nachbehandlungssystem verwendet wird. Dies ermöglicht dem Mischer 130, sich auszudehnen und freier innerhalb des Reaktors 100 zu kontrahieren, ohne übermäßige Belastungen am Reaktor 100 zu bewirken, wenn ein vergleichsweise kaltes Reaktionsmittel auf den vergleichsweise heißen Mischer 130 gesprüht wird. Der Mischer 130 umfasst Mischerschaufeln (nicht dargestellt) zur Zersetzung von Stickstoffoxidreduktionsmitteln vom Abgasstrom, die den Zersetzungsreaktor 110 durchströmen. In der Ausführungsform von 1 sind der Mischer 130 und das Auslassrohr 150 mit Edelstahl 904L mit Dicke 16 gebildet. Dieses Material weist einen hohen Gehalt an Legierungsmaterialien auf, die überlegene Korrosions- und Verschleißschutzeigenschaften bieten, wenn sie in einen Zersetzungsreaktor oder irgendeine ähnliche Umgebung platziert werden, der/die hoch korrosiv ist und hohen Temperaturen, periodischen Temperaturen usw. unterworfen ist.
  • Das Einlassrohr 140 umfasst einen Eintrittsstutzen 145, um eine abdichtbare Verbindung zwischen dem Reaktor 100 und einem Ende des Nachbehandlungssystems zu schaffen. In der Ausführungsform der 1 ist der Eintrittsstutzen 145 eine Marmon-Verbindung. Bei anderen Ausführungsformen kann der Eintrittsstutzen 145 andere Arten von Dichtungsverbindungen aufweisen, um eine passende und abgedichtete Verbindung mit dem Nachbehandlungssystem zu schaffen. Das Einlassrohr 140 ist aus einem kostengünstigeren Material, wie beispielsweise Edelstahl 316L mit Dicke 16 hergestellt, da das Einlassrohr 140 keinen direkten Kontakt mit dem Reduktionsmittel hat.
  • Das Auslassrohr 150 umfasst einen Austrittsstutzen 155, um eine abdichtbare Verbindung zwischen dem Reaktor 100 und einem anderen Ende des Nachbehandlungssystems zu schaffen. In der Ausführungsform von 1 ist der Austrittsstutzen 155 eine Marmon-Verbindung. Bei anderen Ausführungsformen kann der Austrittsstutzen 155 andere Arten von Dichtungsverbindungen aufweisen, um eine passende und abgedichtete Verbindung mit dem Nachbehandlungssystem zu schaffen. Wie oben angegeben ist das Auslassrohr 150 so konfiguriert, dass es mit dem Material, das verwendet wird, um den Mischer 130 zu bilden, übereinstimmt.
  • Da der Reaktor 100 unter Verwendung eines Schweißverfahrens gebildet ist, kann der Reaktor 100 so konfiguriert sein, um unterschiedliche Arten und Größen des Einlassrohrs 140 und des Auslassrohrs 150 am mittleren Rohrabschnitt 110 zu befestigen. Zum Beispiel hat das Einlassrohr 140, wie gezeigt in 2, eine Bogenform. Außerdem ist bei einigen Ausführungsformen der Reaktor 100 so konfiguriert, um das Einlassrohr 140 mit einem 4-Zoll-Durchmesser und das Auslassrohr 150 mit einem 5-Zoll-Durchmesser zu befestigen. Der mittlere Rohrabschnitt 110 des Reaktors 100 kann auch mit irgendeinem Durchmesser konfiguriert werden, um ihn der Motorgröße oder dem Massenstrom des Abgases anzupassen, der das Nachbehandlungssystem durchströmt.
  • In 1 ist die Isolierschicht 160 bereitgestellt, um so viel Wärme wie möglich innerhalb des Reaktors 100 zurückzuhalten, um die Zersetzung von Stickstoffoxidreduktionsmittel im Abgasstrom zu unterstützen. Die Isolierschicht 160 setzt sich aus einer Keramikfaser zusammen, in der sich Fasern für eine höhere Temperatur, während der Verwendung des Reaktors 100 im Nachbehandlungssystem, näher an der Außenfläche des mittleren Rohrabschnitts 110, des Einlassrohrs 140 und des Auslassrohrs 150 befinden. Die Kanten der Isolierschicht 160 sind mit einem erosionsbeständigen Material beschichtet, um die Fasermigration während der Handhabung und Verwendung des Reaktors 100 zu vermeiden.
  • Die Isolierschicht 160 ist weiter unter Verwendung der Hitzeschilde 170 geschützt. Die Hitzeschilde 170 umgeben eine Außenfläche der Isolierschicht 160 und sind gebildet, um die Isolierschicht 160 zu komprimieren und zu schützen. Die Hitzeschilde 170 umfassen die Schutzenden 172, um jegliches Wasser davon abzuhalten, die Isolierschicht 160 zu erreichen. Wie in 2 gezeigt, umfassen die Hitzeschilde 170 die Rippen 174, um die Hitzeschilde 170 so zu arretieren, dass ein guter Sitz während der Produktion sichergestellt ist. Die Hitzeschilde 170 umfassen auch ein Indexierloch 176, um die Hitzeschilde 170 während der Produktion zu indexieren. Die Hitzeschilde 170 können aus einem kostengünstigen Material von niedriger Qualität hergestellt werden, da sie nicht dazu beabsichtigt sind, in direktem Kontakt mit dem Reduktionsmittel zu stehen, das ein Nachbehandlungssystem durchströmt. Bei einer Ausführungsform sind die Hitzeschilde 170 aus Edelstahl 439 gebildet. Bei anderen Ausführungsformen können die Hitzeschilde 170 beispielsweise aus Edelstahl 409 oder 304 gebildet sein.
  • Der Mischer 130, der in 1 gezeigt ist, kann dem Mischer ähnlich sein, der in der US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 12/237574 beschrieben ist, die sich richtet an „REDUCTANT DECOMPOSITION MIXER AND METHOD FOR MAKING THE SAME”. Der Mischer 130 ist innerhalb des Reaktors 100 mit einer Schwebebefestigung untergebracht. Eine Schwebebefestigung, wie sie hier beschrieben ist, ist definiert als das Platzieren des Mischen in den Reaktor, ohne den Mischer in den Reaktor 100 zu schweißen oder zu gießen. Wie in 3 gezeigt, wird die Position und Ausrichtung des Mischers 130 innerhalb des Reaktors 100 durch eine Mischerindexierfunktion 115, die an einem Ende des mittleren Rohrabschnitts 110 in der Nähe des Auslassrohrabschnitts 150 eingegossen ist, fixiert. Der Mischer 130 umfasst auch eine Poke-Yoke-Ausrichtfunktion (nicht dargestellt), die sich mit einer Mischerausrichtfunktion 117 paart, wodurch verhindert wird, dass der Mischer 130 in Rückwärtsrichtung in den Reaktor 100 eingesetzt wird, und wodurch ermöglicht wird, dass der Mischer 130 innerhalb des mittleren Rohrabschnitts 110 eingepasst werden kann, ohne geschweißt oder eingegossen zu werden.
  • 4A ist eine Schnittdarstellung der Reduktionsmittelinjektoraufnahme 120, die mit einem Gießverfahren gebildet ist. Die Injektoraufnahme 120 hat eine Innenfläche 405 und eine Außenfläche 410. Die Injektoraufnahme 120 umfasst eine Injektoröffnung 122, einen rohrförmigen Abschnitt 124 und eine Injektorkammer 126, die eine harte Kante 128 umfasst. Die Injektoraufnahme 120 ist konfiguriert, um ein Reduktionsmittel über die Injektoröffnung 122 in den mittleren Rohrabschnitt 110 (gezeigt in 1) einzusprühen. Die Injektoraufnahme 120 ist mit einem Winkel von ungefähr 35° in Bezug auf die Längsachse 112 des mittleren Rohrabschnitts 110 (siehe 1) ausgerichtet, um sicherzustellen, dass das Reduktionsmittel den Reaktor 100 und daraufhin das Nachbehandlungssystem durchströmt. Bei anderen Ausführungsformen kann der Winkel der Injektoraufnahme 120 in Bezug auf die Längsachse 112 zwischen 0° und 45° geändert werden, um eine optimale Strömung des Reduktionsmittels durch den Reaktor 100 bereitzustellen. Durch Bilden der Injektoraufnahme 120 mit dem mittleren Rohrabschnitt 110 unter Verwendung eines Gießverfahrens im Gegensatz zum Schweißen einer Injektoraufnahme an einen Reaktor kann der Winkel der Injektoraufnahme 120 in Bezug auf die Längsachse 112 reduziert und Schweißverzüge zwischen der Injektoraufnahme 120 und dem mittleren Rohrabschnitt 110 vermieden werden.
  • 4B ist eine perspektivische Darstellung der Innenfläche 405 des Reduktionsmittelinjektors 120. Wie in 4B gezeigt, ist der rohrförmige Abschnitt 124 ein Hohlraum im Gussstück mit einer ersten Öffnung 123 in der Nähe der Injektoröffnung 122 und einer zweiten Öffnung 114 in den mittleren Rohrabschnitt 110 hinein. Der rohrförmige Abschnitt ist so gebildet, dass er sich in Richtung auf den mittleren Rohrabschnitt 110 verjüngt. Bei einigen Ausführungsformen ist der rohrförmige Abschnitt 124 ein geformter Hohlraum. Der Durchmesser des rohrförmigen Abschnitts 124 kann abhängig von einer Vielzahl von Faktoren (z. B. Motorgröße, Massenstrom des Abgases durch das Nachbehandlungssystem, Durchmesser des Reaktors 100, Winkel der Injektoraufnahme 120 in Bezug auf die Längsachse 112, Distanz von der Injektoraufnahme 120 zum Zentrum des mittleren Rohrabschnitts 110, maximale Austrittstemperatur, usw.) variiert werden. Bei der Ausführungsform von 1 beträgt der Durchmesser des rohrförmigen Abschnitts 124 5 mm. Im Betrieb ist der rohrförmige Abschnitt 124 so konfiguriert, dass er Luft ermöglicht, nach oben in die Nähe der Injektoröffnung 122 zu strömen, um ein sich in einer Spirale nach unten bewegendes Strömungsprofil mit hoher Geschwindigkeit zu schaffen und feine Partikel des Reduktionsmittels von der Injektoraufnahme 120 wegzutragen. 5 ist ein Geschwindigkeitsgrößenordnungsdiagramm einer traditionellen Injektoraufnahme 500. Wie in 5 gezeigt, schafft die Injektoraufnahme 500 ohne einen rohrförmigen Abschnitt eine große Rezirkulationsregion 525 für das Reduktionsmittel, das durch eine Injektoröffnung 522 gesprüht wird. Dieser große Rezirkulationsabschnitt 525 resultiert darin, dass das Reduktionsmittel, während es sich entlang einer Innenfläche 505 der Injektoraufnahme 500 bewegt, zur Ruhe kommt, was in der Bildung von Reduktionsmittelablagerungen entlang der Innenfläche 505 der Injektoraufnahme 500 resultiert.
  • 6 ist ein Geschwindigkeitsgrößenordnungsdiagramm der Injektoraufnahme 120. Wie in 6 gezeigt, erzeugt der rohrförmige Abschnitt 124 Strömungen mit hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit entlang der Innenfläche 405 der Injektoraufnahme 120, wodurch die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen entlang der Innenfläche 405 der Injektoraufnahme 120 vermieden wird. Außerdem ist die harte Kante 128 so konfiguriert, dass sie die Rezirkulationsregionen 125 davon abhält, das Reduktionsmittel zurück zur Injektoröffnung 122 zirkulieren zu lassen. Demzufolge wird ein höherer Prozentsatz des Reduktionsmittels, das in die Injektoröffnung 122 eintritt, durch die Kammer 126 in den mittleren Rohrabschnitt 110 (nicht dargestellt) und das Nachbehandlungssystem strömen.
  • Die in dieser Anmeldung offen gelegten Ausführungsformen sollen in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend betrachtet werden. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche anstatt durch die vorstehende Beschreibung angezeigt; und alle Änderungen, die mit der Bedeutung und dem Umfang der Äquivalenz der Ansprüche einhergehen, sollen darin eingeschlossen sein.

Claims (17)

  1. Ein abnehmbarer Reduktionsmittelzersetzungsreaktor, umfassend: einen mittlerer Rohrabschnitt, gebildet mit einer Reduktionsmittelinjektoraufnahme, die konfiguriert ist, um ein Reduktionsmittel in den Reaktor einzuführen; ein Einlassrohr, gebildet an einem ersten Ende des mittleren Rohrabschnitts, das konfiguriert ist, um eine abgedichtete Verbindung zu einem ersten Teil einer Abgasanlage zu schaffen; ein Auslassrohr, gebildet an einem zweiten Ende des mittleren Rohrabschnitts, das konfiguriert ist, um eine abgedichtete Verbindung zu einem zweiten Teil der Abgasanlage zu schaffen, und einen Mischer, eingebaut an einem Ende des mittleren Rohrabschnitts neben dem Auslassrohr, der konfiguriert ist, um das Reduktionsmittel in einem Abgasstrom zu zersetzen; wobei die Injektoraufnahme einen rohrförmigen Abschnitt umfasst, der ein erstes Ende umfasst, das mit dem mittleren Rohrabschnitt und einem zweiten Ende verbunden ist, das mit einer Injektoröffnung verbunden ist, und konfiguriert ist, die Rezirkulationsströmungsprofile im Reaktor und die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen zu reduzieren.
  2. Reaktor nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Isolierschicht, die eine Außenfläche des mittleren Rohrabschnitts und einen Teil des Einlassrohrs und einen Teil des Auslassrohrs umgibt.
  3. Reaktor nach Anspruch 2, weiter umfassend ein Hitzeschild, der eine Außenfläche der Isolierschicht umgibt.
  4. Reaktor nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Injektorkammer mit einer harten Kante neben der Injektoröffnung, die konfiguriert ist, um Reduktionsmittel davon abzuhalten, zur Injektoröffnung der Injektoraufnahme zurückzuströmen.
  5. Reaktor nach Anspruch 1, wobei der mittlere Rohrabschnitt, die Injektoraufnahme, der Auslassrohrabschnitt und der Mischer aus Edelstahl 904L gebildet sind.
  6. Reaktor nach Anspruch 1, wobei der Mischer innerhalb des Reaktors unter Verwendung einer Schwebebefestigung untergebracht ist.
  7. Reaktor nach Anspruch 1, wobei das Einlassrohr oder das Auslassrohr eine Bogenform aufweist.
  8. Ein abnehmbarer Reduktionsmittelzersetzungsreaktor, umfassend: einen mittleren Rohrabschnitt, gebildet mit einer Reduktionsmittelinjektoraufnahme, die konfiguriert ist, um ein Reduktionsmittel in den Reaktor einzufahren; ein Einlassrohr, gebildet an einem ersten Ende des mittleren Rohrabschnitts, das konfiguriert ist, um eine abgedichtete Verbindung zu einem ersten Teil einer Abgasanlage zu schaffen; ein Auslassrohr, gebildet an einem zweiten Ende des mittleren Rohrabschnitts, das konfiguriert ist, um eine abgedichtete Verbindung zu einem zweiten Teil der Abgasanlage zu schaffen; einen Mischer, der zwischen dem mittleren Rohrabschnitt und dem Auslassrohr eingebaut und konfiguriert ist, um das Reduktionsmittel in einem Abgasstrom zu zersetzen, und eine Isolierschicht, die eine Außenfläche des mittleren Rohrabschnitts und einen Teil des Einlassrohrs und einen Teil des Auslassrohrs umgibt.
  9. Reaktor nach Anspruch 8, weiter umfassend ein Hitzeschild, der eine Außenfläche der Isolierschicht umgibt.
  10. Reaktor nach Anspruch 8, weiter umfassend eine Injektorkammer mit einer harten Kante neben einer Injektoröffnung der Injektoraufnahme, die konfiguriert ist, um das Reduktionsmittel davon abzuhalten, in die Injektoröffnung zurückzuströmen.
  11. Reaktor nach Anspruch 8, wobei der mittlere Rohrabschnitt, die Injektoraufnahme, der Auslassrohrabschnitt und der Mischer aus Edelstahl 904L gebildet sind.
  12. Reaktor nach Anspruch 8, wobei der Mischer innerhalb des Reaktors unter Verwendung einer Schwebebefestigung untergebracht ist.
  13. Reaktor nach Anspruch 8, wobei das Einlassrohr oder das Auslassrohr eine Bogenform aufweist.
  14. Ein abnehmbarer Reduktionsmittelzersetzungsreaktor, umfassend: einen mittleren Rohrabschnitt, gebildet mit einer Reduktionsmittelinjektoraufnahme, die konfiguriert ist, um ein Reduktionsmittel in den Reaktoreinzuführen; ein Einlassrohr, gebildet an einem ersten Ende des mittleren Rohrabschnitts, das konfiguriert ist, um eine abgedichtete Verbindung zu einem ersten Teil einer Abgasanlage zu schaffen; ein Auslassrohr, gebildet an einem zweiten Ende des mittleren Rohrabschnitts, das konfiguriert ist, um eine abgedichtete Verbindung zu einem zweiten Teil der Abgasanlage zu schaffen, und einen Mischer, der zwischen dem mittleren Rohrabschnitt und dem Auslassrohr eingebaut und konfiguriert ist, um das Reduktionsmittel in einem Abgasstrom zu zersetzen; wobei die Injektoraufnahme eine Injektorkammer mit einer harten Kante angrenzend an eine Injektoröffnung der Injektoraufnahme umfasst, die konfiguriert ist, um Reduktionsmittel davon abzuhalten, in die Injektoröffnung zurückzufließen.
  15. Reaktor nach Anspruch 14, wobei der mittlere Rohrabschnitt, die Injektoraufnahme, der Auslassrohrabschnitt und der Mischer mit Edelstahl 904L gebildet sind.
  16. Reaktor nach Anspruch 14, wobei der Mischer innerhalb des Reaktors untergebracht ist, der eine Schwebepassform verwendet.
  17. Reaktor nach Anspruch 14, wobei das Einlassrohr oder das Auslassrohr eine Bogenform aufweist.
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