RU2796611C2 - Device for supplying chemical reagent into exhaust gas flow of internal combustion engine - Google Patents
Device for supplying chemical reagent into exhaust gas flow of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796611C2 RU2796611C2 RU2021117722A RU2021117722A RU2796611C2 RU 2796611 C2 RU2796611 C2 RU 2796611C2 RU 2021117722 A RU2021117722 A RU 2021117722A RU 2021117722 A RU2021117722 A RU 2021117722A RU 2796611 C2 RU2796611 C2 RU 2796611C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- inlet
- exhaust gas
- dosing
- metering tube
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
[0001] Изобретение относится к устройству для подачи химического реагента в поток выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащему:[0001] The invention relates to a device for supplying a chemical agent to the exhaust gas stream of an internal combustion engine, comprising:
- корпус смесителя, имеющий впускное отверстие, через которое поток выхлопных газов поступает в корпус смесителя,- a mixer housing having an inlet through which the exhaust gas flow enters the mixer housing,
- дозирующую трубку, проходящую через корпус смесителя, по направлению к которой поток выхлопных газов, втекающий в корпус смесителя, течет в поперечном направлении, и имеющую первый конец и второй конец,a metering tube extending through the mixer body, towards which the exhaust gas flowing into the mixer body flows transversely, and having a first end and a second end,
- дозирующий блок, который расположен на первом конце дозирующей трубки и может быть соединен с источником реагента для подачи реагента в дозирующую трубку, и- a dosing block, which is located at the first end of the dosing tube and can be connected to a source of reagent for supplying reagent to the dosing tube, and
- средство создания вихревого потока выхлопных газов.- a means of creating a vortex flow of exhaust gases.
Кроме того, описана система очистки выхлопных газов для уменьшения содержания NOx в выхлопном газе двигателя внутреннего сгорания, использующая такое устройство.In addition, an exhaust gas purification system for reducing NOx in the exhaust gas of an internal combustion engine using such a device is described.
[0002] Современные двигатели внутреннего сгорания, например, если они представляют собой дизельные двигатели, которые в основном используются как дизельные двигатели с динамической нагрузкой, оборудованы системой очистки выхлопных газов для соответствия требованиям к выбросам. Эти требования относятся, среди прочего, к ограничению выбросов NOx. В таких системах очистки выхлопных газов выбросы NOx во многих случаях обусловливаются селективной каталитической реакцией оксидов азота (NOx-), содержащихся в выхлопном газе. С этой целью используются так называемые катализаторы SCR (SCR - селективное каталитическое восстановление). Восстанавливающее вещество требуется в качестве реакционной среды для того, чтобы желаемое каталитическое восстановление оксидов азота происходило на таком катализаторе SCR. Обычно с этой целью используется аммиак, который вводится в катализатор SCR в форме жидкой мочевины на входе в катализатор. Требуется конкретная температура для высвобождения восстанавливающего вещества (аммиака), содержащегося в предшественнике. В связи с этим необходимо, чтобы температура выхлопных газов была достаточно высокой для эффективной денитрификации выхлопных газов. Реакции для высвобождения восстанавливающего вещества из предшественника не происходят внезапно, особенно если температуры выхлопных газов недостаточно высоки, но требуют определенного количества времени. По этой причине требуется определенный путь потока между дозирующим блоком, с помощью которого подается предшественник, и катализатором SCR. Как только восстанавливающее вещество (аммиак) высвобождается, желаемая каталитическая реакция для восстановления или устранения оксидов азота, содержащихся в выхлопном газе, происходит на катализаторе SCR. Нежелательно, чтобы предшественник, который еще не был конвертирован, протекал по катализатору SCR, так как капли жидкости будут в этом случае осаждаться на ближней по ходу поверхности катализатора SCR. В дополнение, при втекании в катализатор SCR желательно максимально возможное равномерное распределение восстанавливающего вещества, высвобождаемого в потоке выхлопных газов, и также равномерное распределение скорости по его площади поперечного сечения. Также следует по мере возможности избегать осаждения жидкого предшественника в тракте выхлопных газов.[0002] Modern internal combustion engines, for example, if they are diesel engines, which are mainly used as dynamically loaded diesel engines, are equipped with an exhaust gas treatment system to meet emission requirements. These requirements relate, among other things, to the limitation of NOx emissions. In such exhaust gas treatment systems, NOx emissions are in many cases due to the selective catalytic reaction of oxides of nitrogen (NOx-) contained in the exhaust gas. For this purpose, so-called SCR catalysts (SCR - Selective Catalytic Reduction) are used. A reducing agent is required as a reaction medium in order for the desired catalytic reduction of nitrogen oxides to occur on such an SCR catalyst. Typically, ammonia is used for this purpose, which is introduced into the SCR catalyst in the form of liquid urea at the catalyst inlet. A specific temperature is required to release the reducing agent (ammonia) contained in the precursor. In this regard, it is necessary that the temperature of the exhaust gases was high enough to effectively denitrify the exhaust gases. The reactions to release the reducing agent from the precursor do not occur suddenly, especially if the exhaust gas temperatures are not high enough, but require a certain amount of time. For this reason, a specific flow path is required between the metering unit by which the precursor is supplied and the SCR catalyst. Once the reducing agent (ammonia) is released, the desired catalytic reaction to reduce or eliminate nitrogen oxides contained in the exhaust gas takes place on the SCR catalyst. It is undesirable for a precursor that has not yet been converted to flow over the SCR catalyst, since liquid droplets will then be deposited on the proximal surface of the SCR catalyst. In addition, when flowing into the SCR catalyst, it is desirable to have as uniform a distribution as possible of the reducing agent released in the exhaust stream, and also a uniform velocity distribution over its cross-sectional area. Precipitation of the liquid precursor in the exhaust gas path should also be avoided as far as possible.
[0003] Для того, чтобы соответствовать этим требованиям для подачи восстанавливающего вещества, дозируемого в виде жидкого предшественника, WO2015/018971A1, а также WO2016/207484A1, предлагают располагать дозирующую трубку внутри корпуса смесителя, на одном конце которой расположен дозирующий блок для впрыскивания предшественника. Дозирующая трубка выполнена в виде дырчатой или перфорированной пластины и имеет коническую форму, при этом ее площадь поперечного сечения уменьшается в направлении в сторону от дозирующего блока. В дозирующую трубку попадает поток под прямыми углами к ее продольному протяжению. Концевая секция дозирующей трубки входит в трубчатый кожух напротив дозирующего блока, оставляя кольцевой зазор. В устройстве согласно этому известному уровню техники вихревой поток образуется на внешней стороне дозирующей трубки. Этот поток ускоряется внутри кольцевого зазора между дозирующей трубкой и трубчатым кожухом, причем этот зазор служит в качестве сопла. Из-за разности скоростей между внешним вихревым потоком и потоком выхлопных газов внутри дозирующей трубки предшественник, впрыскиваемый в дозирующую трубку в форме капель жидкости, смешивается с потоком выхлопных газов. На выпускной стороне дозирующей трубки расположена отбойная перегородка, посредством которой поток выхлопных газов отклоняется в противоположном направлении. На этот направляющий элемент распыляется восстанавливающее вещество, которое распределяется в потоке выхлопных газов, отклоняемом элементом. Восстанавливающее вещество высвобождается на коротком расстоянии так, что это ранее известное устройство также может быть использовано с ограниченным доступным установочным пространством. Из-за множественного отклонения потока выхлопных газов в соответственных противоположных направлениях потока должно быть принято во внимание соответственное обратное давление выхлопных газов.[0003] In order to meet these requirements for supplying a reducing agent metered as a liquid precursor, WO2015/018971A1 and WO2016/207484A1 propose to locate a metering tube inside the mixer body, at one end of which is a metering unit for injecting the precursor. The dosing tube is made in the form of a perforated or perforated plate and has a conical shape, while its cross-sectional area decreases in the direction away from the dosing block. The flow enters the dosing tube at right angles to its longitudinal extension. The end section of the dosing tube enters the tubular housing opposite the dosing block, leaving an annular gap. In the device according to this prior art, a vortex flow is formed on the outside of the dosing tube. This flow is accelerated within the annular gap between the metering tube and the tubular casing, this gap serving as a nozzle. Due to the speed difference between the external vortex flow and the exhaust gas flow inside the metering tube, the precursor injected into the metering tube in the form of liquid droplets mixes with the exhaust gas stream. On the outlet side of the metering tube there is a baffle plate, by means of which the exhaust gas flow is deflected in the opposite direction. This guide element is sprayed with a reducing agent which is distributed in the exhaust gas flow deflected by the element. The reducing agent is released over a short distance so that this previously known device can also be used with the limited available installation space. Due to the multiple deflection of the exhaust gas flow in respective opposite flow directions, the respective back pressure of the exhaust gases must be taken into account.
[0004] WO 2011/163395 A описывает другую дозирующую и смесительную установку для использования в системе последующей обработки выхлопных газов. В этом известном уровне техники дозирующая трубка также выполнена в виде перфорированной пластинчатой трубы, но имеет цилиндрическую форму. Дозирующая трубка расположена поперечно относительно потока выхлопных газов, подлежащего очистке, располагаясь в корпусе. На входе поступающего выхлопного газа в направлении потока имеется направляющий элемент в корпусе, который выполнен с возможностью направления поступающего выхлопного газа мимо дозирующей трубки для того, чтобы образовывать вихревой поток снаружи дозирующей трубки.[0004] WO 2011/163395 A describes another metering and mixing plant for use in an exhaust gas aftertreatment system. In this prior art, the dosing tube is also in the form of a perforated plate tube, but has a cylindrical shape. The metering tube is located transversely relative to the exhaust gas flow to be cleaned, located in the housing. At the inlet of the incoming exhaust gas in the flow direction, there is a guiding element in the housing, which is configured to direct the incoming exhaust gas past the metering tube in order to form a vortex flow outside the metering tube.
[0005] Как и в случае с известным уровнем техники, упомянутым ранее, этот известный уровень техники также придерживается идеи создания вихревого потока снаружи дозирующей трубки, выполненной наподобие перфорированной пластины, причем этот поток проходит внутрь трубки вследствие отверстий, расположенных наподобие сетки. Недостаток такой конструкции такой системы очистки выхлопных газов заключается в том, что восстанавливающее вещество, подаваемое в жидкой форме, может осаждаться неуправляемым образом в перфорациях дозирующей трубки на соответственной теневой стороне потока так, что не может быть гарантировано, что количество восстанавливающего вещества, в данный момент требуемое для достаточной денитрификации, фактически подается в дальний по ходу каталитический конвертер SCR. В связи с этим нельзя исключать проскок NOx.[0005] As in the case of the prior art mentioned earlier, this prior art also adheres to the idea of creating a vortex flow outside the metering tube, made like a perforated plate, and this flow passes into the tube due to holes arranged like a grid. A disadvantage of such an arrangement of such an exhaust gas treatment system is that the reducing agent supplied in liquid form may be deposited in an uncontrolled manner in the perforations of the dosing tube on the respective shady side of the flow, so that it cannot be guaranteed that the amount of reducing agent presently required for sufficient denitrification is actually fed into the downstream SCR catalytic converter. In this regard, a slip of NOx cannot be ruled out.
[0006] Из WO 2016/142292 A1 известен смесительный ящик для выхлопной системы двигателя внутреннего сгорания для смешивания с добавками, вводимых в поток выхлопных газов. В этом устройстве также имеется поперечный поток против дозирующей трубки, а именно через впускную трубу, расположенную параллельно дозирующей трубке, которая выполнена в виде сетчатой трубки в ее секции, параллельной выпускной трубе, так, что выхлопной газ выходит из впускной трубы в радиальном направлении. Объем потока расположен между этими двумя трубками. Он ограничен по краям элементами направления потока, которые влияют на отклонение потока выхлопных газов, выходящего из впускной трубки в периферийном направлении или в радиальном направлении относительно выпускной трубки, служащей в качестве дозирующей трубки. Таким образом, в этом известном уровне техники вихревой поток также образуется снаружи дозирующей трубки и поступает в нее через отверстия, выполненные в выпускной трубе. В дальнейшей разработке приточные отверстия дозирующей трубки (выпускной трубы) оборудованы лопастями, выступающими из внешней поверхности оболочки. Конусный распылитель, с помощью которого жидкий предшественник восстанавливающего вещества впрыскивается в дозирующую трубку, выполнен так, что он ударяется о внутреннюю поверхность дозирующей трубки в области приточного отверстия дозирующей трубки.[0006] From WO 2016/142292 A1 a mixing box is known for the exhaust system of an internal combustion engine for mixing with additives introduced into the exhaust gas stream. This device also has a transverse flow against the metering tube, namely through the inlet pipe located parallel to the metering tube, which is made in the form of a mesh tube in its section parallel to the outlet pipe, so that the exhaust gas exits the inlet pipe in the radial direction. The flow volume is located between these two tubes. It is limited at the edges by flow guiding elements which influence the deviation of the flow of exhaust gases leaving the inlet tube in a peripheral direction or in a radial direction relative to the outlet tube serving as a metering tube. Thus, in this prior art, the vortex flow is also formed outside the metering tube and enters it through the holes provided in the outlet tube. In a further development, the inlets of the dosing tube (outlet tube) are equipped with blades protruding from the outer surface of the shell. The atomizer cone, with which the liquid precursor of the reducing agent is injected into the metering tube, is designed so that it hits the inner surface of the metering tube in the region of the inlet of the metering tube.
[0007] Даже если требуемый путь потока для высвобождения восстанавливающего вещества, содержащегося в жидком предшественнике в виде химического реагента, возможен на более коротком расстоянии потока по сравнению с другими конструкциями из-за эффекта, описанного выше, и это устройство может в связи с этим также использоваться в условиях ограниченного установочного пространства, было бы желательно, чтобы требуемое установочное пространство могло быть дополнительно уменьшено, и тем не менее, было бы возможно осуществлять конверсию предшественника для высвобождения реагента, содержащегося в нем, даже при более низких объемных потоках выхлопных газов без необходимости принятия во внимание нежелательного осаждения капель жидкого предшественника.[0007] Even though the required flow path for releasing the reducing agent contained in the liquid precursor as a chemical agent is possible at a shorter flow distance compared to other designs due to the effect described above, and this device may therefore also be used in conditions of limited installation space, it would be desirable that the required installation space could be further reduced, and yet it would be possible to carry out the conversion of the precursor to release the reactant contained therein, even at lower exhaust gas volume flows without the need to adopt into account the unwanted settling of droplets of the liquid precursor.
[0008] Изобретение в связи с этим основано на проблеме дальнейшей разработки устройства, относящегося к типу, упомянутому выше, для того, чтобы соответствовать этим требованиям.[0008] The invention is therefore based on the problem of further developing a device of the type mentioned above in order to meet these requirements.
[0009] Эта проблема решается, согласно изобретению, с помощью общеизвестного устройства, упомянутого в начале, в котором средство создания вихревого потока выполнено с возможностью создания вихревого потока внутри дозирующей трубки, и с этой целью дозирующая трубка имеет по меньшей мере одно приточное отверстие, протяженное по периферийному сегменту поверхности на не менее, чем 45°, и по меньшей мере по участку длины дозирующей трубки, расположенной внутри корпуса смесителя, с лопатообразным колпаком, расположенным на дозирующей трубке и направляющим поток выхлопных газов внецентренно в приточное отверстие.[0009] This problem is solved, according to the invention, with the well-known device mentioned at the beginning, in which the means for creating a vortex flow is made with the possibility of creating a vortex flow inside the metering tube, and for this purpose the metering tube has at least one inlet opening extending along the peripheral segment of the surface by at least 45°, and at least along the portion of the length of the metering tube located inside the mixer body, with a spatula cap located on the metering tube and directing the exhaust gas flow eccentrically into the inlet.
[0010] В этом устройстве для подачи химического реагента в выхлопной тракт двигателя внутреннего сгорания, в частности, для подачи аммиака в каталитический конвертер SCR, причем этот химический реагент впрыскивается в выхлопной тракт в форме жидкого предшественника, разделенного на капли, вихревой поток сначала образуется внутри дозирующей трубки в результате отклонения потока выхлопных газов, текущего поперечно против дозирующей трубки, с помощью по меньшей мере одного лопатообразного колпака в дозирующей трубке. Это обеспечивает образование, в частности, высокоэнергетического вихревого потока с помощью простого средства и без необходимости принятия во внимание обратного давления выхлопных газов, которое иногда является слишком высоким. Более высокоэнергетический вихревой поток с соответственно более высокой скоростью потока способствует транспортировке капель жидкого предшественника, вводимых в вихревой поток.[0010] In this apparatus for supplying a chemical to the exhaust tract of an internal combustion engine, in particular for supplying ammonia to the SCR catalytic converter, the chemical is injected into the exhaust tract in the form of a droplet-separated liquid precursor, a vortex flow is first formed inside of the metering tube by deflecting the flow of exhaust gases flowing transversely against the metering tube by means of at least one spade cap in the metering tube. This makes it possible to generate, in particular, a high-energy vortex flow with a simple means and without having to take into account the back pressure of the exhaust gases, which is sometimes too high. A higher energy vortex flow with a correspondingly higher flow velocity facilitates the transport of liquid precursor droplets introduced into the vortex flow.
[0011] Вихревой поток выхлопного газа образуется внутри дозирующей трубки путем использования бокового потока выхлопного газа в дозирующую трубку. Дозирующая трубка имеет, по меньшей мере, одно приточное отверстие, через которое поток выхлопных газов поступает в дозирующую трубку. Это по меньшей мере одно приточное отверстие протяжено в периферийном направлении дозирующей трубки по сегменту поверхности оболочки на не менее, чем 45°. В продольном протяжении дозирующей трубки это по меньшей мере одно приточное отверстие продолжается на по меньшей мере 40-60% длины секции дозирующей трубки, расположенной в корпусе смесителя, в пространстве потока дозирующей трубки. Пространство потока дозирующей трубки может быть ограничено корпусом смесителя или компонентом, расположенным внутри корпуса смесителя. В пространстве потока дозирующей трубки поступающий выхлопной газ может обтекать дозирующую трубку. Тем не менее, желаемый вихревой поток в дозирующей трубке обеспечивается в ней только путем отклонения потока выхлопных газов в дозирующую трубку. Согласно одному варианту осуществления, приточное отверстие протяжено в направлении продольной протяженности дозирующей трубки на по меньшей мере 70-75% ее длины, расположенной внутри корпуса смесителя. Из-за продолжения, по меньшей мере, одного приточного отверстия в периферийном направлении дозирующей трубки, изложенной выше, количество возможных приточных отверстий ограничено. Более того, площадь поперечного сечения, по меньшей мере, одного приточного отверстия с его лопатообразным колпаком для приема потока отработавших газов является соответственно большой так, что по этой причине одиночные отложения реагентов, таких как капли жидкой мочевины в качестве предшественников аммиака, практически исключаются. Площадь поперечного сечения, по меньшей мере, одного приточного отверстия адаптируется к скорости вихревого потока, подлежащего образованию, и к ожидаемому объемному потоку выхлопных газов. За счет конструкции этого подающего устройства площадь поперечного сечения, по которой выхлопной газ течет против дозирующей трубки, значительно больше, чем площадь поперечного сечения дозирующей трубки.[0011] A swirling exhaust gas flow is generated inside the metering tube by using a lateral flow of exhaust gas into the metering tube. The dosing tube has at least one inlet through which the exhaust gas flow enters the dosing tube. This at least one inlet is extended in the peripheral direction of the metering tube over the shell surface segment by at least 45°. In the longitudinal length of the metering tube, this at least one inlet opening extends for at least 40-60% of the length of the metering tube section located in the mixer body, in the flow space of the metering tube. The flow space of the dosing tube may be defined by the mixer housing or by a component located within the mixer housing. In the flow space of the metering tube, the incoming exhaust gas can flow around the metering tube. However, the desired vortex flow in the metering tube is provided therein only by diverting the flow of exhaust gases into the metering tube. According to one embodiment, the inlet is extended in the direction of the longitudinal extent of the metering tube for at least 70-75% of its length located inside the mixer body. Due to the extension of the at least one inlet opening in the peripheral direction of the metering tube described above, the number of possible inlet openings is limited. Moreover, the cross-sectional area of at least one inlet with its spade-shaped hood for receiving the exhaust gas flow is correspondingly large, so that for this reason single deposits of reactants such as droplets of liquid urea as ammonia precursors are virtually eliminated. The cross-sectional area of the at least one inlet is adapted to the speed of the vortex flow to be generated and to the expected exhaust gas volume flow. Due to the design of this supply device, the cross-sectional area through which the exhaust gas flows against the metering tube is significantly larger than the cross-sectional area of the metering tube.
[0012] Частный признак этого устройства заключается в том, что каждое приточное отверстие оборудовано лопатообразным колпаком, расположенным на нем. За счет лопатообразной конструкции колпака приточное отверстие окружено с боков и сзади и по меньшей мере в почти полностью закрыто в радиальном направлении. Горловина колпака может полностью выступать за передний край стороны притока приточного отверстия, закрываемого им. Такой колпак служит для направления потока выхлопных газов, текущего поперечно по направлению к дозирующей трубке, в приточное отверстие. С этой целью, по меньшей мере, один колпак, расположенный на приточном отверстии, ориентирован посредством горловины в направлении впускного отверстия выхлопного газа в корпус смесителя так, что выхлопной газ, поступающий в корпус смесителя, течет, по меньшей мере, частично напрямую в колпак и, таким образом, в приточное отверстие дозирующей трубки. Тангенциальное отклонение потока выхлопных газов в дозирующую трубку, которая обычно имеет геометрию круглого поперечного сечения, приводит к желаемому вихревому потоку выхлопных газов на внутренней стенке дозирующей трубки. Так как вихревой поток образуется внутри дозирующей трубки, надо принимать во внимание только более низкие потери потока в отличие от ранее известных конструкций такого оборудования. Если обеспечено множество приточных отверстий и, следовательно, также множество колпаков расположено на внешней поверхности дозирующей трубки, их горловины колпаков ориентированы в одном и том же направлении, если смотреть в периферийном направлении дозирующей трубки. Так как дозирующая трубка расположена в корпусе смесителя, пересекая его, площадь бокового притока потока выхлопных газов значительно больше, чем площадь поперечного сечения обычно цилиндрической дозирующей трубки. В результате, когда поток выхлопных газов поступает в такой колпак и, таким образом, внутрь дозирующей трубки, он испытывает значительное ускорение как в направлении вращения вихревого потока, так и в направлении продольного протяжения дозирующей трубки. Так как дозирующая трубка закрыта на ее первом конце дозирующим блоком, вихревой поток внутри дозирующей трубки распространяется от этого конца до второго конца дозирующей трубки.[0012] A particular feature of this device is that each inlet is equipped with a spade-shaped cap located on it. Due to the spatulate design of the cap, the inlet opening is surrounded laterally and at the rear and at least almost completely closed in the radial direction. The neck of the cap can completely protrude beyond the front edge of the inflow side of the inlet opening closed by it. Such a cap serves to direct the flow of exhaust gases flowing transversely towards the metering tube into the inlet. To this end, at least one hood located on the inlet is oriented by means of a neck towards the exhaust gas inlet into the mixer housing so that the exhaust gas entering the mixer housing flows at least partially directly into the hood and thus into the inlet of the dosing tube. The tangential deflection of the exhaust gas flow into the metering tube, which typically has a circular cross-sectional geometry, results in the desired vortex of exhaust gas flow on the inner wall of the metering tube. Since the vortex flow is generated inside the metering tube, only the lower flow losses must be taken into account, in contrast to previously known designs of such equipment. If a plurality of inlet openings are provided and hence also a plurality of caps located on the outer surface of the metering tube, their cap mouths are oriented in the same direction when viewed in the peripheral direction of the metering tube. Since the metering tube is located in the mixer body, crossing it, the area of the lateral inflow of the exhaust gas flow is much larger than the cross-sectional area of a normally cylindrical metering tube. As a result, when the exhaust gas stream enters such a cap and thus into the metering tube, it experiences a significant acceleration both in the direction of rotation of the vortex flow and in the direction of the longitudinal extension of the metering tube. Since the metering tube is closed at its first end by a metering block, the vortex flow inside the metering tube extends from this end to the second end of the metering tube.
[0013] В этом устройстве для подачи химического реагента в выхлопной тракт двигателя внутреннего сгорания наклон вихревого потока, образуемого в дозирующей трубке, может регулироваться с помощью обратного давления выхлопных газов. Чем ниже градиент, с которым вихревой поток перемещается по направлению ко второму концу дозирующей трубки, тем длиннее путь потока, но без необходимости продления фактической длины дозирующей трубки с этой целью. По этой причине общая длина традиционного оборудования для приготовления, требуемого для высвобождения желаемого аммиака, например, может быть уменьшена на более чем 50%, если внутрь подается водный раствор мочевины.[0013] In this apparatus for supplying a chemical to an exhaust path of an internal combustion engine, the slope of the swirl flow generated in the metering tube can be controlled by the back pressure of the exhaust gases. The lower the gradient with which the vortex flow moves towards the second end of the metering tube, the longer the flow path, but without the need to extend the actual length of the metering tube for this purpose. For this reason, the total length of conventional preparation equipment required to release the desired ammonia, for example, can be reduced by more than 50% if an aqueous urea solution is fed in.
[0014] В предпочтительном варианте осуществления угол распыла, под которым жидкий реагент впрыскивается в дозирующую трубку, устанавливается таким образом, что капли предшественника вступают в контакт только с внутренней стенкой дозирующей трубки по ходу после по меньшей мере одного приточного отверстия по меньшей мере в той степени, в которой они ранее не были захвачены вихревым потоком выхлопных газов. Секция дозирующей трубки в направлении потока выхлопного газа после приточных отверстий представляет собой секцию, в которой наблюдаются наивысшие скорости вихревого потока выхлопных газов. В дополнение, выхлопной газ, втекающий в устройство, обычно, течет снаружи этой секции дозирующей трубки, смежной с по меньшей мере одним приточным отверстием, и она нагревается им определенным образом. Это используется в специальном режиме работы этого подающего устройства. В этом режиме работы, вопреки преобладающему учению, жидкий предшественник впрыскивается в дозирующую трубку с таким объемом, что он ударяется об эту нагретую секцию внутренней стенки дозирующей трубки. В результате более крупные капли предшественника разбиваются на более мелкие капли вследствие удара и, в дополнение, эта нагретая секция дозирующей трубки используется для высвобождения реагента, содержащегося в предшественнике, такого как аммиак. Посредством этого процесса требуемый путь потока для высвобождения реагента и для его желаемого равномерного распределения в потоке выхлопных газов может быть достигнут уже в более короткой секции трубы. Жидкий предшественник предпочтительно дозируется таким образом, что после первого цикла дозирования последующий цикл дозирования не начинается до тех пор, пока предшественник, распыленный на внутреннюю стенку дозирующей трубки, не испарится. Предпочтительно, предшественник подается под давлением с помощью дозирующего блока, т.е. он впрыскивается внутрь дозирующей трубки в осевом направлении с заданным давлением, например, давлением между 0,6 МПа и 1 МПа.[0014] In a preferred embodiment, the spray angle at which the liquid reagent is injected into the dosing tube is set such that the precursor droplets only come into contact with the inner wall of the dosing tube downstream of the at least one inlet at least to the extent , in which they were not previously captured by the vortex flow of exhaust gases. The section of the metering tube in the direction of the exhaust gas flow after the inlets is the section in which the highest velocities of the exhaust vortex flow are observed. In addition, the exhaust gas flowing into the device usually flows outside this section of the metering tube adjacent to at least one inlet, and it is heated by it in a certain way. This is used in the special mode of operation of this feeder. In this mode of operation, contrary to prevailing teaching, the liquid precursor is injected into the dosing tube in such a volume that it hits this heated section of the inner wall of the dosing tube. As a result, larger droplets of the precursor are broken into smaller droplets due to impact and, in addition, this heated section of the metering tube is used to release a reagent contained in the precursor, such as ammonia. Through this process, the required flow path for releasing the reactant and for its desired uniform distribution in the exhaust gas stream can already be achieved in a shorter pipe section. The liquid precursor is preferably dosed in such a way that, after the first dosing cycle, the subsequent dosing cycle does not start until the precursor sprayed onto the inner wall of the dosing tube has evaporated. Preferably, the precursor is supplied under pressure by means of a dosing unit, i. e. it is injected into the metering tube in the axial direction at a predetermined pressure, for example a pressure between 0.6 MPa and 1 MPa.
[0015] В одном варианте осуществления такого устройства по меньшей мере одно приточное отверстие расположено вне центра относительно продольного протяжения дозирующей трубки в пределах пространства потока дозирующей трубки, то есть со смещением в направлении к дозирующему блоку. Это означает, что расстояние колпака по меньшей мере одного приточного отверстия от секции стенки, образующей пространство потока дозирующей трубки, в направлении ко второму концу дозирующей трубки больше, чем расстояние этого колпака от противоположной стенки. Это обеспечивает, что значительная часть выхлопного газа течет снаружи секции дозирующей трубки, расположенной по ходу после, по меньшей мере, одного приточного отверстия в направлении потока выхлопного газа через дозирующую трубку, и обычно также обтекает эту трубку. Эта секция дозирующей трубки напрямую подвергается воздействию выхлопного газа, текущего через по меньшей мере одно приточное отверстие, в результате чего эта секция дозирующей трубки особенно хорошо нагревается поступающим выхлопным газом. Эта секция внешней поверхности дозирующей трубки, нагреваемая поступающим выхлопным газом, может быть примерно в четыре-шесть раз длиннее секции дозирующей трубки от колпака до противоположной стенки, образующей пространство потока дозирующей трубки. Длина одного или множества приточных отверстий в продольном направлении дозирующей трубки также влияет на разное расстояние.[0015] In one embodiment of such a device, at least one inlet is located off-center with respect to the longitudinal extension of the metering tube within the flow space of the metering tube, that is, offset towards the metering unit. This means that the distance of the cap of at least one inlet from the wall section forming the flow space of the dosing tube towards the second end of the dosing tube is greater than the distance of this cap from the opposite wall. This ensures that a significant portion of the exhaust gas flows outside the metering tube section downstream of the at least one inlet in the direction of exhaust gas flow through the metering tube, and usually also flows around this tube. This section of the metering tube is directly exposed to the exhaust gas flowing through the at least one inlet, as a result of which this section of the metering tube is particularly well heated by the incoming exhaust gas. This section of the outer surface of the metering tube, heated by the incoming exhaust gas, may be about four to six times the length of the metering tube section from the dome to the opposite wall defining the metering tube flow space. The length of one or more inlet holes in the longitudinal direction of the metering tube also affects the different spacing.
[0016] Направление транспортировки в продольном направлении дозирующей трубки обеспечивает, что впрыснутые капли предшественника транспортируются в продольном направлении дозирующей трубки в сторону от места впрыска и обычно не скапливаются, например, вблизи впрыска, частично осаждаются и могут скапливаться там.[0016] The direction of transport in the longitudinal direction of the metering tube ensures that the injected precursor droplets are transported in the longitudinal direction of the metering tube away from the injection site and do not usually accumulate, for example, near the injection, partially settle and can accumulate there.
[0017] В одном варианте осуществления промывочные отверстия сделаны в дозирующей трубке в секции дозирующей трубки, смежной с дозирующим блоком, причем эти отверстия могут быть расположены на прямом радиальном расстоянии от форсунок для того, чтобы получать поток выхлопных газов также напрямую в области доставки капель предшественника внутри дозирующей трубки для того, чтобы исключать возможные осаждения капель предшественника в области сопла (сопел) форсунки. Этот выхлопной газ, поступающий внутрь дозирующей трубки, образует частичный поток выхлопных газов напрямую в отверстии (отверстиях) форсунки и, таким образом, на дозирующем фланце, содержащем дозирующий блок. Это предохраняет форсунку (форсунки) от осаждений капель предшественника. Вихревой поток, образуемый внутри дозирующей трубки, не влияет или влияет лишь в незначительной степени на расположенную по центру форсунку (форсунки), поэтому промывочные отверстия этого типа является очень простым, но эффективным средством предохранения форсунок от осаждений предшественника. Это поддерживается турбулентностями, которые возникают между потоком в кожухе, текущим вдоль внутренней стенки дозирующей трубки, и частичным потоком выхлопных газов, поступающим через промывочные отверстия. Такие промывочные отверстия могут представлять собой дырки, расположенные наподобие сетки, обязательно в форме периферийного кольца. Отверстия могут иметь круглую или продолговатую область поперечного сечения. Область поперечного сечения совокупности промывочных отверстий может быть использована для регулировки обратного давления выхлопных газов и, таким образом, также градиента вихревого потока в направлении ко второму концу дозирующей трубки.[0017] In one embodiment, flush holes are made in the metering tube in the section of the metering tube adjacent to the metering block, which holes can be located at a direct radial distance from the nozzles in order to receive an exhaust gas flow also directly in the area of precursor droplet delivery inside the dosing tube in order to exclude possible precipitation of drops of the precursor in the area of the nozzle (nozzles) of the nozzle. This exhaust gas entering the interior of the metering tube forms a partial flow of exhaust gases directly into the nozzle orifice(s) and thus onto the metering flange containing the metering unit. This prevents the nozzle(s) from depositing droplets of the precursor. The vortex flow generated inside the metering tube has little or no effect on the centrally located nozzle(s), so flush holes of this type are a very simple but effective means of keeping the nozzles free of precursor deposits. This is supported by turbulences that occur between the flow in the casing, flowing along the inner wall of the metering tube, and the partial flow of exhaust gases entering through the flush holes. Such flush holes may be mesh-like holes, necessarily in the form of a peripheral ring. The holes may have a round or oblong cross-sectional area. The cross-sectional area of the plurality of flush holes can be used to adjust the back pressure of the exhaust gases and thus also the gradient of the swirl flow towards the second end of the metering tube.
[0018] В таком устройстве целесообразно, чтобы колпак имел свою горловину, ориентированную по направлению к впускному отверстию корпуса смесителя. В этом случае выхлопной газ поступает напрямую в горловину колпака и внецентренно направляется в дозирующую трубку. В результате связанного с этим уменьшения поперечного сечения поток выхлопных газов испытывает желаемое ускорение. Передний край приточного отверстия дозирующей трубки в направлении потока выхлопного газа обычно расположен в области центральной продольной плоскости дозирующей трубки, проходящей поперечно направлению потока выхлопного газа, или расположен на несколько угловых градусов перед этой плоскостью. Согласно одному варианту осуществления такого устройства, это приточное отверстие протяжено на около 90° или на несколько угловых градусов больше 90°, около 95°-100°. Согласно одному варианту осуществления такого устройства, колпак представляет собой отдельно изготовленный компонент, который размещается на внешней поверхности оболочки дозирующей трубки и приваривается к ней с трех сторон. Это упрощает степени свободы при изготовлении колпака в отношении его геометрии. Приваривание колпака к внешней поверхности дозирующей трубки является предпочтительным, так как отсутствуют элементы, выступающие из внутренней стенки дозирующей трубки, для крепления колпака к дозирующей трубке или на ней, которые могли бы оказывать влияние и, таким образом, ослаблять вихревой поток, текущий вдоль указанной внутренней стенки. В таком колпаке задняя или отбойная стенка колпака, которая служит для направления потока, расположена на заднем крае приточного отверстия относительно направления потока выхлопного газа.[0018] In such a device, it is expedient that the cap has its mouth oriented towards the inlet of the mixer housing. In this case, the exhaust gas enters directly into the dome neck and is directed eccentrically into the dosing tube. As a result of the resulting cross-sectional reduction, the exhaust gas flow experiences the desired acceleration. The front edge of the inlet of the metering tube in the direction of the exhaust gas flow is usually located in the region of the central longitudinal plane of the metering tube, which runs transversely to the direction of the exhaust gas flow, or is located several angular degrees in front of this plane. According to one embodiment of such a device, this inlet extends for about 90°, or several degrees of angle greater than 90°, about 95°-100°. According to one embodiment of such a device, the hood is a separately manufactured component that is placed on the outer surface of the metering tube shell and welded to it on three sides. This simplifies the degrees of freedom in the manufacture of the cap with respect to its geometry. Welding of the hood to the outer surface of the metering tube is advantageous because there are no elements protruding from the inner wall of the metering tube for fastening the hood to or on the metering tube, which could influence and thus weaken the vortex flow flowing along said inner wall. walls. In such a hood, the rear or baffle wall of the hood, which serves to guide the flow, is located at the rear edge of the inlet opening relative to the direction of the exhaust gas flow.
[0019] Форма такого колпака может быть использована для влияния на образование вихревого потока. Согласно первому примеру варианта осуществления, колпак имеет трапециевидную форму в развернутом виде, причем его стенка, противоположная приточному отверстию, регулируется в соответствии с контуром внутренней стенки корпуса смесителя. Трапециевидная форма уменьшает площадь поперечного сечения, окруженную колпаком в направлении внутрь вихревой трубы, вызывая ускорение потока выхлопных газов.[0019] the Shape of such a cap can be used to influence the formation of the vortex flow. According to the first exemplary embodiment, the hood has a trapezoidal shape when unfolded, with its wall opposite the inlet being adjusted in accordance with the contour of the inner wall of the mixer body. The trapezoidal shape reduces the cross-sectional area surrounded by the cap towards the inside of the vortex tube, causing the exhaust gas flow to accelerate.
[0020] В другом варианте осуществления по меньшей мере один колпак сужается от его горловины до его заднего конца. Это позволяет выполнять колпаки с более низкой высотой так, что приточные отверстия могут быть перемещены ближе к дозирующему фланцу, если обеспечен приблизительно полусферический корпус смесителя. В результате корпус смесителя может быть выполнен более компактно.[0020] In another embodiment, at least one cap tapers from its mouth to its rear end. This allows hoods to be made with a lower height so that the inlets can be moved closer to the metering flange if an approximately hemispherical mixer body is provided. As a result, the mixer body can be made more compact.
[0021] В одном варианте осуществления корпус смесителя имеет полусферическую форму, что означает, что корпус смесителя требует очень маленького установочного пространства. В дополнение, это позволяет располагать устройство в разных положениях в пространстве. Такая конструкция возможна, поскольку вихревой поток образуется внутри дозирующей трубки. Полусферическая внутренняя поверхность оболочки корпуса смесителя исключает мертвые зоны для текучей среды, что будет увеличивать сопротивление потока за счет турбулентности, образуемой в нем. В дополнение, за счет этой конструкции корпуса смесителя, в которой отверстие полусферического корпуса смесителя представляет собой впускное отверстие, поток выхлопных газов испытывает определенное уменьшение площади поперечного сечения и, таким образом, уже определенное ускорение до того, как он направляется в по меньшей мере одно приточное отверстие дозирующей трубки. Дозирующая трубка, пересекающая корпус смесителя в его центре, разделяет поток выхлопных газов, если можно так выразиться. Если выхлопной газ течет по дозирующей трубке, тепло, которое содержит поток выхлопных газов, эффективно передается дозирующей трубке, что, в свою очередь, противодействует осаждению капель предшественника также путем конденсации на внутренней стороне дозирующей трубки. По этой причине часть корпуса дефлектора, обычно присутствующая на выпуске первого блока очистки выхлопных газов, например, сажевого фильтра, возможно с ближним по ходу окислительным катализатором, может быть использована для размещения в ней дозирующей трубки и, таким образом, для использования этой части корпуса для подающего устройства согласно изобретению. В результате этот компонент, который уже доступен с точки зрения его установочного пространства, может целесообразно использоваться для дозирования жидкого предшественника без необходимости значительно большего установочного пространства.[0021] In one embodiment, the mixer body is hemispherical, which means that the mixer body requires very little installation space. In addition, this allows the device to be positioned in different positions in space. This design is possible because the vortex flow is formed inside the dosing tube. The hemispherical inner surface of the shell of the mixer body eliminates the dead zones for the fluid, which will increase the flow resistance due to the turbulence formed in it. In addition, due to this design of the mixer housing, in which the opening of the hemispherical mixer housing is an inlet, the exhaust gas flow experiences a certain reduction in cross-sectional area and thus an already defined acceleration before it is directed to at least one air inlet. dosing tube opening. The dosing tube, which crosses the mixer body in its center, separates the exhaust gas flow, so to speak. If the exhaust gas flows through the metering tube, the heat that the exhaust gas stream contains is effectively transferred to the metering tube, which in turn counteracts the precipitation of precursor droplets also by condensation on the inside of the metering tube. For this reason, the portion of the deflector housing normally present at the outlet of a first exhaust gas treatment unit, such as a diesel particulate filter, possibly with a downstream oxidation catalyst, can be used to accommodate the metering tube and thus to use this housing portion for feeder according to the invention. As a result, this component, which is already available in terms of its installation space, can advantageously be used for dosing a liquid precursor without the need for a significantly larger installation space.
[0022] Дополнительное ускорение потока выхлопных газов для создания вихревого потока достигается согласно одному варианту осуществления так, что по меньшей мере одно приточное отверстие имеет геометрию трапециевидного контура в развернутом виде внешней поверхности дозирующей трубки, причем более короткая сторона этой геометрии контура относительно направления потока выхлопного газа представляет собой задний край, следуя в продольном протяжении дозирующей трубки. В случае, по меньшей мере, одного приточного отверстия колпак, связанный с этим приточным отверстием, располагается внутри корпуса смесителя. Обычно, особенно если корпус смесителя имеет полусферическую внутреннюю поверхность, контур колпака повторяет внутренний контур корпуса смесителя. Может быть оставлен зазор между колпаком и внутренней поверхностью оболочки корпуса смесителя. В этом зазоре поступающий поток выхлопных газов, в тех случаях, когда он не направляется колпаком через приточное отверстие в дозирующую трубку, также несколько ускоряется и обтекает снаружи колпак и дозирующую трубку. Это также создает конкретный вихревой поток снаружи относительно дозирующей трубки. Это поддерживает всесторонний нагрев дозирующей трубки главным образом в ее секции между приточными отверстиями, закрытыми колпаками, и стенкой, образующей пространство потока дозирующей трубки, в направлении второго конца дозирующей трубки. В дополнение, это обеспечивает конструкцию дозирующей трубки с, например, двумя приточными отверстиями, которые обычно располагаются диаметрально противоположно друг другу относительно продольной оси дозирующей трубки. Поток выхлопных газов, который обтекает дозирующую трубку, затем захватывается и подается в вихревой поток внутри дозирующей трубки с помощью колпака этого второго приточного отверстия. Подобным образом такое устройство может быть оборудовано более чем двумя приточными отверстиями, например, четырьмя приточными отверстиями. Количество приточных отверстий не должно превышать шесть-восемь. Если количество приточных отверстий больше, затраты энергии на образование вихревого потока выхлопных газов будут низкими. Предпочтителен вариант осуществления с двумя-четырьмя приточными отверстиями.[0022] Additional acceleration of the exhaust gas flow to create a vortex flow is achieved according to one embodiment so that at least one inlet has a trapezoidal contour geometry in the expanded form of the outer surface of the metering tube, and the shorter side of this contour geometry relative to the direction of the exhaust gas flow represents the trailing edge, following the longitudinal extent of the dosing tube. In the case of at least one inlet, the cap associated with this inlet is located inside the mixer body. Usually, especially if the mixer body has a hemispherical inner surface, the contour of the cap follows the internal contour of the mixer body. A gap may be left between the cap and the inner surface of the shell of the mixer body. In this gap, the incoming exhaust gas flow, in cases where it is not directed by the cap through the inlet into the metering tube, is also somewhat accelerated and flows around the cap and the metering tube from the outside. This also creates a specific vortex flow outside of the metering tube. This maintains the all-round heating of the metering tube, mainly in its section between the capped inlets and the wall forming the flow space of the metering tube, towards the second end of the metering tube. In addition, this provides for the design of the metering tube with, for example, two inlet openings, which are usually diametrically opposed to each other with respect to the longitudinal axis of the metering tube. The exhaust stream that flows around the metering tube is then captured and fed into the vortex flow inside the metering tube by the cap of this second inlet. Similarly, such a device may be equipped with more than two inlets, for example four inlets. The number of supply holes should not exceed six to eight. If the number of inlet openings is larger, the energy cost for generating the exhaust gas vortex will be low. The preferred embodiment is with two to four inlets.
[0023] Согласно одному варианту осуществления, корпус смесителя изготовлен из двух частей. Согласно одному варианту осуществления, продольная ось дозирующей трубки расположена в области стыка двух частей корпуса смесителя. Это позволяет легко встраивать дозирующую трубку в корпус смесителя. Обычно, корпус смесителя оборудован теплоизоляцией снаружи для сохранения тепла. С такой конфигурацией корпуса смесителя или подающего устройства, по меньшей мере, один колпак может быть смонтирован снаружи корпуса смесителя на дозирующей трубке.[0023] According to one embodiment, the mixer body is made of two parts. According to one embodiment, the longitudinal axis of the metering tube is located at the junction of the two parts of the mixer body. This allows the dosing tube to be easily integrated into the mixer body. Usually, the faucet body is equipped with heat insulation on the outside to keep warm. With such a mixer body or feeder configuration, at least one hood can be mounted outside the mixer body on the metering tube.
[0024] В другом варианте осуществления корпус смесителя изготовлен как одно целое, и дозирующая трубка вставлена в него. В такой конфигурации по меньшей мере один колпак монтируется на дозирующей трубке, когда последняя уже вставлена в корпус смесителя.[0024] In another embodiment, the mixer body is made in one piece, and the metering tube is inserted into it. In this configuration, at least one cap is mounted on the dosing tube when the latter is already inserted into the mixer body.
[0025] В конструкции корпуса смесителя с впускным отверстием, чья площадь поперечного сечения значительно больше, чем площадь поперечного сечения дозирующей трубки, эта более большая площадь поперечного сечения может быть использована для соединения корпуса смесителя напрямую с выпуском блока очистки выхлопных газов по ходу перед смесителем в направлении потока выхлопного газа. Такой блок очистки выхлопных газов может представлять собой сажевый фильтр или окислительный катализатор. С учетом этого особенно предпочтительно выполнять корпус смесителя с полусферической геометрией, так как впускное отверстие в этом случае является круглым, что является обычной геометрией контура корпуса блока очистки выхлопных газов. Диаметры корпуса смесителя и блока очистки выхлопных газов по ходу перед ним соответствуют друг другу. По этой причине конические части корпуса и секции выхлопной линии между блоками, которые в иных обстоятельствах используются, могут быть исключены, что, в свою очередь, способствует уменьшению требуемого установочного пространства.[0025] In a mixer body design with an inlet whose cross-sectional area is significantly larger than the cross-sectional area of the metering tube, this larger cross-sectional area can be used to connect the mixer body directly to the outlet of the exhaust gas treatment unit upstream of the mixer at direction of the exhaust gas flow. Such an exhaust gas treatment unit may be a particulate filter or an oxidation catalyst. With this in mind, it is particularly preferable to design the mixer housing with a hemispherical geometry, since the inlet in this case is round, which is the usual geometry of the contour of the housing of the exhaust gas cleaning unit. The diameters of the mixer body and the exhaust gas cleaning unit along the way in front of it correspond to each other. For this reason, conical body parts and exhaust line sections between units that are otherwise used can be omitted, which in turn helps to reduce the required installation space.
[0026] Согласно предпочтительному варианту осуществления, описанное устройство является частью системы очистки выхлопных газов, с помощью которой восстанавливаются оксиды азота, содержащиеся в потоке выхлопных газов. Катализатор SCR в этом случае устанавливается по ходу после устройства в направлении потока выхлопного газа.[0026] According to a preferred embodiment, the described device is part of an exhaust gas treatment system that recovers nitrogen oxides contained in the exhaust gas stream. The SCR catalyst in this case is installed downstream of the device in the direction of the exhaust gas flow.
[0027] Устройство, описанное выше, может быть использовано для всех двигателей внутреннего сгорания, работающих с избыточным воздухом, в том числе, например, газовых двигателей или водородных двигателей.[0027] the Device described above can be used for all internal combustion engines operating with excess air, including, for example, gas engines or hydrogen engines.
[0028] Изобретение описано ниже с использованием примеров вариантов осуществления и со ссылкой на приложенные фигуры, на которых:[0028] The invention is described below using exemplary embodiments and with reference to the appended figures, in which:
фиг. 1 показывает схематический вид системы очистки выхлопных газов, вставленной в выхлопной тракт дизельного двигателя внутреннего сгорания, с подающим устройством подачи химического восстанавливающего вещества;fig. 1 shows a schematic view of an exhaust gas treatment system inserted into the exhaust path of a diesel internal combustion engine with a chemical reducing agent supply device;
фиг. 2 показывает вид в перспективе подающего устройства на фиг. 1 в первом направлении;fig. 2 shows a perspective view of the feeder of FIG. 1 in the first direction;
фиг. 3 показывает вид в перспективе подающего устройства на фиг. 1 в другом направлении для обеспечения вида внутри подающего устройства;fig. 3 shows a perspective view of the feeder of FIG. 1 in the other direction to provide a view of the inside of the feeder;
фиг. 4 показывает вид в перспективе, наподобие разобранного вида подающего устройства на фигурах 2 и 3;fig. 4 shows a perspective view similar to the exploded view of the feeder in figures 2 and 3;
фиг. 5 показывает вид спереди впускного отверстия или во впускное отверстие подающего устройства на предыдущих фигурах;fig. 5 shows a front view of the inlet or inlet of the feeder in the previous figures;
фиг. 6 показывает сечение по линии A-A на фиг. 5 через подающее устройство;fig. 6 shows a section along line A-A in FIG. 5 through the feeder;
фиг. 7 показывает вид в перспективе подающего устройства, соответствующего подающему устройству на предыдущих фигурах, согласно другому примерному варианту осуществления для обеспечения вида в это подающее устройство;fig. 7 shows a perspective view of a feeder corresponding to the feeder in the previous figures according to another exemplary embodiment to provide a view into that feeder;
Фиг. 8 показывает вид в сечении, соответствующий виду на фиг. 6, через подающее устройство на фиг. 7;Fig. 8 shows a sectional view corresponding to that of FIG. 6 through the feeder of FIG. 7;
фиг. 9,: показывает вид спереди впускного отверстия или во впускное отверстие подающего устройства на предыдущих фигурах,fig. 9: shows the front view of the inlet or the inlet of the feeder in the previous figures,
фиг. 10,: показывает одиночный вид в перспективе вихревой трубы подающего устройства на фиг. 9;fig. 10: shows a single perspective view of the vortex tube of the feeder of FIG. 9;
фиг. 11 показывает вид спереди впускного отверстия или во впускное отверстие подающего устройства согласно еще одному примерному варианту осуществления;fig. 11 shows a front view of an inlet or inlet of a supply device according to another exemplary embodiment;
фиг. 12 показывает вид в сечении через подающее устройство на фиг. 11 в области центров колпаков, закрывающих приточные отверстия;fig. 12 shows a sectional view through the feeder of FIG. 11 in the area of the centers of the caps covering the inlet openings;
фиг. 13 показывает продольное сечение через подающее устройство на фиг. 11;fig. 13 shows a longitudinal section through the feeder of FIG. eleven;
фиг. 14 показывает внешний вид в перспективе подающего устройства согласно еще одному примерному варианту осуществления;fig. 14 shows an external perspective view of a feeder according to another exemplary embodiment;
фиг. 15 показывает вид спереди впускного отверстия или во впускное отверстие подающего устройства на фиг. 14;fig. 15 shows a front view of the inlet or inlet of the feeder of FIG. 14;
фиг. 16 показывает другой примерный вариант осуществления подающего устройства на виде спереди его впускного отверстия или в его впускное отверстие; иfig. 16 shows another exemplary embodiment of the feeder in a front view of its inlet or into its inlet; And
фиг. 17 показывает другой пример варианта осуществления подающего устройства на виде спереди его впускного отверстия или в его впускное отверстие.fig. 17 shows another exemplary embodiment of the feeder in a front view of its inlet or into its inlet.
[0029] В системе 1 очистки выхлопных газов, показанной в качестве примера на фиг. 1, система соединена с выхлопным трактом дизельного двигателя моторного транспортного средства, который не показан более подробно. В показанном примере варианта осуществления система 1 очистки выхлопных газов содержит сажевый фильтр 2, окислительный катализатор 3, подсоединенный на входе фильтра перед фильтром в направлении потока выхлопного газа, и катализатор 4 SCR. Устройство подачи восстанавливающего вещества, в этом случае водного раствора мочевины, в выхлопной тракт или поток выхлопных газов, текущий по нему, подсоединено между сажевым фильтром 2 и каталитическим конвертером 4 SCR. Это подающее устройство обозначено на фиг. 1 ссылочной позицией 5. Подающее устройство 5 содержит дозирующий блок 6, который соединен произвольным образом с источником восстанавливающего вещества, источником сжатого воздуха и с блоком управления для управления подачей восстанавливающего вещества. Подающее устройство имеет сферический корпус 8 смесителя, покрытый теплоизоляцией 7 (смотри фиг. 2). Частью подающего устройства 5 является дозирующая трубка 9, которая проходит через корпус 8 смесителя. В показанном варианте осуществления дозирующая трубка 9 представляет собой цилиндрическую трубу. Первый конец дозирующей трубки 9 закрыт заглушкой 10. Дозирующий блок 6 соединен с заглушкой 10. С этой целью заглушка 10 содержит отверстие 11 для дозирующего блока. Дозирующая трубка 9 выводится из корпуса 8 смесителя и его изоляции 7 на стороне, противоположной заглушке 10, и соединяется с секцией выхлопной линии, ведущей к катализатору 4 SCR. Выхлопной газ, обогащенный восстанавливающим веществом, впрыснутым с помощью дозирующего блока 6, вытекает из второго конца дозирующей трубки 9 и втекает в каталитический конвертер 4 SCR.[0029] In the exhaust
[0030] Корпус 8 смесителя содержит разъемы 12, 12.1 для датчика температуры и датчика давления соответственно. Эти датчики выполнены с возможностью обнаружения температуры и давления внутри корпуса 8 смесителя. Датчики не показаны на фигурах. Корпус 8 смесителя проиллюстрированного варианта осуществления имеет два разъема 12, 12.1 на диаметрально противоположных сторонах в каждом случае. В зависимости от требований и доступного установочного пространства датчики могут быть расположены на одной или на другой стороне корпуса 8 смесителя.[0030] The
[0031] В показанном примере варианта осуществления корпус 8 смесителя выполнен из двух частей и имеет первую часть 13 корпуса смесителя и вторую часть 13.1 корпуса смесителя. Секция соединения двух частей 13, 13.1 корпуса смесителя, расположенная в плоскости разделения корпуса 8 смесителя, обозначена на фиг. 1 ссылочной позицией 14. Секция 14 соединения расположена в плоскости продольной протяженности дозирующей трубки 9.[0031] In the exemplary embodiment shown, the
[0032] Схема и расположение дозирующей трубки 9 с ее прохождением через корпус 8 смесителя могут быть видны на фиг. 3. Фиг. 3 позволяет взглянуть внутрь корпуса 8 смесителя через его впускное отверстие 15, через которое выхлопной газ, вытекающий из сажевого фильтра 2, поступает в подающее устройство 5. Подающее устройство 5 соединено с корпусом сажевого фильтра 2 с помощью зажима 16 (смотри фиг. 1). Подающее устройство 5 соединено с корпусом сажевого фильтра 2 без промежуточных элементов. Диаметр впускного отверстия 15 подающего устройства 5 регулируется в соответствии с диаметром корпуса сажевого фильтра 2.[0032] The layout and arrangement of the
[0033] В показанном примере варианта осуществления дозирующая трубка 9 имеет одно приточное отверстие 17. Оно представляет собой перфорацию в дозирующей трубке 9, которая протяжена в продольном направлении дозирующей трубки как можно дальше поперек секции дозирующей трубки 9, которой она пересекает внутреннюю область корпуса 8 смесителя. Если смотреть в периферийном направлении, это приточное отверстие 17 протяжено на приблизительно 95°. Это приточное отверстие 17 закрыто колпаком 18. Колпак 18 приварен к внешней поверхности дозирующей трубки 9 с трех сторон. Горловина колпака 18 ориентирована в направлении впускного отверстия 15. Таким образом, приточное отверстие 17 окружено с трех смежных сторон колпаком 18, который приварен к поверхности оболочки дозирующей трубки 9. Это две стенки колпака 18, ориентированные в продольном направлении дозирующей трубки 9, и его задняя стенка или отбойная стенка 19. В показанном примере варианта осуществления колпак 18 первоначально изготовлен независимо от дозирующей трубки 9. Его стеновые области, примыкающие к внешней поверхности дозирующей трубки 9, приварены к дозирующей трубке 9. Корпус 8 смесителя выполнен из двух частей со своим колпаком 18 для упрощенной сборки дозирующей трубки 9. Обе части 13, 13.1 корпуса смесителя имеют гнездо 20 и 21 для дозирующей трубки соответственно на диаметрально противоположных сторонах относительно центральной продольной оси корпуса 8 смесителя. Все описанные отдельные части представляют собой части из нержавеющей стали.[0033] In the exemplary embodiment shown, the
[034] За счет полусферического внутреннего контура корпуса 8 смесителя колпак 18 регулируется в соответствии с этой кривизной в двух направлениях, как может быть видно на фигурах 5 и 6. Между верхом 22 колпака 18 и внутренней стенкой 23 корпуса 8 смесителя остается зазор 24, через который выхлопной газ, втекающий в корпус 8 смесителя через впускное отверстие 15, также может течь мимо колпака 18 снаружи.[034] Due to the hemispherical inner contour of the
[0035] Как видно на фигурах 5 и 6, передний край 25 приточного отверстия 17 расположен перед вершиной 26 стороны колпака, которая может быть видна на фиг. 5. Это способствует образованию вихревого потока внутри дозирующей трубки 9. Дозирующая трубка 9 пересекает внутреннюю область корпуса 8 смесителя по центру.[0035] As seen in Figures 5 and 6, the
[0036] Дозирующая трубка 9 имеет промывочное отверстие 27 в непосредственной близости от заглушки 10, которая также может называться дозирующим фланцем. Промывочное отверстие 27 в этом примере варианта осуществления имеет прямоугольную форму. Промывочное отверстие 27 используется для введения части выхлопного газа, текущего по поверхности оболочки дозирующей трубки 9, для того, чтобы заставлять его проходить мимо выпуска (выпусков) сопла форсунки дозирующего блока 6. Это эффективно предотвращает осаждения капель предшественника.[0036] The
[0037] Вид в сечении на фиг. 6 показывает путь потока выхлопных газов, покидающего сажевый фильтр 2 и поступающего в корпус 8 смесителя подающего устройства 5 через впускное отверстие 15. Поток выхлопных газов поступает в корпус 8 смесителя подающего устройства 5 через круглое впускное отверстие 15 по всей поверхности впускного отверстия 15. Выхлопной газ, ударяясь о поверхность оболочки дозирующей трубки 9, нагревает дозирующую трубку 9, если она еще не имеет температуры потока выхлопных газов. Колпак 18 отклоняет большую часть потока выхлопных газов через приточное отверстие 17 внутрь дозирующей трубки 9. Эта подача потока выхлопных газов в дозирующую трубку 9 является внецентренной (смотри фиг. 6) так, что в дозирующей трубке 9 образуется вихревой поток, как обозначено фигурными стрелками на Фигуре 6. Поток выхлопных газов, поступающий в дозирующую трубку 9, ускоряется за счет уменьшения площади поперечного сечения между площадью поперечного сечения впускного отверстия 15 и площадью поперечного сечения колпака 18, направляющего поток выхлопных газов в дозирующую трубку 9 или приточное отверстие 17. Это желательно для того, чтобы образовывать достаточно энергетический поток в виде вихревого потока внутри дозирующей трубки 9, с помощью которого капли восстанавливающего вещества (водный раствор мочевины), впрыскиваемые в осевом направлении из дозирующего блока 6 в дозирующую трубку 9, захватываются, и из этих капель высвобождается фактическое восстанавливающее вещество - аммиак. Этому процессу способствует внезапное увеличение скорости, испытываемое каплями раствора мочевины, впрыскиваемыми через дозирующий блок 6, когда они сталкиваются с потоком выхлопных газов, поступающим в дозирующую трубку 9 с высокой скоростью. Вихревой поток проходит по спирали от заглушки 10 по направлению к другому концу дозирующей трубки 9. Вихревой поток имеет его наибольшую скорость смежно с внутренней стенкой дозирующей трубки 9.[0037] The sectional view of FIG. 6 shows the path of the exhaust gas flow leaving the
[0038] Выхлопной газ, который течет мимо колпака 18 через зазор 24, обтекает дозирующую трубку 9, как показано схематически на фиг. 6. В зависимости от поступающего объемного потока выхлопных газов, это может приводить к образованию конкретного вихревого потока снаружи дозирующей трубки 9, но со значительно более низкой скоростью, чем внутри дозирующей трубки 9. Выхлопной газ, втекающий в нижнюю область корпуса 8 смесителя, лишен возможности обтекания дозирующей трубки 9 с нижней стороны, но отклоняется в направлении колпака за счет ускорения, которое этот частичный поток выхлопных газов испытывает, когда обтекает колпак 18.[0038] Exhaust gas that flows
[0039] Фигуры 7 и 8 показывают другое подающее устройство 5.1, которое в основном сконструировано так же, как и подающее устройство 5, описанное на предыдущих фигурах. В этом отношении приведенные выше утверждения, если иное не объяснено ниже, также применимы к подающему устройству 5.1. В отношении подающего устройства 5.1 на фигурах 7 и 8 те же элементы или компоненты, имеющие те же ссылочные позиции, которые используются для подающего устройства 5, обозначены индексом «.1» или соответственно более высокой ссылочной позицией (например, «.2»), если «.1» уже использовалось в примере варианта осуществления на фигурах 1-6.[0039] Figures 7 and 8 show another feeding device 5.1, which is basically constructed in the same way as the
[0040] Подающее устройство 5.1 отличается от подающего устройства 5 только тем, что последнее имеет два диаметрально противоположных приточных отверстия 17.1, 17.2 и, соответственно, два колпака. Как видно на виде в сечении на фиг. 8, колпаки 18.1, 18.2 выровнены с периферийным направлением дозирующей трубки 9.1 относительно их горловин колпаков так, что частичные потоки выхлопных газов, отклоняемые через них в дозирующую трубку, поступают в направлении вращения вихревого потока за счет их внецентренного входа. Тогда как приточное отверстие 17.1 с его колпаком 18.1 выполнено таким же образом, что и приточное отверстие 17 и колпак 18 подающего устройства 5, второе приточное отверстие 17.2 подающего устройства 5.1 имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем площадь поперечного сечения приточного отверстия 17.1. В показанном примере варианта осуществления протяженный по окружности сегмент поверхности оболочки, по которому проходит приточное отверстие 17.2, короче, чем у приточного отверстия 17.1. Приточное отверстие 17.2 на несколько угловых градусов меньше 90°. Поток выхлопных газов, проходящий через колпак 18.1, в значительной степени захватывается колпаком 18.2 и также внецентренно направляется внутрь дозирующей трубки 9 через приточное отверстие 17.2. Вихревой поток, который возникает внутри дозирующей трубки 9.1, аналогичен по энергии вихревому потоку, который возникает внутри дозирующей трубки 9. В связи с этим, значения равномерного распределения скорости, а также значения равномерного распределения восстанавливающего вещества, захватываемого потоком, почти идентичны значениям, которые описаны выше в отношении подающего устройства 5.[0040] The feeder 5.1 differs from the
[0041] В примере варианта осуществления, показанном на фигурах, корпус 8 смесителя имеет полусферическую форму. Даже если такая конфигурация корпуса смесителя целесообразна, и дозирующая трубка пересекает корпус смесителя по центру так, что она имеет максимально возможную протяженность внутри корпуса смесителя, дозирующая трубка также может пересекать корпус смесителя не по центру. Это особенно возможно в вариантах осуществления без какого-либо ущерба для длины дозирующей трубки, расположенной внутри корпуса смесителя, если корпус смесителя имеет геометрию, которая отличается от геометрии круглого основания, например, геометрию квадратного или прямоугольного основания.[0041] In the exemplary embodiment shown in the figures, the
[0042] Фиг. 9 показывает другой пример варианта осуществления подающего устройства 5.2, который, в основном, сконструирован так же, как и подающее устройство 5.1. В случае подающего устройства 5.2, в отличие от подающего устройства 5.1, два приточных отверстия расположены не по центру относительно дозирующей трубки 9.2 в ее секции, расположенной внутри корпуса 8.1 смесителя. Лопатообразные колпаки 18.3, 18.4, закрывающие приточные отверстия дозирующей трубки 9.2, имеют V-образную форму в развернутом виде и, таким образом, являются коническими в направлении к концу, противоположному их горловинам. За счет расположения не по центру колпаков 18.3, 18.4 или приточных отверстий, расположенных под ними, расстояние от границы со стороны дозирующей трубки колпаков 18.3, 18.4 до стенки 28, образующей пространство потока дозирующей трубки, окружающее дозирующую трубку 9.2, значительно больше в направлении ко второму концу дозирующей трубки 9.2, чем расстояние от противоположной границы колпаков 18.3, 18.4 до противоположной стенки 29. Каждая из стенок 28, 29 представляет собой стеновые секции, так как внутренняя стенка корпуса 8.1 смесителя образована непрерывной стенкой. Расстояние между колпаками 18.3, 18.4 и стенкой 28 в показанном примере варианта осуществления примерно в пять раз больше расстояния до стенки 29. Выхлопной газ, втекающий через впускное отверстие, напрямую течет по секции дозирующей трубки 9.2, которая следует за приточными отверстиями в направлении потока выхлопного газа через дозирующую трубку 9.2. Этот выхлопной газ не только течет по дозирующей трубке 9.2 в этой секции, но и обтекает ее. В связи с этим эта секция дозирующей трубки 9.2 особенно хорошо нагревается, в результате чего жидкий реагент, который мог осесть или оседает на внутренней стенке, будет немедленно испаряться с соответственной температурой выхлопного газа.[0042] FIG. 9 shows another exemplary embodiment of the feeder 5.2, which is basically constructed in the same way as the feeder 5.1. In the case of the feeder 5.2, in contrast to the feeder 5.1, two inlet openings are located off-center relative to the dosing tube 9.2 in its section located inside the body 8.1 of the mixer. The spade caps 18.3, 18.4 covering the inlets of the dosing tube 9.2 are V-shaped when unfolded and are thus conical towards the end opposite their mouths. Due to the off-center location of the caps 18.3, 18.4 or the inlet holes located below them, the distance from the border on the side of the dosing tube of the caps 18.3, 18.4 to the
[0043] На фиг. 9 конусный распылитель 30 дозирующего блока 6, соединенного с заглушкой 10.1, показан штрихпунктирной линией. Конусный распылитель 30 выполнен под таким углом, что капли предшественника, впрыскиваемые дозирующим блоком 6, не достигают внутренней стенки дозирующей трубки 9.2 вплоть до приточных отверстий, если они уже не были захвачены в виде взвеси вихревым потоком во время работы подающего устройства 5.2. В показанном примере варианта осуществления угол распыла составляет около 30°. В этом варианте осуществления внутренняя стенка трубы, расположенной после впускных колпаков 18.3, 18.4 в направлении потока выхлопного газа внутри дозирующей трубки 9.2, используется так, что капли предшественника ударяются о нее и разбиваются на более мелкие капли вследствие энергии удара. Мелкие капли испаряются более быстро за счет их относительно большей площади поверхности. В дополнение, они также испаряются на нагретой внутренней стенке этой секции дозирующей трубки. Эта мера может оптимизировать высвобождение аммиака, содержащегося в предшественнике, в качестве восстанавливающего вещества без увеличения обратного давления выхлопных газов, таким образом, дополнительно уменьшая путь потока, требуемый для высвобождения восстанавливающего вещества и достижения желаемого равномерного распределения.[0043] FIG. 9, the
[0044] Подающее устройство 5.2 также имеет схему 31 расположения промывочных отверстий. Схема 31 расположения промывочных отверстий содержит промывочное отверстие 33, обеспеченное колпаком 32, который расположен снаружи колпака 18.3, горловина которого ориентирована в направлении потока выхлопного газа. Дополнительные промывочные отверстия 34 расположены наподобие сетки, образованной круглыми отверстиями, соосно с горловиной колпаков 18.3, 18.4. Они также служат для уменьшения перепада давления.[0044] The feeder 5.2 also has a
[0045] В этом варианте осуществления отбойная перегородка 35 вставлена в пространство потока дозирующей трубки и проходит вокруг задней стороны дозирующей трубки 9.2 (смотри фиг. 10). Протяженность отбойной перегородки 35 лучше видна на одном отдельном виде дозирующей трубки 9.2, который показывает дозирующую трубку в направлении обзора, противоположном фиг. 9. Отбойная перегородка 35 используется для подачи выхлопного газа через пространство потока дозирующей трубки в горловину колпака 18.4. За счет этой меры в показанном примере варианта осуществления около 60% поступающего выхлопного газа течет через колпак 18.3 и приточное отверстие, связанное с ним, внутрь дозирующей трубки 9.2, тогда как только 40% выхлопного газа направляется внутрь дозирующей трубки 9.2 через приточное отверстие, связанное с колпаком 18.4.[0045] In this embodiment, a
[0046] Фиг. 11 показывает другой вариант осуществления подающего блока 5.3. Он имеет четыре колпака 18.5 и соответственные приточные отверстия, расположенные ниже них, которые имеют угловое расстояние 90° друг от друга (смотри вид в сечении на фиг. 12). В этом варианте осуществления заглушка, содержащая дозирующий блок, вставлена в дозирующую трубку 9.3, как может быть видно на виде в продольном сечении на фиг. 13. Заглушка обозначена на ней ссылочной позицией 10.2. Такое расположение заглушки 10.2, а именно ее встраивание в первый конец дозирующей трубки, также может быть обеспечено в других вариантах осуществления. Этот вариант осуществления не привязан к другим признакам подающего устройства 5.3.[0046] FIG. 11 shows another embodiment of the supply unit 5.3. It has four hoods 18.5 and corresponding inlets located below them, which have an angular distance of 90° from each other (see sectional view in Fig. 12). In this embodiment, a plug containing the metering block is inserted into the metering tube 9.3, as can be seen in the longitudinal sectional view of FIG. 13. The plug is marked on it with the reference position 10.2. Such an arrangement of the plug 10.2, namely its integration into the first end of the dosing tube, can also be provided in other embodiments. This embodiment is not tied to other features of the feeder 5.3.
[0047] Схема 31.1 расположения промывочных отверстий имеет кольцеобразную структуру в направлении заглушки 10.2, смежной с расположением колпаков 18.5, в примере варианта осуществления, показанном посредством двух кольцевых рядов дырок (смотри фиг. 11). Они служат для промывки внутренней части заглушки 10.2 или форсунок дозирующего блока, не показанного на этой фигуре, которые выступают через него, и также для уменьшения потерь давления. Вытянутые отверстия в виде дырок также могут быть обеспечены вместо геометрии поперечного сечения промывочных отверстий этой схемы 31.1 расположения промывочных отверстий.[0047] The flush hole pattern 31.1 has an annular structure towards the plug 10.2 adjacent to the arrangement of caps 18.5, in the exemplary embodiment shown by two annular rows of holes (see FIG. 11). They serve to flush the inside of the plug 10.2 or the nozzles of the dosing unit, not shown in this figure, which protrude through it, and also to reduce pressure losses. Elongated holes in the form of holes can also be provided in place of the cross-sectional geometry of the flush holes of this flush hole pattern 31.1.
[0048] Как видно на фиг. 12, колпаки 18.5 подающего устройства 5.3 и приточные отверстия ниже них расположены таким образом, что горловина верхнего колпака 18.5, показанного на фиг. 12, ориентирована в направлении притока выхлопного газа. Вместо такой ориентации колпаков 18.5 они могут также иметь ориентацию, которая повернута против часовой стрелки или по часовой стрелке на 45° относительно ориентации в подающем устройстве 5.3.[0048] As seen in FIG. 12, the hoods 18.5 of the feeder 5.3 and the inlets below them are arranged in such a way that the mouth of the top hood 18.5 shown in FIG. 12 is oriented in the direction of the exhaust gas inflow. Instead of this orientation of the caps 18.5, they can also have an orientation that is rotated counterclockwise or clockwise by 45° relative to the orientation in the feeder 5.3.
[0049] Другой пример варианта осуществления подающего устройства 5.4 показан на фиг. 14. Этот пример варианта осуществления соответствует тому, что на фигурах 9 и 11, но с разницей в том, что корпус 8.2 смесителя имеет выпуклость на стороне, содержащей заглушку 10.3. Она служит цели встраивания форсунки (форсунок) дозирующего блока в установочное пространство корпуса 8.2 смесителя. Колпаки 18.6 подающего устройства 5.4 имеют коническую форму, как может быть видно особенно хорошо на иллюстрации на фиг. 15, причем левый край колпаков 18.6, который может быть виден на фиг. 15, находится практически в выравнивании с внутренней частью заглушки 10.3. В дополнение, подающее устройство 5.4 имеет промывочное отверстие 36, чтобы дать возможность дополнительному потоку выхлопных газов проходить мимо форсунки (форсунок) дозирующего блока.[0049] Another exemplary embodiment of the feeder 5.4 is shown in FIG. 14. This exemplary embodiment corresponds to that of figures 9 and 11, but with the difference that the mixer body 8.2 has a bulge on the side containing the plug 10.3. It serves the purpose of integrating the nozzle(s) of the dosing unit into the installation space of the mixer housing 8.2. The caps 18.6 of the feeder 5.4 have a conical shape, as can be seen especially well in the illustration in FIG. 15, with the left edge of the caps 18.6, which can be seen in FIG. 15 is substantially in alignment with the interior of plug 10.3. In addition, the feeder 5.4 has a
[0050] Каждое из подающих устройств вышеописанных примерах вариантов осуществления имеет симметричную конфигурацию относительно их протяженности в продольном направлении соответственной дозирующей трубки. Фигуры 16 и 17 показывают разные конструкции колпаков в этом отношении. Конструкция колпаков в подающем устройстве, показанном на фиг. 16, выполнена с возможностью направления поступающего выхлопного газа внутрь заглушки. В конструкции колпаков, показанных на фиг. 17, поступающий выхлопной газ отклоняется в сторону от внутренней части заглушки.[0050] Each of the delivery devices of the above exemplary embodiments has a symmetrical configuration with respect to their length in the longitudinal direction of the respective metering tube. Figures 16 and 17 show different cap designs in this regard. The design of the caps in the feeder shown in Fig. 16 is configured to direct incoming exhaust gas into the interior of the plug. In the design of the caps shown in Fig. 17, the incoming exhaust gas is deflected away from the inside of the plug.
[0051] В варианте осуществления, не показанном на фигурах, объединяются два типа колпаков на фигурах 16 и 17. В этом варианте осуществления они расположены поочередно в периферийном направлении. Эти варианты осуществления показывают, что на характеристики завихрения можно влиять простыми изменениями геометрии колпаков.[0051] In an embodiment not shown in the figures, the two types of caps in figures 16 and 17 are combined. In this embodiment, they are arranged alternately in the circumferential direction. These embodiments show that swirl characteristics can be influenced by simple changes in the geometry of the domes.
[0052] Вышеупомянутые примеры конструкции колпаков могут быть использованы независимо от конкретных примеров вариантов осуществления, показанных на фигурах 16 и 17, для всех других примерах вариантов осуществления, особенно вышеупомянутых примерах вариантов осуществления.[0052] The above examples of cap designs can be used independently of the specific example embodiments shown in Figures 16 and 17 for all other example embodiments, especially the above examples of embodiments.
[0053] Изобретение было описано со ссылкой на примеры вариантов осуществления. Без отклонения от объема охраны соответствующей формулы изобретения, специалист в данной области техники будет видеть другие варианты осуществления изобретения, которые не требуют подробного объяснения здесь.[0053] The invention has been described with reference to exemplary embodiments. Without departing from the scope of the respective claims, one skilled in the art will see other embodiments of the invention that do not require detailed explanation here.
Перечень ссылочных позицийList of reference positions
1 - Система очистки выхлопных газов1 - Exhaust gas cleaning system
2 - Сажевый фильтр2 - Diesel particulate filter
3 - Окислительный катализатор3 - Oxidation catalyst
4 - Катализатор SCR4 - SCR catalyst
5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 - Подающее устройство5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 - Feeder
6 - Дозирующий блок6 - Dosing block
7 - Изоляция7 - Insulation
8, 8.1, 8.2 - Корпус смесителя8, 8.1, 8.2 - Mixer body
9, 9.1, 9.2, 9.3 - Дозирующая трубка9, 9.1, 9.2, 9.3 - Dosing tube
10, 10.1, 10.2, 10.3 - Заглушка10, 10.1, 10.2, 10.3 - Plug
11 - Соединение дозирующего блока11 - Dosing unit connection
12, 12.1 - Разъем12, 12.1 - Connector
13 - Первая часть корпуса смесителя13 - The first part of the mixer body
13.1 - Вторая часть корпуса смесителя13.1 - The second part of the mixer body
14 - Секция соединения14 - Connection section
15, 15.1 - Впускное отверстие15, 15.1 - Inlet
16 - Зажим16 - Clamp
17, 17.1, 17.2 - Приточное отверстие17, 17.1, 17.2 - Air inlet
18, 18.1, 18.6 - Колпак18, 18.1, 18.6 - Cap
19 - Задняя стенка19 - Back wall
20 - Гнездо дозирующей трубки20 - Dosing tube socket
21 - Гнездо дозирующей трубки21 - Dosing tube socket
22 - Верх22 - Top
23 - Внутренняя стенка23 - Inner wall
24 - Зазор24 - Gap
25 - Передний край25 - Cutting edge
26 - Вершина26 - Pinnacle
27 - Промывочное отверстие27 - Flushing port
28 - Стенка28 - Wall
29 - Стенка29 - Wall
30 - Конус распыла30 - Spray cone
31, 31.1 - Схема расположения промывочных отверстий31, 31.1 - Flushing hole layout
32 - Колпак32 - Cap
33 - Промывочное отверстие33 - Flushing hole
34 - Промывочное отверстие34 - Flushing hole
35 - Направляющая пластина35 - Guide plate
36 - Промывочное отверстие36 - Flushing hole
Claims (21)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202019100256.5 | 2019-01-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021117722A RU2021117722A (en) | 2023-02-17 |
| RU2796611C2 true RU2796611C2 (en) | 2023-05-26 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3093463A1 (en) * | 2013-12-18 | 2016-11-16 | Hino Motors, Ltd. | Exhaust purification device |
| CN206016920U (en) * | 2016-08-30 | 2017-03-15 | 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 | Urea injection mixed cell for diesel engine vent gas post processing |
| CN107060961A (en) * | 2016-12-26 | 2017-08-18 | 潍柴动力空气净化科技有限公司 | A kind of SCR catalytic mufflers device |
| RU2697895C2 (en) * | 2015-11-18 | 2019-08-21 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | System for urea mixer and urea mixer (versions) |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3093463A1 (en) * | 2013-12-18 | 2016-11-16 | Hino Motors, Ltd. | Exhaust purification device |
| RU2697895C2 (en) * | 2015-11-18 | 2019-08-21 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | System for urea mixer and urea mixer (versions) |
| CN206016920U (en) * | 2016-08-30 | 2017-03-15 | 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 | Urea injection mixed cell for diesel engine vent gas post processing |
| CN107060961A (en) * | 2016-12-26 | 2017-08-18 | 潍柴动力空气净化科技有限公司 | A kind of SCR catalytic mufflers device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9810123B2 (en) | Exhaust gas aftertreatment device with injection section | |
| US9938878B2 (en) | Catalytic converter device with injection section | |
| US10030562B2 (en) | Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment | |
| CA2900801C (en) | Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment | |
| US11473473B2 (en) | Device to convey a chemical reactant into the exhaust gas stream of a combustion engine | |
| US9453444B2 (en) | Device for distributing fluids in exhaust systems | |
| US9598999B2 (en) | Integrated exhaust treatment device having compact configuration | |
| US11193412B2 (en) | Automotive exhaust aftertreatment system | |
| US11767783B2 (en) | System for mixing a liquid spray into a gaseous flow and exhaust aftertreatment device comprising same | |
| EP3743200B1 (en) | Mixing device for mixing a spray from an injector into a gas and system comprising same | |
| CN110573708A (en) | Sprayer spray protector | |
| US9334781B2 (en) | Vertical ultrasonic decomposition pipe | |
| WO2014195576A1 (en) | Exhaust gas aftertreatment device | |
| CN111601958B (en) | Mixer and doser cone assembly with eductor for low temperature conditions | |
| CN112196646A (en) | Mixer assembly and exhaust aftertreatment package | |
| CN104131869B (en) | Flow-in chamber used for catalytic converter of discharge control system | |
| RU2796611C2 (en) | Device for supplying chemical reagent into exhaust gas flow of internal combustion engine | |
| WO2016044084A1 (en) | Vertical ultrasonic decomposition pipe | |
| CN111742123B (en) | Exhaust gas aftertreatment device for dosing a liquid exhaust gas aftertreatment agent | |
| US20230265774A1 (en) | Apparatus For Mixing An Additive With A Gas Flow | |
| EP3992442B1 (en) | Exhaust gas purification device, flow path forming member, and tubular member |