等离子喷嘴及具有该等离子喷嘴的等离子SCR系统技术方案

本发明专利技术提供了一种等离子喷嘴，该等离子喷嘴通过在其中产生等离子雾化和热解供给的液体，以通过由于等离子弧和流激发化学物质而造成的热以较快的速度与气体混合且喷射。根据本发明专利技术的示例性实施方案的等离子喷嘴包括：第一壳体，其把供给的气体排放到窄的排放端口并且电接地；第二壳体，其设置在第一壳体的排放端口附近并且将通过喷射孔供给的液体喷射到排放端口中；以及驱动电极，其内置在第一壳体中，驱动电极连同在端部部分处的排放端口一起形成放电间隙，并且驱动电极施加有驱动电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景(a)专利
本专利技术涉及等离子喷嘴和包括该等离子喷嘴的等离子SCR系统。更具体地，本专利技术涉及一种用于雾化和热分解液体以与气体快速混合和喷射的等离子喷嘴，和一种从催化剂有效地去除氮氧化物(NOx)的等离子SCR系统。(b)相关技术描述选择性催化还原(SCR)设备是择性地仅减少来自柴油发动机的废气的氮氧化物(NOx)的设备。为了有效地减少氮氧化物，氨(NH3)和氮氧化物(NOx)在高温下以1∶1的比例反应被还原成N2。为了有效地生成氨，尿素(在DI水中32.5％的尿素溶液)被喷射到SCR设备的前面。为了提高氮氧化物分解性能，尿素溶液必须在空间和时间上快速分解为氨，并且生成的氨必须与包括氮氧化物的废气快速地混合。在汽车的情况下，因为车身底部的空间是非常有限的，对于从尿素溶液生成氨以及混合氨和废气而言，减少所需管的长度和温度是非常有利的。而且，可通过减少由废气加热的热质量来提高能源效率。专利技术概述本专利技术提供了一种等离子喷嘴，该等离子喷嘴通过在其中产生等离子来雾化和热解供给的液体，以通过加热(由于等离子弧和流激发化学物质而造成的)以较快的速度与气体混合且喷射。本专利技术还提供了一种等离子SCR系统，该等离子SCR系统使雾化和热解的氨与废气快速地混合。根据本专利技术的一个方面，提供了一种等离子喷嘴，该等离子喷嘴包括：第一壳体，其把供给的气体排放到窄排放端口并且电接地；第二壳体，其设置在第一壳体的排放端口附近并且喷射通过排放端口中的喷射孔供给的液体；以及驱动电极，其内置在第一壳体中，该驱动电极连同在端部部分处的排放端口一起形成放电间隙，并且被施加有驱动电压。第一壳体可包括筒体部分和延伸通道部分，筒体部分形成有用于供给的气体的通道，延伸通道部分在筒体部分的端部部分上延伸以连接到排放端口。筒体部分可还包括毂，该毂在筒体部分的中心方向上被连接并且支撑中心处的驱动电极，并且毂可通过插入绝缘元件来支撑驱动电极。排放端口可具有预定的长度朝向第二壳体的端部部分，并且可沿着排放端口的长度方向设置有多个所述喷射孔。延伸通道部分可形成为从筒体部分逐渐减小以倾斜地连接到排放端口，并且设置在第二壳体之间的倾斜通道可指向排放端口倾斜。倾斜通道可形成为从排放端口的直径方向成预定的第一角度θ1倾斜。喷射孔可形成为从排放端口的直径方向成预定的第二角度θ2倾斜。可沿着排放端口的圆周方向设置有多个喷射孔。延伸通道部分在筒体部分中形成有相同的直径以在直径方向上连接到排放端口，并且随第二壳体设置的通道可在直径方向上指向排放端口。液体供给管线可连接到第二壳体的供给端口，并且液体供给管线可安装有流动控制元件，该流动控制元件强制液体的供给且控制液体的供给。第一壳体还可包括倾斜通道部分，该倾斜通道部分形成为逐渐减小最大通道，该最大通道在供给气体的一侧形成并且连接到筒体部分。还可以包括壁元件，该壁元件在排放端口的相对的侧处关闭且密封第一壳体的一侧，支撑驱动电极且使驱动电极绝缘，并且具有供给气体的气体供给端口。气体可以是发动机的废气或空气，液体可以是尿素溶液或氨溶液，并且排放端口可以通过等离子弧射流来雾化和热解尿素溶液或氨溶液，以与气体混合并进行喷射。根据本专利技术的另一方面，等离子SCR系统包括：排放管，其分布发动机的废气；SCR设备，其安装到排放管；以及等离子喷嘴，其在排放管内安装在SCR设备的前面。如上所述，根据本专利技术的示例性实施方案，因为根据等离子放电的等离子弧在第一壳体的排放端口和驱动电极之间产生，并且等离子弧在排放端口附近放射热量，所以气体以较快的流动速度且在受激状态下喷放到排放端口，并且在该状态下，如果液体通过喷射孔供给到排放端口，则液体通过排放端口附近的热量和受激的化学物质以较快的速度雾化和热解，并且与气体混合在一起以进行喷射。如果尿素溶液或氨溶液作为液体被供给，则通过由于等离子弧和受激的化学物质的快速流动效应而造成的排放端口中的热量，在排放端口中通过喷射孔喷射的尿素溶液或氨溶液快速地雾化和热解以与废气一起快速地混合和喷射。附图简述图1是根据本专利技术第一示例性实施方案的等离子喷嘴的透视图。图2是沿着图1的线II-II截取的横截面图。图3是沿着图2的线III-III截取的横截面图。图4是根据本专利技术第二示例性实施方案的等离子喷嘴的透视图。图5是根据本专利技术第三示例性实施方案的等离子喷嘴的透视图。图6是沿着图5的线VI-VI截取的横截面图。图7是沿着图6的线VII-VII截取的横截面图。图8是根据本专利技术第四示例性实施方案的等离子喷嘴的透视图。图9是等离子SCR系统的示意图。-标示附图中主要元件的参考数字的描述-1，2，3，4：等离子喷嘴10，210，310，410：第一壳体11：倾斜通道部分12：筒体部分13，213：延伸通道部分14：毂15：绝缘元件20，220：第二壳体21：液体供给管线22：流动控制元件23：供给端口30：驱动电极40：壁元件42：压缩机41：空气供给端口43：空气供给管线100：排放管200：SCR设备D：直径G，G2：放电间隙H1，H21：排放端口H2，H22：喷射孔L：长度θ1：第一角度θ2，θ22：第二角度E：发动机HV：驱动电压实施方案的详细描述本专利技术在下文中将参考附图进行更加充分地描述，本专利技术的示例性实施方案示出在附图中。如本领域的技术人员将认识到，所描述的实施方案可以以各种不同的方式进行修改，而全部都不偏离本专利技术的精神或范围。附图和描述将被认为本质上是说明性的且不是限制性的。在整个说明书中，相同的参考数字表示相同的元件。图1是根据本专利技术第一示例性实施方案的等离子喷嘴的透视图，且图2是沿着图1的线II-II截取的横截面图。参考图1和图2，根据第一示例性实施方案的等离子喷嘴1包括第一壳体10、第二壳体20和驱动电极30。第一壳体10提供在一侧变窄以排放供给到一侧中的气体(例如，废气)的排放端口H1。而且，第一壳体10在排放端口H1的相对侧上延伸用于促进气体的流入，从而把流入的气体迅速排放到排放端口H1。第一壳体10和排放端口H1电接地。第二壳体20设置在第一壳体10的排放端口H1附近，使得通过连接到排放端口H1的壁的喷射孔H2供给的液体在排放端口H1内部喷射。例如，第二壳体20可由朝向排放端口H1的喷射方向的类似于第一壳体10的形状的整体结构形成。尽管没有示出，但是第一壳体10和第二壳体20形成利用螺栓和螺母紧固的法兰。驱动电极30被安装成内置于第一壳体10的中心中，以在该驱动电极30的端部部分和排放端口H1之间形成放电间隙G，使得供给到排放端口H1和驱动电极30之间的一侧的气体充当放电气体以产生等离子放电。为了此目的，驱动电极30施加有驱动电压HV。驱动电极30沿着第一壳体10的中心布置。接下来，将详细描述根据第一示例性实施方案的等离子喷嘴1。第一壳体10包括沿着气体流动方向顺序地形成的倾斜通道部分11、筒体部分12和延伸通道部分13。倾斜通道部分11在供给气体的一侧处形成最大通道，并且由沿着气体的流动方向逐渐减小的结构形成。筒体部分12连接到倾斜通道部分11的最小通道并且形成具有均等直径的圆形通道。延伸通道部分13从筒体部分12的端部部分延伸以连接到排放端口H1。例如，延伸通道部分13连接到筒体部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子喷嘴，包括：第一壳体，其把供给的气体排放到窄的排放端口并且被电接地；第二壳体，其设置在所述第一壳体的所述排放端口附近并且将通过喷射孔供给的液体喷射到所述排放端口中；以及驱动电极，其内置在所述第一壳体中，所述驱动电极连同在端部部分处的所述排放端口一起形成放电间隙，并且所述驱动电极施加有驱动电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.10 KR 10-2014-0043254;2014.05.16 KR 10-2011.一种等离子喷嘴，包括：第一壳体，其把供给的气体排放到窄的排放端口并且被电接地；第二壳体，其设置在所述第一壳体的所述排放端口附近并且将通过喷射孔供给的液体喷射到所述排放端口中；以及驱动电极，其内置在所述第一壳体中，所述驱动电极连同在端部部分处的所述排放端口一起形成放电间隙，并且所述驱动电极施加有驱动电压。2.根据权利要求1所述的等离子喷嘴，其中所述第一壳体包括：筒体部分，其形成有用于供给的气体的通道；以及延伸通道部分，其在所述筒体部分的端部部分上延伸以连接到所述排放端口。3.根据权利要求2所述的等离子喷嘴，其中所述筒体部分还包括毂，其在所述筒体部分的中心方向上被连接并且在中心处支撑所述驱动电极，并且所述毂通过插入绝缘元件来支撑所述驱动电极。4.根据权利要求2所述的等离子喷嘴，其中所述排放端口具有朝向所述第二壳体的端部部分的预定的长度，并且沿着所述排放端口的长度方向设置有多个所述喷射孔。5.根据权利要求2所述的等离子喷嘴，其中所述延伸通道部分形成为从所述筒体部分逐渐减小以倾斜地连接到所述排放端口，并且设置在所述第二壳体之间的倾斜通道指向所述排放端口倾斜。6.根据权利要求5所述的等离子喷嘴，其中所述倾斜通道形成为从所述排放端口的直径方向以预定的第一角度θ1倾斜。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞盛炫，李大勋，宋永焄，金冠泰，
申请(专利权)人：韩国机械研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR