用于将还原剂混合在流经其中的废气中的后处理系统技术方案

一种SCR系统包括至少一个催化器和进气管道。进气管道包括进气管道第一侧壁，进气管道第一侧壁的至少一部分限定第一曲率。进气管道第二侧壁联接到进气管道第一侧壁，以便限定进气管道。催化器通过进气管道第二侧壁流体地联接到进气管道。进气管道第二侧壁相对于SCR系统的纵向轴线倾斜第一角度，使得进气管道的进气管道第二端部横截面小于进气管道第一端部横截面。进气管道第三侧壁定位于进气管道第二端部。进气管道被构造成产生废气的均匀的分流，经进气管道内部体积流向催化器。

After treatment system for mixing reducing agent in exhaust gas flowing through it

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将还原剂混合在流经其中的废气中的后处理系统
本公开总体上涉及用于与内燃(IC)发动机一起使用的后处理系统。背景排气后处理系统用于接收并且处理IC发动机产生的废气。一般来说，排气后处理系统包括任何若干个不同的部件，以减少存在于废气中的有害排放物的水平。例如，用于柴油驱动IC发动机的某些排气后处理系统包括选择性催化还原(SCR)系统，该SCR系统包括催化器，催化器被制备为在有氨(NH3)的情况下将NOx(呈一定百分比的NO和NO2)转换成无害的氮气(N2)和水蒸汽(H2O)。通常在这样的后处理系统中，排气还原剂(例如，诸如尿素的柴油机排气处理液(dieselexhaustfluid))被注入到SCR系统中以提供氨源，并与废气气体混合在一起以部分地还原NOx气体。废气的还原副产物然后被流体地传递到包括在SCR系统中的催化器，以使基本上所有的NOx气体分解成相对无害的副产物，该无害的副产物从后处理系统排出。SCR系统的催化转化效率可取决于还原剂与流经SCR系统的废气如何有效地混合。如果混合不当，还原剂可能会结晶并沉积在排气管道的侧壁和/或后处理系统的部件上，导致背压的增大、堵塞后处理部件、降低SCR系统的催化转化效率，并增加维护成本。概述本文描述的实施例总体上涉及后处理系统，该后处理系统包括增强还原剂与流经其中的废气的混合的特征。各种实施例包括进气管道，该进气管道具有限定曲率的进气管道第一侧壁。第二侧壁联接到第一侧壁，并且相对于后处理系统的纵向轴线以非零角度倾斜。进气管道第一侧壁和进气管道第二侧壁被构造成协作地产生废气穿过进气管道内部体积(intakeconduitinternalvolume)的均匀的分流(evenflowsplit)。在第一组实施例中，一种SCR系统包括至少一个催化器，该催化器被配置为分解流经催化器的废气的成分。该SCR系统还包括进气管道，该进气管道限定了进气管道内部体积，该进气管道内部体积被构造成接收废气。进气管道包括进气管道第一侧壁。进气管道第一侧壁的至少一部分限定第一曲率。进气管道第二侧壁联接到进气管道第一侧壁，以便限定进气管道。至少一个催化器的催化器第一端部通过进气管道第二侧壁流体地联接到进气管道内部体积。进气管道第二侧壁相对于SCR系统的纵向轴线倾斜第一角度，使得进气管道的接收废气的进气管道第一端部限定进气管道第一端部横截面。此外，与进气管道第一端部相对的进气管道第二端部限定了小于进气管道第一端部横截面的进气管道第二端部横截面。进气管道第三侧壁定位于进气管道第二端部处。进气管道第一侧壁和进气管道第二侧壁被构造成协作地产生废气穿过进气管道内部体积流向至少一个催化器的均匀的分流。在另一组实施例中，一种后处理系统包括分解管。分解管包括被构造成接收废气的分解管第一部分和位于分解管第一部分下游的分解管第二部分。后处理系统还包括至少一个催化器，该至少一个催化器被配置为分解流经其中的废气的成分。后处理系统还包括在分解管第二部分下游的进气管道。进气管道限定了进气管道内部体积。进气管道包括进气管道第一侧壁，进气管道第一侧壁的至少一部分限定第一曲率。进气管道第二侧壁联接到进气管道第一侧壁，以便限定进气管道。至少一个催化器的催化器第一端部通过进气管道第二侧壁流体地联接到进气管道内部体积。进气管道第二侧壁相对于后处理系统的纵向轴线倾斜第一角度，使得进气管道的接收废气的进气管道第一端部限定进气管道第一端部横截面。此外，与进气管道第一端部相对的进气管道第二端部限定了小于进气管道第一端部横截面的进气管道第二端部横截面。进气管道第三侧壁定位于进气管道第二端部处。进气管道第一侧壁和进气管道第二侧壁被构造成协作地产生废气穿过进气管道内部体积的均匀的分流。在又一组实施例中，一种SCR系统包括第一支路(leg)和与第一支路相对而对称定位的第二支路。第一支路被构造成接收废气第一部分，并且第二支路被构造成接收废气第二部分。第一支路和第二支路中的每一个包括至少一个催化器，该至少一个催化器被配置为分解流经其中的废气的成分。第一支路和第二支路中的每一个还包括进气管道。进气管道包括进气管道第一侧壁。进气管道第一侧壁的至少一部分限定了第一曲率。进气管道第二侧壁联接到进气管道第一侧壁，以便限定进气管道。至少一个催化器的催化器第一端部通过进气管道第二侧壁流体地联接到进气管道内部体积。进气管道第二侧壁相对于选择性催化还原系统的纵向轴线倾斜第一角度，使得进气管道的接收废气的进气管道第一端部限定进气管道第一端部横截面。此外，与进气管道第一端部相对的进气管道第二端部限定了小于进气管道第一端部横截面的进气管道第二端部横截面。进气管道第三侧壁定位于进气管道第二端部处。该SCR系统还包括出口管道，该出口管道限定出口管道内部体积。至少一个催化器的催化器第二端部流体地联接到出口管道内部体积，并构造成向出口管道内部体积输送废气。进气管道第一侧壁和进气管道第二侧壁被构造成协作地产生废气穿过进气管道内部体积的均匀的分流。应认识到，前述构思和下面更详细讨论的附加的构思(假定这些构思不相互不一致)的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的所要求保护的主题的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。附图简述根据结合附图进行的下面的描述和所附权利要求，本公开的前述特征和其它特征将变得更充分明显。应理解，这些附图仅描绘了根据本公开的数个实现方式且因此不应被视为限制本公开的范围，本公开将通过使用附图以另外的具体说明和细节进行描述。图1是根据实施例的后处理系统的示意图。图2是根据另一个实施例的后处理系统的俯视图。图3是图2中的箭头A所指示的包括在后处理系统中的分解管的一部分的俯视后部横截面视图。图4是图3中的箭头A1所指示的图3的分解管的一部分的俯视前部横截面视图。图5是包括在图2的后处理系统中的分解管的前透视图。图6是图5中的箭头B所指示的图5的分解管的一部分的前透视图。图7是图5中的箭头B1所指示的图5的分解管的一部分的前透视图。图8是根据特定实施例的包括在图2的后处理系统中的SCR系统的俯视图。图9是图8的SCR系统的俯视透视图。图10是沿图9所示的线B-B截取的图8的SCR系统的横截面图。图11是包括在图8的SCR系统中的进气管道的俯视透视图。图12是图11中的箭头E所指示的图11的进气管道的一部分的俯视透视图。图13是图9中的箭头C所指示的图8的SCR系统的一部分的前视图。图14是图8的SCR系统的侧视图，为了清楚起见，移除了进气管道，以示出包括在SCR系统中的多个催化器。图15是图14中的箭头F所指示的包括在图8的SCR系统的一部分中的催化器的侧视图。图16是图8的SCR系统的俯视透视图，其中为了清楚起见移除了进气管道，并且示出了从包括在SCR系统中的相应的催化器套筒移出的包括在SCR系统中的多个催化器。图17是图16中的箭头G所指示的图16的SCR系统的一部分的俯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种选择性催化还原系统，包括：/n至少一个催化器，其被配置为分解流经其中的废气的成分；和/n进气管道，其限定了被构造成接收废气的进气管道内部体积，所述进气管道包括：/n进气管道第一侧壁，其中所述进气管道第一侧壁的至少一部分限定第一曲率；/n进气管道第二侧壁，其联接到所述进气管道第一侧壁，其中所述至少一个催化器的催化器第一端部通过所述进气管道第二侧壁流体地联接到所述进气管道内部体积，并且其中所述进气管道第二侧壁相对于所述选择性催化还原系统的纵向轴线倾斜第一角度，使得所述进气管道的接收废气的进气管道第一端部限定进气管道第一端部横截面，并且与所述进气管道第一端部相对的进气管道第二端部限定小于所述进气管道第一端部横截面的进气管道第二端部横截面；和/n进气管道第三侧壁，其定位于所述进气管道第二端部处，/n其中所述进气管道第一侧壁和所述进气管道第二侧壁被构造成协作地产生废气穿过所述进气管道内部体积流向所述至少一个催化器的均匀的分流。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种选择性催化还原系统，包括：
至少一个催化器，其被配置为分解流经其中的废气的成分；和
进气管道，其限定了被构造成接收废气的进气管道内部体积，所述进气管道包括：
进气管道第一侧壁，其中所述进气管道第一侧壁的至少一部分限定第一曲率；
进气管道第二侧壁，其联接到所述进气管道第一侧壁，其中所述至少一个催化器的催化器第一端部通过所述进气管道第二侧壁流体地联接到所述进气管道内部体积，并且其中所述进气管道第二侧壁相对于所述选择性催化还原系统的纵向轴线倾斜第一角度，使得所述进气管道的接收废气的进气管道第一端部限定进气管道第一端部横截面，并且与所述进气管道第一端部相对的进气管道第二端部限定小于所述进气管道第一端部横截面的进气管道第二端部横截面；和
进气管道第三侧壁，其定位于所述进气管道第二端部处，
其中所述进气管道第一侧壁和所述进气管道第二侧壁被构造成协作地产生废气穿过所述进气管道内部体积流向所述至少一个催化器的均匀的分流。


2.根据权利要求1所述的选择性催化还原系统，其中多个第一脊限定在所述进气管道第一侧壁的限定所述第一曲率的至少一部分上。


3.根据权利要求1所述的选择性催化还原系统，还包括：
进气管道凸缘，其流体地联接到所述进气管道第一端部；和
进气管道套筒，其定位于所述进气管道第一侧壁上，靠近所述进气管道第一端部，所述进气管道套筒具有进气管道套筒厚度，所述进气管道套筒厚度大于所述进气管道第一侧壁的进气管道第一侧壁厚度，所述进气管道套筒包括：
进气管道套筒第一部分，其定位于所述进气管道第一侧壁的限定所述第一曲率的所述至少一部分上，
进气管道套筒第二部分，其定位于所述进气管道第一侧壁的平坦部分上，以及
进气管道套筒第三部分，其从所述进气管道套筒第一部分朝向所述进气管道凸缘轴向地延伸，进气管道套筒第三部分端部朝向所述进气管道凸缘弯曲。


4.根据权利要求1所述的选择性催化还原系统，还包括：
出口管道，其限定出口管道内部体积，其中所述至少一个催化器的催化器第二端部流体地联接到所述出口管道内部体积，并且被构造成向所述出口管道内部体积输送废气。


5.根据权利要求4所述的选择性催化还原系统，其中所述出口管道包括：
出口管道第一侧壁；
出口管道第二侧壁，其联接到所述出口管道第一侧壁以限定所述出口管道，其中所述催化器第二端部通过所述出口管道第二侧壁流体地联接到所述出口管道内部体积，并且其中所述出口管道第二侧壁相对于所述选择性催化还原系统的所述纵向轴线倾斜第二角度，使得靠近所述进气管道第二端部的出口管道第一端部限定所述出口管道第一端部横截面，并且与所述出口管道第一端部相对的出口管道第二端部限定小于所述出口管道第一端部横截面的出口管道第二端部横截面；和
出口管道第三侧壁，其定位于所述出口管道第一端部处。


6.根据权利要求5所述的选择性催化还原系统，其中所述第二角度等于所述第一角度。


7.根据权利要求5所述的选择性催化还原系统，其中所述至少一个催化器被定位成使得所述至少一个催化器的催化器轴向流动路径垂直于倾斜所述第一角度的所述进气管道第二侧壁和倾斜所述第二角度的所述出口管道第二侧壁中的每一个。


8.根据权利要求4所述的选择性催化还原系统，还包括：
至少一个催化器套筒，其将所述进气管道流体地联接到所述出口管道，其中所述至少一个催化器定位于所述至少一个催化器套筒的相应的催化器套筒内。


9.根据权利要求8所述的选择性催化还原系统，其中至少一个套筒坡道被限定在所述至少一个催化器套筒的催化器套筒内侧壁上，其中，所述至少一个套筒坡道被构造成将所述至少一个催化器的催化器轴向流动路径与相应的催化器套筒内的废气轴向流动路径对中。


10.根据权利要求8所述的选择性催化还原系统，还包括：
固定机构，其定位于所述至少一个催化器套筒上，其中所述固定机构被构造成选择性地将所述至少一个催化器固定在相应的催化器套筒内。


11.根据权利要求10所述的选择性催化还原系统，其中所述固定机构包括具有球端的至少一个顶举螺栓，其中，所述至少一个顶举螺栓的所述球端突出穿过所述催化器套筒内侧壁，并且其中，所述至少一个顶举螺栓被构造成被接合，以便使所述至少一个顶举螺栓的所述球端朝向所述至少一个催化器推压，从而将所述至少一个催化器固定在相应的催化器套筒内。


12.一种后处理系统，包括：
分解管，其包括被构造成接收废气的分解管第一部分和在所述分解管第一部分下游的分解管第二部分；
至少一个催化器，其被配置为分解流经其中的废气的成分；和
进气管道，其位于所述分解管第二部分的下游，所述进气管道限定了进气管道内部体积，并且所述进气管道包括：
进气管道第一侧壁，其中所述进气管道第一侧壁的至少一部分限定第一曲率；
进气管道第二侧壁，其联接到所述进气管道第一侧壁，以便限定所述进气管道，其中所述至少一个催化器的催化器第一端部通过所述进气管道第二侧壁流体地联接到所述进气管道内部体积，其中所述进气管道第二侧壁相对于所述后处理系统的纵向轴线倾斜第一角度，使得所述进气管道的接收废气的进气管道第一端部限定进气管道第一端部横截面，并且与所述进气管道第一端部相对的进气管道第二端部限定小于所述进气管道第一端部横截面的进气管道第二端部横截面；和
进气管道第三侧壁，其定位于所述进气管道第二端部处，其中所述进气管道第一侧壁和所述进气管道第二侧壁被构造成协作地产生废气穿过所述进气管道内部体积流向所述至少一个催化器的均匀的分流。


13.根据权利要求12所述的后处理系统，还包括：
进气管道凸缘，其流体地联接到所述进气管道第一端部；和
进气管道套筒，其定位于所述进气管道第一侧壁上，靠近所述进气管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯·赫梅尔，约翰·林斯塔德，阿塔尔·S·阿比扬卡尔，
申请(专利权)人：康明斯排放处理公司，
类型：发明
国别省市：美国;US