用于分流式紧密联接催化剂的阀门装置制造方法及图纸

一种后处理系统包括第一排气路径、第二排气路径和选择器阀，该选择器阀被配置为基于排气的温度在第一排气路径和第二排气路径之间使排气转向。后处理系统还包括控制器，该控制器被编程为控制选择器阀，使得当排气的温度等于或小于预定温度阈值时，选择器阀将排气中的至少一部分转向到第一排气路径，并且当排气的温度大于预定温度阈值时，选择器阀将排气转向到第二排气路径。第一排气路径包括加热器，该加热器被配置为加热在第一排气路径中接收的排气。排气。排气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分流式紧密联接催化剂的阀门装置


[0001]本公开涉及通常用于与内燃发动机一起使用的后处理系统。
[0002]背景
[0003]排气后处理系统用于处理由内燃机产生的排气。排气后处理系统通常包括选择性催化还原系统，该选择性催化还原系统被配制为在存在催化剂和还原剂的情况下还原排气中的氮氧化物。排气后处理系统还可以包括一个或多个过滤器，以从排气中去除碎屑和其他颗粒。通过使用排气后处理系统处理排气，排气后处理系统降低了排气中有害排放物的水平，这些有害排放物原本会排放到大气中。然而，当今的排气后处理系统由于其构造和操作方式而具有局限性。
[0004]概述
[0005]根据本公开的一些方面，公开了一种后处理系统。该后处理系统包括第一排气路径、第二排气路径和选择器阀，该选择器阀被配置为基于排气的温度在第一排气路径和第二排气路径之间使排气转向(divert)。后处理系统还包括控制器，该控制器被编程为控制选择器阀，使得当排气的温度等于或小于预定温度阈值时，选择器阀将排气中的至少一部分转向到第一排气路径，并且当排气的温度大于预定温度阈值时，选择器阀将排气转向到第二排气路径。第一排气路径包括加热器，该加热器被配置为加热在第一排气路径中接收的排气。
[0006]根据本公开的一些其他方面，公开了一种方法。该方法包括由与后处理系统相关联的控制器确定排气的温度，由控制器将排气的温度与预定温度阈值进行比较，并且当排气的温度等于或小于预定温度阈值时，将选择器阀调节到第一位置，以便将排气中的至少一部分转向到第一排气路径，以及加热第一排气路径中的排气，并且当排气的温度大于预定温度阈值时，将选择器阀调节到第二位置，以便将排气中的至少一部分转向到第二排气路径。
[0007]应该认识到，前述构思和以下更详细讨论的附加构思(只要这些构思不是相互矛盾的)的所有组合被设想为本文公开的主题的一部分。特别地，出现在本公开的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。
[0008]附图简述
[0009]结合附图，从以下描述和所附权利要求中，本公开的前述和其他特征将变得更加明显。应当理解，这些附图仅描绘了根据本公开的几种实施方式，因此不应被认为是对其范围的限制，将通过使用附图利用附加的特征和细节来描述本公开。
[0010]图1是根据本公开的一些实施例的后处理系统的示例框图。
[0011]图2是根据本公开的一些实施例的后处理系统的另一示例框图，示出了紧密联接系统，其中排气被转向到第一排气路径或第二排气路径。
[0012]图3是根据本公开的一些实施例的后处理系统的又一示例框图，示出了另一紧密联接系统，其中排气被转向到第一排气路径或第二排气路径。
[0013]图4A和图4B是根据本公开的一些实施例的后处理系统的示例框图，示出了紧密联
接系统，其中排气从第一排气路径或第二排气路径进入组合排气路径。
[0014]图5是根据本公开的一些实施例的概述用于操作图2
‑
图4B的后处理系统的操作的示例流程图。
[0015]在下面的详细描述中参考了附图。在附图中，除非上下文另有规定，否则相似的符号通常标识相似的组件。详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式不意味着限制。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施方式，并且可以进行其他改变。将容易理解的是，如本文一般描述的和附图中示出的，本公开的方面可以以多种不同的配置来布置、替换、组合和设计，所有这些都被明确地设想并成为本公开的一部分。
[0016]详细描述
[0017]本申请涉及一种设计用于处理发动机排放的排气的后处理系统。后处理系统可以在将处理过的排气释放到大气中之前从排气中去除各种类型的不希望的成分。后处理系统可包括分解室，该分解室接收被转化成气态氨并与排气混合的还原剂。排气和气态氨的混合物被转向到选择性催化还原(“SCR”)系统，在该系统中气态氨被催化以还原排气中的NOx。
[0018]分解室和SCR系统被配置为在特定温度(例如，温度高于180℃)下最佳地操作。在较低的温度下，例如在冷启动条件期间遇到的温度，注入到分解室中的还原剂更容易在分解室的壁上形成固体沉积物。沉积在分解室壁上的还原剂不会转化成气态氨，也不会与排气混合。如果混合物中没有足够的气态氨，则SCR系统中的反应会受到影响，并且不能达到期望的NOx还原水平。因此，可能需要增加还原剂的量，以在低温期间实现期望的NOx还原水平。此外，在较低的温度下，即使分解室有效地操作，SCR系统也可能无法达到其期望的NOx还原水平，从而在大气中排放更大量的NOx，并可能违反某些排放法规。
[0019]此外，SCR系统使用SCR催化剂，该SCR催化剂需要在对排气中的NOx还原之前吸附足够量的气态氨。在某些温度下(例如，接近300℃)，吸附的氨可能被解吸并流失到环境中。因此，不希望SCR系统始终保持充满氨。然而，在低温期间，当SCR系统已经以较低的效率操作时，等待足够的氨吸附在SCR催化剂中会进一步降低性能。因此，低温带来了挑战，例如在分解室的壁上形成固体沉积物，以及SCR系统不容易转化NOx。
[0020]为了在低温期间提高分解室和SCR系统的效率，还原剂可以以蒸发的形式插入到分解室中，以减少分解室壁上固体沉积物的形成。虽然蒸发器在低温期间是有益的，但是在发动机的正常温度的操作期间不一定需要蒸发器。在某些情况下，可在SCR系统中使用针对低温操作条件而被优化的特殊SCR催化剂。然而，优化的SCR催化剂本身可能不足以达到期望的NOx还原水平。保持SCR系统始终充满氨也是不可行的，因为氨在常温操作条件下容易解吸。
[0021]因此，本公开提供了用于提高分解室和/或SCR系统的操作效率的技术解决方案。本公开的后处理系统提供了一种双支路系统，其中，如果排气的温度等于或小于预定温度阈值，则离开发动机的排气可以走第一排气路径，如果排气路径的温度大于预定温度阈值，则离开发动机的排气可以走第二排气路径。因此，在一些实施例中，排气可以在低温期间被引导至第一排气路径，并且在正常温度期间被引导至第二排气路径。选择器阀可用于在第一排气路径或第二排气路径之间使排气转向。第一排气路径可以针对低温操作进行优化。
[0022]例如，在一些实施例中，加热器可用于加热转向到第一排气路径的气体中的至少一部分。加热器可以被启动一段时间，直到排气的温度达到期望的目标温度。在一些实施例中，控制器可以使用反馈输入、基于分解室中和/或SCR系统内的当前和期望温度，选择性地和动态地启动和停用加热器。在一些实施例中，所有排气可以在低温条件期间被加热，而在其他实施例中，只有一部分排气可以在低温条件期间被加热。在低温期间，甚至加热一部分排气就可以提高分解室和/或SCR系统的效率。
[0023]此外，在一些实施例中，可以在第一排气路径中使用蒸发器，以进一步提高分解室的效率。在一些实施例中，SCR系统可以使用针对低温操作而被优化的SCR催化剂。因为在低温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种后处理系统，包括：第一排气路径；第二排气路径；选择器阀，其被配置为基于排气的温度在所述第一排气路径和所述第二排气路径之间使排气转向；和控制器，其被编程为控制所述选择器阀，使得：当所述排气的温度等于或小于预定温度阈值时，所述选择器阀将排气中的至少一部分转向到所述第一排气路径；和当所述排气的温度大于所述预定温度阈值时，所述选择器阀将排气转向到所述第二排气路径，其中所述第一排气路径包括加热器，所述加热器被配置为加热在所述第一排气路径中接收的排气。2.根据权利要求1所述的后处理系统，其中所述第一排气路径还包括第一分解室，所述第一分解室被配置为接收(i)还原剂，和(ii)已经被所述选择器阀转向到所述第一排气路径并被所述加热器加热的排气。3.根据权利要求2所述的后处理系统，其中所述第二排气路径包括第二分解室，所述第二分解室被配置为接收(i)还原剂，和(ii)已经被所述选择器阀转向到所述第二排气路径的排气。4.根据权利要求3所述的后处理系统，还包括：组合排气路径，所述组合排气路径位于所述第一分解室和所述第二分解室的下游，其中所述组合排气路径被配置为接收(i)来自所述第一分解室的还原剂和加热的排气，和/或接收(ii)来自所述第二分解室的还原剂和排气。5.根据权利要求4所述的后处理系统，其中所述组合排气路径包括选择性催化还原催化剂。6.根据权利要求5所述的后处理系统，其中所述组合排气路径还包括氨逃逸催化剂，所述氨逃逸催化剂位于所述选择性催化还原催化剂的下游。7.根据权利要求2所述的后处理系统，还包括还原剂蒸发器，所述还原剂蒸发器被配置为将蒸发的还原剂注入到所述第一分解室中。8.根据权利要求2所述的后处理系统，其中：所述第一排气路径还包括第一选择性催化还原催化剂，所述第一选择性催化还原催化剂位于所述第一分解室的下游，并且所述第一选择性催化还原催化剂被配置为接收(i)还原剂，和(ii)来自所述第一分解室的加热的排气。9.根据权利要求8所述的后处理系统，其中所述第一选择性催化还原催化剂包括铜基催化剂、铁基催化剂或钒基催化剂。10.根据权利要求8所述的后处理系统，其中所述第一排气路径还包括氨逃逸催化剂，所述氨逃逸催化剂位于所述第一选择性催化还原催化剂的下游。11.根据权利要求8所述的后处理系统，其中所述第二排气路径包括第二分解室，所述第二分解室被配置为接收(i)还原剂，和(ii)已经被所述选择器阀转向到所述第二排气路
径的排气。12.根据权利要求11所述的后处理系统，其中：所述第二排气路径还包括第二选择性催化还原催化剂，所述第二选择性催化还原催化剂位于所述第二分解室的下游，并且所述第二选择性催化还原催化剂被配置为接收(i)还原剂，和(ii)来自所述第二分解室的排气。13.根据权利要求12所述的后处理系统，其中，所述第二排气路径还包括氨逃逸催化剂，所述氨逃逸催化剂位于所述第二选择性催化还原催化剂的下游。14.根据权利要求12所述的后处理系统，还包括液体还原剂定量给料器，所述液体还原剂定量给料器被配置为将液体还原剂注入到所述第二分解室中。15.根据权利要求12所述的后处理系统，其中:所述第一排气路径包括第一氨逃逸催化剂，所述第一氨逃逸催化剂位于所述第一选择性催化还原催化剂的下游，并且所述第二排气路径包括第二氨逃逸催化剂，所述第二氨逃逸催化剂位于所述第二选择性催化还原催化剂的下游。16.根据权利要求12所述的后处理系统，其中所述第一排气路径的所述第一选择性催化还原催化剂的尺寸小于所述第二排气路径的所述第二选择性催化还原催化剂的尺寸。17.根据权利要求12所述的后处理系统，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：康明斯排放处理公司，
类型：发明
国别省市：