本发明专利技术涉及一种用于将还原剂(2)供给到废气系统(3)的注射喷嘴(1)，具有多个出口开口(4，5)，其中所述出口开口(4，5)设置成使得在各种情况下通过所述出口开口均能产生还原剂(2)的不同液滴(6，7)。还提出了一种用于处理废气的装置(14)，具有废气处理单元(15)和至少一个相应的注射喷嘴(1)，其中，出口开口(4，5)的至少两个组(11，12)在所述废气处理单元(15)上形成了不同的碰撞区(16，17)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于向废气系统供给还原剂的注射喷嘴，还涉及一种用于废气处理的装置，该装置具有废气处理单元和至少一个注射喷嘴。这种类型的系统特别用于以可控的方式将氨水溶液添加到废气系统中，以便尤其是降低废气中的氮氧化物含量。
技术介绍
例如，一种使用尿素水溶液和适当的催化剂来转化特别是废气中的氮氧化物的方法称为“选择催化反应(Sc 法”。通常来说，不直接使用SCR反应所需的氨，即纯氨，而是使用32. 5%尿素水溶液形式的氨，该尿素水溶液也可通过商品名AdBlue 获得。例如可通过计量泵或注射器来将这种水溶液注入到SCR催化剂之前的排气部分中。在此过程中，尿素水溶液转化成氨，并且与废气一起流过SCR催化剂。尿素水溶液到氨的转化可通过热解和/或水解来实现。但是在热解期间尿素水溶液被加热，导致尿素水溶液的相应分解，而水解的目的是尿素的催化激活反应以提供氨。在热解中，可以提供与尿素水溶液相接触的外部加热件。然而，也能通过将尿素水溶液以细小分散的形式注射到热废气中来实现所要求的温度。在水解中必须提供适当的水解催化剂，其中尿素水溶液与废气形成接触，或作为替代在废气系统之外与尿素水溶液形成接触。目前，部分尿素水溶液输送到携带废气的废气系统中，结果是在废气存在下发生尿素到氨的转化。在此过程期间发生的反应可如下地表示尿素溶液的水解热解(NH2)2C0 — NH3+HNCO (异氰酸)水解HNCCHH2O— NH3+C02特别是，从尿素水溶液中形成氨和C02。以这种方式产生的氨可在适当的温度下在特定的SRC催化剂中与废气中的氮氧化物反应。基本上有两种类型的SCR催化剂。一种基本上包含二氧化钛、五氧化二钒和氧化钨。另一种使用沸石。氮氧化物的还原4NH3+4N0+02 — 4N2+6H20 (〃 标准 SCR);2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20 (〃 快速 SCR);4NH3+3N02 — 3· 5N2+6H20 (〃 NO2SCR)。根据内燃机的氮氧化物排放和因此根据发动机的瞬时速度和扭矩来控制所注入的尿素的量。根据柴油机的原始排放，尿素水溶液的消耗为所用柴油燃料的约2到8%。如果计量量过小，那么用以降低氮氧化物浓度的效率会减小。如果计量入的尿素过多，由此形成的氨不能与NOx反应，并且会进入到外界环境中。由于氨具有刺激性气味且甚至可在非常小的浓度下觉察到，因此在过量计量的情况下将会导致车辆附近有令人不愉快的气味。可通过在SCR催化剂之后提供氧化催化剂来提供补救。关于还原剂的注入位置，已经讨论过多种变化。因此，例如可在混合件的上游、混合件的下游、涡流室的区域中、SCR催化剂的上游、废气处理单元的下游等处加入尿素水溶液。在各种情况中，这里的关注点是尽可能地实现还原剂在废气流中的均勻或快速的混合， 因而保证在反应剂流过催化剂时能获得足量的反应剂。关于这一点，已经有关于下述问题的多次讨论，该问题是，一方面需要使蒸发尽可能快且完全地发生，另一方面需要在废气流中均勻地分布，同时考虑废气中的各自占主导的条件。这里，废气的温度、废气的流动特性和废气的组成起到重要的作用。对于多种不同的废气系统来说，至今不能以完全令人满意的方式、特别是通过低技术复杂程度的方式来实现这种结果。关于这一点，改进机动车辆结构中的现有废气系统尤为困难。
技术实现思路
以此作为出发点，本专利技术的目标是至少部分地解决参阅现有技术所阐述的问题。 特别是，本专利技术的一个目的是提出一种注射喷嘴，其具有简单的结构，并允许供给可改变的或与废气系统中的流动条件相匹配的还原剂。本专利技术的另一目的是提出一种注射喷嘴在废气系统中的特别优选的布置，以尽可能完全地使还原剂转化或使还原剂蒸发。这些目的通过根据权利要求1的特征的注射喷嘴来实现。在从属权利要求中限定了进一步的优选实施例和变化。应当注意，在权利要求中单独说明的特征可以任何技术上有意义的方式结合起来，并且构成本专利技术的进一步的实施例。说明书尤其是与附图相结合， 阐述了本专利技术并类似说明了其它的变体实施例。根据本专利技术的用于将还原剂供给到废气系统的注射喷嘴具有多个出口开口，出口开口提供为在各种情况中通过所述出口开口均可产生还原剂的不同液滴。注射喷嘴通常具有连接区，通过其可将注射喷嘴与还原剂供给系统相连。为此，注射喷嘴通常具有保持区，通过其例如可将注射喷嘴固定在废气系统的废气管道上。这种保持区可具有额外的绝缘部件，以使注射喷嘴与热的废气系统热隔离。注射喷嘴还具有一般设置在废气系统内的添加区域。在该添加区域中提供了多个出口开口，可通过所述出口开口例如在从3到30巴的压力下将还原剂注入废气管道中。对于这里提出的注射喷嘴，现在提供了通过其可在各种情况下产生还原剂的不同液滴的出口开口。换句话说，这意味着尤其是在还原剂的预定压力下和在促动注射喷嘴时， 可从注射喷嘴中同时产生不同尺寸的液滴并例如保持一段预定的时间。在这种情况下，产生了至少两种不同类型的液滴或不同尺寸的液滴。理论上也可以通过出口开口同时形成多种不同的液滴。考虑到废气的参数，由同一注射喷嘴供给不同的液滴能够实现特定的液滴飞行路径。例如，如果指定用于还原剂的相应液滴的碰撞区，则可以选择液滴的类型，使得液滴(例如根据相对于废气流的长度和角度)被喷射，从而以精确定向的方式(沿不同的飞行路径)到达碰撞区。注射喷嘴或不同出口开口的适当对齐允许特别简单的安装，并具有宽范围内的可能变化和高定向精度。关于这一点，一种特别优选的选择是提供不同横截面的出口开口。例如，如果考虑到出口开口是一种孔口的情况，因此可将不同的出口开口实施为具有不同的孔口横截面。 然而，也能够提供至少一些横截面沿还原剂的流动方向收窄或变宽的出口开口。当然，这些类型的横截面的组合也是可行的。此外，例如出口开口的方向或流经横截面的还原剂流向也可以变化。为了获得特别简单结构的注射喷嘴，还提出通过喷雾盘来形成出口开口。这样，例如注射喷嘴的主体可保持用于多种用途，并且可为特定的应用提供适当的喷雾盘。此外，喷雾盘可相对于注射喷嘴转动，如果合适的话，允许改变出口开口相对于注射喷嘴或相对于废气系统的位置。喷雾盘不必为平状设计；如果合适的话在这里也能使用弯曲的喷雾盘。 同样能够直接一个跟着一个地布置多个喷雾盘，以通过相对于彼此转动两个喷雾盘来形成特定横截面的出口开口，或者甚至在注射喷嘴或废气系统的操作期间产生还原剂的不同液滴。根据一种改进，注射喷嘴上的至少两组出口开口分隔开。换句话说，这也意味着能在各种情况中区分出其中仅提供一种类型的出口开口的区域。关于这一点，“分隔开”尤其意味着至少两组在空间上彼此划出界限或间隔开。在特定的情况中，也能够提供其他的组， 尤其是按照在数个组中布置相同的出口开口的方式。通过这种方式，尤其能够保证将注射方向或各自产生的喷射流彼此分开，并且在操作期间彼此间没有显著的不利效果。还提出了将所有的出口开口通过单个进料导管相连。进料导管为圆柱形和/或环形设计，并且通常沿着注射喷嘴的中心轴线延伸到出口开口。因此，进料通道也与还原剂供给系统相连。由此能够看到在所有出口开口中的进料压力与该共同的单个进料导管中的压力相同。例如可通过销钉、活门等来根据要求地打开和关闭进料导管，因此控制还原剂到出口开口的供给。这也为注射喷嘴提供了特别简本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.22 DE 102009034072.61.一种用于将还原剂(2)供给到废气系统(3)的注射喷嘴(1)，具有多个出口开口 G， 5)，其中所述出口开口(4，5)设置成使得在各种情况下通过所述出口开口均能产生还原剂 (2)的不同液滴(6，7)。2.根据权利要求1所述的注射喷嘴(1)，其特征在于，提供了具有不同横截面(8，9)的出口开口(4，5)。3.根据权利要求1或2所述的注射喷嘴(1)，其特征在于，所述出口开口(4，5)通过喷雾盘(10)形成。4.根据上述权利要求中任一项所述的注射喷嘴(1)，其特征在于，所述注射喷嘴(1)上的出口开口(4，5)的至少两个组(11，12)分隔开。5.根据上述权利要求中任一项所述的注射喷嘴(1)，其特征在于，所有出口开口(4，5) 通过单个进料导管...
【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·毛斯，罗尔夫·布吕克，
申请(专利权)人：依米泰克排放技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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