本发明专利技术提供一种用于在波动的供给压力（PSupply）下以受控方式配量气体的方法。在阀（5）关闭时，通过阀（6）进行配量所述气体，并且记录控制体积压力（PCV）的下降。所述控制体积压力（PCV）通过关闭配量阀（6）和打开所述阀（5）升高。配量气体量根据阀（5）关闭周期中控制体积压力（PCV）以及控制体积温度（TCV）的变化中的至少一个和所述控制体积（4）的已知体积来计算。将所述配量气体量与目标配量的量或设置点相比较，以调整或调节所述随后的配量周期或配量事件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在波动的供给压力下以受控方式配量气体的方法和装置。例如，固体氨气存储材料可用作氨气消耗过程中的氨气源。例如可通过借助于加热而从固体以受控方式进行热脱附，使氨气可从固体存储材料获得。特别地，本专利技术涉及用于在通过从固体氨气存储材料脱附形成的相对低的波动表压下，以受控方式配量氨气的方法和装置。所述方法也可用于其中期望以受控方式配量气体的其它系统或构思，所述气体在波动压力下(或者在供给侧或者在配量点)由气体源通过热脱附产生。
技术介绍
氨气是很多应用中广泛使用的化学品。一种特殊的应用是作为用于来自燃烧过程的废气中的NOx选择性催化还原(SCR)的还原剂。对于大多数应用，并且特别地，在机动车应用中，氨以加压液体的形式存储 在容器中太危险。对于氨的机动化运输，尿素是安全但是不直接且不实际的方法，因为尿素需要通过复杂的过程转变为氨，所述复杂过程涉及喷雾、蒸发、热解和水解((NH2)2C0+H20->2NH3+C02)，这在低发动机负荷的驾驶条件或冷天气下很难实现。涉及分子氨吸附或者说吸收在固体中的存储方法可避免加压液体氨的安全性危险，并且消除液体还原剂转变的问题。金属氨络物盐是氨气吸附和脱附材料的实例，其可用作用于氨气的固体存储介质(参见例如W02006/012903A2)，氨气又如上面提到的，可用作用来降低NOx排放的选择性催化还原中的还原剂。当气体例如氨气通过热脱附从被加热的存储单元产生时，为提高安全性，有利的是，存储材料的操作压力没有高出大气压力水平太高，例如1.5-3巴(绝对压力)。但是，根据用于气体喷射阀的低表压方面，这是最具挑战性的操作范围，并且还发现，压力发生显著的波动，这是由于系统的不同的时间尺度根据需求信号的快速的配量(时间尺度为秒)和受加热影响的压力的缓慢的响应时间(分)。因此需要用于从固体氨气存储系统以受控方式配量氨气的新的方法和装置。特别对于机动车应用，新的方法和装置应优选不引入新的昂贵的设备，而是使用现有的设备类型，但是嵌入新构造中，而且具有新的控制策略。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于在气体的波动供给压力下以受控方式配量所述气体的方法，所述气体通过从固体存储材料脱附产生，所述方法通过使用一种设备进行，所述设备包括控制体积，其具有已知的体积；供给阀，其控制气体源和所述控制体积之间的流体连通；配量阀，其控制所述控制体积和气体所配量到的过程之间的流体连通；压力传感器和温度传感器，其测量所述控制体积中的气体的压力和温度；所述方法包括a.在所述供给阀关闭的同时通过所述配量阀配量气体，并且记录控制体积压力的下降；b.通过关闭所述配量阀和打开所述供给阀升高所述控制体积压力；和c.根据阀关闭周期中的控制体积压力和控制体积温度中的变化的至少一个和所述控制体积的已知体积，计算配量气体量；d.比较所述配量气体量和目标配量的量或设置点，以调整或调节随后的配量周期 或配量事件。根据另一方面，提供一种用于机动车的控制器，所述机动车使用固体氨气存储材料，用来通过选择性催化还原去除NOx。所述控制器被编程来执行上面所述的方法。根据另一方面，提供一种用来将受控气体流送到一个过程的装置。所述装置包括一个或多个存储单元，其包含能够可逆地吸附或者说吸收和脱附气体的固体存储材料，所述单元配备有加热装置，以通过脱附释放所述气体，或所述单元连接到真空泵，所述真空泵由于减小的气相压力而通过脱附释放所述气体；控制体积，其具有压力传感器和温度传感器，用于确定所述控制体积中的所述气体的压力和温度；在所述控制体积每一侧的阀，其为供给阀和配量阀，用于在所述配量阀关闭同时所述供给阀打开时控制从所述一个或多个存储单元进入所述控制体积中的气体流量，并且用于在所述供给阀关闭时通过所述配量阀配量所述气体；控制器，其被编程来控制所述一个或多个存储单元的所述加热装置或所述真空泵，以在所述控制体积上游，获得在最小供给压力和最大供给压力之间的期望区间内的供给压力，并且进一步进行上面描述的配量方法。概述本专利技术涉及在波动的供给压力Psupply下用于以受控方式配量气体的方法和装置。在一个示例性实施例中，所述气体通过从固体存储材料热脱附产生；热脱附例如通过加热所述固体存储材料实现。在另一个示例性实施例中，所述气体通过连接到固体存储材料的真空泵产生，所述真空泵由于减小的气相压力而通过脱附释放气体。所述方法基于控制体积(CV)的构思，其具有已知体积Vw，在封闭体积的每一侧具有阀，并且具有测量控制体积中的气体的温度(Tct)和压力(Pct)的压力传感器和温度传感器的。在另一个阀(供给阀)关闭的同时，气体的配量通过所述阀中的一个(所述配量阀)进行。可进行配量直到达到较低的临界压力水平(Pcm，也称为最小压力PMIN)。在配量过程中，所述配量阀可持久打开，或所述配量可通过一连串短(小)脉冲进行。在后面的情况下，在进行所述控制体积的再填充之前，可进行几个小配量事件。配量阀持久打开的长配量动作和一个短脉冲都称为“配量事件”。一连串配量事件也称为“配量周期”。用于下一个长配量事件或配量循环的控制体积的填充在所述配量阀关闭的同时通过连接到所述固体存储单元的供给阀进行。在已知VCT、ATcv和/或APct的情况下，通过记录压力Pct的下降，可计算或估计配量的量。为了记录压力Pct的下降，在一些实施例中，仅测量填充之后的初始压力水平，和(长)配量事件结束时或配量周期(在一系列短脉冲事件的情况下)结束时达到(或接近达到)的低压力水平Pajnt5例如，在一些实施例中，其中在随后的控制体积再填充之间的配量周期过程中进行多个短配量事件，不测量单个短脉冲过程中的配量的量；而是，例如，可通过以下方式来进行控制通过控制配量脉冲的数量，通过利用测量配量周期开始时和结束时的压力(和可任选地，温度)来确定所述整个配量周期中在配量的总量，和通过如果已经观察到目标配量的量和实际配量的量之间的差异则通过调节接下来的配量周期中的配量脉冲的数量。在其它实施例中，也可通过测量例如长配量事件过程中的中间压力水平或每一个短脉冲事件(在以一些列短脉冲事件的情况下)的开始和/或结束时的压力来记录所述下降。在一些实施例中，中间压力测量值由中间温度测量值补充，从而还记录用于例如对于每一个短脉冲事件测量的中间压力水平八？ 的ATCV。在其中配量周期包括多个短配量事件的一些实施例中，不需要测量单个配量事件中的压降，因为配量事件较短，压力可在配量事件过程中设想为近似恒定，并且仅以阶跃方式，从一个事件到一个事件下降。因此，在一些实施例中，对于一个配量事件，仅测量一个压力水平(例如在打开所述配量阀之前的初始压力，在已经关闭所述配量阀之后的最终压力或所述配量事件过程中的平均压力)，并且所述事件过程中的配量的量根据单个所测的压力值和所述配量阀的打开时间的积(乘积)以及可任选的用于所述配量事件的控制体积中的气体的温度来近似得出。将以这些方法中的一种计算和估计的配量气体量与目标配量的量或设置点相比较，并且根据该比较调整或调节随后的(长)配量事件或周期。虽然权利要求I中以顺序a，b，c，d列出步骤a到d，但是再填充(步骤b)与计算配量的量(步骤c)分开，并且将结果反馈来调整随后的(长)配量事件或配量周期(步骤d)，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·彼得拉塞克，T·约翰内森，
申请(专利权)人：氨合物公司，
类型：
国别省市：
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