本发明专利技术涉及用于将液体介质导入来自内燃机的废气中的设备，包括用于使得废气流动通过的管路（2），由管状壁（8）沿径向方向定界的喷射室（3），用于将液体介质喷射到喷射室中的喷射机构（13），混合导管（14），喷射室具有用于将废气输送到该混合导管的出口（10），旁路导管（15），其具有出口（17），其经由所述出口（17）连接到混合导管，以及端壁（7），其位于喷射室下游端并且将该喷射室与混合导管分界，从而使得喷射室的出口位于端壁的外周。旁路导管的出口位于喷射室的出口附近，以使得经由喷射室的出口流入混合导管中的废气将与经由旁路导管的出口流入混合导管中的废气相撞。
【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根据权利要求1的前序部分的用于将液体介质例如尿素导入来自内燃机的废气中的设备。
技术介绍
为满足通行的废气清洁要求，现今的机动车辆在废气管路中通常配置有催化剂，以将废气的环境有害成分催化转化为环境有害性较小的物质。已采用的用于实现有效的催化转化的方法基于将还原剂在催化器上游喷射到废气中。形成还原剂的一部分或由还原剂形成的还原性物质由废气携带到催化器中并且被吸附在催化剂中的活性座上，导致还原性物质在催化器中积累。然后积累的还原性物质可以与废气物质反应，从而将废气物质转化为无害物质。这种还原催化器可以例如是SCR(选择性催化还原)类型的。该类型的催化器在下文中称作SCR催化器。SCR催化器降低废气中的N0X。在SCR催化器的情况下，成尿素形式的还原剂通常在催化器的上游被喷射到废气中。将尿素喷射到废气中导致氨的形成，该氨然后用作帮助SCR催化器中的催化转化的还原性物质。氨通过被吸附在催化器中的活性座上而积累在催化器中，并且当存在于废气中的NOx在催化器中与催化器中的活性座上累积的氨接触时，该NOx被转化为氮气和水。当尿素被用作还原剂时，其以液态尿素溶液的形式通过喷射机构被喷射到废气管路中。该喷射机构包括喷嘴，尿素溶液经由该喷嘴在加压下成细微喷雾的形式被喷射到喷射机构中。在柴油发动机的许多操作状态中，废气将处于足够高的温度中，以便能够使得尿素溶液气化从而形成氨。然而，难以避免供给的尿素溶液的一部分与废气管路的内壁表面接触并且以未气化状态附着于其上。当内燃机以一致的方式运行一段时间(即，在稳态运行状况中时)时，在废气流中不发生明显的变化，因而在所述时间段期间被喷射到废气中的尿素溶液基本上将接触到废气管路的同一区域。相对较冷的尿素溶液在废气管路的该区域中可以引起局部温度降低到100QC以下，其可以导致在该区域中形成尿素溶液的膜层，继而该膜层被废气流带走。当该膜层在废气管路中已经移动一定距离时，尿素溶液中的水将在热的废气的影响下蒸发掉。固态尿素将留下并且缓慢地由废气管路中的热量气化。如果固态尿素的供给大于气化，那么固态尿素将积累在废气管路中。如果产生的尿素层变得足够厚，那么尿素和其分解产物将互相反应以形成基于尿素的原始聚合物，称为尿素颗粒。这种尿素颗粒久而久之可以阻塞废气管路。为促进被喷射的尿素溶液气化，可以在喷射点下游的废气管路中配置气化装置。该气化装置简而言之采用金属板的形式，该金属板由废气加热并且用于使得还原剂的小滴附着于其上并且在其上被气化。该气化装置可以包括或者可以不包括加速还原剂气化的催化剂材料。专利技术目的本专利技术的目的是提出对上述类型的设备的进一步改进，以便实现一种至少在一些 方面具有与上述类型的设备相比更好的优点的装置。
技术实现思路
根据本专利技术，所述目的借助于一种具有权利要求1中所限定的特征的设备来实现。根据本专利技术的设备包括:-用于使得废气流动经过的管路，-具有上游端和下游端的喷射室，其由管状壁在径向方向上定界并且在其上游端具有用于接收废气的进口，-用于将液体介质喷射到喷射室中的喷射机构，-形成导管的一部分并且位于喷射室下游的混合导管，该喷射室在其下游端具有用于将废气输送到混合导管的出口，以及-位于混合导管上游的管路中并且具有出口的旁路导管，其经由该出口连接到混合导管。喷射室的出口配置成将流动通过管路的废气的一部分分流以使得这些被分流的废气进入喷射室并且然后经由喷射室的进口进入混合导管，而旁路导管配置成将流动通过管路的废气的另一部分引导到混合导管中，以便在其中与所述被分流的废气混合。喷射室在其下游端具有端壁，喷射室通过该端壁与混合导管分界，并且该喷射室的出口位于端壁的外周。此外，旁路导管的出口位于喷射室的出口附近，以使得经由喷射室的出口流入混合导管中的废气将与经由旁路导管的出口流入混合导管中的废气相撞。未到达喷射室的管状壁并且在穿过喷射室期间未气化的喷射液体介质的小滴将到达喷射室下游端的端壁。到达端壁的液体介质的一部分将被废气气化，而液体介质的余下部分(即在到达端壁之后未被气化的部分)沿端壁运动而后最终与废气流一起通过喷射室的出口被清理出去。在混合导管中，该废气流与来自旁路导管的出口的废气流相撞。湍流在这些废气流相撞的位置发生，帮助将液体介质分散在废气中。湍流还帮助将液体介质的小滴分解为更快气化的更小的小滴。根据本专利技术的实施例，旁路导管包围喷射室并且通过喷射室的管状壁与该喷射室分界。流动通过旁路导管的废气将热输送到该管状壁，该管状壁的内侧用作喷射室的内壁表面。这样，对喷射室的该内壁表面的冷却被抵消，从而阻止被喷射的介质附着到该表面而不气化。根据本专利技术的另一个实施例，来自旁路导管的废气设置成经由旁路导管的出口向混合导管的中线沿基本上径向方向流入混合导管中，而来自喷射室的废气设置成经由喷射室的出口沿基本上轴向方向流入混合导管中。然后，来自喷射室的出口的废气流以陡角与来自旁路导管的出口的废气流相撞，有助于在这些废气流相撞的位置形成极端湍流。根据本专利技术的另一个实施例，喷射室的出口配置成将废气流收紧，以使得流动通过喷射室的废气在其穿过该出口期间受到加速。因此保证来自喷射室的出口废气流的高速度，有助于在该废气流与来自旁路导管的出口的废气流相撞的位置形成极端湍流。由于质量的原因，液体介质的小滴具有比包围的废气更大的惯性，其结果是废气在穿过喷射室的出口期间比小滴更快地加速，并且因此临时到达比小滴更高的速度。废气和所述小滴之间所得的速度差帮助将小滴分解为更快气化的更小的小滴。该速度差还帮助强化从废气到小滴的热传递。根据本专利技术的另一实施例，旁路导管的出口配置成将废气流收紧，以使得流动通过旁路导管的废气在其穿过该出口期间受到加速。因此保证来自喷射室的出口废气流的高速度，有助于在该废气流与来自喷射室的出口的废气流相撞的位置形成极端湍流。根据本专利技术的另一个实施例，端壁的向内面向喷射室的一侧为凸形。这意味着到达端壁的液体介质将由朝向端壁的废气流径向向外推向端壁的外周，并且因此被推向喷射室的出口。根据本专利技术的设备的其他有利特征由独立权利要求和下文所列的描述所表示。附图说明本专利技术基于实施例并参照附图在下文中被更详细地描述，其中:图1是通过根据本专利技术的实施例设备的示意性纵向截面图。具体实施例方式图1展示根据本专利技术的用于将液体介质导入来自内燃机的废气中的设备I。该设备可以例如位于SCR催化器上游的废气管路中，以便将尿素或氨形式的液体还原剂导入SCR催化器上游的废气管路中，或者位于废气后处理装置中，以便在形成废气后处理装置的一部分的SCR催化器的上游将尿素或氨形式的液体还原剂导入。设备I包括管路2，该管路用于接收来自内燃机的废气并且将废气引导向例如成SCR催化器形式的废气后处理单元。设备I还包括具有上游端4和下游端5的喷射室3。喷射室3由其上游端4处的第一端壁6和其下游端5处的第二端壁7沿径向方向定界。喷射室3还由在其上游端4和下游端5之间延伸的管状壁8沿径向方向定界。喷射室3具有用于在其上游端接收废气的进口 9和用于在其下游端输送废气的出口 10。出口 10位于第二端壁7的外周，优选地处于第二端壁的外周和管状壁8之间。出口 10有利地为环形且布置成绕第二端壁7以及绕喷射室的中线12延伸。进口 9也有利地为环形本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.22 SE 1051099-81.一种设备，用于将液体介质、例如尿素导入来自内燃机的废气中，所述设备(I)包括: -用于使得废气流动通过的管路(2)， -具有上游端(4)和下游端(5)的喷射室(3)，所述喷射室由管状壁(8)沿径向方向定界并且在其上游端处具有用于接收废气的进口(9)， -用于将液体介质喷射到喷射室(3 )中的喷射机构(13)， -混合导管(14)，其形成管路(2)的一部分并且位于喷射室(3)的下游，所述喷射室在其下游端(5)具有用于将废气输送到混合导管的出口(10)，以及 -旁路导管(15)，其在管路(2)中位于混合导管(14)的上游并且具有出口( 17)，所述旁路导管经由所述出口连接到混合导管， 从而使得喷射室的进口(9)配置成将流动通过管路(2)的废气的一部分分流以使得这些被分流的废气进入喷射室(3)，并且继而经由喷射室的进口(10)进入混合导管(14)，而旁路导管(15)配置成将流动通过管路(2)的废气的另一部分引导到混合导管(14)中，以便在所述混合导管(14)中与所述被分流的废气混合， 其特征在于 -喷射室(3)在其下游端(5)具有端壁(7)，所述喷射室通过所述端壁与混合导管(14)分界， -喷射室的出口(10)位于端壁(7)的外周，以及` -旁路导管的出口(17)位于喷射室的出口(10)附近，以使得经由喷射室的出口(10)流入混合导管(14)中的废气将与经由旁路导管的出口( 17)流入混合导管(14)中的废气相撞。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·洛曼，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：
国别省市：
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