本发明专利技术涉及一种带有冷凝物去除的排气再循环系统。一种用于使排气再循环的系统包括：配置成冷却排气的冷却子系统；冷凝物去除子系统；以及温度调节子系统。冷却子系统可包括：第一冷却构件，其配置成将排气冷却至第一中间温度；以及第二冷却构件，其配置成将排气冷却至低于饱和温度的温度。冷凝物去除子系统可包括：除雾器，其配置成从排气去除冷凝物和微粒物质；以及再热器，排气在此被再加热至高于饱和温度。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种带有冷凝物去除的排气再循环系统。一种用于使排气再循环的系统包括：配置成冷却排气的冷却子系统；冷凝物去除子系统；以及温度调节子系统。冷却子系统可包括：第一冷却构件，其配置成将排气冷却至第一中间温度；以及第二冷却构件，其配置成将排气冷却至低于饱和温度的温度。冷凝物去除子系统可包括：除雾器，其配置成从排气去除冷凝物和微粒物质；以及再热器，排气在此被再加热至高于饱和温度。【专利说明】带有冷凝物去除的排气再循环系统政府权利 本专利技术是在美国能源署颁发的合同编号DE-FC26-01CH11080下利用政府支持做出的。政府在本专利技术中享有某些权利。
本文公开的主题大体上涉及排气再循环系统，并且更具体地涉及配置成控制EGR系统中使用的排气的蒸汽含量以及去除冷凝物、蒸汽、气体、灰尘和微粒的排气再循环系统。
技术介绍
内燃机在燃烧室中用氧化剂燃烧燃料。燃烧所产生的膨胀气体施加直接的力至活塞、涡轮叶片或喷嘴，将化学能转换成有用的机械能。经常需要使内燃机满足排放的严格标准，该排放包括氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、甲醛(HCHO)、一氧化碳(CO)、氨(NH3)、微粒的排放物和其它排放物。通过使用排气再循环(“EGR”)稀释增压空气和抑制燃烧期间达到的最高温度，可减少NOx排放物。通常，冷却排气以避免可不利地影响发动机操作的升高的进气温度。在一些情况下，发动机冷却剂被用作低温流体以在EGR系统中冷却排气温度。关于EGR系统中使用的排气的冷却所产生的问题是水滴在冷却期间从EGR排气析出。水滴可促成来自发动机气缸孔的油的孔洗(bore washing)，从而降低润滑。水滴还可在涡轮增压器压缩机叶片上具有不利影响。水还促进EGR系统和发动机进气系统中的腐蚀。另一问题是，缺乏对排气中水蒸汽的百分比的控制可使得难以控制在不发火(misfire)与敲缸之间的燃烧窗口中一致地操作所需的稀释剂的量。还一个问题是，EGR排气中存在的灰尘和微粒可促成发动机中的磨损。
技术实现思路
根据一个示例性的非限制性实施例，本专利技术涉及一种用于使排气再循环的系统，其包括:配置成冷却排气的冷却子系统；冷凝物去除子系统；以及温度调节子系统。在一些实施例中，冷却子系统配置成将排气冷却至低于饱和温度。在一些实施例中，冷凝物去除子系统配置成从排出物去除冷凝的水滴并且吸收和洗涤其他排出物成分。在另一实施例中，一种发动机包括:燃烧室，燃料在其中燃烧，产生处于第一温度的排气；与燃烧室联接的排气系统，其收集排气。排气冷却系统可配置成将排气温度降低至低于饱和温度。冷凝物去除系统可与排气冷却系统联接，配置成使冷凝物从排气沉积。进气系统可与冷凝物去除系统和燃烧室联接。在另一实施例中，一种使排气再循环的方法可包括:将排气冷却至低于饱和温度的温度；从排气去除冷凝水；以及将排气加热至高于饱和温度的温度。根据一方面，本专利技术提供了一种用于使排气再循环的系统，其包括:冷却子系统，其配置成冷却排气；冷凝物去除子系统；以及温度调节子系统。优选地，冷却子系统配置成将排气冷却到低于饱和温度。优选地，温度调节子系统配置成将排气的温度增加至高于饱和温度。优选地，冷却子系统包括第一冷却构件和第二冷却构件，第一冷却构件配置成将排气冷却至第一中间温度，第二冷却构件配置成将排气冷却至低于饱和温度的温度。优选地，冷却子系统包括换热器。优选地,换热器包括从由壳管式换热器、板式换热器、板壳式换热器和板翅式换热器组成的组中选择的换热器。优选地，冷凝物去除子系统包括配置成从排气去除冷凝物的除雾器。优选地，冷凝物去除子系统包括配置成充当吸收器的除雾器。优选地，冷凝物去除子系统包括配置成充当洗涤器的除雾器。优选地，冷凝物去除子系统还包括用于将冷凝物从除雾器去除的管道。优选地，冷凝物包括水、溶解的有机化合物和固体颗粒的混合物。优选地，除雾器包括从由网型、静叶型、离心型、声波型、电磁型、挡板型和静电型组成的组中选择的除雾器。 优选地，该系统还包括设置在管道上的阀。优选地，该系统还包括用于控制阀的控制子系统。根据另一方面，本专利技术提供了一种发动机，其包括:燃烧室，燃料在其中燃烧，产生处于第一温度的排气；与燃烧室联接的排气系统，其收集排气；排气冷却系统，其配置成将排气温度降低至低于饱和温度；与排气冷却系统联接的冷凝物去除系统，其配置成使冷凝物从排气沉积；以及与冷凝物去除系统和燃烧室联接的进气系统。优选地，排气冷却系统包括:第一冷却器，其配置成将排气冷却至第一温度；和第二冷却器，其配置成将排气冷却至低于饱和温度。优选地，冷凝物去除系统包括除雾器。优选地，发动机还包括与配置成去除水和微粒物质的除雾器联接的管道。优选地，发动机还包括排气再加热系统，其配置成将排气再加热至高于饱和温度的温度。根据又一方面，本专利技术提供了一种用于使排气再循环的方法，其包括:将排气冷却至低于饱和温度的温度；将冷凝物从排气去除；以及将排气加热至高于饱和温度的温度。优选地，将排气冷却至低于饱和温度的温度包括:将排气冷却至第一中间温度；和将排气冷却至低于蒸汽饱和温度的温度。优选地，将冷凝物从排气去除包括使排气行进通过除雾器以去除冷凝物和微粒。优选地，将排气加热至高于饱和温度的温度包括使排气行进通过换热器，换热器配置成将排气再加热至高于蒸汽饱和温度。优选地,该方法还包括控制排气的质量流率。优选地，将冷凝物从排气去除包括去除冷凝液滴和附着至冷凝液滴的固体。优选地，将冷凝物从排气去除包括去除冷凝液滴和附着至冷凝液滴的液体。优选地，将冷凝物从排气去除包括去除冷凝液滴和溶解在冷凝液滴中的液体。优选地，将冷凝物从排气去除包括去除冷凝液滴和吸收到液滴中的气态组分。根据下面结合附图对优选实施例的更详细描述，本专利技术的其它特征和优点将显而易见，附图通过示例的方式说明了本专利技术的某些方面的原理。【专利附图】【附图说明】图1是根据EGR系统的实施例的布置的示意图。图2是EGR系统的低压实施例的示意图。图3是EGR系统的高压实施例的示意图。图4是EGR系统的备选闻压实施例的不意图。图5是EGR系统的备选高压实施例的示意图。图6是EGR系统的备选高压实施例的示意图。图7是可用于EGR系统中的冷却器的实施例的示意图。图8是可用于EGR系统中的除雾器的实施例的示意图。图9是示出可通过EGR系统的实施例执行的方法的高阶流程图。附图标记: 9EGR系统 11发动机 13气缸 15进气歧管 17排气歧管 19排气管道 21EGR管道 23排气控制阀 25冷却器组件 27第一级冷却器 29第二级冷却器 31第一冷却剂流入端口 33第一冷却剂流出端口 35第二冷却剂流入端口 37第二冷却剂流出端口 39除雾器 40冷凝物输出端口 41再热器 43再热器流体流入端口 45再热器流体流出端口 47EGR流控制阀 49EGR旁通仪器 51一级仪器 53二级仪器 55除雾器仪器 57再热器仪器 59控制系统 61仪器输入 62仪器输入 63排气阀控制输出 65EGR流控制输出 67EGR混合器 69空气进气端口 71涡轮增压器 73涡轮 75排气输入 77压缩机 79次级除雾器 81冷凝物输出 91壳管式换热器 93壳体 95管板 97管束 99排气输入 101排气输出 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于使排气再循环的系统，包括：冷却子系统，其配置成冷却所述排气；冷凝物去除子系统；以及温度调节子系统。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JR祖尔罗，B墨菲，KP孔克尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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