U形尾气后处理系统技术方案

一种U形尾气后处理系统包括：管壳，其包括彼此平行布置的上游段(10)和下游段(11)，以及将上游段和下游段衔接起来的过渡段(12)；布置在上游段中的氧化催化器(17)；布置在下游段中的旋流导向件(19)和选择性催化还原器(20)，所述选择性催化还原器位于旋流导向件的下游；安装于管壳的还原剂喷射器(22)，所述还原剂喷射器的喷射口面对着所述旋流导向件；以及布置在过渡段中的散流板(23)，所述散流板横贯过渡段中的尾气流的方向安装。可提高还原剂在尾气中的混合度。

U-shaped tail gas after treatment system

【技术实现步骤摘要】
U形尾气后处理系统
本申请涉及一种U形尾气后处理系统，用于处理发动机、尤其是柴油发动机排放的尾气。
技术介绍
发动机尾气中包含有害成分。为了降低尾气中有害成分的排放量，各式各样的后处理技术被研制出来。典型的用于柴油发动机的尾气后处理系统都包括还原剂喷射器和选择性催化还原器(SCR)。例如，在图1所示的一种构造中，在尾气管道1的侧壁上布置了还原剂喷射器2，在尾气管道1中还布置着混合器3，其位于被还原剂喷射器2喷出的还原剂冲击的位置，用以将还原剂散布在尾气流中。选择性催化还原器(图1中未示出)布置在混合器3的下游。在尾气管道1中没有尾气流的情况下，还原剂喷射器2喷出的还原剂具有静态中心轴线和喷射角度。而在尾气管道1中存在尾气流的情况下，还原剂喷射器2喷出的还原剂受到尾气流的作用，因而其中心轴线和喷射角度发生偏离。发动机转速和负载越高，尾气流速度越大，偏移的程度越大。还原剂的偏移可能导致还原剂不能均匀地散布在尾气中，使得氮氧化物转化成氮气的量减小。为了满足更高等级的尾气排放要求，例如欧六标准和实际道路行驶排放(RDE)测试要求，需要提高喷入的还原剂在尾气中的混合均匀度，以使得更多的氮氧化物转化成氮气。
技术实现思路
本申请的一个目的是提供一种用于发动机、尤其是柴油发动机尾气的后处理系统，其能够使得尾气与还原剂的混合气流以高均匀度流入选择性催化还原器中。为此，本申请在其一个方面提供了一种U形尾气后处理系统，其包括：管壳，其包括彼此平行布置的上游段和下游段，以及将上游段和下游段衔接起来的过渡段；布置在上游段中的氧化催化器；布置在下游段中的旋流导向件和选择性催化还原器，所述选择性催化还原器位于旋流导向件的下游；安装于管壳的还原剂喷射器，所述还原剂喷射器的喷射口面对着所述旋流导向件；以及布置在过渡段中的散流板，所述散流板横贯过渡段中的尾气流方向安装。可选地，所述散流板具有在其两个板面之间贯通的多个通孔，并且具有尾气流导向结构。可选地，所述散流板由彼此交叉的金属条带连接而形成为格栅状，条带之间限定通孔。可选地，所述散流板由金属板制成，金属板中冲裁有多个通孔。可选地，所述散流板还包括从各通孔的边缘大致垂直于金属板的主表面伸出的凸缘。可选地，所述散流板大致垂直于过渡段中的尾气流方向。可选地，所述还原剂喷射器安装在所述管壳上形成的截锥形凹陷部中；所述还原剂喷射器的喷射口的中心轴线与所述下游段的中心轴线基本共线。可选地，所述旋流导向件布置在与还原剂喷射器的喷射口相距一段轴向距离处，该轴向距离设置成使得还原剂喷射器喷射出的还原剂基本上完全喷射在旋流导向件上。可选地，所述旋流导向件包括圆筒壁和从所述圆筒壁的至少一个轴向边缘向径向内侧延伸的多个翼片，各翼片相对于与圆筒壁的中心轴线垂直的平面倾斜。可选地，所述U形尾气后处理系统还包括布置在上游段中的颗粒捕集器，所述颗粒捕集器位于所述氧化催化器的下游。根据本申请，尾气后处理系统具有U形的管壳，氧化催化器和颗粒捕集器布置在管壳的上游段中，选择性催化还原器布置在管壳的下游段中，还原剂喷射器以与选择性催化还原器基本同轴的形式安装于管壳的下游段，并且管壳的过渡段中包含散流板。这样，该散流板能够缓冲并分散来自管壳上游段的尾气，使得尾气对还原剂流的干扰减小，不会由于气流的影响导致喷射角度发生偏转，还原剂喷射器喷射出的还原剂角度能够确保还原剂均匀地喷射在旋流导向件上，使得还原剂在旋流导向件上更容易雾化蒸发，降低结晶和腐蚀的风险，并且提高选择性催化还原器中氮氧化物的转化率，更容易满足更高等级的尾气排放要求。附图说明本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解，其中：图1是根据现有技术的尾气后处理系统的局部示意图；图2是根据本申请的一种可行实施方式的U形尾气后处理系统示意性剖视图；图3是图2中的尾气后处理系统的示意性左视图；图4、5是该尾气后处理系统中的散流板的一种可行结构的立体图和正视图；图6、7是散流板的另一种可行结构的剖视图和正视图；图8是该尾气后处理系统中的旋流导向件的一种可行结构的立体图。具体实施方式本申请总体上涉及一种U形尾气后处理系统，用于处理发动机尾气，尤其是柴油发动机的尾气；然而，该尾气后处理系统也可适用于耗用其它类型燃料的发动机(尾气后处理系统中的一些部件可能需要相应地改动)。下面将参照附图描述根据本申请可行实施方式的U形尾气后处理系统。需要指出，下面的描述中使用的表示相对位置的术语“上游”、“下游”是相对于尾气的流动方向定义的。图2、3中所示的U形尾气后处理系统包括大致U形的管壳，该管壳包括彼此平行布置的上游段10和下游段11，过渡段12衔接于上游段10的下游端和下游段11的上游端之间。上游段10和下游段11可以分别为大致圆柱形。此外，入口13通过锥形段14连接着上游段10的上游端口，出口15通过锥形段16连接着下游段11的下游端口。在上游段10中，布置着氧化催化器17和位于氧化催化器17下游的颗粒捕集器18，氧化催化器17可以紧邻上游段10的上游端口布置。氧化催化器17和颗粒捕集器18可以彼此分隔一小段轴向距离。在下游段11中，布置着旋流导向件19和位于旋流导向件19下游的选择性催化还原器20，选择性催化还原器20可以紧邻下游段11的下游端口。旋流导向件19和选择性催化还原器20可以彼此分隔一小段轴向距离。来自发动机的尾气可经入口13进入上游段10(如图1中箭头Fin所示)，然后流经过渡段12和下游段11，最后经出口15由下游段11排出(如图1中箭头Fout所示)。此外，在与下游段11的中心轴线相交的位置处，过渡段12的外壁形成有朝向下游段11的下游凹入的截锥形凹陷部21，还原剂喷射器22安装在该凹陷部21中，用于以计量的方式向下游段11中喷射还原剂。还原剂喷射器22的喷射口的中心轴线与下游段11的中心轴线基本共线，并且在没有尾气流经管壳的情况下，还原剂喷射器22喷射出的还原剂流的静态中心轴线大致与下游段11的中心轴线重合。旋流导向件19布置在与还原剂喷射器22的喷射口相距一段轴向距离处，该轴向距离设置成使得还原剂喷射器22喷射出的还原剂基本上都喷射在旋流导向件19上。旋流导向件19构造成在下游段11中产生旋流，以提高还原剂在尾气中的混合程度。此外，在过渡段12中，装有散流板23，用于缓冲并且分散来自过渡段12的尾气流，使得尾气流平缓且均匀地进入下游段11，而不会在下游段11的入口处产生局部湍急的尾气流。由于过渡段12面对着还原剂喷射器22喷出的还原剂流，因此，如果有湍急的尾气流进入下游段11的话，这样的尾气流会冲击还原剂流并导致还原剂流的实际中心轴线偏离下游段11的中心轴线，喷射角度偏离静态喷射角度。通过在过渡段12中添加散流板23，消除了湍急的尾气流，使得尾气平缓且均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种U形尾气后处理系统，其特征在于，包括：/n管壳，其包括彼此平行布置的上游段(10)和下游段(11)，以及将上游段和下游段衔接起来的过渡段(12)；/n布置在上游段中的氧化催化器(17)；/n布置在下游段中的旋流导向件(19)和选择性催化还原器(20)，所述选择性催化还原器位于旋流导向件的下游；/n安装于管壳的还原剂喷射器(22)，所述还原剂喷射器的喷射口面对着所述旋流导向件；以及/n布置在过渡段中的散流板(23)，所述散流板横贯过渡段中的尾气流方向安装。/n

【技术特征摘要】
1.一种U形尾气后处理系统，其特征在于，包括：
管壳，其包括彼此平行布置的上游段(10)和下游段(11)，以及将上游段和下游段衔接起来的过渡段(12)；
布置在上游段中的氧化催化器(17)；
布置在下游段中的旋流导向件(19)和选择性催化还原器(20)，所述选择性催化还原器位于旋流导向件的下游；
安装于管壳的还原剂喷射器(22)，所述还原剂喷射器的喷射口面对着所述旋流导向件；以及
布置在过渡段中的散流板(23)，所述散流板横贯过渡段中的尾气流方向安装。


2.如权利要求1所述的U形尾气后处理系统，其特征在于，所述散流板具有在其两个板面之间贯通的多个通孔，并且具有尾气流导向结构。


3.如权利要求1所述的U形尾气后处理系统，其特征在于，所述散流板由彼此交叉的金属条带连接而形成为格栅状，条带之间限定通孔。


4.如权利要求1所述的U形尾气后处理系统，其特征在于，所述散流板由金属板制成，金属板中冲裁有多个通孔。


5.如权利要求4所述的U形尾气后处理系统，其特征在于，所述散流板还包括从各通孔的边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宁宁，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE