SE535220C2 - Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor - Google Patents

Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor Download PDF

Info

Publication number
SE535220C2
SE535220C2 SE1051073A SE1051073A SE535220C2 SE 535220 C2 SE535220 C2 SE 535220C2 SE 1051073 A SE1051073 A SE 1051073A SE 1051073 A SE1051073 A SE 1051073A SE 535220 C2 SE535220 C2 SE 535220C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
channel
inlet
mixing
exhaust gases
duct
Prior art date
Application number
SE1051073A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1051073A1 (sv
Inventor
Peter Loman
Daniel Norling
Original Assignee
Scania Cv Abp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Abp filed Critical Scania Cv Abp
Priority to SE1051073A priority Critical patent/SE535220C2/sv
Priority to US13/823,876 priority patent/US8899026B2/en
Priority to CN201180048955.9A priority patent/CN103154458B/zh
Priority to JP2013533817A priority patent/JP5635704B2/ja
Priority to PCT/SE2011/051200 priority patent/WO2012050509A1/en
Priority to RU2013121804/06A priority patent/RU2538984C2/ru
Priority to BR112013005396A priority patent/BR112013005396A2/pt
Priority to EP11832836.8A priority patent/EP2627881B1/en
Priority to KR1020137012355A priority patent/KR20130140001A/ko
Publication of SE1051073A1 publication Critical patent/SE1051073A1/sv
Publication of SE535220C2 publication Critical patent/SE535220C2/sv

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/21—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media
    • B01F23/213—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids
    • B01F23/2132—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids using nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/14—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features having thermal insulation
    • F01N13/141—Double-walled exhaust pipes or housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of exhaust gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/08—Exhaust gas passages being formed between the walls of an outer shell and an inner chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of exhaust gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/18—Structure or shape of exhaust gas passages, pipes or tubes the axis of inlet or outlet tubes being other than the longitudinal axis of apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of exhaust gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/24—Concentric tubes or tubes being concentric to housing, e.g. telescopically assembled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/08—Adding substances to exhaust gases with prior mixing of the substances with a gas, e.g. air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

12 SAM MANDRAG Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaserfrän en förbränningsmotor, innefattande: - en blandningskanal (2), - ett insprutningsorgan (4) för insprutning av det vätskeformigamedieti blandningskanalen, och - en uppströms blandningskanalen anordnad inloppskanal (6).lnloppskanalen innefattar ett i tvärsnitt ringformigt första kanal-parti (14) och ett i tvärsnitt ringformigt andra kanalparti (15) somär anordnat nedströms det första kanalpartiet och omger bland-ningskanalen. Det första kanalpartiet omger det andra kanalpar-tiet. lnloppskanalen innefattar vidare ett flödesomkastningsparti(18), via vilket ett ringformigt utlopp (16) hos det första kanalpar-tiet är anslutet till ett ringformigt inlopp (17) hos det andra kanal-partiet och vilket är anordnat att kasta om flödesriktningen hosde genom inloppskanalen strömmande avgaserna så att dessabringas att flöda genom det andra kanalpartiet i en flödesriktningsom är motsatt avgasernas flödesriktning i det första kanalpar-tiet. (Fi9 1)

Description

535 220 insprutningsorgan. Insprutningsorganet innefattar ett munstycke via vilket urealösningen under tryck insprutas i avgasledningen i finfördelad form som en spray. Under stora delar av en diesel- motors driftstillständ har avgaserna en tillräckligt hög temperatur för att kunna förånga urealösningen så att ammoniak bildas. Det är dock svårt att undvika att en del av den tillförda urealösningen kommer i kontakt med och fastnar på avgasledningens invändiga väggyta i ett oförångat tillstånd. Avgasledningen, vilken ofta är i kontakt med och kyls av omgivande luft, har en lägre temperatur än avgaserna inuti avgasledningen. Då en förbränningsmotor drivs på ett likformigt sätt under en tidsperiod, dvs under ett sta- tionärt driftförhållande, uppträder inga nämnvärda variationer hos avgasflödet och den i avgaserna insprutade urealösningen kom- mer därför att träffa väsentligen samma område av avgasled- ningen under hela denna tidsperiod. Under verkan av den för- hållandevis svala urealösningen kan temperaturen sänkas lokalt i detta omrâde, vilket i sin tur kan leda till att det i detta område bildas en film av urealösning som sedan dras med av avgasflö- det. Efter att denna film har förflyttats en viss sträcka i avgasled- ningen kommer vattnet i urealösningen att koka bort under ver- kan av de heta avgaserna. Kvar blir fast urea som långsamt för- ångas av värmen i avgasledningen. Om tillförseln av fast urea är större än förångningen sker en ansamling av fast urea i avgas- ledningen. Om skiktet av urea blir tillräckligt tjockt kommer urean och dess sönderdelningsprodukter att reagera med varandra till bildande av primitiva polymerer på ureabas, så kallade ureak- lumpar. Sådana ureaklumpar kan med tiden blockera en avgas- ledning.
Det är således önskvärt att den insprutade urealösningen sprids ut väl i avgaserna så att urealösningen förhindras att träffa vä- sentligen samma område av avgasledningen. En god spridning av urealösningen i avgaserna underlättar dessutom förångningen av urealösningen.
Av utrymmesskäl kan en avgasledning vanligtvis inte dras rätlin- jigt mellan en förbränningsmotor och ett avgasutlopp hos ett 535 220 motorfordon. lnnan avgaserna när fram till den blandningskanal där insprutad urealösning blandas med avgaserna och föràngas leds avgaserna därför i regel genom en eller flera rörböjar. När avgaserna passerar genom en rörböj uppstår en snedfördelning av avgasflödet sett i ett plan vinkelrätt mot flödesriktningen. Om en insprutad spray av urealösning bringas i kontakt med ett så- dant snedfördelat avgasflöde försämras utspridningen av urea- lösningen i avgaserna och samtidigt uppstår en ökad risk för att urealösningen skall träffa väsentligen samma väggområde i blandningskanalen.
UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en lösning pä det ovan angivna problemet med snedfördelat avgasflöde i en blandningskanal där vätskeformigt medium, exempelvis urea, in- sprutas i avgaser från en förbränningsmotor.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Enligt föreliggande uppfinning uppnås nämnda syfte med hjälp av ett arrangemang uppvisande de i patentkravet 1 definierade sär- dragen.
Det uppfinningsenliga arrangemanget innefattar: - en blandningskanal avsedd att genomströmmas av avgaser, - ett insprutningsorgan för insprutning av det vätskeformiga me- diet i blandningskanalen vid centrum av blandningskanalens uppströmsände, och - en uppströms blandningskanalen anordnad inloppskanal, vilken vid sin uppströmsände uppvisar ett inlopp för mottagning av av- gaser och vilken vid sin nedströmsände uppvisar ett vid bland- ningskanalens uppströmsände mynnande utlopp för avgivning av avgaser till blandningskanalen. lnloppskanalen innefattar ett i tvärsnitt ringformigt första kanal- parti som vid sin nedströmsände uppvisar ett ringformigt utlopp, och ett i tvärsnitt ringformigt andra kanalparti som är anordnat 535 220 nedströms det första kanalpartiet och omger blandningskanalen.
Det andra kanalpartiet är via sin nedströmsände anslutet till in- loppskanalens utlopp och uppvisar vid sin uppströmsände ett ringformigt inlopp. Det första kanalpartiet omger det andra kanal- partiet. inloppskanalen innefattar vidare ett flödesomkastnings- parti, via vilket det ringformiga utloppet hos det första kanalpar- tiet är anslutet till det ringformiga inloppet hos det andra kanal- partiet och vilket är anordnat att kasta om flödesriktningen hos de genom inloppskanalen strömmande avgaserna så att dessa bringas att flöda genom det andra kanalpartiet i en flödesriktning som är motsatt avgasernas flödesriktning i det första kanalpar- tiet.
De ovan nämnda första och andra kanalpartierna hos inloppska- nalen bildar en rotationssymmetrisk labyrint som avgaserna pas- serar innan de släpps in i blandningskanalen. Vid avgasernas passage genom dessa kanalpartier hos inloppskanalen får sned- fördelningar av avgasflödet tid att utjämnas så att avgaserna kan ledas in i blandningskanalen i ett flöde som är väsentligen jämnt fördelat sett i ett tvärsnitt genom blandningskanalen. Härigenom blir det således möjligt att åstadkomma ett avgasflöde som är väsentligen jämnt fördelat kring den spray av vätskeformigt me- dium som insprutas i blandningskanalen, vilket i sin tur ger en god utspridning av det vätskeformiga mediet i avgaserna samti- digt som mediet förhindras att träffa väggytorna blandningska- nalen i området närmast insprutningsorganet. Härigenom hinner de små dropparna av det vätskeformiga mediet spridas ut väl i avgaserna i blandningskanalen innan de får möjlighet att träffa någon väggyta hos denna, varigenom risken för ovan beskrivna klumpbildning elimineras eller åtminstone väsentligt reduceras.
Genom att nämnda kanalpartier hos inloppskanalen löper utvän- digt om varandra och utvändigt om blandningskanalen blir det dessutom möjligt att ge arrangemanget en kompakt och utrym- messnål konstruktion.
Enligt en utföringsform av uppfinningen är blandningskanalen avgränsad i radiell riktning av en rörformig vägg, varvid nämnda 535 220 andra kanalparti hos inloppskanalen sträcker sig längs med utsi- dan av denna rörformiga vägg. De avgaser som strömmar genom det andra kanalpartiet hos inloppskanalen kommer att avge värme till denna rörformiga vägg, vars insida utgör en invändig väggyta hos blandningskanalen. Härigenom motverkas en ned- kylning av denna invändiga väggyta hos blandningskanalen, vil- ket i sin tur motverkar att insprutat medium fastnar på denna in- vändiga väggyta utan att förångas.
Andra fördelaktiga särdrag hos arrangemanget enligt uppfin- ningen framgår av de osjälvständiga patentkraven och den nedan följande beskrivningen.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritning.
Det visas i: Fig 1 ett schematiskt längdsnitt genom ett arrangemang en- ligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, och Fig 2 ett snitt enligt linjen II-II i Fig 1.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN I Fig 1 illustreras ett arrangemang 1 enligt föreliggande uppfin- ning för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser frän en för- bränningsmotor. Arrangemanget kan exempelvis vara anordnat i en avgasledning uppströms en SCR-katalysator för att införa ett vätskeformigt reduktionsmedel i form av urea eller ammoniak i avgasledningen uppströms SCR-katalysatorn, eller vara anordnat i en avgasefterbehandlingsanordning för att införa ett vätskefor- migt reduktionsmedel i form av urea eller ammoniak uppströms en i avgasefterbehandlingsanordningen ingående SCR-katalysa- tor. 535 220 Arrangemanget 1 innefattar en blandningskanal 2 som är avsedd att vid sin uppströmsände 3 mottaga avgaser från en förbrän- ningsmotor och leda dessa avgaser vidare i riktning mot en av- gasefterbehandlingsenhet. exempelvis i form av en SCR-kataly- sator. Blandningskanalen 2 är således avsedd att genomström- mas av avgaser.
Arrangemanget 1 innefattar vidare ett insprutningsorgan 4 som är anordnat att under tryck spruta in det vätskeformiga mediet i fin- fördelad form som en spray i blandningskanalen 2 vid centrum av blandningskanalens uppströmsände 3. lnsprutningsorganet 4 kan exempelvis innefatta ett insprutningsmunstycke. lnsprutningsor- ganet 4 är lämpligen anordnat i centrum av blandningskanalens uppströmsände 3 och anordnat att spruta in det vätskeformiga mediet i riktning mot blandningskanalens nedströmsände, såsom illustreras i Fig 1.
Avgaser leds in i blandningskanalen 2 via en uppströms bland- ningskanalen anordnad inloppskanal 6, vilken vid sin uppströms- ände 7 uppvisar ett ringformigt inlopp 8 för mottagning av avga- ser från en ledning 9 och vilken vid sin nedströmsände 10 uppvi- sar ett vid blandningskanalens uppströmsände 3 mynnande ut- lopp 11 för avgivning av avgaser till blandningskanalen. lnlopps- kanalens utlopp 11 är ringformigt och sträcker sig runt bland- ningskanalens centrumaxel 12. lnloppskanalens utlopp 11 myn- nar vid en ringformig styryta 13 som sträcker sig runt bland- ningskanalens centrumaxel 12. Denna styryta 13 är rundad för att styra in de från lnloppskanalen 6 mottagna avgaserna i ett flöde riktat mot blandningskanalens nedströmsände. lnloppskanalen 6 innefattar ett i tvärsnitt ringformigt första kanal- parti 14 som vid sin nedströmsände uppvisar ett ringformigt ut- lopp 16. lnloppskanalen 6 innefattar även ett i tvärsnitt ringfor- migt andra kanalparti 15 som är anordnat nedströms det första kanalpartiet 14 och omger blandningskanalen 2. Det andra ka- nalpartiet 15 är via sin nedströmsände anslutet till inloppskana- 535 220 lens utlopp 11 och uppvisar ett ringformigt inlopp 17 vid sin upp- strömsände. Det första kanalpartiet 14 omger det andra kanal- partiet 15 och är koncentriskt med detta. Kanalpartierna 14, 15 är vidare koncentriska med blandningskanalen 2.
Det ringformiga utloppet 16 hos det första kanalpartiet 14 är an- slutet till det ringformiga inloppet 17 hos det andra kanalpartiet via ett i inloppskanalen ingående flödesomkastningsparti 18, vilket är anordnat att kasta om flödesriktningen hos de genom inloppskanalen 6 strömmande avgaserna så att dessa bringas att flöda genom det andra kanalpartiet 15 i en flödesriktning som är motsatt avgasernas flödesriktning i det första kanalpartiet 14 och motsatt avgasernas flödesriktning i blandningskanalen 2. Flödes- omkastningspartiet 18 uppvisar en ringformig styryta 19 som är rundad för att styra in de från det första kanalpartiets utlopp 16 mottagna avgaserna i ett flöde riktat mot det andra kanalpartiets inlopp 17.
Blandningskanalen 2 är avgränsad i radiell riktning av en rörfor- mig vägg 20. Det andra kanalpartiet 15 hos inloppskanalen sträcker sig längs med utsidan av denna rörformiga vägg 20. De första och andra kanalpartierna 14, 15 hos inloppskanalen är i sin tur avgränsade från varandra av en rörformig skiljevägg 21 och det första kanalpartiet 14 är avgränsat i radiell riktning utåt av en rörformig vägg 22. Hos den illustrerade utföringsformen är styrytan 13 anordnad i förlängningen av skiljeväggen 21 och styrytan 19 sträcker sig mellan de rörformiga väggarna 20, 22.
Den spray av vätskeformigt medium som insprutas i blandnings- kanalen 2 via insprutningsorganet 4 kommer i blandningskanalen i kontakt med avgaser som via inloppskanalens utlopp 11 ström- mar in i blandningskanalen 2 i ett väsentligen symmetriskt flöde kring denna spray. De i blandningskanalen 2 inströmmande av- gaserna hindrar det vätskeformiga mediet i nämnda spray att komma i kontakt med väggen hos blandningskanalen i området närmast insprutningsorganet 4 och för med sig det vätskeformiga mediet nedströms i blandningskanalen 2. Vid sin förflyttning ned- 535 220 ströms i blandningskanalen 2 sprids det vätskeformiga mediet ut i avgaserna och förångas under verkan av avgasernas värme.
Det uppfinningsenliga arrangemanget är särskilt avsett att an- vändas i ett tungt motorfordon, såsom exempelvis en buss, ett dragfordon eller en lastbil.
Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till mo- difikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på områ- det, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke sådan denna definieras i bifogade patentkrav.

Claims (10)

535 220 PATENT KRAV
1. Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium, exempel- 10 15 20 25 30 35 vis urea, i avgaser från en förbränningsmotor, vilket arrange- mang (1) innefattar: - en blandningskanal (2) avsedd att genomströmmas av avga- ser, - ett insprutningsorgan (4) för insprutning av det vätskeformiga mediet i blandningskanalen (2) vid centrum av blandningska- nalens uppströmsände (3), - en uppströms blandningskanalen (2) anordnad inloppskanal (6), vilken vid sin uppströmsände (7) uppvisar ett inlopp (8) för mottagning av avgaser och vilken vid sin nedströmsände (10) uppvisar ett vid blandningskanalens uppströmsände (3) myn- nande utlopp (11) för avgivning av avgaser till blandningska- nalen (2), kännetecknat därav: - att inloppskanalen (6) innefattar ett i tvärsnitt ringformigt för- sta kanalparti (14) som vid sin nedströmsände uppvisar ett ringformigt utlopp (16), - att inloppskanalen (6) innefattar ett i tvärsnitt ringformigt andra kanalparti (15) som är anordnat nedströms det första kanalpartiet (14) och omger blandningskanalen (2), varvid det andra kanalpartiet (15) via sin nedströmsände är anslutet till inloppskanalens utlopp (11) och vid sin uppströmsände uppvi- sar ett ringformigt inlopp (17), - att nämnda första kanalparti (14) omger nämnda andra ka- nalparti (15), och - att inloppskanalen (6) innefattar ett flödesomkastningsparti (18), via vilket det ringformiga utloppet (16) hos det första ka- nalpartiet (14) är anslutet till det ringformiga inloppet (17) hos det andra kanalpartiet (15) och vilket är anordnat att kasta om flödesriktningen hos de genom inloppskanalen (6) strömmande avgaserna så att dessa bringas att flöda genom det andra ka- nalpartiet (15) i en flödesriktning som är motsatt avgasernas flödesriktning i det första kanalpartiet (14). 10 15 20 25 30 35 535 220 10
2. .Arrangemang enligt krav 1, kännetecknat därav, att blandningskanalen (2) är avgränsad i radiell riktning av en rörformig vägg (20), varvid nämnda andra kanalparti (15) hos inloppskanalen sträcker sig längs med utsidan av denna rör- formiga vägg (20).
3. . Arrangemang enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att nämnda första och andra kanalpartier (14, 15) hos inloppska- nalen är avgränsade från varandra av en rörformig skiljevägg (21).
4. . Arrangemang enligt något av krav 1-3, kännetecknat därav, att inloppskanalens utlopp (11) är ringformigt och sträcker sig runt blandningskanalens centrumaxel (12).
5. .Arrangemang enligt krav 4, kännetecknat därav, att inloppskanalens utlopp (11) mynnar vid en ringformig styryta (13) som sträcker sig runt blandningskanalens centrumaxel (12) och är rundad för att styra in de från inloppskanalen (6) mottagna avgaserna i ett flöde riktat mot blandningskanalens nedströmsände.
6. . Arrangemang enligt något av kraven 1-5, kännetecknat därav, att inloppskanalens inlopp (8) är ringformigt.
7. . Arrangemang enligt något av kraven 1-6, kännetecknat därav, att insprutningsorganet (4) är anordnat i centrum av bland- ningskanalens uppströmsände (3) och anordnat att spruta in det vätskeformiga mediet i riktning mot blandningskanalens nedströmsände.
8. . Arrangemang enligt något av kraven 1-7, kännetecknat därav, att nämnda flödesomkastningsparti (18) uppvisar en ringformig styryta (19) som är rundad för att styra in de från det första kanalpartiets utlopp (16) mottagna avgaserna i ett flöde riktat mot det andra kanalpartiets inlopp (17). 535 E20 11
9. Arrangemang enligt något av kraven 1-8, kännetecknat därav, att det första kanalpartiet (14) och det andra kanalpartiet (15) är koncentriska. 5
10. Arrangemang enligt något av kraven 1-9, kännetecknat därav, att det andra kanalpartiet (15) och blandningskanalen (2) är koncentriska.
SE1051073A 2010-10-14 2010-10-14 Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor SE535220C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1051073A SE535220C2 (sv) 2010-10-14 2010-10-14 Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
US13/823,876 US8899026B2 (en) 2010-10-14 2011-10-07 Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine
CN201180048955.9A CN103154458B (zh) 2010-10-14 2011-10-07 用于将液体介质引入到来自内燃发动机的废气中的设备
JP2013533817A JP5635704B2 (ja) 2010-10-14 2011-10-07 燃焼機関からの排出ガス中に液体媒体を導入するための装置
PCT/SE2011/051200 WO2012050509A1 (en) 2010-10-14 2011-10-07 Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine
RU2013121804/06A RU2538984C2 (ru) 2010-10-14 2011-10-07 Устройство для подачи жидкой среды в выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания
BR112013005396A BR112013005396A2 (pt) 2010-10-14 2011-10-07 "dispositivo para a introdução de um meio líquido nos gases de escape de um motor de combustão"
EP11832836.8A EP2627881B1 (en) 2010-10-14 2011-10-07 Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine
KR1020137012355A KR20130140001A (ko) 2010-10-14 2011-10-07 연소 기관에서 나온 배기 가스에 액매를 도입시키는 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1051073A SE535220C2 (sv) 2010-10-14 2010-10-14 Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1051073A1 SE1051073A1 (sv) 2012-04-15
SE535220C2 true SE535220C2 (sv) 2012-05-29

Family

ID=45938531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1051073A SE535220C2 (sv) 2010-10-14 2010-10-14 Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8899026B2 (sv)
EP (1) EP2627881B1 (sv)
JP (1) JP5635704B2 (sv)
KR (1) KR20130140001A (sv)
CN (1) CN103154458B (sv)
BR (1) BR112013005396A2 (sv)
RU (1) RU2538984C2 (sv)
SE (1) SE535220C2 (sv)
WO (1) WO2012050509A1 (sv)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008001547U1 (de) 2007-07-24 2008-04-10 Emcon Technologies Germany (Augsburg) Gmbh Baugruppe zur Einbringung eines Reduktionsmittels in die Abgasleitung einer Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine
DE102013009417A1 (de) * 2013-06-05 2014-12-11 Man Diesel & Turbo Se Ammoniakgenerator
DE102013210799C5 (de) * 2013-06-10 2020-07-09 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abgasanlage einer Brennkraftmaschine
FI126704B (sv) * 2013-08-09 2017-04-13 Proventia Emission Control Oy Förfarande och arrangemang för ledning av avgaser i en avgaskanal
US9528414B2 (en) 2013-10-14 2016-12-27 Cummins Emission Solutions, Inc. Diesel exhaust fluid deposit mitigation
EP2884069B1 (en) * 2013-12-16 2018-03-21 FPT Motorenforschung AG System for improving the purifying liquid evaporation in an axially symmetric dosing module for an SCR device
SE537980C2 (sv) 2014-04-04 2016-01-05 Scania Cv Ab Avgasefterbehandlingsarrangemang och ett motorfordon innefattande ett sådant avgasefterbehandlingsarrangemang
KR101921920B1 (ko) 2014-06-03 2018-11-27 포레시아 이미션스 컨트롤 테크놀로지스, 유에스에이, 엘엘씨 혼합기 및 정량 주입기 원뿔형부 어셈블리
GB2528764B (en) 2014-06-13 2020-07-29 Cummins Emission Solutions Inc In-line decomposition reactor pipe with exhaust assist
US10245563B2 (en) * 2014-10-22 2019-04-02 Cummins Emission Solutions, Inc. Diesel exhaust fluid mixing body using variable cross-section switchback arrangement
US9470132B2 (en) 2014-12-05 2016-10-18 Cummins Emission Solutions, Inc. Compact radial exterior exhaust assisted decomposition reactor pipe
WO2016176078A1 (en) 2015-04-30 2016-11-03 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer with integrated doser cone
WO2016176076A1 (en) 2015-04-30 2016-11-03 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Full rotation mixer
US9828897B2 (en) 2015-04-30 2017-11-28 Faurecia Emissions Control Technologies Usa, Llc Mixer for a vehicle exhaust system
US9719397B2 (en) 2015-04-30 2017-08-01 Faurecia Emissions Control Technologies Usa, Llc Mixer with integrated doser cone
US9644516B1 (en) 2015-10-16 2017-05-09 Cummins Emission Solutions Inc. Mounting plate for mounting injectors and directing reductant flow in exhaust conduits
KR101837555B1 (ko) * 2016-07-20 2018-03-12 융진기업 주식회사 Scr 믹서 및 이를 포함하는 scr 장치
KR102414068B1 (ko) 2016-10-21 2022-06-28 포레시아 이미션스 컨트롤 테크놀로지스, 유에스에이, 엘엘씨 환원제 혼합기
CN110573706B (zh) * 2017-04-28 2021-07-13 瓦锡兰芬兰有限公司 噪声衰减器和将还原剂引入到废气流中的方法
SE541082C2 (en) * 2017-06-14 2019-04-02 Scania Cv Ab Exhaust additive distribution arrangement and system
DE102017124032A1 (de) * 2017-10-16 2019-04-18 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abgas/Reaktionsmittel-Mischbaugruppe
US10787946B2 (en) 2018-09-19 2020-09-29 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Heated dosing mixer
DE102019209303A1 (de) * 2019-06-26 2020-12-31 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung
CN110397496A (zh) * 2019-07-31 2019-11-01 天纳克（苏州）排放系统有限公司 尾气后处理装置
CN110259555A (zh) * 2019-07-31 2019-09-20 天纳克（苏州）排放系统有限公司 尾气后处理装置
US11788454B2 (en) 2020-11-23 2023-10-17 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Flow diverter for high efficiency mixer
KR102382384B1 (ko) * 2021-02-16 2022-04-04 (주)씨에스피 배관 보호 장치 및 이를 구비한 유해 가스 배기 시스템
CN113217151A (zh) * 2021-06-21 2021-08-06 南昌智能新能源汽车研究院 一种提高sdpf尿素混合性能的装置及控制方法
EP4396450A1 (en) 2021-08-31 2024-07-10 Purem Novi, Inc. Exhaust aftertreatment apparatus

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0572693B1 (de) * 1992-06-02 1994-09-07 Leobersdorfer Maschinenfabrik AG Brenner zum Verbrennen von schadstoffbeladenem Medium
JPH10511038A (ja) * 1995-06-28 1998-10-27 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 燃焼設備からの排気ガスの触媒浄化方法と装置
DK57996A (da) 1996-05-15 1997-11-16 Silentor As Lyddæmper
JP2006515401A (ja) * 2003-01-14 2006-05-25 エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング 入れ子式に位置する往流領域及び還流領域を備え同じ側で排ガスの流出入を行う省スペース形排ガス後処理装置
US7210287B2 (en) * 2004-03-24 2007-05-01 General Motors Corporation Accelerating catalytic conversion
US20050256485A1 (en) * 2004-05-14 2005-11-17 Samuel Carasso Method of using intravaginal device with fluid transport plates
JP2006291916A (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Toyota Motor Corp 駆動システムおよびこれを搭載する自動車並びに駆動システムの制御方法
GB0606116D0 (en) * 2006-03-28 2006-05-03 Arvinmeritor A & Et Ltd A mixing chamber for an exhaust system
DE102008048796A1 (de) * 2008-09-24 2010-03-25 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Abgasreinigungssystem für Dieselmotoren
EP2358982B1 (en) * 2008-12-17 2017-11-08 Donaldson Company, Inc. Flow device for an exhaust system
JP2011064069A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Toyota Industries Corp 排気ガス処理装置
DE102009053950A1 (de) * 2009-11-19 2011-05-26 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen von Brennkraftmaschinen
US8302389B2 (en) * 2009-11-23 2012-11-06 International Engine Intellectual Property Company, Llc Urea SCR diesel aftertreatment system
JP2011241705A (ja) * 2010-05-17 2011-12-01 Toyota Industries Corp 排気ガス浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130140001A (ko) 2013-12-23
JP5635704B2 (ja) 2014-12-03
WO2012050509A1 (en) 2012-04-19
SE1051073A1 (sv) 2012-04-15
BR112013005396A2 (pt) 2016-06-07
CN103154458B (zh) 2016-05-04
EP2627881B1 (en) 2016-08-17
JP2013540944A (ja) 2013-11-07
US8899026B2 (en) 2014-12-02
CN103154458A (zh) 2013-06-12
EP2627881A4 (en) 2014-07-02
RU2538984C2 (ru) 2015-01-10
EP2627881A1 (en) 2013-08-21
RU2013121804A (ru) 2014-11-20
US20130174537A1 (en) 2013-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE1051073A1 (sv) Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
SE536062C2 (sv) Arrangemang utrustat med värmeöverförande flänsar för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
SE535235C2 (sv) Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
SE535219C2 (sv) Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
SE1051014A1 (sv) Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
SE1251488A1 (sv) Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
JP5023076B2 (ja) 注入装置
FI125946B (sv) Anordning för avgasefterbehandling
SE1251489A1 (sv) Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
SE539138C2 (sv) Arrangemang för att införa ett vätskeformigt medium i avgaser från en förbränningsmotor
US20150075139A1 (en) Method for controlling an injector placed in a motor vehicle exhaust line
CN120608758A (zh) 还原剂喷射喷嘴和还原剂计量系统
SE540984C2 (sv) Förfarande och anordning för insprutning av ett reduktionsmedel vid en förbränningsmotor
JP2015151948A (ja) 添加剤の供給構造

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed