[go: up one dir, main page]

CN105756756A - 用于中床空气喷射混合的消音器 - Google Patents

用于中床空气喷射混合的消音器 Download PDF

Info

Publication number
CN105756756A
CN105756756A CN201511036166.XA CN201511036166A CN105756756A CN 105756756 A CN105756756 A CN 105756756A CN 201511036166 A CN201511036166 A CN 201511036166A CN 105756756 A CN105756756 A CN 105756756A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluid
assembly
oxidant
deafener
asc
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN201511036166.XA
Other languages
English (en)
Inventor
D·J·斯保尔丁
M·N·R·德瓦拉康达
J·K·冯德埃赫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN105756756A publication Critical patent/CN105756756A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • F01N3/101—Three-way catalysts
    • 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 ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • 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
    • F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
    • F01N3/2885—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices with exhaust silencers in a single housing
    • 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
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • 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 ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/007—Apparatus used as intake or exhaust silencer
    • 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
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/05—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of air, e.g. by mixing exhaust with 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
    • 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
    • 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
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • 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
    • F01N2230/00—Combination of silencers and other devices
    • F01N2230/04—Catalytic converters
    • 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
    • F01N2270/00—Mixing air with exhaust gases
    • F01N2270/10—Mixing air with exhaust gases for rendering exhaust innocuous, e.g. by dilution
    • 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
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/18—Ammonia
    • 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
    • F01N2610/06—Adding substances to exhaust gases the substance being in the gaseous form
    • 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
    • F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/106—Auxiliary oxidation catalysts
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • 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)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

一种系统包括配置为处理来自燃机的排放物的排气后处理系统。排气后处理系统包括具有出口的第一催化器组件。排气后处理系统还包括氨滑移催化器(ASC)组件，其配置为接收来自第一催化器组件的流体，并将流体内的氨(NH3)转为为氮(N2)，其中ASC组件具有入口。排气后处理系统进一步包括消音器，其设置在第一催化器组件的出口和ASC组件的入口之间，其中消音器配置为接收流体和用于与流体混合以在流入ASC组件的入口的流体中提供足够的氧来实现ASC组件中将NH3转化为N2的催化活性的氧化剂，并且消音器配置为将流体和氧化剂混合。

Description

用于中床空气喷射混合的消音器
技术领域
本文中公开的主题涉及用于内燃机的排气后处理系统，并且更具体地涉及使用消音器(silencer)的后处理系统。
背景技术
发动机(例如，内燃机，诸如往复式发动机或者燃气涡轮机)将燃料和空气的混合物燃烧以生成燃烧气体，其为发动机的构件施加驱动力(例如，以移动活塞或者驱动涡轮机)。随后，燃烧气体作为排气排出发动机，其可受到后处理系统制约，后处理系统包括一个或更多个催化转换器(例如，三元催化器(TWC)组件，氨滑移催化器(ASC)组件等)以减少氮氧化物(NOX)，碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的排放。然而，后处理系统的覆盖区(例如，大小和形状)可能与某些发动机位置并不相容。
发明内容
下文归纳了在范围上等同于原来提出的发明的某些实施例。这些实施例不意图限制提出的权利要求的范围，相反这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包含可类似于或不同于下文阐明的实施例的多种形式。
按照第一实施例，一种系统包括配置为处理来自燃机的排放物的排气后处理系统。排气后处理系统包括具有出口的第一催化器组件。排气后处理系统还包括氨滑移催化器(ASC)组件，其配置为接收来自第一催化器组件的流体并将流体内的氨(NH3)转化为氮(N2)，其中ASC组件具有入口。排气后处理系统进一步包括流体导管，其设置在第一催化器组件和ASC组件之间，且配置为将流体从第一催化器组件转移至ASC组件。排气后处理系统又进一步包括氧化剂喷射系统，其配置为提供用于与流体混合以在流入ASC组件的入口的流体中提供足够的氧来实现ASC组件中将NH3转化为N2的催化活性的氧化剂。排气后处理系统仍进一步包括消音器，其沿着流体导管在第一催化器组件的出口和ASC组件的入口之间设置，其中消音器配置为接收并混合流体和氧化剂两者。
按照第二实施例，一种系统包括配置为处理来自燃机的排放物包括的排气后处理系统。排气后处理系统包括具有出口的第一催化器组件。排气后处理系统还包括氨滑移催化器(ASC)组件，其配置为接收来自第一催化器组件的流体并将流体内的氨(NH3)转化为氮(N2)，其中ASC组件具有入口。排气后处理系统进一步包括消音器，其设置在第一催化器组件的出口和ASC组件的入口之间，其中消音器配置为接收流体和用于与流体混合以在流入ASC组件的入口的流体中提供足够的氧来实现ASC组件中将NH3转化为N2的催化活性的氧化剂，并且消音器配置为混合流体和氧化剂。
按照第三实施例，一种系统包括用于促进在排气后处理系统中的氨滑移催化器(ASC)组件内的催化活性以处理来自燃机的排放物的方法。方法包括使流体从第一催化器组件的出口流至ASC组件的入口，将氧化剂喷射进入流体以在流入ASC组件的入口的流体中提供足够的氧；以及在设置于第一催化器组件和ASC组件之间的消音器内混合流体和氧化剂。
本发明的第一技术方案提供了一种系统，包括：排气后处理系统，其配置为处理来自燃机的排放物，其中排气后处理系统包括：第一催化器组件，其具有出口；氨滑移催化器(ASC)组件，其配置为接收来自第一催化器组件的流体并将流体内的氨(NH3)转化为氮(N2)，其中ASC组件具有入口；流体导管，其设置在第一催化器组件和ASC组件之间，且配置为将流体从第一催化器组件转移至ASC组件；氧化剂喷射系统，其配置为提供用于与流体混合以在流入ASC组件的入口的流体中提供足够的氧来实现ASC组件中将NH3转化为N2的催化活性的氧化剂；以及消音器，其沿着流体导管在第一催化器组件的出口和ASC组件的入口之间设置，其中消音器配置为接收并混合流体和氧化剂两者。
本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，只有消音器配置为在排气后处理系统中混合流体和氧化剂。
本发明的第三技术方案是在第一技术方案中，消音器配置为混合流体和氧化剂的显著部分。
本发明的第四技术方案是在第一技术方案中，流体包括燃机的处理后的排放排气。
本发明的第五技术方案是在第一技术方案中，第一催化器组件包括三元催化器组件。
本发明的第六技术方案是在第一技术方案中，包括联接至排气后处理系统的燃机。
本发明的第七技术方案是在第一技术方案中，氧化剂喷射系统联接至流体导管并且配置为将氧化剂喷射进入消音器上游的流体导管。
本发明的第八技术方案是在第七技术方案中，流体导管包括配置为使流体流动的第一导管，以及配置为使氧化剂流动的第二导管，并且第一和第二导管联接至消音器的消音器入口。
本发明的第九技术方案是在第七技术方案中，流体导管包括单个导管，其配置为使流体和氧化剂沿着流体导管在氧化剂的喷射点处和下游流动，并且单个导管联接至消音器的消音器入口。
本发明的第十技术方案是在第一技术方案中，氧化剂喷射系统联接至消音器并配置为将氧化剂喷射进入消音器。
本发明的第十一技术方案提供了一种系统，包括：排气后处理系统，其配置为处理来自燃机的排放物，其中排气后处理系统包括：第一催化器组件，其具有出口；氨滑移催化器(ASC)组件，其配置为接收来自第一催化器组件的流体并将流体内的氨(NH3)转化为氮(N2)，其中ASC组件具有入口；以及消音器，其设置在第一催化器组件的出口和ASC组件的入口之间，其中消音器配置为接收流体和用于与流体混合以在流入ASC组件的入口的流体中提供足够的氧来实现ASC组件中将NH3转化为N2的催化活性的氧化剂，并且消音器配置为混合流体和氧化剂。
本发明的第十二技术方案是在第十一技术方案中，只有消音器配置为在排气后处理系统中混合流体和氧化剂。
本发明的第十三技术方案是在第十一技术方案中，流体包括燃机的处理后的排放排气。
本发明的第十四技术方案是在第十一技术方案中，第一催化器组件包括三元催化器。
本发明的第十五技术方案是在第十一技术方案中，包括联接至排气后处理系统的燃机。
本发明的第十六技术方案是在第十一技术方案中，包括流体导管，其设置在第一催化器组件和ASC组件之间，并配置为将流体从第一催化器组件转移至ASC组件，其中消音器沿着流体导管设置在第一催化器组件的第一出口和ASC组件的入口之间。
本发明的第十七技术方案是在第十六技术方案中，导管配置为在第一催化器组件下游和消音器上游的点处接收氧化剂。
本发明的第十八技术方案提供了一种用于促进在排气后处理系统中的氨滑移催化器(ASC)组件内的催化活性以处理来自燃机的排放物的方法，包括：使流体从第一催化器组件的出口流至ASC组件的入口；将氧化剂喷射进入流体以在流入ASC组件的入口的流体中提供足够的氧；以及在设置于第一催化器组件和ASC组件之间的消音器内混合流体和氧化剂。
本发明的第十九技术方案是在第十八技术方案中，包括在第一催化器组件的下游和消音器的上游喷射氧化剂。
本发明的第二十技术方案是在第十八技术方案中，包括在消音器内喷射氧化剂。
附图说明
当参照附图阅读以下详细的说明书时，本发明的这些以及其他的特征，方面和优点将变得更好地理解，在附图中贯穿附图相似的符号代表相似的零件，其中：
图1是具有消音器的联接至发动机的后处理(例如，排气处理)系统的实施例(例如，在消音器的上游带有氧化剂喷射)的示意图；以及
图2是具有消音器的联接至发动机的后处理(例如，排气处理)系统的实施例(例如，在消音器处带有氧化剂喷射)的示意图；
图3是联接至消音器的流体导管(例如，单个导管)的示意图；
图4是联接至消音器的流体导管(例如，两个导管)的示意图；以及
图5是联接至消音器的流体导管的示意图。
具体实施方式
以下将描述本发明的一个或更多个具体实施例。为尽力提供这些实施例的简洁描述，本说明书可能不会描述实际实施方式的所有特征。应认识到，在任何这样实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多实施方式特定的决定以获得开发者的特定目标，诸如符合系统相关或商业相关的约束，其可能从一个实施方式到另一个而变化。此外，应当认识到，这样的开发的努力可以是复杂和耗时的，但是对于受益于本公开的好处的本领域技术人员而言却是设计、制作和制造的日常工作。
当介绍本发明的各种实施例的元件时，词语“一”，“一个”，“该”和“所述”意指存在着一个或更多个元件。术语“包括”，“包含”和“具有”意图是包括性的，并且意指可存在着除所列元件以外的其他的元件。
本公开针对使用消音器(例如，消声器)混合氧化剂(例如，空气，氧气，富氧空气，或者少氧空气)和流体(例如，发动机排气或者处理后的发动机排气)的系统和方法。特别地，本公开的实施例包括后处理系统，其配置为联接至燃机(例如，往复式内燃机或燃气涡轮发动机)并处理来自内燃机(例如在发动机排气中)的排放物(例如，NOX，HC，CO等)。本公开的实施例可以包括消音器，其设置在第一催化器组件(例如三元催化器(TWC)组件)和ASC组件之间，ASC组件接收来自第一催化器组件的流体(例如处理后的排气流)并将NH3转化为分子态氮N2，并将CO转化为二氧化碳(CO2)和水。流体导管设置于第一催化器组件和ASC组件之间并将来自第一催化器组件的流体转移(例如，使流动)至ASC组件。消音器(例如，消声器)沿着或者联接至流体导管而设置在第一催化器组件和ASC组件之间。在某些实施例中，氧化剂喷射系统(例如，中床氧化剂喷射系统)联接至流体导管并将氧化剂(例如，空气，氧气，富氧空气或者少氧空气)喷射进入流体导管以调节流体的温度，其流进ASC组件的入口以调节ASC组件中的催化活性，ASC组件将NH3转化为N2。在其他的实施例中，氧化剂喷射系统联接至消音器并将氧化剂喷射进入消音器。在消音器中的湍流使氧化剂和流体在消音器中的混合先于流体同流进ASC组件的入口的氧化剂的混合。在某些实施例中，消音器可以单独地混合氧化剂和流体。在其他实施例中，消音器可以负责氧化剂和流体的混合的显著部分(例如，大约80％至100％)。消音器在第一催化器组件和ASC组件之间的部署(除了促进氧化剂和流体的混合以增强下游催化剂反应)减少了后处理系统的覆盖区(例如，减少所占空间)和后处理系统中的构件数量(例如，如果消音器在ASC组件的下游，则排除对分开混合区段的需要)。通过减少后处理系统的覆盖区，发动机和后处理系统可以同更多数量的发动机位置兼容使用。
现在转至附图并参照图1，示出的是联接至发动机12的后处理系统10的示意图。如以下详细描述的，公开的后处理系统10包括设置于ASC组件24上游的消音器13。发动机12可以包括内燃机，诸如往复式发动机(例如，多冲程发动机，诸如两冲程发动机，四冲程发动机，六冲程发动机等)或者燃气涡轮发动机。发动机12可以用各种燃料(例如，天然气、柴油、合成气、汽油等)操作。发动机12可以作为贫油发动机或者富油发动机操作。发动机12可以联接至发动机操作单元(例如控制器)14，其控制并监视发动机12的运行。发动机控制单元14包括处理电路(例如处理器16)和记忆电路(例如存储器18)。处理器16可以执行指令以实施发动机12的操作。这些指令可以编入程序或者将代码存储在有形非暂时的计算机可读介质(例如，光盘、固态元件、芯片、固件)，诸如存储器18。
运转期间，发动机12生成燃烧气体20用于向发动机12的构件(例如，一个或更多个活塞或者涡轮机)施加驱动力。燃烧气体20随后作为排气20排出发动机12，排气20包括各种排放物(例如，NOX，HC，CO等)。后处理系统10处理这些排放物以形成温和排放(二氧化碳(CO2)，水等)。如所描绘的，后处理系统10包括催化转换器，例如TWC组件22(例如，第一催化器组件)和ASC组件24。在包括TWC组件22和ASC组件24的实施例中，发动机12可以作为富油发动机运转以将TWC组件22和ASC组件24中的催化活性最大化。TWC组件22通过其催化活性经由多重反应还原NOX。例如，NOX可以通过CO还原以形成N2和CO2，NOX可以通过H2还原以形成NH3和水，并且NOX可以通过碳氢化合物(例如C3H6)还原以生成N2、CO2和水。TWC22组件还将CO氧化为CO2，并将未燃烧的HC氧化为CO2和水。在TWC组件中还原NOX的副产品是NH3的排放。在某些实施例中，可以使用任何还原NOX的催化剂转换器代替TWC组件22。ASC组件24通过它的催化活性将NH3还原为N2。在某些实施例中，ASC组件24还将CO氧化为CO2。在某些实施例中，在消音器13的上游使用SCR组件替代TWC组件22。
如所描绘的，消音器13(例如消声器)描绘于在TWC组件22和ASC组件24之间。消音器13可以是任何类型的消音器或消声器(例如，向量消声器、螺旋折流板消声器等)。除了降低排气的噪音，消音器13配置为接收来自TWC组件22(或者另一种催化转换器)的流体(例如，处理后的排气)和喷射的氧化剂(例如，空气，氧气，富氧空气或者少氧空气)并利用消音器13中的湍流以混合处理的排气和喷射的氧气，以增强下游催化剂反应(例如，在ASC组件24中)。将消音器13设置在TWC组件22和ASC组件24之间减少后处理系统10的覆盖区(例如，减少所占空间)，以及后处理系统10中的构件数量(例如，如果消音器在ASC组件24的下游，排除分离混合区段的需要)。通过减少后处理系统10的覆盖区，发动机12和后处理系统10可以同更大数量的发动机位置兼容使用。在某些实施例中，消音器13可以用于将接收自TWC组件22的处理的排气和喷射的氧化剂全部混合。在其他实施例中，消音器13可以负责混合接收自TWC组件22的处理的排气和喷射的氧化剂的显著部分(例如，大约80％至100％)。例如，消音器13可以负责处理的排气和喷射的氧化剂大约百分之80，85，90，95，或者100的混合。在某些实施例中，由于氧化剂喷射进入处理的排气流，处理的排气和喷射的氧化剂的一部分可以在消音器13上游混合。没有额外设备用于混合(例如，主动混合)接收自TWC组件22的排气和消音器13上游的喷射的氧化剂。
TWC组件22包括入口26以接收来自发动机12的排气20和出口28以排放流体30(例如，处理的发动机排气)。消音器13包括入口32以接收来自TWC组件22的流体30(例如，处理的发动机排气)和喷射的氧化剂(例如空气、氧气、富氧空气或者少氧空气)以及出口34以排放混合的流体36(即，来自TWC组件22的处理的流体30和喷射的氧化剂的混合物)。在某些实施例中，消音器13可以包括多于一个的入口32(例如，用于流体30和喷射的氧化剂的分离的入口)。ASC组件24包括入口38以接收流体36(例如，包括处理的发动机排气和/或喷射的氧化剂(例如空气、氧气、富氧空气或者少氧空气)的混合物)和出口40以排放额外的处理的流体42。流体导管44设置于TWC组件22和ASC组件24之间。流体导管44的第一部分46设置于TWC组件22和消音器13之间并联接至它们以使流体能够在它们之间流通。流体导管44的第二部分48设置于消音器13和ASC组件24之间并联接至它们以使流体能够在它们之间流通。流体导管44使流体30，36从TWC组件22流动或者转移至ASC组件24。在某些实施例中，TWC组件22，消音器13和ASC组件24可以在单个外壳之内(例如带有或不带有流体导管44)整合。在没有流体导管44的实施例中，氧化剂可以直接进入喷射消音器13。
如所描绘的，氧化剂喷射系统50(例如，中床空气喷射系统)联接于流体导管44。如所描绘的，氧化剂喷射系统50在TWC组件22出口28的下游或者ASC组件24入口38的上游中的一点或位置51处将氧化剂(例如，空气、氧气、富氧空气或者少氧空气)喷射进入流体导管44(例如，在部分46中)中的流体30。在某些实施例中，氧化剂可以直接喷射进入流体导管44内的流体30，其可导致流体30和氧化剂的一些混合(例如，在0和小于20％之间)。在其他实施例中，流体导管44可以包括用于流体30和氧化剂的联接至消音器13的分离的导管。在某些实施例中，经由氧化剂喷射系统50的氧化剂喷射可经由泵或喷射器来主动地驱动。在其他实施例中，氧化剂喷射系统50可经由被动夹带存在。在某些实施例中，氧化剂可以从空气分离单元和/或经由来自涡轮压缩机的压缩机排出的空气，而不是氧化剂喷射系统50。
在某些实施例中，氧化剂喷射控制单元52(例如，基于处理器的控制器)在流体30，36流进ASC组件24入口38之前控制由氧化剂喷射系统50喷射的氧化剂(例如，氧气)的量来提供足够的氧以实现ASC组件24的催化活性。氧化剂喷射控制单元52包括处理电路(例如，处理器54)和存储电路(例如，存储器56)。处理器54可以执行指令以监视系统参数(温度、排放物水平(例如，NOX)等)并在流体30，36进入ASC组件24的入口38之前控制流体30，36内的氧化剂的量。这些指令可以编入程序或者代码存储在有形非暂时计算机可读介质中(例如，光盘、固态元件、芯片、固件)，诸如存储器56。在某些实施例中，氧化剂喷射可以无需主动控制(例如，经由控制单元52)而以被动方式发生。在某些实施例中，后处理系统10可以包括设置遍及系统10(例如，发动机12下游、TWC组件22上游和/或下游，消音器13上游或下游，和/或ASC组件24的上游和/或下游)的多个转换器或者传感器58以测量系统参数(例如，温度、排放物浓度(例如，NOX)等)并向氧化剂喷射控制单元52提供反馈(例如，经由代表系统参数的信号)。传感器56向氧化剂喷射控制单元52提供反馈，以在流体30，36进入ASC组件24的入口38之前实现提供给流体30，36的氧化剂的量的控制，来控制ASC组件中的反应。如所描绘的，氧化剂喷射控制单元44可联接至发动机控制单元14。在某些实施例中，氧化剂喷射控制单元44和发动机控制单元14可形成单个控制单元。
图2是具有消音器13的联接至发动机12的后处理(例如，排气处理)系统10的另一个实施例的示意图。发动机12和后处理大体如图1中所描述的，除了氧化剂的喷射是进入消音器13而不是流体导管44。例如，流体30(例如，处理后的排气)可以经由入口32流进消音器13，同时氧化剂可以分离地喷射进入消音器13的入口32或者另一个入口60。由于氧化剂直接喷射进入消音器13，消音器13完全负责将流体30和氧化剂进行混合。
图3是联接至消音器13的流体导管44(例如，具有单个导管)的示意图。如图3中所描绘的，流体导管44具有用于流体30(例如，来自TWC组件22的处理后排气)和喷射氧化剂64的单个导管62。氧化剂在消音器13上游的点51处喷射进入流体导管44(例如，导管62)。氧化剂64和流体30经由入口32流进消音器13。消音器13如通过标示66所指示的(例如，由于在消音器13中的湍流)负责在氧化剂64和流体30之间进行混合的显著部分(例如，在约百分之80至100之间)以形成混合流体36。在某些实施例中，在消音器13内的隔板可以主动帮助氧化剂64和流体30的混合。由于氧化剂64的喷射，可以在抵达消音器13之前在氧化剂64和流体30之间发生一些混合。例如，大约0至小于20％的氧化剂64和流体30的混合可以在导管62中发生。混合流体36经由出口34排出消音器13进入流体导管44。无需额外设备用于混合(例如，主动混合)来自TWC组件22的处理排气和消音器13上游的喷射的氧化剂。
图4是联接至消音器13的流体导管44(例如具有两个导管)的示意图。如图4所描绘的，流体导管44具有用于流体30(例如，来自TWC组件22的处理后排气)的导管68，以及用于喷射的氧化剂64的导管70。虽然导管68，70描绘为并排的，但导管68，70可以以同轴布置来布置，其中导管中的一个设置在另一个导管内。氧化剂在消音器13上游的点51处喷射进入流体导管44(例如，导管70)。流体30和氧化剂64流动穿过它们相应的导管68，70经由入口32进入消音器13。消音器13如通过标示66所指示的(例如由于消音器13内的湍流)负责氧化剂64和流体30之间的全部混合以形成混合流体36。混合流体36经由出口34排出消音器13进入流体导管44。无需额外设备用于混合(例如，主动混合)接收自TWC组件22的处理后排气和消音器13上游的喷射的氧化剂。
图5是联接至消音器13的流体导管44的示意图。如图5所描绘的，流体导管44具有用于流体30(例如，来自TWC组件22的处理后排气)的单个导管72。流体30氧化剂64流动穿过导管72经由入口32进入消音器13。氧化剂在入口32或另一个入口处直接喷射进入消音器13。消音器13如通过标示66所指示的(例如，由于消音器13内的湍流)负责氧化剂64和流体30之间的全部混合以形成混合流体36。混合流体36经由出口34排出消音器13进入流体导管44。无需额外设备用于混合(例如，主动混合)接收自TWC组件22的处理后排气和消音器13上游的喷射的氧化剂。
本公开实施例的技术效果包括用于使用消音器13(例如，消声器)来混合氧化剂64(例如，空气、氧气、富氧空气或者少氧空气)和流体30(例如，发动机排气或者处理后的发动机排气)的系统和方法。特别地，本公开的实施例包括后处理系统10，其包括设置于催化器组件(例如，TWC组件22)下游和ASC组件24上游的消音器13。消音器13经由消音器13内的湍流来负责在ASC组件24上游的流体30和氧化剂64的混合的全部或至少显著的部分。消音器13设置在催化器组件和ASC组件24之间(除了促进氧化剂64和流体30的混合以加强下游催化反应)减少后处理系统10的覆盖区(例如，减少所占用的空间)以及后处理系统10中的构件数量(例如，如果消音器13在ASC组件24下游，排除对分离的混合区段的需要)。通过减少后处理系统10的覆盖区，发动机12和后处理系统可以在更多数量的发动机位置兼容使用。
本书面描述使用实例来公开包括最佳模式的本发明，且使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统，且执行任何并入的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果这些其它实例包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则这些其它实例将在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种系统，包括：
排气后处理系统，其配置为处理来自燃机的排放物，其中所述排气后处理系统包括：
第一催化器组件，其具有出口；
氨滑移催化器(ASC)组件，其配置为接收来自所述第一催化器组件的流体并将所述流体内的氨(NH3)转化为氮(N2)，其中所述ASC组件具有入口；
流体导管，其设置在所述第一催化器组件和所述ASC组件之间，且配置为将所述流体从所述第一催化器组件转移至所述ASC组件；
氧化剂喷射系统，其配置为提供用于与所述流体混合以在流入所述ASC组件的所述入口的所述流体中提供足够的氧来实现所述ASC组件中将NH3转化为N2的催化活性的氧化剂；以及
消音器，其沿着所述流体导管在所述第一催化器组件的所述出口和所述ASC组件的所述入口之间设置，其中所述消音器配置为接收并混合所述流体和所述氧化剂两者。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，只有所述消音器配置为在所述排气后处理系统中混合所述流体和所述氧化剂。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述消音器配置为混合所述流体和所述氧化剂的显著部分。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体包括所述燃机的处理后的排放排气。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一催化器组件包括三元催化器组件。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括联接至所述排气后处理系统的所述燃机。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧化剂喷射系统联接至所述流体导管并且配置为将所述氧化剂喷射进入所述消音器上游的所述流体导管。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述流体导管包括配置为使所述流体流动的第一导管，以及配置为使所述氧化剂流动的第二导管，并且第一和第二导管联接至所述消音器的消音器入口。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述流体导管包括单个导管，其配置为使所述流体和所述氧化剂沿着所述流体导管在所述氧化剂的喷射点处和下游流动，并且所述单个导管联接至所述消音器的消音器入口。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧化剂喷射系统联接至所述消音器并配置为将所述氧化剂喷射进入所述消音器。
CN201511036166.XA 2014-11-26 2015-11-26 用于中床空气喷射混合的消音器 Pending CN105756756A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/554706 2014-11-26
US14/554,706 US9347358B1 (en) 2014-11-26 2014-11-26 Silencer for mid-bed air injection mixing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105756756A true CN105756756A (zh) 2016-07-13

Family

ID=54703909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201511036166.XA Pending CN105756756A (zh) 2014-11-26 2015-11-26 用于中床空气喷射混合的消音器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9347358B1 (zh)
EP (1) EP3026235A1 (zh)
JP (1) JP2016098833A (zh)
CN (1) CN105756756A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111022160A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 广西玉柴机器股份有限公司 一种燃气发动机的催化器结构

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017218838A1 (de) * 2017-10-23 2019-04-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage
DE102019211990A1 (de) * 2019-08-09 2021-02-11 Vitesco Technologies GmbH Otto-Motor mit im Abgasstrang angeordnetem NH3-Sperrkatalysator zur Ammoniak-Konvertierung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5783160A (en) * 1995-01-27 1998-07-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for purifying combustion exhaust gas
US5612006A (en) 1995-07-05 1997-03-18 Fisk; James C. Catalytic converter and phase-spreading spiral muffler assembly
US6345496B1 (en) * 1995-11-09 2002-02-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and device for purifying exhaust gas of an engine
US8429896B2 (en) 2006-04-18 2013-04-30 Kohler Co. Engine exhaust systems with secondary air injection systems
US20080072578A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Kumar Sanath V Treatment Systems and Methods for Internal Combustion Engine Exhaust Streams
US8101146B2 (en) 2011-04-08 2012-01-24 Johnson Matthey Public Limited Company Catalysts for the reduction of ammonia emission from rich-burn exhaust
US9114363B2 (en) 2013-03-15 2015-08-25 General Electric Company Aftertreatment system for simultaneous emissions control in stationary rich burn engines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111022160A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 广西玉柴机器股份有限公司 一种燃气发动机的催化器结构

Also Published As

Publication number Publication date
US9347358B1 (en) 2016-05-24
EP3026235A1 (en) 2016-06-01
US20160146081A1 (en) 2016-05-26
JP2016098833A (ja) 2016-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106321204B (zh) 用于尾气后处理的方法和用于清洁内燃机的尾气的设备
US9702288B2 (en) Emissions cleaning module
JP5630024B2 (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法
CN111527288B (zh) 具有混合动力推进系统的车辆的启动方法
US8250857B2 (en) Exhaust aftertreatment system
EP2530265B1 (en) Exhaust purification device and exhaust purification method for diesel engine
CN105715329A (zh) 用于净化柴油发动机的排出气体的方法
GB2473999A (en) Exhaust system for a lean burn ic engine
JP2013241859A (ja) 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法
JP2013142363A (ja) ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
US20080022666A1 (en) Balanced partial two-stroke engine
CN103402610A (zh) 在egr回路中具有氨滑移催化剂的排气系统
CN105756756A (zh) 用于中床空气喷射混合的消音器
US9797287B2 (en) Ruthenium based catalysts for NOx reduction
CN102072051A (zh) 机动车辆的柴油发动机
JP2012159054A (ja) 内燃機関の排気ガス浄化システム
CN114439584B (zh) 用于减少燃烧发动机的笑气排放的方法和废气后处理系统
CN110925066B (zh) 后处理控制方法及发动机
KR101383245B1 (ko) 배기가스와 암모니아의 혼합 증대를 위한 이중 선회류 생성 구조를 채택한 선박용 배기가스 유해성분 저감장치
CN206737983U (zh) 用于混合发电站的氮氧化物转换系统和混合发电站
US20200003103A1 (en) Exhaust aftertreatment system for an engine
CN113279844B (zh) 一种高效天然气发动机后处理方法及系统
KR20230169976A (ko) 내연기관의 오염물질 저감 장치 및 이러한 장치를 포함하는 오염물질 저감 시스템
BG2147U1 (bg) Система за очистване от азотни оксиди и прахови частици на емисии от дизелови двигатели с вътрешно горене

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160713

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication