廢氣構(gòu)件支架結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢氣構(gòu)件支架結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種用于大型引擎后處理系統(tǒng)的廢氣構(gòu)件支架結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]本節(jié)提供涉及本發(fā)明的背景信息，該背景信息不一定為現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]已知的是，內(nèi)燃機能產(chǎn)生可能對環(huán)境有害的排放。在致力于減少引擎可能具有的環(huán)境后果的過程中，廢氣后處理系統(tǒng)進行了廣泛分析和開發(fā)。幫助處理引擎排放的多個構(gòu)件包括顆粒過濾器和氧化催化劑以及還原催化劑。
[0004]隨著時間的推移，多個廢氣后處理構(gòu)件中的某些可能需要被移除和維修。例如，在顆粒過濾器的例子中，顆粒過濾器在其累積了一定量的煙塵后可能需要被維修。進行維修的一種方式是使得多個后處理構(gòu)件可從組件移除，并且隨后分開清潔。然而，根據(jù)引擎設(shè)備的大小，這項任務(wù)的時間和難度可增加。在這方面，諸如機車、船舶和大馬力固定設(shè)備的大型引擎設(shè)備實質(zhì)上能產(chǎn)生比例如牽引車引擎設(shè)備更多的廢氣排放。因此，廢氣后處理系統(tǒng)通常在規(guī)模上很大，以充分地處理由這些大型引擎設(shè)備產(chǎn)生的排放。由于后處理系統(tǒng)的規(guī)模的增大，維修該系統(tǒng)的能力實質(zhì)上變得更困難，通常需要諸如吊車的輔助支撐機構(gòu)，以幫助移除構(gòu)件。
[0005]S卩，當廢氣后處理構(gòu)件相對的大且重時，需要吊車或一些其他類型的重型起吊裝置，以在當構(gòu)件需要維修時將構(gòu)件從廢氣后處理系統(tǒng)移除。實際上，需要一對吊車來將單個構(gòu)件從廢氣后處理系統(tǒng)移除的情況并不少見，其中第一吊車從系統(tǒng)吊起元件，并且第二吊車支撐領(lǐng)近的構(gòu)件的不再被連接的一端。然而，如果沒有可用的第二吊車，維修所需的時間可不受期望地增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本節(jié)提供本發(fā)明的總體概述，并且不是其全部范圍或其所有特征的全面的公開。
[0007]本發(fā)明提供一種廢氣后處理系統(tǒng)，其包括具有第一支架面和第二支架面的第一廢氣處理裝置、以及第二廢氣處理裝置和第三支架面和第四支架面。第一支架結(jié)構(gòu)被附接到第一廢氣處理裝置的第一支架面，并且第二支架結(jié)構(gòu)被附接到第二廢氣處理裝置的第三支架面，其中第二和第四支架面相互固定。
[0008]進一步的適用領(lǐng)域?qū)⑼ㄟ^在此提供的描述變得顯而易見。本
【發(fā)明內(nèi)容】
中的描述和實施例目的僅在于說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0009]在此描述的附圖僅作為所選實施方式而非所有可行實施方式的說明用途，并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的廢氣后處理系統(tǒng)的示意圖；
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理的示例廢氣后處理系統(tǒng)的分解立體視圖；
[0012]圖3是圖2所示的廢氣后處理系統(tǒng)的剖視圖；
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明的原理的示例后處理支架結(jié)構(gòu)的立體視圖；
[0014]圖5是根據(jù)本發(fā)明的原理的另一示例后處理支架結(jié)構(gòu)的立體視圖；
[0015]圖6是根據(jù)本發(fā)明的原理的另一示例后處理支架結(jié)構(gòu)的立體視圖；
[0016]圖7是根據(jù)本發(fā)明的原理的與廢氣處理裝置連接的后處理支架結(jié)構(gòu)的立體視圖；
[0017]圖8是根據(jù)本發(fā)明的原理的包括一對支架結(jié)構(gòu)的廢氣后處理元件部的立體視圖；
[0018]圖9是根據(jù)本發(fā)明的原理的包括一對支架結(jié)構(gòu)的廢氣后處理元件部的正視圖；
[0019]遍及附圖的多個視圖，相應(yīng)的附圖標記表示相應(yīng)的部分。
【具體實施方式】
[0020]將參考附圖更全面的描述示例實施方式。
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的廢氣系統(tǒng)10的示意性說明。廢氣系統(tǒng)10至少包括連通燃料源14的引擎12，燃料源14 一旦被消耗，將產(chǎn)生廢氣，該廢氣被排進具有排氣后處理組件18的廢氣通道16。引擎12的下游可設(shè)置廢氣處理裝置，該廢氣處理裝置可包括柴油顆粒過濾(DPF)構(gòu)件20、柴油氧化催化(DOC)構(gòu)件22和選擇性催化還原(SCR)構(gòu)件24。廢氣后處理組件18也可包括諸如燃燒爐26的構(gòu)件，以提升通過廢氣通道16的廢氣的溫度。在寒冷天氣條件下以及在引擎12啟動時，提升廢氣的溫度有利于實現(xiàn)DOC和SCR構(gòu)件20和24中的催化劑的點火，同時也有利于在需要時引發(fā)DPF20的再生。為了提供燃料給燃燒爐26，燃燒爐可包括連通燃料源14的進口管路28。
[0022]期望的是，DPF20可被作為廢氣處理構(gòu)件以過濾存在于廢氣中的煙塵和其他微粒物。當煙塵和其他微粒物開始堵塞DPF20的小孔(未示出)時，DPF20可通過升高廢氣的溫度而燒掉來自DPF20的過量的煙塵和微粒物的方式被清潔。出于上述理由，燃燒爐26優(yōu)選地位于D0C22、SCR24以及DPF20的上游。然而可以理解的是，DPF20可位于D0C22和SCR24的上游，并且包括用于再生目的其自身特定的燃燒爐，同時第二燃燒爐(未示出)可位于D0C22和SCR24的上游。進一步的替代實施方式是D0C22、DPF20和SCR24中的每一個都包括特定的燃燒爐。
[0023]為了幫助減少引擎12產(chǎn)生的排放，廢氣后處理組件18可包括用于將排氣處理流體周期性地噴射到廢氣流中的噴嘴30和32。如圖1所示，噴嘴30可位于D0C22的上游，并且可操作地噴射至少幫助減少廢氣流中的NOx的碳氫化合物廢氣處理流體。在這方面，噴嘴30通過進口管路34與燃料源14流體連通，以將諸如柴油燃料的碳氫化合物噴射到D0C22的上游的廢氣通道16中。噴嘴30還可通過回流管路36連通燃料源14?；亓鞴苈?6容許任何未被噴射到廢氣流中的碳氫化合物流回燃料源14。流過進口管路34、噴嘴30和回流管路36的碳氫化合物流還有助于冷卻噴嘴30，以使噴嘴30不會過熱。然而，也可考慮其他類型的冷卻。例如，噴嘴30可設(shè)置冷卻套(未示出)，冷卻劑可在冷卻套中通過以冷卻噴嘴30。不超出本發(fā)明的范圍，可替代地供給噴嘴30廢氣處理流體而不是來自料箱14的燃料。
[0024]噴嘴32可用于將諸如尿素的廢氣處理流體噴射到在SCR24的上游位置的廢氣通道16中。噴嘴30通過進口管路40與還原劑箱38連通。噴嘴32還通過回流管路42與箱38連通?；亓鞴苈?2容許任何沒有噴射進廢氣流的尿素回流到箱38。與噴嘴30相同，流過進口管路40、噴嘴32和回流管路42的尿素還有助于冷卻噴嘴32，以使噴嘴32不會過熱。然而，噴嘴32也可以相似于噴嘴30的方式設(shè)置冷卻套(未示出)。
[0025]用于機車、船舶設(shè)備和固定設(shè)備的大型柴油引擎可具有超過單個噴嘴的容量的廢氣流率。因此，盡管對于碳氫化合物噴射僅示出了單個噴嘴30并且對于柴油處理流體噴射僅示出了單個噴嘴32，但是應(yīng)該被理解的是，本發(fā)明考慮了用于碳氫化合物噴射和柴油處理流體噴射的多個噴嘴。
[0026]控制器44可被設(shè)置為控制廢氣系統(tǒng)10的多個部件，包括引擎12和廢氣后處理組件18。具體地，關(guān)于控制廢氣后處理組件18的元件，控制器44可操作地控制燃燒爐26和噴嘴30和32。為了控制這些元件中的每一個，多個傳感器(未示出)可設(shè)置在遍及廢氣后處理組件18的位置，以，例如，監(jiān)控廢氣溫度、NOx濃度、壓力、顆粒累積的回流壓力、流率、廢氣處理流體的溫度和壓力等。
[0027]在大型引擎設(shè)備中，由于有效地處理在引擎12運行期間產(chǎn)生的大量廢氣所需的規(guī)模，因此多個廢氣后處理構(gòu)件的生產(chǎn)可能成本過高。在此方面，例如D0C22、DPF20和SCR24的陶瓷基板的生產(chǎn)成本會非常高。因此，不制造在尺寸上與大引擎設(shè)備相稱的大型廢氣處理構(gòu)件，而是將廢氣流分流到多個廢氣通道16，每個廢氣通道16均包括在規(guī)模上更常規(guī)的燃燒爐26、D0C22、DPF20和SCR24元件。
[0028]可選地，代替將廢氣分流到使用傳統(tǒng)尺寸的D0C22、DPF20和SCR24的多個廢氣通道16，或代替生產(chǎn)可能成本昂貴的大型的廢氣處理構(gòu)件20、22和24，廢氣處理組件18可包括廢氣系統(tǒng)構(gòu)件的陣列。參考圖2至5，后處理元件部可包含多個廢氣處理構(gòu)件20、22和24。如所示，構(gòu)件20、22和24可為圓柱形，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知或期望的任何形狀都是可考慮的。例如，構(gòu)件可為立方體、長方體或已知或期望的任何其他形狀。而且，如圖9所示，廢氣構(gòu)件被布置為倒椎體結(jié)構(gòu)，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知或期望的任何結(jié)構(gòu)都是可考慮的。
[0029]參考圖2，廢氣后處理組件50可包括第一后處理元件部52、第二后處理元件部53和第三后處理元件部54。每個后處理元件部52至54可操作地支撐多個廢氣處理構(gòu)件20、22或24。對于由每個元件部52至54支撐的廢氣處理構(gòu)件，每個廢氣處理構(gòu)件可相同(例如，都為氧化催化劑20)，或者被支撐的可以是廢氣處理構(gòu)件的組合體。第一后處理元件部52可包括將第一后處理元件部52連接到廢氣通道16的進口殼體56。相似地，第三后處理元件部54可包括將處理過的廢氣釋放到空氣的出口殼體58。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的原理，每個后處理元件部52至54都被設(shè)計為包括承載的第一支架面和非承載的第二支架面。例如，第一后處理元件部52被設(shè)計為包括第一凸緣和第二凸緣，其中第一凸緣和第二凸緣的其中之一被設(shè)計為承載的。更具體地，參考圖3，第一后處理元件部52包括承載凸緣60和非承載凸緣62。如下面將更詳細地描述的，承載凸緣60被設(shè)計為支承第一后處理元件部52的重量。相反地，非承載凸緣62被設(shè)計為將第一后處理元件部52連接到鄰近的第二后處理元件部53的維修凸緣。如圖3所示，廢氣進口殼體56可被連接到第一后處理元件部52的承載凸緣60。
[0031]第二后處理元件部53包括將第二后處理元件部53連接到鄰近的第一和第三后處理元件部52和54的一對非承載凸緣64。因為第二后處理元件部53被置于鄰近的第一和第三后處理元件部52和54之間，所以第二后處理元件部52還包括在非承載凸緣64之間的中間平面處的承載凸緣66。
[0032]第三后處理元件部54被設(shè)計為不包括承載凸緣。然而，第三后處理元件部54包括將第三后處理部54連接到鄰近的第二后處理元件部53的非承載凸緣68，并且還包括限定廢氣出口殼體58的一部分的承載面70。
[0033]具有承載凸緣或面的廢氣后處理系統(tǒng)50的每個元件的顯著性在于，系統(tǒng)50的每個元件相對地大且重，以容納由例如機車、船舶和固定設(shè)備使用的大型引擎排放的大量廢氣。如下面將更詳細的描述的，由于這些元件的尺寸很大，這些部件的維修很難。
[0034]本發(fā)明的廢氣后處理系統(tǒng)50不需要多個吊車或起重裝置以將元件從廢氣后處理系統(tǒng)移除。在這方面，如上述，后處理系統(tǒng)50的每個元件都至少包括承載面或凸緣。在這些承載面或凸緣處設(shè)置有支架結(jié)構(gòu)76，支架結(jié)構(gòu)76相互對應(yīng)地支撐每個后處理元件部52至54。
[0035]特別地，第一廢氣后處理元件部52包括在承載凸緣60處的支架結(jié)構(gòu)76 ;第二廢氣后處理元件部53