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大型船只的排气壳体和用于排气壳体的

阅读:788发布:2021-06-07

专利汇可以提供大型船只的排气壳体和用于排气壳体的专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及大型船只的排气壳体和用于排气壳体的 阀 。一种用于船只特别是大型 船舶 的排气壳体(2)的阀(1)包括: 框架 (3),所述框架(3)至少具有第一侧面元件(4)和第二侧面元件(5);具有翼片旋 转轴 (7)的至少一个翼片(6),所述至少一个翼片(6)布置在所述框架(3)内;以及启动元件(8),所述启动元件(8)用于使所述至少一个翼片至少部分地围绕所述翼片 旋转轴 (7)转动,其特征在于,所述启动元件(8)布置在所述框架(3)外并与所述第一侧面元件(4)相距一距离(D),使得所述排气壳体的结构元件能布置在启动元件(8)与第一侧面元件(4)之间。,下面是大型船只的排气壳体和用于排气壳体的专利的具体信息内容。

1.一种用于船只特别是大型船舶的排气壳体(2)的(1),所述阀(1)包括:框架(3),所述框架(3)至少具有第一侧面元件(4)和第二侧面元件(5);具有翼片旋转轴(7)的至少一个翼片(6),所述至少一个翼片(6)布置在所述框架(3)内;以及启动元件(8),所述启动元件(8)用于使所述至少一个翼片至少部分地围绕所述翼片旋转轴(7)转动,其特征在于,所述启动元件(8)布置在所述框架(3)外并与所述第一侧面元件(4)相距一距离(D),使得所述排气壳体的结构元件能被布置在启动元件(8)与第一侧面元件(4)之间。
2.根据权利要求1所述的阀(1),其特征在于,所述距离(D)介于30mm到300mm之间的范围内,特别是50mm到100mm之间的范围内,优选地基本上为70mm。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的阀(1),其特征在于,所述翼片旋转轴(7)实质上布置在所述翼片的中间并且沿着所述翼片的纵向轴延伸。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的阀(1),其特征在于,所述阀(1)包括至少两个翼片(6),优选地包括三个翼片(6),更优选地包括四个翼片(6),特别是包括六个翼片(6)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的阀(1),其特征在于,所述翼片旋转轴(7)具有长度(Lr),所述长度(Lr)对应于翼片长度(Lfl)的至少105%,优选地对应于翼片长度(Lfl)的至少110%,更优选地对应于翼片长度(Lfl)的至少120%。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的阀(1),其特征在于,所述翼片旋转轴(7)包括优选地能彼此连接的两个部分,其中第一部分(7a)实质上布置在所述框架内,并且第二部分(7b)实质上布置在所述框架(3)外且优选地连接到所述启动元件(8)。
7.根据权利要求6所述的阀(1),其特征在于,所述第一部分(7a)与所述第二部分(7b)之间的连接为六键连接。
8.根据权利要求6或7所述的阀(1),其特征在于,所述第一部分(7a)的长度比所述第二部分(7b)的长度长。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的阀(1),其特征在于,所述翼片旋转轴(7)布置在位于所述第一侧面元件(4)和第二侧面元件(5)中的轴承中,优选地布置在陶瓷滑动轴承和/或石墨滑动轴承中。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的阀(1),其特征在于,所述翼片旋转轴(7)布置在位于所述第一侧面元件(4)和第二侧面元件(5)之间且位于所述框架(3)内的至少一个轴承中,优选地布置在陶瓷滑动轴承和/或石墨滑动轴承中。
11.一种大型船只特别是大型船舶的排气壳体(2),所述排气壳体(2)包括壁段(9)以及至少一个根据前述权利要求中的任一项所述的阀(1),其特征在于,至少一个翼片旋转轴(7)延伸穿过所述壁段(9)中的开口。
12.根据权利要求11所述的排气壳体(2),其特征在于,所述壁段(9)是所述排气壳体的结构板。
13.根据权利要求11或12所述的排气壳体(2),其特征在于,所述启动元件(8)布置在所述排气壳体(2)外。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的排气壳体(2),其特征在于,所述阀(1)布置在发动机的高压区域中,特别是SCR上游。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的排气壳体(2),其特征在于,所述启动元件(8)是电动达。
16.一种用于将根据权利要求1至10中的任一项所述的阀(1)安装在排气壳体(2)中的方法,该方法包括以下步骤:
-将之前描述的阀(1)定位在排气壳体(2)中;
-定位所述阀(1)的至少一个翼片旋转轴(7)的第一部分(7a),使得所述翼片旋转轴(7)的第二部分(7b)能经由所述排气壳体的结构元件的开口而与所述第一部分(7a)连接;
-将所述翼片旋转轴(7)的所述第一部分(7a)与所述翼片旋转轴(7)的所述第二部分(7b)连接。

说明书全文

大型船只的排气壳体和用于排气壳体的

技术领域

[0001] 本发明涉及大型船只的排气壳体和用于排气壳体的阀。

背景技术

[0002] 大型船只(特别是用于运输货物的船舶)通常由内燃发动机、特别是柴油或燃气发动机提供动,主要是二冲程、十字头发动机提供动力。如果发动机燃烧柴油,则需要清洁该燃烧过程中的排气,以符合IMO Tier III等现有规定。
[0003] 根据适用的规则,使用的燃料、发动机的功率平以及排气的其他因素需要使用不同系统来处理。因此,排气需要在船用发动机的排气系统内在不同方向上可转向。
[0004] 已知在排气歧管中具有阀,用于将排气引导到期望的方向。通常,这些阀以成品部件购买并在需要的位置处插入相应的排气管中。这些阀的横截面具有收缩,这导致排气量减少。标准阀的安装耗费空间并且需要大量的安装时间。

发明内容

[0005] 因此,本发明的一个目的是防止现有技术的缺点,并产生大型船只的排气壳体和用于排气壳体的阀,确保安装快速和容易,耐用且节省空间。
[0006] 该目的通过一种用于船只特别是大型船舶的排气壳体的阀来实现,所述阀包括框架,所述框架至少具有第一侧面元件和第二侧面元件。所述阀包括具有翼片旋转轴的至少一个翼片,所述至少一个翼片布置在所述框架内。所述阀包括启动元件,所述启动元件用于使所述至少一个翼片至少部分地围绕所述翼片旋转轴转动。所述启动元件布置在所述框架外并与所述第一侧面元件相距一距离D,使得所述排气壳体的结构元件能布置在启动元件与第一侧面元件之间。
[0007] 通过将启动元件布置在排气壳体外,启动元件不与任何排气接触,因此阀是耐用的。此外,由于启动元件不占据用排气壳体内的任何位置,阀的横截面最大化。此外,翼片旋转轴容易地固定在框架中,并且结构元件还容易地连接到翼片旋转轴,使得整个阀被可靠地定位并且可以容易地在排气壳体内部启动。距离D被定义为侧面元件的外边缘与启动元件或连杆之间的距离。
[0008] 根据本发明的排气壳体可以是收集排气或使排气流动的任何壳体。排气壳体可以仅是排气歧管或排气管。排气壳体还可以是用于排气歧管和排气管的组合壳体,以及例如是排气清洁装置,例如选择性催化还原反应器。
[0009] 所述距离D可以介于30mm到300mm的范围内,特别是50mm到100mm的范围内,优选地基本上为70mm。
[0010] 在该距离中,排气路径的结构元件能布置在启动元件和侧面元件之间。
[0011] 所述翼片旋转轴实质上可以布置在所述翼片的中间并且沿着所述翼片的纵向轴延伸。
[0012] 这样,扭矩减小,并且翼片可以轻易转动。
[0013] 所述阀可以包括至少两个翼片,优选地包括三个翼片,更优选地包括四个翼片,特别是包括六个翼片。还可以想到具有六个以上翼片。
[0014] 这导致开口横截面和翼片旋转轴上的扭矩的最佳分布。
[0015] 所述翼片旋转轴可以具有长度Lr,所述长度Lr对应于翼片长度Lfl的至少105%,优选地对应于翼片长度的至少110%,更优选地对应于翼片长度的至少120%。
[0016] 这使得排气壳体的结构元件与启动元件的连接能够转动翼片而不会损失用于阀内部排气的横截面。
[0017] 所述翼片旋转轴可以包括优选地能彼此连接的两个部分,其中第一部分实质上布置在所述框架内,并且第二部分实质上布置在所述框架外且优选地连接到所述启动元件。
[0018] 这种设计使阀易于安装,因为阀的第一部分可以定位在包括翼片旋转轴的第一部分的排气壳体内部,然后当翼片旋转轴的第一部分已经安装在排气壳体中时,翼片旋转轴的第二部分可以连接到翼片旋转轴的第一部分。这导致安装成本显著降低。
[0019] 所述翼片旋转轴的所述第一部分与所述第二部分之间的连接可以是六键连接。
[0020] 通过使用六角键连接,翼片旋转轴的旋转运动可靠地从翼片旋转轴的第二部分传递到第一部分,并且整个翼片旋转轴的安装非常容易。此外,由于六角键连接允许角度偏差,因此可以容易地补偿第二部分相对于第一部分例如由热膨胀导致的任何角度偏差。
[0021] 当然,可以使用类似六角键连接的类似连接(诸如方形键、八角键或三角键)来连接翼片旋转轴的第一部分和第二部分。
[0022] 所述翼片旋转轴的所述第一部分的长度可以比所述翼片旋转轴的所述第二部分的长度长。
[0023] 这使得安装简单并且同时具有稳定的翼片旋转轴。
[0024] 所述翼片旋转轴可以布置在各侧面元件中的轴承中,优选地布置在陶瓷滑动轴承和/或石墨滑动轴承中。
[0025] 各侧面元件中的轴承导致翼片旋转轴的转动运动的可靠引导。
[0026] 陶瓷或石墨轴承即使在排气外壳的具有挑战性的排气环境中特别是在高于500℃的温度下也具有高耐久性。
[0027] 所述翼片旋转轴可以布置在位于各侧面元件之间且位于所述框架内的至少一个附加轴承中,优选地布置在陶瓷滑动轴承和/或石墨滑动轴承中。
[0028] 为此目的,框架还包括中间元件,该中间元件基本上平行于各侧面元件布置,包括至少一个轴承。当然,在需要翼片旋转轴的更好稳定性的情况下,可以在框架内布置有多于一个中间元件。
[0029] 框架优选地包括顶部元件和底部元件,以增加阀的稳定性。
[0030] 该目的另外通过一种大型船只特别是大型船舶的排气壳体来实现,所述排气壳体包括阀段以及前述至少一个阀。所述阀段包括至少一个结构元件。至少一个翼片旋转轴延伸穿过所述阀段(优选地,所述结构元件)中的开口。
[0031] 排气壳体的阀段是可以定位有阀的那段。阀段包括结构元件,翼片旋转轴可以布置在该结构元件中并且该结构元件包括足够的稳定性,使得翼片旋转轴可以以稳定的方式转动。因此,结构元件至少具有50mm的宽度,使得直径为25mm的翼片旋转轴可以牢固地定位在结构元件中。
[0032] 所述阀段可以是所述排气壳体的结构板。
[0033] 这样,结构板可以同时用作翼片旋转轴的连接点。
[0034] 所述启动元件可以布置在所述排气壳体外。
[0035] 这样,启动元件不与排气接触,因此更耐用。
[0036] 所述阀可以布置在发动机的高压区域中,特别是SCR反应器上游。
[0037] 在排气外壳的这种高要求的环境中,阀可以最佳地实现其功能并且仍然非常耐用。
[0038] 所述启动元件可以是电动达。
[0039] 电动马达易于控制且易于更换。此外,它们相对便宜,可以以标准零件购买。
[0040] 结构元件可以包括四个开口,每个开口均容纳一个翼片旋转轴。
[0041] 这导致可以在排气壳体中放置具有四个翼片的阀。
[0042] 所述排气壳体可以包括三个或更多个阀,特别是七个阀。
[0043] 这导致可以将排气引导到一个或两个排气处理装置或将排气直接引导到排气壳体的出口。在出口之后,排气优选地被引导至涡轮增压器。
[0044] 排气壳体可包括被动阀,其仅允许一个流动方向并且由反压闭合和/或打开。例如,阀由于翼片上的重力和/或由于弹簧的恢复力而闭合,并且由于排气的压力而打开。
[0045] 排气壳体可包括用于测量阀的开度的测量装置。
[0046] 例如,测量装置可检测可移动阀体和固定布置的阀座之间的距离。优选地,测量装置包括用于测量至少一个阀翼片的角位置的传感器,例如排气阻尼器的角位置。
[0047] 阀打开越多,可流过阀的气体越多。因此,阀的开度可用作流过阀的气体体积的量度。
[0048] 在阀是被动阀或至少部分是被动阀的情况下,开度可用作由于气流导致的阀上压力的量度,并且因此用于气体流速的量度。
[0049] 在该系统的有利实施方式中,排气壳体包括控制单元,用于基于阀的开度优选地基于至少一个阀翼片的角位置来确定排气流速。
[0050] 控制单元可包括规则或映射图,该规则或映射图可存储在控制单元的存储器中,并且通过该规则或映射图可推导出测量的开度与气体流速之间的相关性。
[0051] 同样,可以根据开度来确定翼片的开口面积,可以确定体积流量。通常,在内燃发动机中测量排气温度和温度压力。因此,也可计算排气密度质量流量。
[0052] 否则,质量流量只能通过非常昂贵的声波装置或普拉特尔管道或叶轮来确定,这些装置难以用于连续测量。尤其是在具有高颗粒质量流量的环境中,可能会引起污染,这只能通过大量的维护工作来消除。
[0053] 优选地,排气壳体包括温度传感器和压力传感器
[0054] 优选地,排气壳体还包括控制单元,用于基于温度、压力和开度,优选地基于翼片的角位置来确定排气质量流量。
[0055] 在优选实施方式中,排气壳体包括用于还原剂的计量单元。排气壳体或大型船舶发动机还包括控制单元,用于基于开度,优选地基于角位置来确定还原剂的量。
[0056] 控制单元还可基于温度、压力和开度来确定排气质量流量。
[0057] 计量单元可包括或连接到含有还原剂的贮存器。
[0058] 优选地,还原剂能借助计量单元的喷嘴注入到排气入口中。
[0059] 取决于阀的开度、排气后处理系统中的压力和温度,可以确定质量流量。
[0060] 法规要求在SCR反应器下游或在涡轮增压器下游以g/kWh为单位测量的一定NOx值,该涡轮增压器由排气后处理系统,特别是在船舶的烟囱下游进行馈送。为了获得正确量的NOx,必须知道SCR反应器上游的NOx量并适当地加入还原剂。
[0061] 待计量的量取决于排气的质量流量、发动机负荷和以ppm/m3为单位测量的进入后处理系统的排气的NOx的相对含量。
[0062] 可以根据模型或根据内燃发动机的当前运行条件的经验图来测量和/或确定相对NOx含量。
[0063] 模型或映射图可以存储在控制单元中,或者可以由控制单元使用。
[0064] 测量的NOx含量与法规给出的限制之间的差异决定了待计量的还原剂的量。
[0065] 在有利的实施方式中,排气壳体包括至少一组阀翼片,优选地包括具有至少一组阀翼片的至少一个阀。排气壳体还可包括至少一个传感器,用于测量该组阀翼片中的至少一个阀翼片的角位置。
[0066] 优选地,该组阀翼片布置在SCR反应器的下游。
[0067] 有利地,排气壳体包括优选地布置在SCR反应器下游的至少一组阀翼片,其中该组阀翼片优选地通过连接器彼此连接。优选地,翼片连接,使得所有阀翼片都具有相同的角位置。
[0068] 翼片执行耦合运动,优选地每次都具有相同的开度。因此,使通过所有翼片的流动均匀分布。
[0069] 传感器仅需要检测其中一个翼片的开度以确定阀的开度。
[0070] 在有益的实施方式中,排气壳体包括预张紧阀,特别是至少一个阀翼片,其中阀翼片例如通过弹簧(特别是扭转弹簧)被预张紧。
[0071] 因此,防止阀由于流动湍流而摇晃或振动(flattering),并且开度是对流过排气壳体的排气量的可靠措施。
[0072] 测量装置可包括传感器。
[0073] 传感器可检测阀的两个元件之间的距离,优选地检测两个闭合元件之间的距离。传感器还可以检测阀闭合元件的打开角度。传感器还可以检测阀致动元件相对于固定阀元件的距离或角度。
[0074] 传感器可以布置在排气壳体内或者可以布置在外部。传感器可检测外部元件例如实质上布置在框架外部的翼片旋转轴的第二部分的位置。因此,测量装置和/或传感器可以布置在冷区域中,并且测量不会受到排气的干扰。
[0075] 传感器可以是光学传感器、声学传感器、磁传感器电磁传感器
[0076] 测量装置可以包括视频装置和用于分析视频信号的评估单元。
[0077] 排气壳体可包括至少一个阀翼片和用于测量至少一个阀翼片的动量的传感器。特别是,可测量由预张紧阀的弹簧力引起的动量。动量与阀上的动态压力相关,因此与开度相关。因此,用于测量动量的传感器也可以被视为用于测量开度的传感器。
[0078] 流速可以从动量的测量结果推导出来。
[0079] 优选地,排气壳体的至少一个阀包括至少一个阀翼片,并且至少一个阀翼片由于重力而闭合。
[0080] 阀翼片因此不需要强力的致动系统。完全闭合运动或闭合运动的至少相关部分由翼片的重量引起。
[0081] 阀可以连接到致动系统以提供完全闭合,尤其是因为排气后处理系统可能不会始终保持完美定向的位置。
[0082] 在理想的位置中,例如当安装有排气壳体的船舶位于港口中时,排气壳体可以定向,使得翼片处于完全闭合位置而没有任何气体压力并且翼片仅在有排气压力时打开。
[0083] 然而,当船舶在途中或当船舶未被最佳地加载时,排气壳体的定向可能偏离最佳定向。
[0084] 在这种情况下,恢复力的方向可以变化,并且阀翼片的开度不仅可以受到由于气流引起的压力的影响,还可以受到阀相对于重力的定向的影响。
[0085] 因此,在该系统的优选实施方式中,排气壳体或大型船舶发动机包括测量装置,用于确定阀相对于重力矢量方向的空间定向。
[0086] 特别是,测量装置可以确定阀元件的当前定向相对于重力矢量的偏差,该阀元件固定地连接到排气壳体或发动机(例如阀翼片的闭合面)。
[0087] 测量装置可以是陀螺仪
[0088] 为了计算由气体压力引起的开启力,不仅要考虑阀的开度,还要考虑其相对于重力传感器的位置,因为开度可能不仅仅受气体的影响。
[0089] 控制单元可以使用空间取向的测量值来校正排气流速的计算和/或校正质量流量的计算。
[0090] 该目的还通过一种用于将阀安装在排气壳体中的方法来实现,该方法包括以下步骤:
[0091] -将之前描述的阀定位在排气壳体中;
[0092] -定位所述阀的至少一个翼片旋转轴的第一部分,使得所述翼片旋转轴的第二部分能经由所述排气壳体的结构元件的开口与所述第一部分连接;
[0093] -将所述翼片旋转轴的所述第一部分与所述翼片旋转轴的所述第二部分连接。
[0094] 这样,可以很容易地安装所述阀。
[0095] 启动元件可以连接到至少一个翼片旋转轴。优选地,所有翼片旋转轴仅由一个启动元件启动,该动作通过连杆传递,使得所有翼片同时打开和闭合。
[0096] 如前所述,排气壳体可具有用于内燃发动机的排气的至少一个壳体入口和用于排气的至少一个壳体出口。壳体可包括排气歧管和第一排气处理区域。排气歧管可包括至少一个壳体入口和至少一个歧管出口,用于将排气引导到第一排气处理区域。第一排气处理区域可包括第一管道和第二管道。第一排气处理区段可布置在第一管道中,并且第二排气处理区段可布置在第二管道中。第一排气处理区域还可包括分叉,用于将排气分成用于第一管道的第一部分和用于第二管道的第二部分。分叉可布置在第一管道和第二管道的上游。
[0097] 第一管道可包括主要流动收缩部,使得第一管道和第二管道的流动分布被优化。
[0098] 在正常操作条件下,在没有流动收缩部的情况下,进入一个排气处理区段的流量可能比进入另一个排气处理区段的流量更大。这尤其导致不对称排气壳体对于特定催化部分的寿命缩短。
[0099] 由于流动收缩部,进入第一排气处理区段的流量减少,而进入第二排气处理区段的流量增加。由此,可以优化第一排气处理区段和第二排气处理区段之间的流动分布。例如,在一个实施方式中,流动收缩部可布置成使得进入第一催化部分和第二催化部分中的流量基本相等。
[0100] 一个或所有排气处理区段可以是催化部分。催化部分包括用于选择性催化反应(SCR)的催化剂。在替代实施方式中,排气处理区段可在选择性非催化反应(SNCR)中处理排气。催化部分可包括一个或多个层。这些层可以是标准的且可单独更换的部件。
[0101] 第一管道和第二管道可以平行布置。“平行”应理解为将排气分成两股流。在特定实施方式中,第一管道和第二管道至少部分地基本上沿着相同方向引导流体。在其他实施方式中,第一管道和第二管道沿相反方向引导流体。
[0102] 排气处理区域可包括分离区域或分隔部分或分叉,用于将排气分成用于第一管道的第一部分和用于第二管道的第二部分。
[0103] 分叉可将排气分成两个、三个或更多个部分。第一管道和第二管道优选地适于分别引导排气。
[0104] 第二管道的入口可布置在第一管道的入口的上游。在这种排气壳体中,引导流量分配是特别有利的,因为流动倾向于集中在下游管道中。在这些管道中,由于较大的流速,催化元素消耗得更快。
[0105] 在一个实施方式中,排气第一管道和第二管道可形成为Z型或U型歧管。第一管道和第二管道可在它们各自的端部处合并。替代地,第一管道和第二管道可以通向分离的排气壳体出口。
[0106] 流动收缩部可沿着第一管道布置在第一管道的入口处,或者布置在第一管道的出口处。在优选实施方式中,流动收缩部布置在第一管道的入口处。由于流动收缩部之后的压力下降,第一排气处理区段中的压力降低。
[0107] 排气歧管可另外包括旁路。可以用一个或多个旁通阀打开和关闭旁路。旁通阀可布置在排气歧管的出口处。旁路绕过排气处理区段。因此,排气直接从排气歧管入口引导到排气壳体出口。这允许排气歧管的节能配置。
[0108] 控制器可以配置成控制阀,使得在第一阀配置中,排气被引导通过第一排气处理区段和第二排气处理区段,并且在第二阀配置中,排气被引导通过旁路。
[0109] 第一管道和/或第二管道可包括管道出口阀。因此,可以仅操作选定的管道。例如,如果一个催化部分中的催化元素有缺陷,则可以封闭包括该催化部分的管道。
[0110] 此外,排气歧管可包括控制器,该控制器被配置成在旁路打开时关闭管道出口阀。因此,可以防止在旁路打开时回流到第一管道和/或第二管道中。
[0111] 排气歧管可包括歧管出口阀。歧管出口阀可布置成使得当歧管出口阀关闭时可以阻挡流入排气处理区域或流入第一管道和第二管道中的一者或两者的流动。替代地,第一管道和/或第二管道可包括单独的入口阀。
[0112] 在一个实施方式中,排气歧管包括多个入口。排气歧管还可包括多个出口。在优选实施方式中,排气歧管包括用于内燃发动机的每个汽缸的至少一个入口。
[0113] 排气处理区域可包括在第一管道和第二管道下游的排气收集室。第一管道和第二管道可以将排气引导到排气收集室。至少一个排气歧管出口可布置在排气收集室中。排气收集室允许在处理排气之后混合排气。
[0114] 每个催化部分均可包括至少一种催化元素。催化元素可以是可替换的。催化部分和/或催化元素可以是标准组分和/或可具有相同的尺寸。因此,单个催化部分和/或催化元素的替换特别简单。催化元素可以是催化层。
[0115] 在一个实施方式中,第一催化部分和第二催化部分可包括两种或三种或更多种催化元素。优选地,两个催化部分包括两种或三种或更多种催化元素。
[0116] 在一个实施方式中,流动收缩部由以下中的至少一个形成:挡板、多孔板、阀(特别是板阀)、一个或多个翼片和第一管道的横截面的收缩部。在一个实施方式中,流动收缩部由板形成,该板覆盖第一管道的横截面的一部分。
[0117] 多孔板是优选的实施方式。多孔板特别简单且易于制造。此外,改造(即将多孔板添加到现有的排气歧管)是特别简单的。
[0118] 如本文所使用的,多孔板是具有一个或多个穿孔的板,流体可以流过该穿孔。穿孔可以是圆形、椭圆形、正方形、三角形或任何其他合适的形状。在优选实施方式中,穿孔是规则的并且均匀地分布在多孔板上。在一个实施方式中,穿孔可以由细长狭缝形成。在替代实施方式中,多孔板可包括仅一个孔。
[0119] 在一个实施方式中,流动收缩部是可调节的。因此,可以将流量收缩部调节到当前流体流并在任何通过率下平衡所述流。特别是,流量收缩部可以是可变的多孔板。
[0120] 多孔板可以是可变的,例如通过将两个多孔板布置在彼此之上而可变。其中一个多孔板可以相对于另一个多孔板移动以封闭一些或所有穿孔。可以例如通过马达主动地致动多孔板。替代地,可以例如通过用弹簧连接到多孔板,被动地致动多孔板。因此,如果压力增加,则多孔板进一步打开。
[0121] 如本文所使用的,挡板是用于重新引导流体流动方向的板。
[0122] 在一个实施方式中,设计流动收缩部使得引入湍流。可以通过相对于第一管道的横截面改变穿孔的尺寸来引入湍流。紧接在收缩部之前的第一管道的横截面与流动收缩部处的横截面之间的优选比率在5%和60%之间,进一步优选地在10%和40%之间。
[0123] 流动收缩部的尺寸(即,最小流动横截面的面积)也可以相对于通过排气歧管的质量流量来选择。排气壳体可包括接口,以接收关于来自发动机的排气的质量流量的信息。另外或替代地,排气歧管可包括流量传感器。流量传感器可定位在排气歧管的入口和/或一个或多个或所有管道中。根据该信息,可以调节流动收缩部。
[0124] 在一个实施方式中,流动收缩部是多孔板,其垂直于预期的流动方向布置。这是主要流动收缩部的特别简单的布置。
[0125] 第一排气处理区段可具有第一容量,并且第二排气处理区段可具有第二容量。可以设计流动收缩部,使得通过第一管道的体积流除以通过第二管道的体积流的比率对应于催化部分的容量之比。因此,每个排气处理区段均以相同的速率耗尽。优选地,第一催化部分和第二催化部分具有相同的容量。
[0126] 在一个实施方式中,设计主要流动收缩部,使得通过第一排气处理区段和第二排气处理区段的通过率基本相等。结果,排气均匀分布,从而提高了催化反应的效率。
[0127] 在一个实施方式中,第一排气处理区段和第二排气处理区段具有基本相等的通过量。通过率由每个排气处理区段的尺寸和材料特性以及相应催化部分中催化元素的数量来定义。
[0128] 在优选实施方式中,排气壳体包括第二排气处理区域。第一排气处理区域适于处理排气的一部分,并且第二排气处理区域适于处理排气的另一部分。第二排气处理区域包括第三管道和第四管道。此外,第二排气处理区域包括在第三管道和第四管道上游的分叉,用于将排气分成用于第三管道的第三部分和用于第四管道的第四部分。第三排气处理区段和第四排气处理区段分别布置在第三管道和第四管道中。二次流动收缩部布置在第三管道中,使得第三管道和第四管道的流量通过率被优化。
[0129] 因此,可以增加排气歧管的容量。另外,第二排气处理区域允许催化部分的紧凑结构。此外,平衡第三动作和第四动作之间的流动。
[0130] 通常,第三管道可以与第一管道类似地构造。关于第一管道提到的所有特征和特定实施方式也适用于第三管道。这同样适用于第四管道和第二管道。
[0131] 在优选实施方式中,第一排气处理区域和第二排气处理区域彼此对称布置。优选地,第一排气处理区域和第二排气处理区域是平面对称的。第一排气处理区域和第二排气处理区域可具有相同的容量。附图说明
[0132] 借助附图进一步描述了本发明的实施方式。图中示出了:
[0133] 图1示出了根据本发明的阀的示意图;
[0134] 图2示出了图1的阀的立体图;
[0135] 图3示出了其中布置有阀1的排气壳体2;
[0136] 图4示出了穿过图3的排气壳体2的剖视图;
[0137] 图5示出了穿过根据图4的排气壳体的横截面。

具体实施方式

[0138] 图1示出了阀1的示意图。阀1包括框架3,框架3至少具有第一侧面元件4和第二侧面元件5。在侧面元件4、5之间布置有四个翼片6。每个翼片6通过翼片旋转轴7可旋转地定位在侧面元件4、5中。翼片旋转轴7实现了翼片围绕翼片旋转轴7的旋转运动。通过围绕翼片旋转轴7的转动,翼片可以打开或闭合,使得阀被打开或闭合。90°的转动角度导致翼片6在阀1中的完全打开位置。翼片旋转轴7包括布置在框架3内的第一部分7a(以实线示出)以及布置在框架3外的第二部分7b。以虚线描绘第二部分7b。通过具有分离的翼片旋转轴7,框架3可以安装在排气壳体内并且翼片旋转轴7可以在之后连接。这导致最大程度地利用阀的空间并且易于安装的可能性。每个翼片旋转轴7均由启动元件8致动。启动元件8可以是电动马达并且布置在距第一侧面元件4为10cm的距离D处。距离D被定义为侧面元件4的外边缘与启动元件8或连杆10之间的距离(参见图3)。在距离D,布置有排气壳体2的结构元件9a(参见图3),翼片旋转轴7的第二部分7b布置在其中。出于该目的,排气壳体2的结构元件包括翼片旋转轴7的第二部分7b可以延伸穿过的开口。翼片6具有80cm的长度Lfl,翼片旋转轴7具有1m的长度Lr。
[0139] 图2示出了图1中的阀的立体图。不同于图1中的阀1,图2中的阀1仅具有由连杆10连接到翼片旋转轴7的一个启动元件8。这导致更具成本效益的启动机构。
[0140] 图3示出了其中布置有阀1的排气壳体2。阀1布置在壁段9的结构板中。结构板包括结构元件9a(参见图1和图4)。通常,在一个排气壳体2中存在至少七个阀1,以能够控制排气流通过右侧流过排气壳体2。
[0141] 图4示出了穿过图3的排气壳体2的剖视图。阀1安装在排气壳体2的结构板中。阀1对应于图2中示出的阀。
[0142] 图5示出了穿过根据图3的排气壳体的横截面。排气壳体2包括排气歧管10,五个排气管线将来自内燃发动机的阀的排气引导到排气歧管10中。排气歧管10通过三个阀1与排气壳体2的排气处理区域11分开。在排气处理区域11内存在四个SCR反应器元件12。通过打开或闭合将排气歧管10与排气处理区域11分开的三个阀1,排气可以被引导以完全不通过任何SCR反应器元件12或部分地通过SCR反应器元件12或通过所有SCR反应器元件12。四个附加阀1a可以是根据本发明的阀,但可以是简单的被动阀(诸如止回阀)。
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