[发明专利]用于将液体注入废气流的装置和废气后处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于将液体注入废气流的装置和一种按照权利要求8的前序部分所述的废气后处理系统。

背景技术

在利用重油运行的内燃机中存在下述特殊性：所使用的燃料，即重油具有高的含硫量。硫氧化物能够与废气的其它成分发生反应并导致沉积，所述沉积影响废气净化的效率。

从DE102004027593A1中已知一种包括废气涡轮增压系统和废气净化系统的内燃机。废气涡轮增压系统设计为单级式废气涡轮增压系统或二级式废气涡轮增压系统。废气净化系统包括SCR-催化器，该SCR-催化器在单级式废气涡轮增压系统中或者定位在废气涡轮增压机的涡轮的下游或者废气涡轮增压机的涡轮的上游。在二级式废气涡轮增压系统中，SCR-催化器定位在高压废气涡轮增压机的高压涡轮与低压废气涡轮增压机的低压涡轮之间。

SCR-催化器使用氨作为还原剂。在从现有技术已知的废气后处理系统中，在SCR-催化器的上游将含水的尿素溶液注入废气内，其中含水的尿素溶液在废气流中分解或汽化成水蒸汽、二氧化碳和氨。

优选利用雾化喷嘴把尿素溶液注入废气流内，所述雾化喷嘴可以设计成单组分喷嘴和双组分喷嘴。从DE102009005528A1中已知一种设计成双组分喷嘴的雾化喷嘴，所述雾化喷嘴用于通过压缩空气将液体注入废气后处理系统的废气流中。待雾化在废气流中的液体以及压缩空气在从双组分喷嘴排出时立即混合，待雾化的液体和压缩空气在双组分喷嘴内部被分开地引导。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是，提供一种新型的、用于将液体注入到废气流中的装置和一种废气后处理系统。该目的通过按照权利要求1所述的装置来实现。按照本发明，所述或每个雾化喷嘴包括喷嘴基体、喷嘴气阀和喷嘴芯，它们设计成回转件，其中通过喷嘴基体，相应的雾化喷嘴可以与喷嘴喷管连接，并且其中喷嘴气阀与喷嘴芯被接纳和保持在喷嘴基体内。按照本发明的装置的所述或每个雾化喷嘴具有简单的结构。所述或每个雾化喷嘴只需有三个回转件，即喷嘴基体、喷嘴气阀和喷嘴芯，由此能够较低地保持用于所述或每个雾化喷嘴以及进而按照本发明的装置的制造成本。相应的雾化喷嘴的喷嘴基体用于使相应的雾化喷嘴与喷嘴喷管连接，其中喷嘴喷管用于沿朝着相应的雾化喷嘴方向分开地输送待雾化的液体和压缩空气。喷嘴气阀和喷嘴芯被接纳或保持在喷嘴基体内，其中所述喷嘴气阀和喷嘴芯分开地引导待雾化的液体和压缩空气，因此，待雾化的液体与压缩空气可以在从雾化喷嘴排出的时候或排出之后才立即混合。

优选地，相应的雾化喷嘴的喷嘴基体具有用于连接喷嘴喷管的第一部段，其中在喷嘴基体的该第一部段上面形成用于液体的中心输送孔和多个--即第一数量的--用于压缩空气的侧向输送孔，所述输送孔与喷嘴喷管内对应的通道相通。此外，相应的雾化喷嘴的喷嘴基体具有用于接纳喷嘴气阀和喷嘴芯的第二部段，其中在喷嘴基体的第二部段上形成了一与用于液体的中心输送孔相通的、用于液体的中心排出孔以及多个--即第二数量的--与用于压缩空气的侧向输送孔相通的、用于压缩空气的侧向排出孔，其中用于压缩空气的侧向排出孔的第二数量大于用于压缩空气的侧向输送孔的第一数量。所述或每个雾化喷嘴的这种结构保证了通过压缩空气有效地冷却相应雾化喷嘴，从而可以避免相应雾化喷嘴过热。

优选地，喷嘴芯限定了与喷嘴基体的中心液体排出孔相通的液体流动结构，其中在形成与喷嘴基体的侧向压缩空气排出孔相通的压缩空气流动结构的情况下，喷嘴气阀分段地同心地包围喷嘴芯。这样实现了特别容易地使喷嘴气阀和喷嘴芯连接在喷嘴基体上。

按照一种有利的改进方案，喷嘴芯在出口侧的端部处相对于喷嘴气阀如此伸出，即沿液体的流动方向看，压缩空气的排出口位于液体的排出口的上游。喷嘴芯优选具有多个沿其圆周方向倾斜的扭转槽，通过所述扭转槽可以引导压缩空气并为其加载扭转加速度。

所述两个特征，即喷嘴芯相对于喷嘴气阀伸出以及喷嘴芯内的扭转槽，优选以彼此组合的方式使用，其中由此当对压缩空气需求较小时，可以保证待雾化的液体在废气流中精细地雾化。通过减小压缩空气需求可以降低运行成本。

在权利要求8中定义了废气后处理系统。

附图说明

由从属权利要求和下文的说明得到本发明的优选的改进方案。借助于附图，但不局限于附图对本发明的实施例进行更详细的说明。附图示出：

图1示出了按照本发明的用于将液体注入废气流内的装置的、在所述装置的雾化喷嘴的区域的剖视图；

图2a至2b示出了雾化喷嘴的喷嘴基体的不同视图；

图3a至3b示出了雾化喷嘴的喷嘴气阀的不同视图；和