用于廢氣后處理系統(tǒng)的催化劑載體模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及廢氣后處理系統(tǒng)。更具體地，本實用新型涉及一種用于催化轉(zhuǎn)換器的催化劑載體，且能夠應(yīng)用于廢氣后處理系統(tǒng)的過濾器。
【背景技術(shù)】
[0002]從內(nèi)燃機排出的廢氣可能包含諸如氮氧化物(NOx)、碳氫化合物、一氧化碳、顆粒物和/或類似物等物質(zhì)，這些廢氣物質(zhì)可能對環(huán)境不利。多年以來，內(nèi)燃機行業(yè)一直致力于在廢氣排入大氣前降低廢氣中可能存在的不利物質(zhì)。這已經(jīng)通過改善燃燒過程或/和通過處理廢氣以及顆粒物得以實現(xiàn)。廢氣可以通過適合的氧化催化劑和/或通過選擇性催化還原(SCR)處理，而顆粒物可以使用氧化催化劑和/或者過濾器來處理。
[0003]廢氣處理系統(tǒng)可能包括圍繞內(nèi)流管道很大一部分的平面載體，且該平面載體需要承受廢氣流產(chǎn)生的強壓。在某些情況下，該平面載體需要承受高振動。這種壓力或者高振動可使載體滑動離開罩或者從罩上扯下載體并且使載體滑出。美國公開文獻N0.2009/065296示出一種包括消音器和催化劑罩的固定裝置。消音器具有至少一個隔板，催化劑罩集成在該隔板上。至少一個塊經(jīng)配置以防止載體滑到廢氣終端，并且在消音器的隔板或內(nèi)壁上形成有阻擋器以防止載體滑到進氣終端。固定裝置改善了用于將催化劑罩設(shè)置在消音器中的載體固定能力。然而，如果在殼體或模塊中包括多個催化轉(zhuǎn)換器，尤其是在與大型電力系統(tǒng)相關(guān)的排氣系統(tǒng)中，單個催化轉(zhuǎn)換器的拆除和更換可能是復(fù)雜的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種用于廢氣后處理系統(tǒng)中的催化劑載體模塊，可以減少催化劑載體模塊的運動。
[0005]根據(jù)本實用新型，所述用于廢氣后處理系統(tǒng)的催化劑載體模塊包括外包壁、內(nèi)包壁、第一桿、第二桿、第一載體元件、第二載體元件以及中心構(gòu)件;所述外包壁限定第一端、第二端、內(nèi)表面以及中心線;所述內(nèi)包壁限定第一端、第二端、內(nèi)表面、外表面以及中心線，且內(nèi)包壁的中心線與外包壁的中心線對準;所述第一桿包括第一桿端、第二桿端以及中心桿部，所述第一桿的第一桿端和第二桿端中的每一個都連接到外包壁的內(nèi)表面的一部分，其中第一桿的中心桿部與外包壁的中心線對準，內(nèi)包壁的第一端和外包壁的第一端與第一桿接合;所述第二桿包括第一桿端、第二桿端以及中心桿部，所述第二桿的第一桿端和第二桿端中的每一個都連接到外包壁的內(nèi)表面的一部分，其中第二桿的中心桿部與外包壁的中心線對準，內(nèi)包壁的第二端和外包壁的第二端與第二桿接合;所述第一載體元件被約束在內(nèi)包壁的內(nèi)表面以及內(nèi)包壁每一端上的第一桿和第二桿內(nèi)；所述第二載體元件位于由內(nèi)包壁的外表面和外包壁的內(nèi)表面限定的空間內(nèi)，且第二載體元件在內(nèi)包壁和外包壁的兩端處由第一桿和第二桿約束;所述中心構(gòu)件沿著內(nèi)包壁的中心線延伸，且所述中心構(gòu)件包括第一端和第二端，中心構(gòu)件的第一端附接到第一桿的中心桿部，并且中心構(gòu)件的第二端附接到第二桿的中心桿部。
[0006]本實用新型將第一載體元件和第二載體元件采用同心結(jié)構(gòu)布設(shè)，有助于使得第一載體元件和第二載體元件的運動和重量最小。中心構(gòu)件的添加也有助于使得第一載體元件和第二載體元件的運動最小。此外，在外包壁處加固第一桿和第二桿可以為催化劑載體模塊提供結(jié)構(gòu)強度，并且限制催化劑載體模塊的軸向運動以防止發(fā)生撕裂。
【附圖說明】
[0007]圖1為具有廢氣后處理系統(tǒng)的發(fā)動機的示意圖；
[0008]圖2為圖1所示的廢氣后處理系統(tǒng)的催化劑載體模塊的透視圖，其中移除了載體元件以圖解示出包壁和桿的催化劑載體模塊；
[0009]圖3為圖2所示的催化劑載體模塊的透視圖，用于圖解示出包壁和桿的催化劑載體豐旲塊;
[0010]圖4為圖2所示的催化劑載體模塊的透視圖，其中載體元件位于催化劑載體模塊中；
[0011]圖5為沿圖4所示的剖面線5-5的催化劑載體模塊的剖視圖，使得中心構(gòu)件和載體元件是可視的。
【具體實施方式】
[0012]參照圖1，示出了具有廢氣后處理系統(tǒng)102的發(fā)動機100。發(fā)動機100可包括未示出的特征，例如，燃料系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)以及任何其他系統(tǒng)，其中的每一個均可以與內(nèi)燃機技術(shù)相關(guān)且對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是已知的。發(fā)動機100可為燃燒發(fā)動機型(內(nèi)燃燒、渦輪、燃氣、柴油、氣態(tài)燃料、天然氣、丙烷、和/或此類等等)，可為任何尺寸，具有多個氣缸，采取多種配置(“V”、直列、放射狀、和/或此類等等)。發(fā)動機100可用于給機器或其他裝置提供動力，所述機器或其他裝置包括:機車應(yīng)用、高速公路載重汽車或車輛、越野載重汽車或機器、推土設(shè)備、發(fā)電機、航空航天應(yīng)用、船舶應(yīng)用、栗、固定設(shè)備和/或其他本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的由發(fā)動機提供動力的應(yīng)用。發(fā)動機100可包括多個供燃料和充入空氣在其中燃燒的氣缸(未示出)。在發(fā)動機100的氣缸中發(fā)生的這種燃燒導(dǎo)致廢氣的形成。來自氣缸的廢氣可被導(dǎo)向廢氣后處理系統(tǒng)102。
[0013]廢氣后處理系統(tǒng)102可包括第一廢氣導(dǎo)管104、柴油氧化催化劑106、柴油微粒過濾器108、第二廢氣導(dǎo)管110、還原劑供給系統(tǒng)112以及催化轉(zhuǎn)換器114。第一廢氣導(dǎo)管104可限定廢氣流動路徑且可沿著廢氣的流動方向設(shè)置。第一廢氣導(dǎo)管104包括第一入口 116和第一出口 118。第一廢氣導(dǎo)管104的第一入口 116可與多個氣缸中的一個流體連通，使得離開氣缸的廢氣被導(dǎo)入第一廢氣導(dǎo)管104。第一出口 118可與柴油氧化催化劑106流體連通，所述柴油氧化催化劑106接著與柴油微粒過濾器108流體連通。柴油微粒過濾器108可位于柴油氧化催化劑106的下游或催化轉(zhuǎn)換器114的下游。柴油氧化催化劑106和催化轉(zhuǎn)換器114中的每一個均容納催化劑載體模塊120，使得流過第二廢氣導(dǎo)管110的廢氣通過催化劑載體模塊120。
[0014]柴油微粒過濾器108可經(jīng)由第二廢氣導(dǎo)管110與催化轉(zhuǎn)換器114流體連通。第二廢氣導(dǎo)管110可與還原劑供給系統(tǒng)112流體連通。還原劑供給系統(tǒng)112包括還原劑源122，還原劑源122經(jīng)由供給管線126流體地連接到還原劑注射器124。還原劑源122可為烴源。還原劑注射器124用于向第二廢氣導(dǎo)管110中注射還原劑。進一步，第二廢氣導(dǎo)管110位于催化轉(zhuǎn)換器114的上游且與催化轉(zhuǎn)換器114流體連通。
[0015]參照圖2，示出了催化劑載體模塊120的第一側(cè)面，在圖3中示出了催化劑載體模塊120的相對側(cè)面或第二側(cè)面。催化劑載體模塊120包括外包壁200、內(nèi)包壁202、至少一個第一桿204、至少一個第二桿206、第一載體元件(在圖4中示為400)、第二載體元件(在圖4中示為402)以及沿著軸向中心線X-X延伸的中心構(gòu)件208。外包壁200包括第一端210和第二端212。第一端210和第二端212包括中心線X-X，中心線X-X在外包壁200的第一端210和第二端212之間延伸。第一端210和第二端212限定內(nèi)表面214。類似地，內(nèi)包壁202包括第一端216和第二端218。第一端216和第二端218包括中心線X-X，中心線X-X在內(nèi)包壁202的第一端216和第二端218之間延伸。第一端216和第二端218限定內(nèi)表面220和外表面222。進一步，外包壁200和內(nèi)包壁202同心，使得外包壁200的第一端210和內(nèi)包壁202的第一端216共面。類似地，夕卜包壁200的第二端212和內(nèi)包壁202的第二端218可基本上共面。
[0016]進一步，外包壁200和內(nèi)包壁202通過多個第一桿204和多個第二桿206加固在一起。多個第一桿204和多個第二桿206沿外包壁200的直徑方向布設(shè)。多個第一桿204和多個第二桿206用作第一載體元件(在圖4中示為400)