[发明专利]使用涡轮增压器将空气供给到减排装置的方法和设备

说明书

技术领域

本公开总体上涉及一种减排装置。

背景技术

减排装置用于处理多种排气的排放物。例如，已有减排装置用于除去排气颗粒物质、NOx(即，氮氧化物)、碳氢化合物以及一氧化碳。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种设备，包括内燃机、减排装置和涡轮增压器。减排装置在流体上连接到发动机，以从发动机接收排气。涡轮增压器包括空气压缩机，空气压缩机在流体上连接到发动机，以将增压空气供给到发动机，并且空气压缩机经由不包括发动机的任何燃烧部分的流路在流体上连接到减排装置，以将增压空气供给到减排装置。本发明还公开了一种相关的方法。

根据本公开的另一方面，一种设备包括：减排部件；回热器，其构造成产生用于减排部件再生的热量；以及涡轮增压器，其包括空气压缩机，空气压缩机经由不包括任何发动机燃烧部分的流路在流体上连接到回热器，以将增压空气供给到回热器。

通过下面的描述和附图，本公开的上述及其他特征将变得明显。

附图说明

图1是一个简化框图，示出了使用涡轮增压器将增压空气供给到发动机和减排装置；

图2是减排装置的第一实施方式的简化框图；以及

图3是减排装置的第二实施方式的简化框图。

具体实施方式

虽然本公开的原理适于多种变型和替代形式，但在附图中还是以示例方式示出了一些具体的示例性实施方式，并且将在这里对其进行详细描述。然而应当理解，这并不是意图将本公开限制于所公开的特定形式，相反，本发明覆盖了落入所附权利要求限定的本发明精神和范围内的所有变型、等同方式以及替代方式。

参照图1，示出的设备10包括用于将增压空气供给到内燃机14(例如，柴油发动机)和减排装置16的涡轮增压器12，减排装置16构造为从发动机14的排气(图中的标记“EG”)中去除排放物。发动机14在其燃烧部分中将从燃料供给装置18接收的燃料与从涡轮增压器12接收的增压空气进行燃烧，从而产生用于操作涡轮增压器12的排气。减排装置16将从燃料供给装置18接收的燃料与从涡轮增压器12接收的增压空气进行燃烧，以去除排气排放物。

涡轮增压器12包括涡轮机20和通过涡轮机20操作的空气压缩机22。涡轮机20的排气入口24在流体上连接到发动机14的排气出口26，以从其接收排气。排气流过涡轮机20，以使涡轮机20操作空气压缩机22。然后，排气通过排气出口28排出涡轮机20，从而流到减排装置16的排气入口30，其中减排装置16的排气入口30经由排气管线31在流体上连接到涡轮机20的排气出口28。经过减排装置16的处理后，排气通过减排装置16的排气出口32排出减排装置16。

空气压缩机22以机械方式耦联到涡轮机20，因此响应穿过涡轮机20的排气流动而被操作。空气压缩机22的操作使空气(如未增压空气，例如周围空气)通过空气过滤器34进入空气压缩机22的空气入口36。空气压缩机22对空气增压，并通过空气出口38将增压空气排入空气供给管线40。

空气供给管线40中的增压空气流在汇合部42处被分为发动机气流和装置气流。发动机气流经由连接汇合部42与发动机空气入口44的发动机空气管线45从汇合部42流到发动机14的空气入口44。发动机空气管线45中的中间冷却器46在发动机空气流进入发动机14之前将其冷却。因此空气供给管线40和发动器空气管线45协作限定出用于将增压空气从涡轮增压器12导向发动机14的流路。

装置气流经由连接汇合部42与装置空气入口48的装置空气管线50从汇合部42流到减排装置16的空气入口48。装置空气管线50中的空气阀52可被操作以控制增压空气从空气压缩机22到减排装置16的流动，并且因此控制增压空气从空气压缩机22到发动机14的流动。因此空气供给管线40和装置空气管线50协作以限定出用于将增压空气从涡轮增压器12导向减排装置16的流路。这个流路不包括发动机14的任何燃烧部分53(例如，任何发动机燃烧室)，因此供给到减排装置16的增压空气没有在发动机14中与燃料发生燃烧。

空气阀52可以采用多种形式。在一些示例中，空气阀52可以是比例阀(例如蝶形阀)。在其它示例中，空气阀52可以是与装置空气管线50中的气流计量孔结合使用的开/关断流阀(例如电磁阀)。