[发明专利]通过流体流相互撞击的流体雾化法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体的雾化法，特别是从喷嘴排出的流体的雾化法。

背景技术

流体的雾化法例如是通过把要雾化的流体与气体混合来实现的。用于雾化法的气体的使用不可避免地将该气体引入到雾化的流体流中，并且在很多实际设备中这种流体的混合是非常不希望有的。关于涉及尿素雾化法的本发明的一方面，雾化法已于之前通过利用压缩空气实施。在此背景下，已发现空气的存在将引起易于堵塞流道的结晶的增长。另一个缺点是大的空气消耗量。

发明内容

本发明的目的是将一种或多种流体雾化，所述流体优选液体，并是一种或多种流体流的形式。这一目的已经通过本发明的各个方案及优选实施例得以达到，通过本发明，一个或多个流体流流动以便产生提供流体的雾化的流体流的撞击。优选地雾化意味着流体流分裂成较小的单元，比如液滴。该流体流在撞击前可以例如具有约为0.1mm的横截面，而流体流之间发生撞击之后产生的液滴具有约为0.01mm的横截面。但是，所述较小和较大值的尺寸都在本发明的范围之内。

流体优选地指液体或气体。然而，根据本发明的实施例也可以用来将固体颗粒分解成较小的颗粒。对于这种实施例，“流体流”可以理解成包括被分解成较小单元的“固体颗粒流”的意思。

本发明第一方面关于对一种或多种流体雾化作用的方法，该方法包括引导增压流体通过每一个都具有定向的一个或多个出口，以便从一个或多个出口排出的流体流在离所述一个或多个出口一段距离处撞击来提供所述流体的雾化。应该注意该措词也覆盖了产生圆锥形并沿顺流方向渐细的流体流以使流体流流经出口撞击的出口。

优选地，一个或多个所述出口连接到包括一个或多个截止阀的流动系统上。

优选地，流体间歇地、以脉动的方式、以连续的方式或其结合的方式通过一个或多个出口。这具有可以容易控制雾化的流体数量的优势。

在一优选实施例中间歇地和/或脉动地引导流体通过所述的一个或多个出口是通过打开和关闭一个或多个截止阀提供的。

流体优选地以同步的方式通过一个或多个出口，因为这样可以确保撞击并产生雾化作用。

优选地，彼此碰撞的流体流具有基本上相等的动能，因为这可以保证不失衡的雾化的流体喷雾。另外，或与之结合，彼此碰撞的流体流优选地具有基本上相等的质量流量和速度。

在本发明的优选实施例中，至少两个流体流在一个平面内从一个或多个出口射出。由于流体流在中心彼此撞击，这可以提供一种有效的雾化作用。

根据本发明的方法可以优选地包括引导增压液体有选择性的通过多个出口的一些或全部，比如四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多出口，用这种方式通过引导流体通过部分或全部出口来改变雾化的流体的数量。由此可以控制雾化的流体的数量。

该一个或多个出口优选地布置成至少提供两个雾化喷雾。至少两个喷雾优选地由所述出口的定向提供，以便其以平行或交叉的方向行进。

在本发明的一个特殊优选实施例中，雾化在内燃机的排气系统中进行，优选的是柴油内燃机或燃气轮机，且在这种情况下被雾化的流体优选为尿素。

尿素的雾化比当尿素以例如流体或较大的液滴等其它形成供应时能产生更好的尿素与废气的混合。该雾化意味着尿素和NOx气体之间的化学反应得以改善，并且排到环境中的NOx气体会因此而减到最小。

本发明的第一方面通过根据本发明第二方面的一个或多个喷嘴有利地实现。

本发明第二方面涉及对一个或多个流体流的雾化的喷嘴，所述喷嘴包括一个入口和一个或多个出口，所述一个或多个出口布置成使从一个或多个出口排出的流体流撞击。应该注意该措词也覆盖了产生圆锥形并沿顺流方向渐细的流体流以便流过出口的流体流撞击的出口。流体流可以从一个或多个流体线供应，且一个或多个流体可以是被增压的。流体流在雾化期间或雾化之后混合是流体流之间撞击的另外目的。

根据优选实施例，喷嘴包括至少两个出口，该两个出口布置成使从其中一个所述出口排出的流体流与从另一个所述出口排出的流体流相撞击。可选择的，喷嘴可以包括至少三个，比如至少四个、比如至少五个出口、比如至少六个出口。

所有出口优选地通过中间流动通道连接到入口上，该中间流体通道分隔并引导流体进入喷嘴到达出口。优选地，中间流体通道以基本上相同的方式引导并分隔流体到达出口。