[发明专利]具有可拆除模块的用于处理废气流的设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于对来自机动车辆和其它应用的内燃机的废气流进行处理的设备，所述设备包括至少一个可拆除部件。本发明还涉及对用于处理废气流的设备的可拆除部件进行安装的方法。

背景技术

来自柴油发动机的废物可能包含大量有害的有毒气体，如氮氧化物(NOx)、一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物；废物还可能包含颗粒物。从发动机排放的这些气体的量由法律要求进行控制。为了能够去除这些气体，可对其进行处理以使其具有较小的危害性。这将在后处理系统即用于处理废气流的设备中进行。

因此，通常的做法是使废气通过该设备的一个或多个处理室，该设备例如包括催化转化器，在该催化转化器中，有害的有毒气体被转化成具有较小危害性的排放物。对于柴油发动机来说，通过金属纱或金属网或陶瓷过滤器元件将颗粒物从废气流中去除。废气流中的NOx和氧可与在过滤器元件中被捕获的颗粒进行反应以例如形成二氧化碳，二氧化碳然后与其它废气混合。然后，在废气流离开过滤器元件之后但是在其离开消音器单元之前，通过向过滤后的废气流中注入还原剂如尿素溶液，对该废气流进行还原，使剩余的氮氧化物还原为氮气。然后，使经处理的废气流流过另外的催化剂，以将残留的氨从尿素转化为氮和水，氮和水是可接受的废物排放。最终结果是一般将废气中的有毒成分减少90％以上。

在许多应用中，需要将过滤处理元件从设备中拆除，清除存储于过滤器中的残灰并重新装配。其它处理元件可能需要替换或保养，不同的处理元件可能具有不同的保养间隔期。因此，希望能够将单独处理元件中的至少一些拆除，使得这些元件可被单独地保养而无需对废气处理设备进行实质性的拆解。

由此，已知提供了一种用于处理废气流的设备，该设备包括具有至少两个部件的壳体，所述至少两个部件适合于不同形式的废气流处理并设置于壳体内，其中所述部件中的至少一个可从壳体内拆除。所述部件通常通过V型箍带(V-clamp strap)相互连接，V型箍带设置在位于所述部件的邻近相对两端处的凸缘接口处。当V型箍带收紧时，带在所述部件的端部凸缘上径向地收缩，因而凸缘朝向彼此被轴向地拖曳，所述部件径向以及轴向地锁紧在一起。通过拆除端部箍，可将可拆除部件拆除以进行保养或替换。例如在WO 2006/029201和EP 1 235 976中公开了这种设备或类似设备。过滤器、催化转化器等需要拆除以进行替换或保养的频次依赖于多个参数，如所使用的内燃发动机的类型、内燃机运行的频繁程度等，但对于普通重型车辆来说，处理部件中的至少一些需要一年一次或两次或更频繁地拆除。

然而，具有可拆除部件的这类已知设备所具有的一些问题仍然存在。例如，在许多这类已知设备中安装和拆卸可拆除部件仍然相对复杂和繁琐。此外，常常需要将设备设置在车辆中的两个固定点之间，从而部件的所有轴向位移必须在设备自身内以及所述固定附接点之间发生。而且，常常需要在与气流方向基本上垂直的方向上而不是在轴向上对可拆除部件进行拆除。这使得有必要使用复杂和昂贵的伸缩滑动装置或类似物，或有必要仅允许非常小的公差，这也使得对设备进行制造、组装和重新组装昂贵且困难。使用在可拆除部件每端都有一个带箍的两个V型箍带意味着可拆除部件朝向每侧的邻近零件被轴向地拖曳，这只在如果所述邻近零件中至少一个可轴向移动的情况下才可能发生。此外，这些已知的设备常常经受非常高的温度，这将导致显著的热伸长。此外，在可拆除部件与其它零件之间连接中获得充分的密封常常是困难的。此外，许多现有的后处理系统具有相对较大且笨重的缺点，因为目前的趋势是使重型车辆的所有部件尽可能紧凑。

因此，需要一种改良的用于处理废气流的设备，该设备针对现有技术的上述缺点中的至少一些。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供具有至少一个可拆除部件的用于处理废气流的设备，该设备消除了现有技术的上述缺点中的至少一些。此外，本发明的目的还在于提供对这种设备的可拆除处理部件进行安装的方法。

通过根据所附的权利要求书中的设备和方法实现该目的。

根据本发明的第一方面，提供了用于处理废气流的设备，该设备包括：

壳体，至少在入口与出口之间提供固定边界；

设置于所述壳体内的至少两个部件，所述壳体限定顺序穿过部件延伸的内部排气通路，其中，在气体穿过部件流动时进行一个或多个处理；

其中，部件中的至少一个可在与气体流动方向基本上垂直的方向上从壳体的固定边界内被拆除；

第一可释放箍紧装置，将可拆除部件的第一端轴向以及径向地紧固到第一邻近零件；以及