[发明专利]用于容纳后处理块的系统和方法

说明书

一种后处理系统包括后处理模块，该后处理模块具有在第一端与第二端之间延伸的套筒。一个或多个后处理块轴向地插入配置在套筒的第一端的套筒开口中。为了防止后处理块非故意地离开套筒，在套筒的第一端周围配置有作为松配合套环的卡环。该卡环由围绕第一端突出的周向压条约束在套筒上。该卡环可以与安置在第一端附近的挡圈联接。当联接到卡环时，挡圈的一部分部分地跨越套筒开口延伸并堵塞套筒开口，从而防止后处理块离开套筒。

技术领域

本专利公开文本总的涉及用于减少来自燃烧过程的排气中的排放物的后处理系统，更具体地涉及用于保持和更换这种系统中的后处理块(brick)的方法和装置。

背景技术

动力系统如大型内燃发动机燃烧烃基燃料或类似的燃料源以将其中的化学能转化为可用于为相关的机器或应用提供动力的机械能。烃燃料的燃烧可释放或形成若干种副产品或排放物，如氮氧化物(NO_X)、一氧化碳和二氧化碳(CO和CO₂)，以及微粒物质。这些排放物中可向环境释放的某些排放物的数量可能受到政府监管和环境法的限制。相应地，此类动力系统的制造商可将系统配备有后处理系统以在排放物排放到环境之前处理排放物。

该后处理系统可配置在动力系统的排气通道中并且可包括可供排气通过的单元或模块。该模块可包括一个或多个后处理块，后者可化学或物理地改变与其相遇的排气的组分。后处理块的示例包括化学地改变排气的催化剂和可捕集排气的特定成分的过滤器。在一些实施例中，后处理块可通过焊接等永久地固定于该模块。然而，一些类型的后处理块可在使用一端时间后耗尽或去活化，或者可由于它们被使用的条件而损坏，并且需要更换。相应地，在一些后处理系统中，后处理块可以是可移除的。

使用可移除的后处理块且特别是催化剂的系统的示例被记载在美国专利No.7,919,052('052专利)中。'052专利记载了限定出一开口的壳体和配置在所述开口上方的催化剂，所述开口是流动腔室的一部分。为了将催化剂保持在开口上方的适当位置，将棒条安置成跨越催化剂的垂直于流动腔室的一个面。该棒条的一端被锚固在流动腔室的底部并且另一端通过螺栓-螺母组合紧固于壳体上部处的前板。为了移除催化剂，必须既从壳体松开棒条，又从流动通道的底部将棒条解开。此外，螺栓-螺母组合和锚固件可能定向在不同方向上，从而使移除棒条以接近催化剂变得复杂。

发明内容

在一方面，本发明描述一种后处理模块，该后处理模块包括至少一个套筒，该套筒沿套筒轴线在第一端与对向的第二端之间延伸。该套筒还包括配置在第一端的套筒开口和位于第一端附近并围绕套筒轴线径向地突出的压条(bead)。该套筒可被容纳在具有垂直于套筒轴线的平坦面的框架中。当套筒被容纳在框架中时，第一端从平坦面延伸并且压条与平坦面轴向地隔开。一个或多个后处理块可被插入套筒中。后处理块可具有衬底基质(substrate matrix)和配置在衬底基质周围的壳罩(mantle)。为了将后处理块保持在套筒中，卡环(captive ring)可被配置在套筒周围且轴向地定位在平坦面与压条之间。在第一端附近安置有挡圈(retention ring)且该挡圈与卡环联接，使得挡圈的一部分配置在套筒开口的一部分的上方。

在另一方面，本发明描述了一种将后处理块保持在后处理模块中的方法。根据该方法，在后处理模块中设置有套筒并且卡环围绕该套筒的第一端宽松地配置。一个或多个后处理块插入穿过套筒的第一端中的套筒开口。挡圈在第一端附近定位成使得挡圈的一部分堵塞套筒开口的一部分且卡环联接到挡圈。