流體冷卻的噴嘴的制作方法

專利名稱：流體冷卻的噴嘴的制作方法
技術領域：
本發明涉及噴嘴，尤其是流體冷卻的噴嘴，其中所述流體是一種液體反應物，而且一部分反應物作為一種霧化液體反應物被噴入內燃機的廢氣流中。
用以降低內燃機NOx排放物的一種方法是已知的選擇催化降低法(SCR)。例如當SCR用以降低柴油機的NOX排放物時，包括相對于一個或多個選定的發動機運行參數，將一種霧化反應物噴入發動機的廢氣流中，例如當由發動機燃油消耗率、渦輪增壓壓力或NOx廢氣質量流率測定時，所述運行參數可以是廢氣溫度、發動機轉速或發動機負載。這種反應物/廢氣混合物經過一個含有催化劑的反應器，催化劑可以是活性炭或金屬，比如鉑、釩或鎢，它們在反應物存在的情況下能降低NOx的濃度。美國專利申請08/831,209批露了一種這種類型的SCR系統，從而可作為參考文獻。
眾所周知，脲的水溶液是柴油機SCR系統中的一種有效反應物，但其具有一些缺點。脲是強腐蝕性的，其會逐漸浸蝕SCR系統中的機械元件，例如用來將脲混合物噴入廢氣流的噴嘴。當長時間暴露在高溫下，比如處在柴油機廢氣系統中時，脲還會逐漸固化。固化的脲逐漸聚集在噴嘴的狹小通道和孔中。固化的脲會弄臟噴嘴的移動部件并堵塞噴孔，從而使噴嘴不能使用。
而且，如果脲混合物未被充分霧化，在催化反應器中就會形成脲沉積物，它們會影響催化劑的作用，從而會降低SCR系統的效率。使用高噴射壓力是一種解決脲混合物不充分霧化問題的方法，但是高的噴射壓力經常會導致噴嘴噴入廢氣流中的股流的射程過大，而使該股流撞擊在與噴嘴相對的排氣管的內表面。射程過大導致脲混合物的浪費，并縮小了車輛能以降低的NOx排放工作的范圍。類似用于車輛的燃料，只能攜帶一定量的含水脲，而且所攜帶的應該能有效地使車輛的運行范圍最大，并能減少經常填充脲的需要。
另外，含水脲不是一種好的潤滑劑。這種不良特性影響噴嘴中的移動部件，其要求噴嘴的相對運動部件之間具有特定的配合、間隙及容差。
所述噴嘴包括一個閥和一個在關閉位置和開啟位置之間致動該閥的裝置。例如，可用的致動裝置包括一種電磁閥型致動器。暴露在高溫或類似脲的腐蝕性反應物下的閥元件最好由耐腐蝕的材料制成，例如不銹鋼。
所述閥包括一個孔，當閥處于開啟位置時，反應物通過該孔噴出。不考慮閥的狀態(即開或關)，當系統工作時，反應物不斷地循環通過閥，當閥打開時，至少一部分正在循環的反應物被噴出。反應物的循環使閥冷卻并使反應物停留在閥中的時間最小，從而使反應物暴露在高溫及形成脲沉積物的機會最小。因此，例如含水脲能被有效地用于這種噴嘴，而不會出現弄臟和堵塞噴嘴的情況。設置獨立于閥致動裝置的裝置以連續地使反應物循環經過閥，這在下面將要詳細描述。
所述閥最好包括一個閥體，其中具有一個與所述孔連通的細長的柱狀室。一個閥座位于所述室中，圍繞所述孔。一個細長的閥柱塞可滑動地安裝在所述室中。所述柱塞的一端與閥座密封地配合，以關閉所述孔。所述柱塞與致動裝置相連并可在所述關閉位置和開啟位置之間移動，在關閉位置所述柱塞端部與閥座密封地配合，在開啟位置所述柱塞端部從與閥座密封配合處移開以打開孔。
獨立地使流體循環經過閥的裝置包括柱塞的一部分，其鄰近所述柱塞端部設置。該部分的直徑比所述室的直徑小，并在鄰近閥座和孔的閥內部形成一個環行的流體空間或通道。因此，當閥處于開啟位置時，所述環行通道既容許流體循環地經過閥，又容許一部分流體通過閥噴出。
最好是，獨立的流體循環裝置還包括設置在閥體內的一個流體入口和一個流體出口，它們與環形通道連通。流體，比如含水脲反應物由一個容器供給，并通過入口流入閥中，連續地經過環行通道，然后從出口排出，從而冷卻噴嘴。當閥由致動器打開時，閥柱塞移動到開啟位置，一部分流體通過所述孔從所述室中噴出。
為了給噴嘴提供額外的熱保護，最好在閥和熱氣流之間設置一個熱護罩。該熱護罩具有一個和所述孔對準的開口。該開口容許從閥噴出的流體經過熱護罩進入熱氣流。所述熱護罩最好包括一個金屬板和一層位于板和閥之間的絕熱材料。熱護罩開口穿過絕熱材料層和金屬板。
為了改善液體反應物的霧化，特別是在較低的噴射壓力下，最好在閥上安裝一個霧化鉤狀物。所述霧化鉤狀物具有一個端面，其與所述孔隔開一定的距離。從所述孔噴出的液體反應物撞擊在鉤狀物端面上，在那里反應物被進一步霧化。鉤狀物端面的形狀和位置直接影響被噴射的反應物的彌散性能。
本發明的一個目的是提供一種將流體噴入熱氣流的噴嘴。
本發明的另一個目的是提供一種能使用腐蝕性液體，比如含水脲的噴嘴。
本發明的再一個目的是提供一種噴嘴，其中當噴嘴暴露在熱環境下時，含水脲不會固化。
本發明的又一個目的是提供一種噴嘴，其能在較低的噴射壓力下實現液體反應物的良好霧化。
本發明的又一個目的是提供一種噴嘴，其中一部分被噴射的流體還連續地循環經過噴嘴，以冷卻噴嘴。
本發明的又一個目的是提供一種噴嘴，其中流體在噴嘴中停留的時間最少。
本發明的又一個目的是提供一種可用在污染控制系統中的噴嘴，所述系統用于降低內燃機的NOx排放。
從下面的附圖及本發明的詳細描述，可以使這些和其他特點變得顯然。
附圖的簡短描述

圖1表示使用本發明噴嘴的一個污染物排放控制系統的示意圖；圖2表示本發明噴嘴的一個縱向剖面圖3表示本發明噴嘴的閥體的一個側視圖。
在工作中，標號13代表發動機的運行參數，例如廢氣溫度、發動機轉速和燃油流動速度，它們由中央處理裝置8監測。與這些信號和預編的算法響應，中央處理裝置8分別發送控制信號14和15給噴嘴10和泵11，所述控制信號指令泵11使反應物循環，指令噴嘴10將反應物噴射到排氣管4中的廢氣16中，或者停止噴射。所述反應物一噴射到管道中就被霧化，并與廢氣形成一種混合物。該混合物進入含有催化劑的催化反應器5，催化劑可以是活性炭或金屬，比如鉑、釩或鎢，它們在反應物存在的情況下能降低NOX的濃度。廢氣從管道4中排出并進入大氣。
在系統工作過程中，不管噴嘴是否將反應物噴入廢氣16中，反應物7在容器6和噴嘴10之間不停地循環，以冷卻噴嘴并使反應物在噴嘴中的停留時間最少，因此反應物保持為冷的。對于對溫度敏感的反應物，例如含水脲，連續的反應物循環是必需的，當含水脲暴露到300℃～650℃的高溫下時會趨于固化，而發動機排氣系統中的溫度可能就那么高。已經發現將脲混合物保持在140℃以下，最好是5℃～95℃的更低的工作范圍中，以提供一個確保脲固化不會發生的安全范圍是重要的。固化脲，如果容許形成的話，將弄臟噴嘴的移動部件和孔，最終使噴嘴不能使用。在具有全負荷時8克/制動馬力-小時的NOX排放基線的310馬力柴油機的情況中，發現當經過本發明噴嘴的含水脲的循環率在0.5加侖/分鐘～0.75加侖/分鐘之間時，會有效地冷卻含水脲并防止固化。認識到，流速將取決于發動機的尺寸和NOx的量級。本發明的一個優點是可以使用較濃的溶液，即25～35％，因為在整個系統中，溶液不會遇到會引起強烈水解或溶解問題的情況。
圖2表示本發明噴嘴10的優選實施例的剖面圖。如圖所示，噴嘴安裝在一個廢氣管道4上，只有局部被剖開了。噴嘴10包括一個閥體18，其中設有一個細長的柱狀室20。室20與一個孔22連通，所述孔通向管道4中的廢氣。環繞孔22的是一個閥座24，其可以具有任何實際的形狀，但最好是錐形。呈一種細長閥柱塞26形式的一個閥元件可滑動地安裝在室20中。閥柱塞26具有一個端部28，其密封地與閥座24相互配合，如圖2所示，從而切斷孔22與室20的連通。
閥柱塞26可在所述室中在圖2所示的關閉位置和一個開啟位置之間移動，在開啟位置處，端部28從與閥座24相互密封配合的位置移開。在開啟位置，孔22被打開以與室20連通。
室20和閥柱塞26一起提供一個使流體，例如反應物循環通過所述閥的裝置，以便冷卻閥并使反應物在閥中停留的時間最少。所述循環裝置包括一個環行的流體通道30，其形成在室20的較大內徑和閥柱塞26的一部分32的較小外徑之間。該部分32最好設置得鄰近柱塞端部28并靠近閥座24和孔22。使流體通道30鄰近孔設置會使循環流體直接冷卻對熱的負作用最敏感的閥體的其它較熱部分。因此，例如當含水脲與這種被冷卻的閥一起使用時，在室20的任何地方含水脲都不會固化。如果固化的話，脲可能妨礙柱塞26正常落座，或者使柱塞26卡在開啟或關閉位置，和/或者堵塞孔22。但是，通過直接冷卻閥的該區域，就可以避免高溫對反應物、移動部件及閥的孔所造成的不良影響。
如圖2所示，柱塞26還包括一個鄰近閥柱塞部分32設置的導引部分33。導引部分33最好具有一個由許多相交于若干拐角33b的平面33a組成的多邊形橫截面。平面33a提供鄰近室20的流體循環空間，并增強了流體通道30的冷卻功能。所述平面還為形成在或帶入室20中的任何碎屑提供空間，以便用循環流體將其沖到室外。
導引部分33的拐角33b為柱塞26提供了穩定和導引的功能。所述拐角可以緊鄰或與室20的壁輕微接觸，以提供支撐點，所述點導引室中的柱塞，以確保柱塞端28準確落座。
緊位于導引部分33之上的是柱塞26的具有減小圓形橫截面的部分35。減小部分35為流體提供了一個通過入口流入室的環行空間，下面將詳細描述。在減小部分35之上的是一個圓形導引部分37。圓形導引部分37為柱塞26在室20中的滑動提供主要的導引功能。圓形導引部分和所述室之間的容隙足以容許柱塞的相對運動和潤滑，同時仍引導柱塞運動并在柱塞和所述室之間形成一個局部液封。
在閥柱塞和室之間的不同部分所要求的特定容隙通常隨下列因素變化，即工作溫度、工作壓力、反應物的額定流速及循環率、反應物的摩擦學特性及閥柱塞和閥體所選用的材料。優化噴嘴性能所需的容隙最好通過一些現場實驗確定。
冷卻流體通過流體入口34輸送到環行流體通道30。流體入口34設置在閥體18中，與室20連通，而且入口34向外與供給管道9(圖1)連接。最好是，將輸送流體到室20的流體入口設置在一個區域中，該區域離開閥座24并鄰近減小部分25和導引部分33，如圖2所示。如圖所示，將流體入口設置在閥座上游部位使得流體在遇到閥座之前，與閥柱塞接觸很長的距離，從而增強了流體的冷卻功能。流體，例如反應物7在預定的壓力下被泵11泵送到流體入口，然后從入口沿閥柱塞26流入環行流體通道30。
設置一個流體出口36，以將流體從環行流體通道排出。流體出口36設置在閥體18中，與室20連通。如圖2所示，將流體從室20排出的流體出口36最好設置在閥座24區域。流體出口36向外連接到回流管道12(圖1)，從而使流體(例如反應物)從容器6開始循環，經過供給管道9，經過流體入口34，進入環行流體通道30，經過流體出口36，經過回流管道12，然后回到容器6。這種循環使閥體18的關鍵部位保持冷卻，并使流體在噴嘴中的停留時間最小。
如圖2所示，當閥柱塞26從關閉位置移動到開啟位置時，柱塞端部28從與座24密封配合的位置移開。該動作打開孔22并至少使一部分循環流體通過孔噴出并進入排氣管4。為了使孔有效地打開和關閉，設置致動裝置，最好是安裝在閥體18頂部的電磁閥38。電磁閥38具有一個連接到閥柱塞26的銜鐵40。當電磁閥38被激勵時，銜鐵40被向上拉，從而使閥柱塞26在室20中從關閉位置到開啟位置滑動。當采用有效選擇催化降低廢氣流中NOx，需要反應物時，例如，與中央處理裝置8的一個信號14(圖1)響應，電磁閥被激勵，所述信號取決于傳感器的輸入信號13和處理裝置的預編程序。
如圖2所示，通過一個偏壓元件，最好是一個同心地圍繞閥柱塞26設置的盤簧42，使閥柱塞26在關閉位置被偏壓。閥柱塞26具有一個用作下彈簧座的肩部44，靠在該肩部的彈簧能使閥柱塞偏壓。一個上部板46固定到閥體18上，用作上彈簧座，并用作一個擋板以限定閥柱塞的向上行程。
彈簧42位于一個彈簧室48中，該室通過密封件50與室20隔開。密封件50最好由碳加固的Teflon或玻璃加固的Teflon制成，并防止任何腐蝕性反應物進入彈簧室，腐蝕或弄臟彈簧和電磁閥。
如圖所示，噴嘴10通過套筒52安裝在排氣管上，套筒通過焊接件54焊接到所述管道中的一個孔上。閥體18最好具有與套筒52中的內螺紋53配合的外螺紋19，以將噴嘴連接到套筒。為了使套筒和閥體之間的熱傳導最小，外螺紋19不是沿閥體18的圓周連續設置的，而是間斷或不連續的，如圖3所示。最好是，通過使用間斷的螺紋弧使螺紋接觸區域最小，所述弧沿閥體18的圓周設置，所對的角為20°左右，平面區域21設置在各螺紋弧之間。所述平面具有一個橫過平面的尺寸，其比閥體18上螺紋的根直徑小，因此不與套筒52接觸。
在所示結構中，通過在閥體18和廢氣之間插入一個熱護罩56來防止管道中的熱廢氣直接撞擊在閥體上。熱護罩56包括一個外金屬板58和一層熱墊圈60形式的絕緣材料，其插在外金屬板58和閥體18之間。外金屬板58最好由不銹鋼制成，以抵制排氣管中的腐蝕性環境。墊圈60最好由彈性石墨箔材料制成，其低的熱傳導性用來使閥體18與外金屬板58隔熱，減少到噴嘴的傳熱，從而有助于使在閥中循環的流體保持冷卻。
熱護罩56圍繞孔22并具有一個穿過外板和絕熱墊圈的開口62，其容許從噴嘴噴出的液體經過熱護罩進入排氣管。熱護罩具有一個基本平的表面，其最好與液體從噴嘴噴出的方向垂直。
噴嘴的另一種熱保護由一個輻射熱反射器70提供，在圖2中可以看到其邊緣。反射器70最好是一個拋光的鋁圓盤，其具有一個足夠大的外徑，以便圓盤表面70a擋住從排氣管4到正對該排氣管的噴嘴部分的輻射熱。反射器具有一個位于中央的開口72，其圍繞閥體18配合并位于套筒52上方，以將反射器安裝在噴嘴的暴露部分和管道4之間。反射器70由一個擰在閥體18上的螺釘74定位。
需要將噴射壓力保持的較低，以防止從噴嘴噴出的流體射流或股流噴入廢氣流的射程過大，并撞擊在管道的側壁。已經發現30到100psi范圍的噴射壓力可以防止射程過大。對于本發明的噴嘴而言，67psi的噴射壓力最好。
但是，較低的噴射壓力不可能使噴射的流體霧化到有效地催化降低NOx的足夠小的尺寸。為了即幫助管道中的流體彌散和霧化，又合理地維持低的噴射壓力，設置了一個霧化鉤狀物64。本發明的一個優點是不需要第二種霧化流體。
鉤狀物64安裝在閥上，最好是安裝在熱護罩56的金屬板58上，這如圖2所示。鉤狀物最好由不銹鋼制成，以抵抗排氣管中的腐蝕性環境。將鉤狀物安裝在熱護罩上可以使該鉤狀物與閥體18熱隔離。由于鉤狀物延伸到廢氣流中，所以它是熱的，而且由于是金屬，所以易于導熱。但是，由于將鉤狀物安裝在熱護罩上，所以由鉤狀物傳導的熱將被熱墊圈60擋住，而且從鉤狀物到閥體的熱傳導將通過鉤狀物64的這種最佳安裝方式減至最小。
鉤狀物64具有一個端面66，其與孔22相對并隔開一定距離。當閥柱塞26由電磁閥38致動到其開啟位置時，在預定的壓力下從孔22中噴出流體，流體柱將撞擊在端面66上。這種撞擊將使流體進一步霧化。流體的這種彌散特性是端面形狀的一個功能，其被調到廢氣流的一個特定尺寸和形狀，以確保流體的最大彌散和貫穿，而沒有射程過大的現象。
本發明的噴嘴提供了一種用于污染控制系統的元件，所述噴嘴的關鍵閥部件通過循環流體直接冷卻，所述系統容許有效地使用一種腐蝕性、熱敏感的反應物，例如含水脲來降低NOx排放，并因此最大限度地實現更高的燃油效率，而沒有出現不希望的排放物增多的負面影響。
權利要求
1.一種用于將流體輸入熱氣流的噴嘴，包括一個閥；在一個關閉位置和一個開啟位置之間致動所述閥的裝置；所述閥包括一個孔；獨立于所述閥致動裝置的裝置，用于使流體循環通過所述閥，以冷卻所述閥并使流體在所述閥中的停留時間最小，當所述閥被致動到所述開啟位置時，一部分流體通過所述孔被噴射到所述熱氣流中。
2.根據權利要求1所述的噴嘴，還包括一個設置在所述閥和熱氣流之間的熱護罩，所述熱護罩環繞所述孔并具有一個和所述孔對準的貫通開口，該開口容許從所述閥噴出的流體經過熱護罩進入所述熱氣流。
3.根據權利要求2所述的噴嘴，其特征在于所述熱護罩包括一個金屬板和一層位于所述板和所述閥之間的絕熱材料，所述開口穿過所述絕熱材料層和所述金屬板。
4.根據權利要求1所述的噴嘴，其特征在于所述流體是一種液體，所述噴嘴還包括一個安裝在所述閥上的霧化鉤狀物，所述鉤狀物具有一個端面，其與所述孔相對并隔開一定的距離，當所述閥被致動到所述開啟位置時，所述端面用于霧化從所述孔噴出的液體。
5.根據權利要求1所述的噴嘴，其特征在于所述閥包括一個閥體，其中具有一個與所述孔連通的細長的柱狀室；一個閥座，其位于所述室中，圍繞所述孔；一個可滑動地安裝在所述室中的細長的閥柱塞，所述柱塞的一端與所述閥座密封地配合，以關閉所述孔，所述柱塞可在所述關閉位置和開啟位置之間移動，在關閉位置所述端與所述閥座密封地配合，在開啟位置所述端從與所述閥座密封配合處移開以打開所述孔，其中使流體循環經過閥的所述裝置包括所述柱塞的一部分，其鄰近所述端設置，其直徑比所述室的直徑小，從而形成一個環行的流通通道。
6.根據權利要求5所述的噴嘴，其特征在于所述流體循環裝置還包括一個流體入口和一個流體出口，其設置在所述閥體內，與所述環形通道連通；流體流經所述入口，經過所述環形通道和所述出口，從而冷卻所述噴嘴，當所述閥柱塞位于所述開啟位置時，一部分所述流體通過所述孔從所述室中噴出。
7.根據權利要求1所述的噴嘴，其特征在于所述流體是一種液體。
8.根據權利要求7所述的噴嘴，其特征在于所述液體是一種含有脲的水溶液，而且所述熱氣流包括內燃機的廢氣產物。
9.一種流體冷卻噴嘴包括一個閥體，其中具有一個室；一個位于所述閥體中的孔，其位于所述室的第一端；一個閥座，其位于所述室中，圍繞所述孔；一個位于所述室中的閥元件，其密封地與所述閥座配合，以關閉所述孔，所述閥元件可在一個關閉位置和一個開啟位置之間移動，在關閉位置所述閥元件與所述閥座密封地配合，在開啟位置所述閥元件從與所述閥座密封配合處移開以打開所述孔；一個致動器，其安裝到所述閥體并與所述閥元件連接，用于在所述關閉和開啟位置之間移動所述閥元件；一個流體入口和一個流體出口，其通過所述閥體延伸并與所述室連通；所述入口和所述出口提供了一個獨立于所述閥元件的位置的流體通過所述室的流動通道，從而冷卻所述噴嘴，當所述閥元件位于所述開啟位置時，一部分流體被從所述室中通過所述孔釋放。
10.根據權利要求9所述的噴嘴，還包括一個環繞所述孔的熱護罩，所述熱護罩具有一個和所述孔對準的貫通開口，從而容許從所述室流出的流體通過所述熱護罩。
11.根據權利要求10所述的噴嘴，其特征在于所述熱護罩包括一個圍繞所述孔并限定所述開口的金屬板，所述熱護罩還包括一層位于所述板和所述閥體之間的絕熱材料，所述開口穿過所述絕熱材料層。
12.根據權利要求9所述的噴嘴，還包括一個安裝在所述閥體上的霧化鉤狀物，所述鉤狀物具有一個端面，其與所述孔相對并隔開一定的距離，所述端面位于從所述噴嘴通過所述孔釋放的流體的通道上，用于控制所述流體的彌散特性。
13.根據權利要求9所述的噴嘴，其特征在于所述流體出口與所述室相交在鄰近所述閥座的位置。
14.根據權利要求13所述的噴嘴，其特征在于所述流體入口與所述室相交在遠離所述閥座的位置。
15.根據權利要求9所述的噴嘴，其特征在于所述室具有一個具有第一直徑的圓柱形腔，所述閥元件包括一個細長的圓柱形柱塞，該柱塞包括一個第一柱塞部分，其具有一個直徑，該直徑的尺寸容許所述柱塞與所述腔的滑動運動；一個第二柱塞部分，其從所述第一柱塞部分向所述閥座同軸地延伸，其具有一個比所述第一直徑小的直徑，從而在所述室中形成一個鄰近所述閥座的環形流體循環空間，所述流體入口和所述流體出口中的至少一個與所述室相交在所述環形空間；所述第二柱塞部分具有一個同軸設置的座部分，該部分與所述閥座相互配合，所述柱塞可在所述室中在所述關閉位置和所述開啟位置之間滑移，在所述關閉位置，所述座部分與所述閥座密封地配合，以關閉所述孔，在所述開啟位置，所述座部分從與所述閥座密封配合處移開，以打開所述孔。
16.根據權利要求9所述的噴嘴，其特征在于所述閥體和所述閥元件由不銹鋼制成。
17.根據權利要求15所述的噴嘴，還包括一個設置在所述閥體中的偏壓元件，用以將所述柱塞壓到所述關閉位置。
18.根據權利要求17所述的噴嘴，其特征在于所述致動器包括一個電磁閥和裝置，該電磁閥具有一個連接到所述第一柱塞部分的銜鐵，當所述電磁閥被激勵時，所述電磁銜鐵抵抗所述偏壓元件的作用，實現所述柱塞的滑動，從而使所述柱塞在所述室中從所述關閉位置移動到所述開啟位置，當需要從所述室通過所述孔釋放一部分流體時，所述裝置用于激勵所述電磁閥。
19.根據權利要求18所述的噴嘴，其特征在于所述偏壓元件包括一個與所述柱塞同軸設置的盤簧。
20.一種將液體反應物以霧化形式噴入排氣系統的裝置，所述排氣系統具有一個容納熱氣體的排氣管和一個包含一種催化劑的反應器，所述反應器與排氣管連通，所述裝置包括一個容納液體反應物的容器；一個安裝在所述管上的閥，其具有一個孔，該孔在所述閥和管之間提供連通；一個在所述容器和所述閥之間延伸的供給管道，以將液體反應物供給所述閥，用于噴射；一個在所述容器和所述閥之間延伸的回流管道，用于使液體反應物從所述閥流回所述容器；在預定壓力下使液體反應物從所述容器循環通過所述閥的裝置；一個設置在所述閥中的入口，其與所述供給管道連通，所述入口將反應物供給到所述閥的鄰近所述孔的區域；一個設置在所述閥中的出口，其與所述回流管道連通，所述出口使反應物從所述閥的鄰近所述孔的所述區域移走；和在一個開啟位置和一個關閉位置之間致動所述閥的裝置，在開啟位置處所述孔被打開，而且至少一部分循環通過所述閥的液體反應物在所述的預定壓力下通過所述孔被噴入所述管中，在關閉位置處所述孔由所述閥關閉，所述循環裝置提供獨立于所述閥位置的所述液體的循環。
21.根據權利要求20所述的裝置，其特征在于所述閥由不銹鋼制成。
22.根據權利要求20所述的裝置，其特征在于所述預定壓力的范圍在30psi到100psi之間。
23.根據權利要求20所述的裝置，其特征在于所述預定壓力的范圍在60psi到75psi之間。
24.根據權利要求20所述的裝置，其特征在于所述預定壓力為67psi左右。
25.根據權利要求20所述的裝置，還包括一個安裝在所述閥上并圍繞所述孔的熱護罩，所述熱護罩具有一個和液體反應物噴射方向垂直的基本平的表面。
26.根據權利要求20所述的裝置，其特征在于所述液體反應物包括一種脲的水溶液，而且熱氣體包括氮氧化物，這部分反應物與熱氣體混合并進入反應器，其中在反應物和催化劑存在的情況下，氮氧化物被減少。
27.根據權利要求20所述的裝置，還包括一個輻射熱反射器，其具有一個位于所述排氣管和所述噴嘴之間的表面，用以擋住所述排氣管輻射的熱量。
全文摘要
本發明披露了一種將流體送入熱氣流的噴嘴。該噴嘴具有一個閥體,所述閥體具有一個與一個孔連通的細長室。一個閥座圍繞所述孔。一個閥柱塞設置在所述室中,柱塞的一端適于與所述座密封配合。柱塞可在一個開啟和一個關閉位置之間移動以打開和關閉孔。一個流體入口和出口用于通過在鄰近閥座的室的環形流體通道中循環流體來冷卻所述閥。當閥打開時,一部分流體通過孔被排出。柱塞由彈力關閉,由一個致動器移動到開啟位置。噴嘴安裝在排氣管上,與廢氣相通。一個圍繞孔的熱護罩設置在廢氣和閥體之間。一個輻射熱發射器設置在噴嘴的暴露部件和排氣管之間。一個霧化鉤狀物面對所述孔,用以控制被噴射流體的彌散特性。
文檔編號F16K31/06GK1328479SQ99813726
公開日2001年12月26日 申請日期1999年9月27日 優先權日1998年10月1日
發明者R·J·查爾尼克, J·P·迪卡羅, C·J·克納珀, T·C·斯馬德, T·J·塔拉布爾斯基 申請人:阿姆巴克國際公司