DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO DE TRATAMIENTO TÉRMICO DE UNA CORRIENTE DE GAS DE ESCAPE.

Dispositivo y procedimiento de tratamiento térmico de una corriente de gas de escape. La presente invención concierne a un dispositivo de tratamiento de una corriente de gas de escape, en el que se debe tratar el gas de escape dentro de un intervalo de temperaturas prefijado. A este fin, se conocen los llamados intercambiadores de calor en los que se conduce el gas de escape a lo largo de una superficie de intercambio de calor que mantiene la corriente de gas de escape a distancia de un medio de intercambio de calor. Debido al contacto del gas de escape con esta superficie de intercambio de calor se influye sobre la temperatura de la corriente de gas de escape. Tales intercambiadores de calor con un medio de intercambio de calor separado son generalmente de construcción muy compleja y, por este motivo, son también difíciles de integrar en un sistema de gas de escape para vehículos automóviles. Además, se ha podido detectar respecto de dispositivos conocidos de tratamiento de gas de escape que estos son parcialmente sensibles a la temperatura, es decir que sólo dentro de un limitado intervalo de temperaturas provocan la conversión deseada de contaminantes contenidos en el gas de escape. El documento EP-A-1 479 883 revela un procedimiento y un dispositivo para la depuración de gases de escape con constituyentes combustibles que contienen NOx y/o tienen forma de partículas o de negro de humo, introduciéndose el gas de escape en un intercambiador de calor de gas de escape y siendo desviado en una zona de desviación dentro del intercambiador de calor de gas de escape, de modo que este gas sale del intercambiador de calor de gas de escape en dirección contraria a la del gas de escape entrante. El gas de escape entrante es calentado aquí por el gas de escape saliente, siendo depurado el gas de escape en componentes de depuración que están dispuestos dentro del intercambiador de calor de gas de escape. Para la transformación de los contaminantes y la regeneración de los componentes de depuración se aporta calor al gas de escape en la zona de desviación con un equipo de aportación de calor, especialmente un quemador, con lo que se regula la temperatura en la zona de desviación dependiendo de las condiciones de funcionamiento del motor de combustión interna. Además, se conoce por el documento EP-A-0 504 719 el que está formado adicionalmente un cuerpo de filtro o de catalizador como cuerpo intercambiador de calor para el gas de escape que se debe depurar. Se comprueba en este caso que se puede conseguir así la temperatura de funcionamiento necesaria del filtro o del catalizador durante un arranque en frío o en condiciones de funcionamiento con fuerte refrigeración o se puede evitar un descenso de dicha temperatura durante el funcionamiento, por ejemplo en funcionamiento de empuje. Para conducir el gas de escape puede estar dispuesto en el canal de alimentación un equipo de regulación o control, desde el cual un canal de derivación conduce a tubos intercambiadores de calor y una tubería directa conduce al cuerpo de filtro o de catalizador. Sin embargo, los procedimientos conocidos anteriormente descritos admiten solamente una aportación de calor irregular hacia la corriente de gas de escape y requieren un intercambiador de calor de gas de escape técnicamente complicado. Por este motivo, el problema de la presente invención consiste en indicar un dispositivo y un procedimiento de tratamiento de una corriente de gas de escape, que resuelvan al menos parcialmente o minimicen los problemas técnicos anteriormente expuestos. En particular, se pretende indicar un dispositivo de tratamiento de una corriente de gas de escape que tenga una constitución relativamente sencilla y haga posible al mismo tiempo el control de la corriente de gas de escape respecto de la temperatura sin un medio de intercambio de calor separado. Además, se pretende indicar también un procedimiento que provoque una transformación de contaminantes contenidos en el gas de escape que sea especialmente eficiente y se pueda mantener con un coste reducido. Estos problemas se resuelven con un dispositivo de tratamiento de una corriente de gas de escape según las características de la reivindicación 1 y un procedimiento de tratamiento de una corriente de gas de escape con los pasos de la reivindicación 10. Otras ejecuciones ventajosas están indicadas en las respectivas reivindicaciones formuladas en forma subordinada. Cabe consignar que las características relacionadas individualmente en las reivindicaciones pueden combinarse unas con otras de cualquier manera tecnológicamente pertinentes y ofrecer otras ejecuciones de la invención. El dispositivo según la invención para el tratamiento de una corriente de gas de escape presenta al menos un canal de flujo de ida con una zona delantera y una zona trasera, así como al menos un canal de flujo de retorno, estando previsto en la zona trasera del al menos un canal de flujo de ida un primer revestimiento que favorece una reacción exoterma de la corriente de gas de escape, y estando formados en la zona delantera del canal de flujo de ida unos medios para transmisión de calor desde un canal de flujo de retorno. Respecto de la configuración del canal de flujo de ida y del canal de flujo de vuelta se ha previsto que estos estén orientados uno respecto de otro según el principio de la contracorriente. En este caso, estos presentan especialmente la misma longitud y se extienden sustancialmente paralelos uno a otro. Además, el canal de flujo de ida está subdividido en al menos dos zonas parciales, concretamente una zona delantera y una zona trasera. La 2 ES 2 365 935 T3 zona delantera está dispuesta cerca del principio del canal y se extiende especialmente desde el principio del canal hasta la zona trasera. Sin embargo, es posible también que esté prevista una zona parcial adicional aguas arriba y/o aguas debajo de la zona delantera. Asimismo, la zona trasera se dispone cerca del final del canal de flujo de ida, extendiéndose esta zona preferiblemente desde el final del canal hasta zonas interiores del canal de flujo de ida. En la zona trasera del al menos un canal de flujo de ida está previsto, además, un primer revestimiento que favorece una reacción exoterma de la corriente de gas de escape. Esto quiere decir con otras palabras que solamente en esta zona trasera puede estar previsto, por ejemplo, un revestimiento que presente un catalizador de metal noble que fomente la oxidación de constituyentes de la corriente de gas de escape, tal como, por ejemplo, platino, rodio o paladio. Por tanto, por medio de este revestimiento se motivan en el gas de escape reacciones químicas que se desarrollan cediendo calor, con lo que se produce en conjunto un calentamiento de la corriente de gas de escape. Se prefiere que todos los canales de flujo de ida estén realizados con una zona trasera correspondiente, es decir que presenten un primer revestimiento correspondiente. En la zona delantera del canal de flujo de ida están formados ahora unos medios de transmisión de calor desde un canal de flujo de vuelta. Esto significa con otras palabras que el gas de escape calentado en la zona trasera del canal de flujo de ida es conducido de nuevo durante el retorno a lo largo de la zona delantera del canal de flujo de ida, teniendo lugar una transmisión de calor del gas de escape más caliente en el canal de flujo de vuelta hacia la corriente de gas de escape entrante del canal de flujo de ida. En este caso, la reacción exoterma en la zona trasera del canal de flujo de vuelta está concebida ventajosamente de modo que se presente en la corriente de retorno de gas de escape una temperatura al menos 50ºC más alta que la temperatura reinante en la corriente de gas de escape que entra en el canal de flujo de ida. Un medio especialmente sencillo para materializar una transmisión de calor comprende una pared común de un material buen conductor del calor, presentando esta pared ventajosamente una pequeñísima capacidad calorífica específica de la superficie. Esta pared se puede materializar, por ejemplo, con ayuda de una delgada lámina metálica. En el dispositivo están previstos también unos medios de alimentación para la corriente de gas de escape al al menos un canal de flujo de ida, estando materializado un lugar de entrada de gas variable. Esto significa especialmente que el lugar de entrada de gas es variable en lo que respecta a las zonas del canal de flujo de ida. Se persigue así el objetivo de poder variar el aumento de temperatura de la corriente de gas de escape entrante en el canal de flujo de ida, en el que esta corriente de gas de escape es expuesta más o menos a la transmisión de calor en la zona delantera o bien a la reacción exoterma en la zona trasera. En este contexto, es ventajoso que los medios de alimentación comprendan una compuerta bimetálica. Un bimetal (también... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (1) de tratamiento de una corriente de gas de escape (2), que presenta al menos un canal de flujo de ida (3) con una zona delantera (4) y una zona trasera (5), así como al menos un canal de flujo de vuelta (6), en donde está previsto en la zona trasera (5) del al menos un canal de flujo de ida (3) un primer revestimiento (7) que favorece una reacción exoterma de la corriente de gas de escape (2) y están formados en la zona delantera (4) del canal de flujo de ida (3) unos medios de transmisión de calor desde un canal de flujo de vuelta (6), y en donde el al menos un canal de flujo de ida (3) y al menos un canal de flujo de retorno (6) están orientados uno con respecto a otro según el principio de la contracorriente, caracterizado porque están previstos unos medios de alimentación (8) para la corriente de gas de escape (2) en el al menos un canal de flujo de ida (3), con lo que está materializado un lugar de entrada de gas variable (9) en el canal de flujo de ida (3). 2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, en el que los medios de alimentación (8) comprenden una compuerta bimetálica (10). 3. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que está previsto un segundo revestimiento (11) en el al menos un canal de flujo de vuelta (6), 4. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la zona delantera (4) presenta una extensión (12) de al menos 50 mm. 5. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que está prevista una zona de desviación (13) entre el al menos un canal de flujo de ida (3) y el al menos un canal de flujo de vuelta (6), estando dispuesto allí, al menos parcialmente, al menos uno de los componentes siguientes: un filtro de partículas (14), un convertidor catalítico (15), una sonda de medida (17), una admisión de medio de reacción (18). 6. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que están dispuestas una pluralidad de canales de flujo de ida (3) y una pluralidad de canales de flujo de vuelta (6) en al menos una capa (19), estando dispuesta la al menos una capa (19) en varios estratos (20). 7. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo (1) presenta una sección transversal libre de al menos un 90% en la zona de un lado frontal de entrada (29). 8. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un canal de flujo de ida (3) tiene una sección transversal de flujo (32) reducida desde una abertura de entrada (30) hasta una abertura de salida (31). 9. Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que una pluralidad de canales de flujo de ida (3) está rodeada por al menos un canal de flujo de vuelta (6). 10. Procedimiento de tratamiento de una corriente de gas de escape (2) con al menos los pasos siguientes: (a) alimentación de una corriente de gas de escape (2) a al menos un canal de flujo de ida (3) de un dispositivo (1) de tratamiento de una corriente de gas de escape, (b) producción de un aumento de temperatura de la corriente de gas de escape (2) a consecuencia de una reacción exoterma en una zona trasera (5) del canal de flujo de ida (3), (c) retorno de la corriente de gas de escape (2) en al menos un canal de flujo de vuelta (6) del dispositivo (1) de tratamiento de una corriente de gas de escape, (d) producción de un intercambio de calor desde la corriente de gas de escape (2) en el canal de flujo de vuelta (6) hacia una zona delantera (4) del al menos un canal de flujo de ida (3): en donde el al menos un canal de flujo de ida (3) y el al menos un canal de flujo de vuelta (6) están orientados uno con respecto a otro según el principio de la contracorriente, caracterizado porque se prefija con el paso (a) un lugar de entrada de gas variable (9) en el canal de flujo de ida (3) en función de un parámetro de la corriente de gas de escape (2). 11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el parámetro de la corriente de gas de escape (2) es al menos uno del grupo siguiente: temperatura, contenido de hidrocarburos, contenido de monóxido de carbono, contenido de oxígeno. 12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, en el que se calcula el parámetro. 13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que se realiza el paso (b) de modo que, al variar parámetros de la corriente de gas de escape entrante (2), no se sobrepase una temperatura predeterminada del gas de escape al abandonar el canal de flujo de ida (3). 14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que se influye sobre la composición de la ES 2 365 935 T3 corriente de gas de escape entrante (2) teniendo en cuenta las condiciones reinantes en el dispositivo (1), 15. Vehículo (21) que presenta un dispositivo (1) de tratamiento de una corriente de gas de escape (2) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9. 11 ES 2 365 935 T3 12 ES 2 365 935 T3 13 ES 2 365 935 T3 14 ES 2 365 935 T3