UNA DISPOSICIÓN DE BOQUILLA.

Un sistema que es, preferiblemente, un sistema de escape o una parte de un sistema de escape tal como una parte de un sistema de escape para un motor de combustión,

de tal modo que el sistema o la parte del sistema comprende: - un conducto (1) a través del cual fluye un fluido, tal como gases de escape, - una boquilla (3) configurada para atomizar un líquido, el cual se ha dispuesto para cristalizar como resultado del contacto con el fluido que fluye a través del conducto (1), y configurada para introducir el líquido a través de una o más aberturas de salida, en el interior del conducto (1), de tal manera que en dicho sistema la boquilla (3) está dispuesta de modo que - la región que recibe el líquido atomizado por la acción de rociamiento de la boquilla (3), y/o - una región de mezcla, que es la región en la que el líquido atomizado no se ha evaporado aún completamente para constituir un gas, y/o en la que el líquido atomizado no tiene aún la misma velocidad y dirección que el fluido que fluye a través del conducto (1), de tal manera que en dicha región de mezcla se produce una mezcla entre el líquido que es atomizado por la boquilla (3) y el fluido que fluye por el conducto (1), es / son lavadas por la circulación del fluido que fluye a través del conducto, de tal modo que el líquido atomizado es transportado en alejamiento de la región en cuestión por el fluido que fluye por el interior del conducto (1), caracterizado por que, en el sistema, el conducto (1) comprende un resalte o elevación (9) con forma de protuberancia que se extiende dentro del conducto (1), y la boquilla (3) está dispuesta en la elevación (9)

Una disposici6n de boquilla.

CAMPO DE LA INVENCION

La presente invenci6n se refiere al suministro de un fluido al seno de un fluido que fluye y, en particular, al suministro 5 de un agente reductor al interior de un sistema de escape de un motor de combusti6n.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Con el fin eliminar los 6xidos de nitr6geno de los gases de escape de los motores de combusti6n, se introduce a menudo un agente reductor, tal como, por ejemplo, urea licuada, en los sistemas de escape. Esto se lleva a cabo, tfpicamente, mediante el uso de una boquilla que garantiza la atomizaci6n del agente reductor. Sin embargo, la introducci6n de agentes reductores a menudo da lugar a dep6sitos en forma de cristales o estructuras amorfas que se acumulan, por ejemplo, en las boquillas que se emplean para suministrar el agente reductor o en los tubos de escape y/o sobre las superficies del sistema de escape. Estos dep6sitos crecen en tamafo a lo largo del tiempo y, con ello, tienen como resultado una atomizaci6n mas pobre y un control mas deficiente de la cantidad suministrada. Deben ser, por tanto, eliminados de tiempo en tiempo, lo que requiere el desmontaje de partes del sistema.

El documento DE 10 2006 003 786 divulga un sistema de gases de escape que tiene un conducto o tubo de gases de escape que suministra una corriente de gases de escape, asf como una boquilla de inyecci6n dispuesta en el tubo para la inyecci6n de un agente reductor en el seno de la corriente de gases. Se ha dispuesto en el tubo, aguas arriba de la boquilla de inyecci6n, un cilindro cicl6nico o de turbulencia destinado a arremolinar la corriente de gases en una zona de inyecci6n del agente reductor.

De acuerdo con la presente invenci6n, se ha constatado que la formaci6n de dep6sitos se produce a menudo en regiones del sistema de escape en las que estan presentes regiones de recirculaci6n. La formaci6n de dep6sitos puede tener lugar tambien donde se encuentran los denominados puntos de iniciaci6n, siendo estos puntos de iniciaci6n regiones de una pared hacia las que fluye, y en las cuales contacta, el agente reductor, y donde se inicia la deposici6n y el crecimiento a partir de esta. Los puntos de iniciaci6n son a menudo rebabas, levas, salientes, protuberancias, puntos elevados o elementos similares.

Serfa ventajoso, en consecuencia, un sistema y un metodo mejorados para la eliminaci6n de los 6xidos de nitr6geno de los gases de escape sin acumulaci6n de dep6sitos.

PROPOSITO DE LA INVENCION

Es un prop6sito de la presente invenci6n mitigar al menos algunas de las desventajas asociadas a los dep6sitos 30 resultantes del suministro de un fluido al seno de una corriente de fluido.

Constituye un prop6sito adicional de la presente invenci6n proporcionar una alternativa a la tecnica anterior.

SUMARIO DE LA INVENCION

Asf, en un primer aspecto de la invenci6n, se pretende alcanzar el prop6sito anteriormente descrito asf como varios otros prop6sitos al proporcionar un sistema que, preferiblemente, es un sistema de escape o una parte de un sistema tal como una parte de un sistema de escape para un motor de combusti6n, de tal manera que el sistema o la parte del sistema comprende:

un conducto a traves del cual fluye un fluido, tal como gases de escape, una boquilla configurada para atomizar un lfquido, el cual se ha dispuesto para cristalizar como resultado del contacto con el fluido que fluye a traves del conducto, y configurada para introducir el lfquido a traves de 40 una o mas aberturas de salida, en el interior del conducto, de tal manera que en dicho sistema la boquilla esta dispuesta de modo que la regi6n que recibe el lfquido atomizado por la acci6n de rociamiento de la boquilla, y/o una regi6n de mezcla, que es la regi6n en la que el lfquido atomizado no se ha evaporado aun completamente para constituir un gas, y/o en la que el lfquido atomizado no tiene aun la misma velocidad y 45 direcci6n que el fluido que fluye a traves del conducto, de tal manera que en dicha regi6n de mezcla se produce una mezcla entre el lfquido que es atomizado por la boquilla y el fluido que fluye por el conducto,

es / son lavadas por la circulaci6n del fluido que fluye a traves del conducto, de tal modo que el lfquido atomizado es transportado en alejamiento de la regi6n en cuesti6n por el fluido que fluye por el interior del conducto, y de forma que en dicho sistema el conducto comprende un resalte o elevaci6n con forma de 50 protuberancia que se extiende dentro del conducto, y la boquilla esta dispuesta en la elevaci6n.

La regi6n de mezcla se extiende tfpicamente 1 m o 10 diametros de conducto aguas abajo de la abertura de la boquilla, en particular, cuando se trata de un sistema de escape con introducci6n de urea licuada.

Cuando se hace referencia aquf, y en lo sucesivo, a la orientaci6n de una placa de boquilla, se supone que el espesor de la placa es significativamente mas pequefo que las dimensiones perpendiculares al mismo, y que la orientaci6n se refiere a la orientaci6n del plano que se extiende perpendicularmente a la direcci6n del espesor. Debe aplicarse una interpretaci6n correspondiente incluso si el espesor es del mismo orden de magnitud que las demas dimensiones, tales como el diametro de una placa circular.

Si bien la invenci6n se divulga en asociaci6n con el suministro de urea licuada a un sistema de escape de un motor de combusti6n, se contempla que la invenci6n sea aplicable en un sentido mas amplio y con otros fluidos.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

Se describiran a continuaci6n con mayor detalle el sistema y el metodo utilizados para suministrar un fluido al seno de una corriente de un fluido, de acuerdo con la invenci6n, con respecto a las figuras que se acompafan. Las figuras muestran un modo de poner en practica la presente invenci6n que no debe ser interpretado como limitativo de otras realizaciones posibles que caen dentro del ambito del juego de reivindicaciones que se acompafa.

La Figura 1 es una ilustraci6n esquematica de diversos regfmenes de flujo relacionados con la presente invenci6n, La Figura 2 muestra esquematicamente un motor de combusti6n con un sistema de escape, La Figura 3 muestra esquematicamente una vista longitudinal en corte transversal de una realizaci6n para incorporar una boquilla en una parte recta de un tubo de escape, que no es de conformidad con la presente invenci6n, La Figura 4 muestra esquematicamente una vista longitudinal en corte transversal de una realizaci6n adicional para incorporar una boquilla en una parte recta de un conducto o tubo de escape, de acuerdo con la presente invenci6n, La Figura 5 muestra esquematicamente una vista longitudinal en corte transversal de una realizaci6n para incorporar una boquilla en un doblez o codo de un tubo de escape de acuerdo con la presente invenci6n, La Figura 6 muestra una vista en corte transversal de un sistema que no es de conformidad con la invenci6n, que muestra una realizaci6n en la que la direcci6n de la longitud de la boquilla es perpendicular a la pared del conducto, y la placa de boquilla forma un angulo obtuso con la pared de pared del conducto, Las Figuras 7 y 8 muestran realizaciones preferidas de puntas de boquilla de acuerdo con la presente invenci6n, La Figura 9 muestra esquematicamente la introducci6n de un agente reductor que, preferiblemente, es urea licuada, en el seno de una corriente de gases de escape que circulan en una configuraci6n vorticial o turbillonaria.

DESCRIPCION DETALLADA DE UNA REALIZACION

La Figura 1 muestra esquematicamente diversos regfmenes de flujo relacionados con la presente invenci6n. La Figura 1a-c muestra un regimen de flujo que se pretende evitar.

La Figura 1 muestra, en particular, un conducto 1 de flujo en una vista en corte transversal, el cual forma parte de un tubo de escape que discurre desde el motor hasta un sistema catalftico. El conducto 1 es de forma tubular y comprende un acusado incremento del area de la secci6n transversal en el sentido segun la corriente, en forma de un escal6n 2. Se ha dispuesto una boquilla 3 en el vertice o esquina 4 del escal6n 2.

La boquilla recibe urea licuada y rocfa una mezcla de gotitas dentro del conducto 1 y, por tanto, en el seno de los gases de escape que fluyen de derecha a izquierda en las figuras. Estas gotitas se ven expuestas a la fuerza del flujo de los gases de escape, fuerza que tiende a capturar las gotitas y obligarlas a avanzar en la direcci6n del flujo del gas de escape -este efecto es,... [Seguir leyendo]

1. Un sistema que es, preferiblemente, un sistema de escape o una parte de un sistema de escape tal como una parte de un sistema de escape para un motor de combusti6n, de tal modo que el sistema o la parte del sistema comprende:

un conducto (1) a traves del cual fluye un fluido, tal como gases de escape, una boquilla (3) configurada para atomizar un lfquido, el cual se ha dispuesto para cristalizar como resultado del contacto con el fluido que fluye a traves del conducto (1) , y configurada para introducir el lfquido a traves de una o mas aberturas de salida, en el interior del conducto (1) , de tal manera que en dicho sistema la boquilla (3) esta dispuesta de modo que la regi6n que recibe el lfquido atomizado por la acci6n de rociamiento de la boquilla (3) , y/o una regi6n de mezcla, que es la regi6n en la que el lfquido atomizado no se ha evaporado aun completamente para constituir un gas, y/o en la que el lfquido atomizado no tiene aun la misma velocidad y direcci6n que el fluido que fluye a traves del conducto (1) , de tal manera que en dicha regi6n de mezcla se produce una mezcla entre el lfquido que es atomizado por la boquilla (3) y el fluido que fluye por el conducto (1) , es / son lavadas por la circulaci6n del fluido que fluye a traves del conducto, de tal modo que el lfquido atomizado es transportado en alejamiento de la regi6n en cuesti6n por el fluido que fluye por el interior del conducto (1) , caracterizado por que, en el sistema, el conducto (1) comprende un resalte o elevaci6n (9) con forma de protuberancia que se extiende dentro del conducto (1) , y la boquilla (3) esta dispuesta en la elevaci6n (9) .

2. Un sistema de acuerdo con la reivindicaci6n 1, en el cual no hay presentes cavidades en la regi6n del conducto (1) en la que se ha dispuesto la boquilla (3) .

3. Un sistema de acuerdo con la reivindicaci6n 2, en el cual la regi6n en la que esta dispuesta la boquilla (3) se extiende al menos cinco diametros hidraulicos aguas abajo con respecto a las una o mas aberturas de salida de la boquilla (3) .

4. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la regi6n en la que esta dispuesta la boquilla (3) se extiende al menos un diametro hidraulico aguas arriba de las una o mas aberturas de salida de la boquilla (3) .

5. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual un extremo de salida (8) de la boquilla (3) esta conformado con una forma tal, y dispuesto de tal modo, que refleja o reproduce la forma de una superficie interna del conducto (1) , de manera que el extremo de salida (8) de la boquilla (3) se encuentra al mismo nivel que la superficie interna del conducto (1) .

6. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la boquilla (3) esta dispuesta para rociar en un sentido de flujo aguas abajo del fluido que fluye por el interior del conducto (1) .

7. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el cual la boquilla (3) esta dispuesta para 35 rociar en un sentido de flujo aguas arriba del fluido que fluye por el interior del conducto (1) .

8. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la boquilla (3) esta dispuesta en una regi6n de un sistema de escape en la que la temperatura de las paredes del sistema de escape es mas alta que la temperatura de evaporaci6n del lfquido que se ha de atomizar cuando se esta utilizando el sistema.

9. Un sistema de acuerdo con la reivindicaci6n 8, en el cual el lfquido que se ha de atomizar es urea licuada y la 40 temperatura de las paredes es mas alta que 152°C cuando el sistema se esta utilizando.

10. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual las una o mas aberturas de salida estan rodeadas por una superficie corrugada con el fin de estabilizar la capa lfmite del flujo de fluido dentro del conducto (1) , en las proximidades de la (s) abertura (s) de salida.

11. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual existen una o mas gufas 45 (19) de flujo dispuestas aguas arriba de las una o mas aberturas de salida con el fin de guiar el flujo de fluido que fluye dentro de la tuberfa (1) hacia las una o mas aberturas de salida y estabilizar la capa lfmite del fluido que fluye dentro de la tuberfa (1) , en las proximidades de la (s) abertura (s) de salida.

12. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual una o mas gufas (19) de flujo que actuan como generadores de turbulencias, estan dispuestas aguas arriba de las una o mas aberturas de 50 salida.

13. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual las una o mas aberturas de salida estan dispuestas al mismo nivel que la pared del conducto (1) .

14. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual:

la boquilla (3) comprende una parte de canal (11) con una direcci6n longitudinal, de tal modo que la parte de canal (11) tiene una abertura de entrada dispuesta para recibir el lfquido y una abertura de salida dispuesta para suministrar el lfquido al interior del conducto (1) en forma atomizada, la parte de canal (11) y la abertura de salida estan conformadas con una forma tal, y dispuestas de tal modo que, el calor conducido desde el fluido del interior del conducto (1) puede evaporar el fluido presente en la parte de canal (11) y generar una interfaz (15) entre una fase gaseosa situada aguas abajo de una fase lfquida, de tal modo que dicha interfaz es lo suficientemente estable para mantener la fase gaseosa generada diferenciada de la fase lfquida del fluido dentro de la parte de canal (11) cuando no se suministra fluido a la abertura de entrada, y la salida comprende una placa (13) de boquilla que tiene al menos un canal (14) de boquilla a traves del cual es suministrado el lfquido en una forma atomizada al seno del fluido contenido en el conducto.

15. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, de tal manera que el sistema es un sistema de escape.