Устройство для подготовки проб газа

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПРОБ ГАЗА двигателя внутреннего сгорания , содержащее газоотборный трубопровод с нагревательным элементом, фильтровальным устройством, выполненным в виде корпуса с крыщкой, и фильтр5тоцим элементом, при этом фильтровальное устройство соединено с выхлопной трубой, отличающ е е с я тем, что, с целью повьшёния надежности, точности и скорости измерения, оно снабжено дополнительным нагревателем атмосферного воздуха , вьпспопная трубка выполнена с боковым отверстием, в котором гв|)метично установлен корпус фильтррвального устройства, а крышка корпу ;а снабжена клапаном, соединенным в дополнительным нагревателем и га§оотборным трубопроводом, причем нагре (Л вательный элемент гаэоотборного трубопровода :размещен внутри него.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СРЗ Л О .а

РЕСПУБЛИК ае 01) . з(Я) С 01 N 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1ЪСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3472915/25-26 (22) 22.07.82 (46) 07.07.84. Бюл. М 25 (72) Н.А.Иочешников и В.Е.Дульнев .(71) филиал Научно-исследовательского и конструкторско-технологического института тракторных и комбайновых двигателей (53) 543.053(088.8) (56) 1. Анализатор углеводородов.

Иод. 402. ВЦП, Перевод Г 27172, 1981, с. 7-10 46-49.

2. Авторское свидетельство СССР к 817508, кл..G 01 Ы 1/00, 1981. (54)(57).УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ

НР0В ГАЗА двигателя внутреннего сгорания, содержащее газоотборный трубопровод с нагревательным элементом, фильтровальным устройством, выполненным в виде корпуса с крышкой, и фильтрующим элементом, при этом фильтровальное устройство соединено с выхлопной трубой, о т л и ч а ю— щ е е с я, тем, что, с целью повышения надежности, точности и скорости измерения, оно снабжено дополнительным нагревателем атмосферного воздуха, выхлопная трубка выполнена с боковым отверстием, в котором герметично установлен корпус фильтррвального устройства, а крышка корпуса снабжена клапаном, соединенным с дополнительным нагревателем и гавоот- Я борным трубопроводом, причем нагревательный элемент газоотборного трубопровода размещен внутри него-.

1101712

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для анализа отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Темпе-ратура отработавших газов двигателей внутреннего сгорания зависит от режима работы и в зоне выпускного коллектора изменяется от 100 до 700 С.

В составе газа содержится сажа, углеводороды и ряд других компонентов. 10

Углеводороды отработавших газов состоят из газовых, топливных и масляных фракций. Для оценки токсичности отработавшего газа используются газоанализаторы, допустимая температура кото 15 рых 150-180 С.

Известно устройство для подготовки проб газа, подаваемого в газоанализатор, содержащее газоотборную магистраль и приспособление для ее подо- 20 грева, которое выполнено в виде рубашки (1) .

Недостатком данного устройства является неудобство его эксплуатации в комплекте с переносными при- 25 борами, которые используются в испытательных боксах, и при контроле отработавших газов подвижного состава.

Известно также устройство для под-зо готовки проб газа двигателя внутреннего сгорания, содержащее газоотборный трубопровод с нагревательным элементом, фильтровальным устройством, выполненным в виде корпуса

35 с крышкой и фильтрующим элементом, при этом фильтровальное устройство соединено с вьалопной трубой (2) .

Недостатком известного устройства является невысокая надежность и дол40 говечность трубопровода, который разрушается из-за слабоуправляемогo теплообмена и перегрева спирали, установленной под внешней изоляцией.

Кроме того, в процессе анализа отработавшего газа в трубопроводе происходит адсорбция тяжелых углеводородов, которые в значительной степени влияют на достоверность показаний прибора. Дпя получения прием- о лемой точности измерений газоотборный трубопровод после 20-30 мин работы необходимо отключать на 1,52 ч для продувки воздухом. При этом снижается производительность труда, возрастают энергоэатраты при стендовьгх испытаниях двигателей и автомобилей.

Целью изобретения является повышение надежности, точности и скороети измерения.

Точность и скорость измерения могут бытЬ увеличены путем непрерывной продувки подогретого воздуха через трубопровод установки металлотканевого фильтра в потоке отработавших газов, с возможностью обрушения сажевых частиц с рабочей поверхности, а надежность конструкции трубопровода возможна при непосредственном контакте газа с умеренно подогретой спиралью.

Указанная цель достигается тем, что устройство для подготовки проб газа двигателя внутреннего сгорания, содержащем гаэоотборный трубопровод с нагревательным элементом, фильтровальным устройством, выполненным в виде корпуса с крышкой,, и фильтрующим элементом, при этом @ильтровальное устройство соединено с выхлопной трубой, снабжено дополнительным нагревателем атмосферного воздуха, выхлопная труба выполнена с боковым отверстием, в котором герметично установлен корпус фильтровального устройства, а крышка корпуса снабжена клапаном,, соединенным с дополнительным нагревателем и газоотборным трубопроводом, причем нагревательный элемент газоотборного трубопровода размещен внутри него °

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит газоанализатор 1 с насосом 2, гаэоотборный трубопровод 3 с нагревательным элементом ч, который закреплен на наконечниках 5 и соединен с источником 6 тока. Газоотборный трубопровод 3 соединен с корпусом 2-позиционного клапана 7, снабженного штоком 8 с пружиной 9 и исполнительным устройством 10. Клапан 7 закреплен на крышке 11 фильтровального приспособления 12, которое снабжено металлотканевым фильтрующим элементом 13 и установлено в отверстии 1Ц выхлопной трубы 15 двигателя 16.

На выхлопной трубе 15 закреплен подогреватель воздуха 17, внутренняя полость которого соединена с трубопроводом 18 с клапаном 7.

Устройство работает следующим образом. з 1

При снятии характеристики двигателя производится установка заданного его режима с записью мощностных показателей с оценкой состава отработавшего газа, который из выхлопной трубы 15.через фильтрующий элемент 13, клапан 7 и газоотборный трубопровод 3, подогретый до 150180 С, подается с помощью насоса 2 в газоаналиэатор 1, где происходит, замер концентрации исследуемых компонентов. После операции замера в момент вывода двигателя на следующий заданный режим исполнительное устройство 10 выключается и шток 8 под действием пружины 9 перемещается в нижнее положение, а воздух из помещения бокса через подогреватель 17 поступает по трубопроводу 18 в полость клапана 7 и газоотборный трубопровод 3, продувая его внутреннюю полость с помощью насоса 2 при включенном или выключенном нагревательном элементе 4. В процессе продувки трубопровода осуществляется контроль степени ее очистки по составу продуваемого воздуха. Время для продувки трубопровода соответствует технологическому времени вывода двигателя на установившийся задан-. ный режим его работы. При продувке трубопровода стрелка газоанализатора движется, приближаясь к нулевой отметке.

101712 4

1 После этой операции шток 8 устанавливается в положение, позволяющее соединить газоотборный трубопровод 3 с выхлопной трубой 15 двигателя 16. В процессе испытаний фильтровальное устройство и клапан подогреваются отработавшими газами, а поверхность фильтрующего элемента регенерируется путем обрушения слоя сажи

10 за счет высокой импульсностИ газа в выхлопной трубе.

Экономическая эффективность от внедрения предлагаемого устройства достигается за счет снижения стоимости и экономии по фонду зарплаты обслуживающего персонала.

При изготовлении устройства из легированных сталей и фторопластовой трубки его стоимость при мелкосерийном производстве составляет 50 руб.

Стоимость устройств, изготовляемых фирмами "Бекман" США и "Хориба"

Япония составляет 1500 руб. (в инвалюте). Фактический срок их службы

1 — 3 года. При использовании предлагаемого устройства .время испытаний сокращается в три и более раза.

В испытаниях участвует не менее трех исполнителей, средняя зарплата каждого 150 руб. Экономия по фонду зарплаты составляет 360 тыс. руб. в год на 100 ед. новых изделий. Кроме того, увеличивается точность измерения.

1101712

Составитель А.Сондор

Редактор Л.Гратилло Техред А.Бабинец Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4755/27 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Paymckaa наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4