Жидкостной нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет уменьшить габариты и увеличить время эффективной работы. Бак 1, заполненный нейтрализующей жидкостью 8, разделен перегородкой 9 на гидростатически плотные секции 10 и 11. В меньшей по объему секции 10 расположена труба Вентури 12. Смесительная камера 13 последней расположена ниже дна 6 и сообщается с нейтрализующей жидкостью трубопроводом 14. Каплеотделитель 7 предназначен для сепарации капель воды с уловленной сажей. Он предетавЯ . ляет собой полый цилиндр, сообщающийся с секциями 10 и 11 посредством отверстий 19 и 20. В зоне между этими отверстиями расположен завихритель 21 для придания потоку газов с каплями воды вращательного движения . Отверстие 20, расположенное над секцией 1.1, разделено поперечной перемычкой 22 для резкого изменения направления потока. Эта перемычка препятствует также уносу воды при запуске двигателя и его работе на переходных режимах. Завихритель 21 представляет собой набор плосктс радиальных лопаток 24, закрепленных наклонно к продольной оси каплеотделителя. Лопатки 24 придают потоку закрутку, благодаря которой по мере дальнейшего движения его по цилиндрическому каналу распылителя происходят центробежная сепарация капель воды и слив ее через отверстие 20 в секцию 11. Для предотнрашения резкого повьш1ения уровня воды в секции 11 и, следовательно, выброса ее из нейтрализатора разница в объемах секций 10 и 11 должна быть существенной . 5 з.п. ф-лы, 3 ил. г 1./ (Л 00 со 4

СОЮЗ СожТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) 470 А1 (51)4 F 01 N 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I у И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4049853/25-06 (22) 28.03.86 (46) 07.03,88. Бюл. У 9 (7 1) Филиал Научно-исследовательского и конструкторско-технологического института тракторных и комбайновых двигателей (72) В.Д.Евдокимов, Л.М.Иконникова, И.Л.Каганович и О.А.Саржинов (53) 621.43.068 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1317173, кл. F 01 N 3/04, 1985. (54) ЖИДКОСТНОИ НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет уменьшить габариты и увеличить время эффективной работы. Бак 1, заполненный нейтралиэующей жидкостью 8, разделен перегородкой 9 на гидростатически плотные секции 1О и 11. В меньшей по объему секции 10 расположена труба

Вентури 12. Смесительная камера 13 последней расположена ниже дна 6 и сообщается с нейтралиэующей жидкостью трубопроводом 14. Каплеотделитель

7 предназначен для сепарации капель воды с уловленной сажей. Он представляет собой полый цилиндр, сообщающийся с секциями 10 и 11 посредством отверстий 19 и 20. В зоне между этими отверстиями расположен завихритель 21 для придания потоку газов с каплями воды вращательного движения. Отверстие 20, расположенное над секцией 1.1, разделено поперечной перемычкой 22 для резкого изменения направления потока. Эта перемычка препятствует также уносу воды при saпуске двигателя и его работе на переходных режимах. Завихритель 21 представляет собой набор плоских радиальных лопаток 24, закрепленных наклонно к продольной оси каплеотС2 делителя. Лопатки 24 придают потоку закрутку, благодаря которой по мере дальнейшего движения его по цилиндрическому каналу распылителя происходят центробежная сепарация капель воды и слив ее через отверстие 20 в ф секцию 11. Для предотвращения резкого повышения уровня воды в секции 11 и, следовательно, выброса ее из нейтрализатора разница в объемах секций 10 и 11 должна быть существенной, 5 э.п. ф-лы, 3 ил. >ВЫ

1379470

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — уменьшение габаритов и увеличение времени эффективной работы.

На фиг.1 показана схема жидкостного нейтрализатора; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — развертка завихрителя.

Жидкостной нейтрализатор представляет собой удлиненный бак 1, объем которого ограничен боковыми стенка- 15 ми 2 и 3, торцевыми стенками 4 и 5, дном 6, а сверху цилиндрическим каплеотделителем 7, который вписывается в поперечные габариты бака. Бак 1, заполненный нейтрализующей жидкостью 20

8, разделен перегородкой 9 на гидростатически плотные первую 10 и вторую 11 секции. В меньшей по объему секции 10 расположена труба Вентури

12. Смесительная камера 13 трубы Вен- 25 тури расположена ниже дна 6 и сообщается с нейтрализующей жидкостью трубопроводом 14. Конфигурация последнего предотвращает слив нейтрализующей жидкости при неработающем дви- 30 гателе.

Диффузор трубы Вентури 12 направлен вверх и его срез расположен над уровнем жидкости, который при неработающем двигателе в секциях 10 и

11 и одном колене трубопровода 14 одинаков. Перегородка 9, приваренная плотно к стенкам 2 и 3 и внутренней поверхности каплеотделителя 7, образует зазор между своей нижней кром- 40 кой и дном 6.

Большая по объему секция 11 снабжена поперечными перегородками 15 для придания жесткости боковым стенкам 2 и 3 и успокоения жидкости. В 45 этой секции в дно бака вварен патрубок 16, заглушенный фланцем 17 с краном 18. Патрубок предназначен для отстоя уловленных продуктов очистки, а кран 18 — для слива отстоя с осадком и жидкости из бака 1, а также его периодической промывки.

Каплеотделитель 7 предназначен для сепарации капель воды с уловленной сажей, Он представляет собой полый цилиндр, сообщающийся с секциями 10 и 11 бака 1 посредством отверстий 19 и 20 соответственно. В зоне между этими отверстиями расположен эавихритель 21 для придания потоку газов с каплями воды вращательного движения. Отверстие 20, расположенное над секцией 11, разделено поперечной перемычкой 22 для резкого изменения направления потока, Эта перемычка препятствует также уносу воды при запуске двигателя и его работе на переходных режимах.

Торец каплеотделителя 7 около стенки 4 заглушен, другой торец является выходным патрубком 23. Завихритель 21 представляет собой набор плоских радиальных лопаток 24, закрепленных наклонно к продольной оси каплеотделителя 7. Лопатки 24 крепятся как по внешнему, так и по внутреннему венцам к внутренней поверхности каплеотделителя и центральъ ному телу 25 соответственно. Отработавшие газы поступают к смесительной камере 13 по трубопроводу 26.

Жидкостный нейтралиэатор работает следующим образом.

Отработавшие газы от двигателя через трубопровод 26 поступают в смесительную камеру 13 трубы Вентури 12, в которую также из бака 1 через трубопровод 14 подается нейтрализующая жидкость. В трубе Вентури газы приобретают высокую скорость, при которой про-— исходит дробление нейтрализующей жидкости, как правило чистой воды, на мелкие капли, ее смешение с газами и быстрое испарение с поверхностей капель. При этом имеет место быстрое охлаждение .отработавших газов и их насыщение водяным паром.

В диффузоре происходит преобразование динамического напора в статический. Скорость потока уменьшается, статическое давление возрастает, температура потока падает. В диффузоре водяные пары конденсируются на частицах сажи как на центрах, при соударении которых происходит укрупнение капель. Все это способствует улавливанию сажи и других твердых частиц, содержащихся в отработавших газах. Диффуэор поднимает поток. газов с каплями и парами воды выше уровня ее поверхности в секции 10, т.е. без преодоления сопротивления соответствующего слоя воды.

На выходе из диффуэора скорость потока резко уменьшается вследствие внезапного расширения в объеме секции 10. Часть капель воды с уловлен1379470 ной сажей осаждается в этой полости.

Здесь также осуществляется частичная конденсация паров воды на частицах сажи. Далее поток через отверстие

19 поступает в канал каплеотделите5 ля и затем в завихритель 21. Лопатки 24 эавихрителя придают потоку закрутку, благодаря которой по мере дальнейшего движения его по цилиндри- 10 ческому каналу распылителя происходит центробежная сепарация капель воды и слив ее через отверстие 20 в секцию 11. Перемычка 22 препятствует непосредственному продвижению потока к выходному патрубку 23. Над поверхностью воды в секции 11 также происходит резкое уменьшение скорости потока, изменение направления его движения, частичная конденсация паров и 2р ее осаждение, Далее через другую половину отверстия 20 поток опять поступает в канал каплеотделителя 7 к выходному патрубку 23, через который отводится в атмосферу. 25

Перепад уровней воды в секциях 10 и 11 определяется гидравлическим сопротивлением, создаваемым потоку газов в зависимости от режима работы двигателя при входе в канал каплеотделителя 7 завихрителем 2 1 и отверстием 20 с перемычкой 22, а также выходным патрубком 23 ° Для предотвращения резкого повышения уровня воды в секции 11 и, следовательно, выброса ее из нейтрализатора разница в

35 объемах секций 10 и 11 должна быть существенной.

Формула из обретения 40

1. Жидкостной нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий бак, заполненный нейтрализующей жидкостью и разделенный при помощи перегородки на первую и вторую секции, каплеотделитель с выходным патрубком и завихрителем, причем в первой секции бака расположена труба Вентури, смесительная камера которой соединена с трубопроводами отработавших газов и нейтрализующей жидкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ресурса работы и уменьшения габаритов, каплеотделитель выполнен в виде полого цилиндра, расположенного над обеими секциями бака и сообщенного с каждой секцией по меньшей мере через одно отверстие, а эавихритель каплеотделителя размещен в зоне между отверстиями.

2. Нейтрализатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что смесительная камера расположена по уровню ниже дна бака °

3. Нейтрализатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в каплеотделителе в зоне отверстия над второй секцией установлена перемычка.

4. Нейтралиэатор по пп.1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что отверстие над второй секцией выполнено в средней части каплеотделителя.

5. Нейтрализатор по пп.1-4, о тл и ч а ю шийся тем, что завихритель выполнен с радиальными лопатКаМН, 1Ia IIoIIoIIIeHHb H HBKJIoKHo к пРодольной оси каплеотделителя, 6. Нейтрализатор по пп. 1-5, о тл и ч а ю шийся тем, что первая секция бака выполнена по объему по меньшей мере в два раза меньше второй.

1379470!

Составитель О.Немцов

Техред Л. Олийнык

Редактор П.Гереаи

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 958/34

Тирам 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4