Нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: выхлопные системы двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в нейтрализаторе отработавших газов, содержащем рабочую емкость с нейтрализующей жидкостью, имеющую вертикально и концентрично установленные входной патрубок с перфорацией в нижней части, и выходной патрубок с образованием между ними кольцевой полости , ограниченной сверху сепаратором и сообщенную через U-образный трубопровод, подключенный своим выходом к рубашке охлаждения, с подпиточным баком, он дополнительно содержит входную трубу, конИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в выхлопных системах двигателя внутреннего сгорания, снабженных устройством для очистки отработавших газов. Известен жидкостный нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, частично заполненный нейтрализующим раствором, подводящий и отводящий трубопроводы, центрично размещенную во входном патрубке с образованием между ними дополнительной кольцевой полости, один конец входной трубы размещен внутри входного патрубка, а другой конец выполнен с перфорацией и изогнут с: возможностью его размещения вне входного патрубка, рубашка охлаждения выполнена охватывающей изогнутый конец и сообщена с подпиточным баком, с одной стороны, и с внутренней полостью дополнительной входной трубы через перфорацию - с другой, позволяет обеспечить контакт свежей нейтрализующей жидкости с отработавшими газами непосредственно перед входом в нейтрализатор. При этом газ, испаряя жидкость , насыщается парами. Предварительное насыщение газа паром с последующим охлаждением его в рубашке охлаждения и дополнительной кольцевой полости, образованной входной трубой и входным патрубком , приводит к интенсивной конденсации пара на частицах сажи и они укрепляются, за счет чего повышается возможность их последующего улавливания и, как следствие, пошшается эффективность очистки. 1 ил. при этом подводящий трубопровод снабжен участком охлаждения, выполненным в виде ряда разветвленных каналов. Недостатком указанного устройства является недостаточная эффективность очистки , обусловленная малым временем, контакта газа с жидкостью. Кроме того, в нем создается высокое гидравлическое сопротивление , что ведет к большой потере мощности двигателя, нарушению процесса -ч XI 4 О СО 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 01 N 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4858680/06 (22) 08.08.90 (46) 07.11.92, Бюл. N. 41 (71) Джезказганский научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии (72) В.А. Погрибный (56) Авторское свидетельство СССР

N1720800,,кл. F 01 N 3/04, 1990. (54) НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРА6ОТАВШИХ

ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование; выхлопные системы двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в нейтрализаторе отработавших газов, содержащем рабочую емкость с нейтрализующей жидкостью, имеющую вертикально и концентрично установленные входной патрубок с перфорацией в нижней части, и выходной патрубок с образованием между ними кольцевой полости, ограниченной сверху сепаратором и сообщенную через 0-образный трубопровод, подключенный своим выходом к рубашке охлаждения, с подпиточным баком, он дополнительно содержит входную трубу, конИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в выхлопных системах двигателя внутреннего сгорания, снабженных устройством для очистки отработавших газов.

Известен жидкостный нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, частично заполненный нейтрализующим раствором, подводящий и отводящий трубопроводы, 5U„„1774038 А1

2 центрично размещенную во входном патрубке с образованием между ними дополнительной кольцевой полости, один конец входной трубы размещен внутри входного патрубка, а другой конец выполнен с перфорацией и изогнут с возможностью его размещения вне входного патрубка, рубашка охлаждения выполнена охватывающей изогнутый конец и сообщена с подпиточным баком, с одной стороны, и с внутренней полостью дополнительной входной трубы через перфорацию — с другой, позволяет обеспечить контакт свежей нейтрализующей жидкости с отработавшими газами непосредственно перед входом в нейтрализатор. При этом газ, испаряя жидкость, насыщается парами. Предварительное насыщение газа паром с последующим охлаждением его в рубашке охлаждения и дополнительной кольцевой полости, образованной входной трубой и входным патрубком, приводит к интенсивной конденсации пара на частицах сажи и они укрепляются, за счет чего повышается возможность их последующего улавливания и, как следствие, по1ышается эффективность очисткл, 1 ил. при этом подводящий трубопровод снабжен участком охлаждения, выполненным в виде ряда разветвленньlx каналов.

Недостатком указанного устройства является недостаточная эффективность очистки, обусловленная малым временем контакта газа с жидкостью. Кроме того, в нем создается высокое гидравлическое сопротивление, что. ведет к большой потере мощности двигателя, нарушению процесса

1774038 сгорания топлива и, как следствие, к повышению токсичных компонентов в выхлопе.

За прототип принят нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содер>кащий рабочую емкость с нейтрализующей жидкостью, контактную

1<олонну, образованную перфорированными входным и выходным патрубками, снабженными сепараторам, подпиточный бак с дренажной системой, соединяющей его c рабочей емкостью, рубашку охлаждения на выходном патрубке, соединенную с подпиточным баком через соединительный трубопровод, выполненный U-образной формы.

Недостатком прототипа является низкая эффективность очистки отработавших газов по саже, обусловленная ограниченным временем контакта газов с жидкостью в контактной колонке. При этом частицы сажи, величина которых чаще всего меньше

10 мкм, не смачиваются и поэтому поглощение их водой затруднено.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки путем повышения улавливания сажи.

Поставленная цель достигается тем, что в известном нейтрализаторе отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащем рабочую емкость с нейтрализующей жидкостью, имеющую вертикально и концентрично установленные входной патрубок с перфорацией в нижней части, и выходной патрубок с образованием между ними кольцевой полости, ограниченной сверху сепаратором и сообщенную через

U-образный трубопровод, подключенный своим выходом к рубашке охлаждения, с подпиточным баком. он дополнительно содержит входную трубу, концентрично размещен ную во входном патрубке с образованием между ними дополнительной кольцевой полости, один конец входной трубы размещен внутри входного патрубка, а другой конец выполнен с перфорацией и изогнут с возможностью 8f о размещения вне входного патрубка и рубашка охлаждения выполнена охватывающей изогнутый конец, и сообщена через перфорацию с полостью входной трубы, Соединение рубашки охлаждения с подпиточным баком, с одной стороны, и с внутренней полостью дополнительной входной трубы через перфорацию, с другой стороны, позволяет обеспечить контакт свех<ей нейтрализующей жидкости с отработавшими газами непосредственно перед входом в нейтрализатор, При этом газ, испаряя жидкость, насыщается парами. Предварительное насыщение газа паром с. ют, таким образом обеспечивая возмож55 ность поступления свежей нейтралиэующей х.идкости 14 из подпиточного бака 10 через

U-образный трубопровод 11 в рубашку 9 охлаждения по мере уноса нейтрализующей жидкости из рабочей емкости 1 через выхлоп 2.

50 последующим охлаждением его в рубашке охлаждения и дополнительной кольцевой полости, образованной входной трубой и входным патрубком, приводит к интенсивной конденсации пара на частицах сажи и они укрупняются, за счет чего повышается воэможность их последующего улавливания и, как следствие, дости>кение поставленной цели — повышение эффективности очистки.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию

"существенные отличия".

На чертеже изображен предлагаемый нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, общий вид.

Нейтрализатор содержит рабочую емкость 1 с выхлопом 2 и нейтрализующей жидкостью 3, в которой концентрично размещены входная труба 4, входной патрубок

5 с перфорацией 6 и выходной патрубок 7.

Входной патрубок 5 сверху герметично закрыт сепаратором 6. На выступающий конец входной трубы 4 надета рубашка 9 охла>кдения, соединенная с подпиточным баком 10 через U-образный трубопровод 11, на котором установлено запорное устройство 12. На конце входной трубы 4 выполнена перфорация 13, через которую внутренняя полость входной трубы сообщается с внутренней полостью рубашки 9 охлаждения, оба конца самой рубашки 9 охлаждения герметично закрыты.

Подпиточный бак 10 содержит свежую нейтрализующую жидкость 14 и трубу 15 регулятора уровня жидкости, нижний срез

16 которой находится на одном уровне с нейтрализующей жидкостью 3 в рабочей емкости 1, Нейтрализатор оаботает следующим образом, Заправляют свежей нейтрализующей жидкость о рабочую емкость 1 и подпиточный бак 10. Запорное устройство 12 при этом закрыто во избежание заполнения жидкостью входной трубы 4, После запуска двигателя запорное устройство 12 открыва1774038

По мере понижения уровня жидкости в рабочей емкости 1 открывается нижний срез 16 трубы 15 регулятора. Воздух попадает в трубу 15 регулятора и далее в подпиточный бак 10, и свежая нейтрализующая жидкость 14 через U-образный подпиточный трубопровод 11 поступит в рубушку 9 охлаждения. Часть этой жидкости испаряется и через перфорацию 13 во входной трубе

4 насыщает отработавшие газы парами, что приводит к образованию парогазовой смеси. Предварительно насыщенный жидкостью гаэ охлаждается в рубашке 9 охлаждения, при этом пар интенсивно конденсируется на частицах сажи и они укрупняются. Затем насыщенный парами жидкости газ поступает в контактную колонку. Здесь происходит интенсивное охлаждение отработавших газов, давление газа резко падает, процесс конденсации усиливается и конденсация происходит уже на каплях жидкости. На сепараторе 8 происходит отделение жидкости от газа, поступление ее в виде капель в общий объем жидкости 3, уровень которой поднимается и закроет нижний срез 16 трубы 15 регулятора. Подача жидкости 14 в рубашку 9 охлаждения прекращается, но значительная часть ее в рубашке охлаждения останется и процесс испарения ее будет продолжаться до поступления новой порции жидкости.

При использовании изобретения повышается эффективность очистки отработавших газов путем повышения улавливания сажи, что объясняется подачей свежей ней5 трализующей жидкости в виде пара непосредственно в поток отработавшего газа.

Формула изобретения

Нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержа10 щий емкость, заполненную нейтралиэующей жидкостью, имеющую вертикально и концентрично установленные входной патрубок с перфорацией в нижней части и выходной -патрубок с образованием между

15 ними кольцевой полости, ограниченной сверху сепаратором, и сообщенную через

0-образный трубопровод, подключенный своим выходом к рубашке охлаждения, с подпиточным баком, отличающийся

20 тем, что, с целью повышения эффективности очистки путем улучшения улавливания сажи, он дополнительно содержит входную трубу, концентрично размещенную во входном патрубке с образованием между ними

25 дополнительной кольцевой полости, один конец входной трубы размещен внутри входного патрубка, а другой конец выполнен с перфорацией и изогнут с возможностью его размещения вне входного патрубка, и рубаш30 ка охлаждения выполнена охватывающей изогнутый конец и сообщена через перфорацию с полостью входной трубы.