Каталитический нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: очистка отработавших газов. Сущность изобретения: крышка внешней решетки вертикально установленного реактора выполнена в виде усеченного конуса, свободно посаженного на цилиндрический выступ, реактор установлен соосно с засыпной горловиной. Для уменьшения истирания, покола и уноса катализатора рабочая полость реактора с помощью свободно вложенных продольных перегородок разделена по меньшей мере на три секции. Перегородки обеспечивают также центровку внутренней решетки относительно внешней . При этом угол раствора конуса не превышает угла естественного уноса насыпного катализатора. Перегородки могут быть выполнены соединенными друг с другом в полости между крышками решеток, а поверхности крышек, контактирующие с катализатором , снабжены перфорацией. 4 з.п, ф:лы, 4 йл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5п5 F 01 N 3/28

ГОСУДАРСТВ Е ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОмстВО сссР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4925717/06 (2 ) 04.04.91 (46) 15.03,93. Бюл. ¹ 10 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) С,Б.Зайцевский, Ю.К.Захаров, И.Л.Каганович и Ю.И.Кунин (56) Авторское свидетельство СССР

NI 983290, кл. F 01 N 3/10.

UNIKAT. Ремонт и обслуживание унитокс-очистителей выхлопных газов типов

Ujr 7D, Ux14D, Ux20D Технический паспорт

3(00IR, 1990 УНИКАТ АВ, Швеция, Г.Мальм, п, 2, и, 10. (54) КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР

ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТР Е Н Н Е ГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, к области устройств для нейтрализации отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС), Цель изобретения — повышение эффективности и надежности работы нейтрализатора, На фиг. 1 изображена конструктивная схема нейтрализатора; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — узел I на фиг, 1 со с ободной укладкой продольной перегородкй в паз отбортовки днэ реактора; на фиг. 4 — узел И на фиг. 1. с вариантами исполнения п регородок, соединенными междусобой, и к ышек решеток с перфорированными коническими поверхностями, . Ж„„1802184 Al (57) Использование: очистка отработавших газов. Сущность изобретения: крышка внешней решетки вертикально установленного реактора выполнена B виде усеченного конуса, свободно посаженного на цилиндрический выступ, реактор установлен соосно с засыпной горловиной. Для уменьшения истирания, покола и уноса катализатора рабочая полость реактора с помощью свободно вложенных продольных перегородок разделена по меньшей мере на три секции, Перегородки обеспечивают также центровку внутренней решетки относительно внешней. При этом угол раствора конуса не превышает угла естественного уноса насыпного катализатора. Перегородки могут быть выполнены соединенными друг с другом в полости между крышками решеток, а поверхности крышек, контактирующие с катализатором, снабжены перфорацией. 4 з.п, ф-лы, 4 ил.

Каталитический нейтрализатор состоит

С) из корпуса 1 и соосно расположенного в нем

° евай реактора 2. Корпус состоит из цилиндрической боковой стенки 3 и внутренней обечай- О© ки 4, между которыми в кольцевом 4 пространстве, разделенном опорой 5 на две части, заложена теплоизоляция 6. Объем корпуса 1 ограничен нижней и верхней торцевыми стенками 7 и 8, На боковой стенке 3 установлен впускной патрубок 9. Верхняя торцевая стенка 8 выполнена в виде тарелки и снаружи закрыта диском 10. На диске 10 и торцевой стенке 8 закреплена горловина 11 для засыпки в реактор гранулированного катализатора, которая снаружи закрывается накидкой гайкой 12, Пространство между

1802184 диском 10 и верхней стенкой 8 может быть заполнено также теплоизоляционным материалом (на фиг. 1 не показан). Реактор 2 цилиндрический, кольцевого типа, содержит внешнюю и внутреннюю решетки 13 и

14, Обьем реактора ограничен с одной стороны дном 15, соединенным с нижней торцевой стенкой 7, с другой стороны полым конусом, образованным крышкой внешней . решетки 16 и крышкой внутренней решетки

17, Крышка внешней решетки 16 представляет собой тонкостенный усеченный конус, нижняя часть которого соединена с внешней решеткой, а верхняя имеет цилиндрический участок, выполняемый раэвальцовкой, которой свободно посажен на цилиндрический выступ засыпной горловины 11, выходящий в полость корпуса. Угол раствора конуса крышки 16 не должен превышать угла естественного откоса насыпного катализатора 18, который для широко применяемого в СССР катализатора ШПК-1 равен

114 {измерения проводились Е.В,Карпенко и И.Л.Кагановичем в отделении экологии

НАМИ). Центровка реактора 2 относительно корпуса 1 обеспечивается цилиндрическими отбортовками — внешней и внутренней— дна 15, соединенного с нижней торцевой стенкой 7 при помощи винтов 19. Внутренняя полость решетки 14 соосна с отверстием нижней торцевой стенки 7 и выпускным патрубком 20, присоединенным к торцевой стенке 7 снаружи. С помощью перегородок

21 полость реактора разделена на три продольные секции 22, 23 и 24, Перегородки свободно вложены в полость реактора и конструктивно не связывают между собой перечисленные выше детали, обеспечивая тепловую развязку. Положение перегородки в реакторе определяется пазами в отбортовках дна 15, представленных на фиг. 2 и 4 и обозначенных позициями 25 и 26; перегородка утоплена в пазе до контакта с внутренним торцем дна 15. Аналогичные пазы могут быть выполнены и в крышках 16 и 17, которые на чертеже не представлены.

Работа нейтрализатора осуществляется следующим образом.

Катализатор засыпается в реактор через горловину 11 и заполняет его полость до верхнего торца последней. Отработавшие газы поступают в корпус нейтрализатора через патрубок 9, далее через перфорированные решетки газы поступают в кольцевую полость реактора 2, заполненную катализатором 18, где происходит каталитический процесс дожигания продуктов неполного сгорания топлива. Возможна эксплуатация нейтрализатора при обратном потоке газа. В случае уноса катализато35

50 это повышает эффективность очистки ОГ и надежность работы нейтрализатора.

На фиг, 4 представлен вариант технического решения, отличающийся от основного установкой перегородок в реакторе и исполнением крышек внешней и внутренней решеток. Свободное положение перегородок в реакторе может быть обеспечено беэ выполнения пазов, обозначенных на фиг. 2 и 3, а следовательно, и без дна 15. В этом случае. перегородки 27 удлинены почти до засыпной горловины и соединены между собой по линии их пересечения 28, например, с помощью сварки; три перегородки, расположенные под углом 120 относительно друг друга, свободно вложены в реактор до упора в торец нижней торцевой стенки (на фиг. 4 не изображен) или в коническую поверхность крышки 17. В этом случае повышение эффективности и надежности работы обеспечивается при некоторых упрощениях конструкции и технологии изготовления нейтрализатора (нет необходимости в такой детали, как дно 7, а также в выполнении пазов в крышках, о которых упоминалось выше, при упрощении сборки р..1 rope), Нара из полости реактора вследствие истирания и покола, заполнение его зоны осуществляется под действием силы тяжести за счет подачи дополнительной порции катализатора из горловины 11. При растворе угла корпуса крышки 16, не превышающем угол естественного откоса катализатора, это исключает появление в рабочей зоне реактора обьемов, не заполненных катализатором: при этом обеспечивается равномерное заполнение всей рабочей полости реактора.

Свободная посадка крышки 16 на цилиндрический выступ горловины обеспечивает не только центровку реактора в корпусе, но и

"5 тепловую развязку между этими узлами. Коническая крышка 17 предотвращает появление застойной зоны катализатора в полости между крышками, т.к, весь катализатор по мере убыли из рабочей зоны реактора пере20. мещается постепенно в нее; скругление вершины конуса крышки (или ее притупление) предотвращает разрушение катализатора при механическом воздействии.

Свободно вложенные в реактор перегородки 21 уменьшают подвижность катализатора при тепловых расширениях (сужениях) и осуществля.ют центровку внутренней решетки относительно внешней. При условии плотного заполнения реактора катализато30 ром в разделенном на секции реакторе с помощью перегородок менее вероятно возникновение пустот, в которые могли бы попасть гранулы катализатора, что уменьшает их истирание, покол и унос из реактора. Все

1802184. d or конец, конические поверхности крышек могут быть выполнены с перфорацией — это соответственно крышки 29 и 30 (фиг. 4). В этом случае к активной рабочей зоне реактора присоединена полость между крышками; через слой катализатора в этой полости проходят ОГ и здесь осуществляется процесс очистки. Здесь необходимо отметить, что при одинаковых условиях работы — расход и температура Оà — процесс очистки ОГ будет осуществляемым при меньшем гаэодинамическом сопротивлении.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность и надежность работы нейтрализатора эа счет обеспечения гарантированного заполнения рабочей зоны реактора катализатором, создания условий для уменьшения повреждения катализатора в процессе работы, обеспечения тепловой развязки как между. основными элементами конструкции реактора, так и последнего относительно корпуса.

Формула изобретения

1. Каталитический нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с боковой, нижней и верхней торцевыми стенками, впу, скным и выпускным патрубками, один из которых размещен на нижней торцевой стенке, а другой — на боковой стенке, реакmp с кольцевой полостью, заполненной гранулированным катализатором, сообщенНой с установленной на верхней торцевой югг гХю стенке засыпной горловиной и образованной внешней и внутренней цилиндрическими решетками. размещенными на нижней торцевой стенке и имеющими внешнюю и .

5 внутреннюю крышки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности, внешняя крышка выполнена в виде усеченного конуса с углом раствора, не превышающим угла естественного отко10 са гранулированного катализатора, и снабжена .цилиндрическим развальцованным участком, засыпная горловина расположена соосно с реактором и снабжена выступом, расположенным в корпусе и свободно охва15 ченным развальцованным цилиндрическим участком внешней крышки.

2. Нейтрализатор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что внутренняя крышка выполнена в виде конуса со скругленной вер20 шиной, направленной в сторону засыпной горловины.

3. Нейтралиэатор по пп. 1 и2,отлича юшийся тем, что он снабжен по меньшей мере

25 тремя продольными перегородками, свободно размещенными в кольцевой полости с возможностью разделения последней на секции, 4, Нейтрализатор по пп. 1-3, о тл и ч а ю30 шийся тем, что продольные перегородки соединены между собой.

5. Нейтрализатор по пп. 1 — 4, о т л и ч а юшийся тем, что конические поверхности крышек снабжены перфорацией.

1802184

Составитель С.Зайцевский

Техред M.Mîðãåíòàë . Корректор Л.Пилипенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 840 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5