Система для уменьшения выноса вредных частиц с выхлопными и топочными газами

 

Использование: для удаления частиц из выхлопных и топочных газов, образовавшихся при сжигании ископаемых топлив, Более конкретно: изобретение относится к системам для снижения содержания твердых частиц в выхлопе дизельного двигателя, Сущность изобретения: система содержит выпускной трубопровод, размещенный на выпускном патрубке источник газа, пару изолированных один от другого электродов, подключенных к высоковольтному генератору и размещенных во внутренней полости выпускного трубопровода, и устройство для уничтожения собранных вредных частиц. Один из пары электродов выполнен в виде удлиненного проводящего тела, расположенного вдоль оси трубопровода, а другой электрод образован внутренней поверхностью трубопровода. Устройство для уничтожения вредных частиц выполнено в виде приспособления для нагрева частиц и их сжигания с помощью газов, обогащенных воздухом, либо с помощью воздуха. 3 з. п. ф-лы, 2 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 01 N 3/00, В 01 D 53/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Ы (21) 4743067/06 (22) 09.02.90 (46) 07.04.93. Бюл. N 13 (31) 47638 А 89 (32) 10.02.89 (33) IT (71) Чентро Свилуппо Материалс с С.h.À (IT) (72) Анджело Коллетта, Джан Паоло Джиромелла и Медаро Пинти (IT). (56) Патент США № 4741746, кл, 55-117, 1984.

Патент США ¹ 4567808, кл, 60 — 389, 1984.

Акц, заявка Великобритании

¹ 1280516, кл. В 03 С 3/08, 1972. (54) СИСТЕМА ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ВЫНОСА ВРЕДНЫХ ЧАСТИЦ С ВЫХЛОПНЫМИ

И ТОПОЧНЫМИ ГАЗАМИ (57) Использование: для удаления частиц иэ выхлопных и топочных газов, образовавшихся при сжигании ископаемых топлив.

Изобретение относится к системам для удаления частиц из выхлопных и топочных газов, образовавшихся при сжигании ископаемых топлив. Более конкретно изобретение относится к системе для удаления или по крайней мере значительного снижения содержания твердых частиц в выхлопе дизельного двигателя или в топочных газах, образующихся при сжигании дизельного топлива или более тяжелых фракций даже в случае их смешивания с легкими ароматическими фракциями (нагревательныФустановки, портативные электрогенераторы, мощные силовые установки и т.п.), а также угля.

Цель изобретения — повышение эффективности.. Ы 1808096 А3

Более конкретно: изобретение относится к системам для снижения содержания твердых частиц в выхлопе дизельного двигателя, Сущность изобретения: система содержит выпускной трубопровод, размещенный на выпускном патрубке источник газа, пару изолированных один от другого электродов, подключенных к высоковольтному генератору и размещенных во внутренней полости выпускного трубопровода, и устройство для уничтожения собранных вредных частиц, Один из пары электродов выполнен в виде удлиненного проводящего тела, расположенного вдоль оси трубопровода, а другой электрод образован внутренней поверхностью трубопровода. Устройство для уничтожения вредных частиц выполнено в виде приспособления для нагрева частиц и их сжигания с помощью газов, обогащенных воздухом, либо с помощью воздуха. 3 з. и. ф-лы, 2 ил.

На фиг. 1 изображено сечение предлагаемой системы; на фиг. 2 — сечение части отбора частиц, которая может быть снята с системы вывода выхлопных (топочных газов.

На фиг. 1 стальная труба 1 для отвода выхлопных (топочных) газов (предпочтительно выполненная из нержавеющей стали) одновременно является одним иэ проводников системы отбора частиц к положительному полюсу высоковольтного генератора (не показан).

Описываемая система содержит выпускной трубопровод 1, размещенный на выпускном патрубке 9, источник газа, по меньшей мере одну пару изолированных

1808096 один от другого электродов, подключенных к высбковольтному генератору и размещенных во внутренней полости выпускного трубопровода и устройство для уничтожения собранных вредных частиц, причем один из пары электродов 2 выполнен в виде удлиненного проводящего тела, расположенного вдоль оси трубопровода, а другой электрод образован внутренней поверхностью трубопровода 1, В другом варианте электроды могут быть выполнены таким образом, что одна сторона каждого электрода обращена к другому электроду, от которого он изолирован, В еще одном варианте один из указанных электродов может быть выполнен в виде внутренней поверхности трубопровода, а другой, соответствующим образом от него изолированный, в виде удлиненного электрода, расположенного вдоль оси указанного трубопровода.

Упомянутое устройство для уничтожения собранной сажи может представлять собой приспособление для подъема температуры частиц и их сжигания с помощью выхлопного газа или воздуха. Собранная сажа может также быть уничтожена путем применения сменных и съемных устройств, которые снимаются с системы и очищаются, причем в некоторых случаях возможно применение известных конструкций.

Устройство для подъема температуры собранных частиц может быть выполнено в виде маленького дополнительного сжигателя, подающего горячий газ, содержащий повышенное количество окислительных агентов, к упомянутым частицам, электрического нагревателя, который разогревает частицы в потоке выхлопного газа или воздуха или их смеси, В вариантах, в которых трубопроводы выхлопных или топочных газов имеют вертикальное положение (например, в случае камина. печные трубы. а также выхлопные грубы некоторых коммерческих транспортных средств), устройства для уничтожения частиц могут представлять собой собирающие ловушки, установленные в нижней части системы отбора частиц в точке, где газы входят в вертикальный участок. Собирание частиц в .ловушку облегчается использованием соответствующих систем, таких как вибраторы, которые приводятся в действие во время остановки процесса сжигания и соответственно отвода потока топочных или выхлопных газов.

В еще одном варианте предусмотрена воэможность использования имеющей соответствующие размеры системы удаления частиц, которая одновременно является нагреватель 5, патрубок 6 и электроды 10

20 для образования искрового или тлеющего разряда, В процессе работы выхлопные газы подаются по патрубку 9 в трубу 1, проходя через нее справа налево. В пространстве

25 .между электродом 2 и трубой 1, которые подключены к выводам генератора напря30

35 может весьма значительно упасть, На этой стадии нагреватель 5, который может быть выполнен в виде электрического

40 сопротивления и/или электродов для импульсного или тлеющего разряда 10, приводятся в действие. В другом решении самостоятельно или одновременно с этим осуществляют подачу сильно разогретого

45 газа, поступающего от вспомогательной горелки, или воздуха. Перечисленные операции по отдельности или выполняемые по крайней мере попарно предназначены для подъема температуры углеродного осадка 7

55

15 контейнером для собираемой сажи, которая

ВЫВОДИТСЯ ИЗ ЛИНИИ ВЫХЛОПНЫХ ИЛИ ТОПОчных газов таким образом, что контейнер может быть удален и очищен так часто, как это необходимо, а затем возвращен на место для дальнейшего использования.

Система работает следующим образом.

Выхлопные газы подаются через выпускной патрубок 9, подсоединенный к другому полюсу генератора, Электрод размещен в трубе 1 через изолятор 8 и проходит вдоль оси трубы на некоторое расстояние частично в пределах изолятора 3, Свободный конец электрода 2 удерживается соответствующим изолятором 4, имеющим форму маленьких разнесенных в пространстве стержней, установленных между трубой 1 и электродом 2. Труба 1 имеет также внешний жения, частицы углерода получают электрический заряд и оседают нэ внутренней стенке трубы 1, где заряд стекает с них и они собираются, образуя осадочный слой 7, Когда этот осадок достигает определенной толщины или когда образующийся слой углерода проводника 1 достигает такой величины, когда электроды 2 и 10 могут быть удовлетворительно изолированы один от другого, напряжение между проводниками до уровня в пределах 400-550 С, при которой углерод воспламеняется.

Для ускорения всей операции по край.— ней мере два таких трубопровода включают параллельно, причем сажа выводится иэ выхлопных газов в один из них, а уже наработанный осадок уничтожается в другом, Таким образом каждый из трубопроводов действует поочередно кэк осэдитель. а затем дожигатель сажи.

1808096

Фиг. j

9 2

8ыбор желаемых операций, а также работа клапанов, которые направляют выхлопные газы из одного трубопровода в другой, могут управляться автоматически либо таймером, либо микропроцессором, 5 получающим информацию от специальных зондов, На фиг. 2 трубопровод 1 образует концевую часть выхлопной трубы 11, к которой она присоединена с помощью соединитель- 10 ного устройства 12, которое моют быть выполнено, например, в виде байонетного разъема.

Это устройство выводит сажу точно так. же, как устройство, изображенное на фиг. 1. 15

В этом случае возможно организовать две трубы, работающие параллельно, причем выхлопные газы при этом пропускают попеременно через одну из труб, а если их в конструкции больше двух, то через некото- 20 рые из них.

На фиг. 2, после этого как слой осажденной сажи достигает установленной величины, конечный участок 1 отсоединяют от основной трубы 11 для того, чтобы подверг- 25 нуть очистке, а на его место устанавливают другое уже очищенное устройство.

Формула изобретения

1. Система для уменьшения выноса вредных частиц с выхлопными и топочными 30 газами, образующимися при сгорании ископаемых топлив, содержащая выпускной трубопровод, размещенный на выпускном патрубке. источник газа, по меньшей мере одну пару изолированных один от другого электродов, подключенных к высоковольтному генератору и размещенных во внутренней полости выпускного трубопровода, и устройство для уничтожения собранных вредных частиц, причем один из пары электродов выполнен в виде удлиненного проводящего тела, расположенного вдоль оси трубопровода, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, другой из пары электродов образован внутренней поверхностью трубопровода.

2. Система по и. 1, от л ич а ю щ а я с я тем, что устройство для уничтожения частиц выполнено в виде приспособления для нагрева частиц и их сжигания с помощью газов, обогащенных воздухом, либо с помощью воздуха.

3. Система по и. 2. отличающаяся тем, что приспособление для нагрева частиц выполнено в виде электронагревателя с электроискровой свечой или нитью накаливания.

4. Система по и. 1, отличающаяся тем, что выпускной трубопровод выполнен съемным с возможностью его замены.