Жидкостный нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

 

Использование, изобретение относится к очистке отработавши газов двигателей, для повышения ее эффективности. Сущность изобретения: конструктивно нейтрализатор выполнен в виде корпуса с входным и выходным трубопроводами и лабиринтного канала, образованного окнами, выполненными в пластинах с противоположных сторон в чередующемся порядке. 2зпф-лы. 4 ил

Кемнтет Реюийекей Федерации

se патентам и тмарным знакам (И) RU (1Ц 28Î3816 Cl (Я)5 Р61ИЗ 04

3 рца09зд/0в (ю ммзе

H@x.»sa aw.æì-è (ХЦ Научно-исследовательский центр безопасности дорожного движения МЩ Республики Грузия (Тф Китовани КГ:, Китовани Т.К; Микеладзе В.Б„Гелацаили Т.С„Фарбер B.C; абуладзе.У;Г„йанджикидзе ЛГ. . (УЗ) Китовани ХенгиИалистратович (64) ЖИДКОСТНЫЙ НЕЙВ АЛИЗАТОР ОХРА80ТАЗШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВИУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ (И Использование: изобретение относится к очистке отработавших газов двигателей, для повышения ее эффективности. Сущность изобретения: конструктивно нейтрализатор выполнен в виде корпуса с входным и вь!ходным трубопроводами и лабиринтного канала, образованного окт!ами, выполненными в пластинах с противоположных сторон в чередующемся порядке. 2 з.п.ф-пы, 4 ип.

2003816

Изобретение относится к очистке выхлопных газов двигателей и может быть использовано в мобильных и стационарных установках с двигателями внутреннего сгорания.

Известны жидкостные нейтрализаторы, содер>кащие частично заполненную жидкостью емкость с перфорированным входным трубопроводом и выходным трубопроводом с фильтром (а.с.538145, кл. F 01 N 3/04.

1976), Недостатком таких нейтрализаторов является повторный выброс уже задержанных частиц сажи (из-за повторных контактов последних с газами). и низкая эффективность очистки от газовых загрязнителей, Частично указанные недостатки устранены в известных жидкостных нейтрализаторах отработавших газов двигателя, содержащих частично заполненный жидкостью корпус, входной с распределителем газа у дна корпуса и выходной, сообщенный с атмосферой, трубопроводы (Битколов Н.З, Жидкостные нейтрализаторы дизельного выхлопа. Сб,докладов "Токсичность двигателей внутреннего сгорания и пути ее сйи>кения". М.: Наука, 1966, с.248, рис,17).

Недостатком известного решения является низкая эффективность, связанная с тем, что повышение эффективности захвата в данном устройстве требует значительных габаритов устройства, больших масс жидкости, что не исключает значительных выбросов сажи и газов в атмосферу, особенно с ростом мощности двигателя;

Целью изобретения является повышение эффективности очистки.

Цель достигается тем, что в известном жидкостном нейтралиэаторе отработавших газов, содержащем частично заполненный жидкостью корпус с входным и выходным . патрубками, конец первого из которых снабжен перфорацией и размещен у дна корпуса, а второй сообщен с атмосферой, корпус снабжен лабиринтом в виде шахматно сообщенных между собой полостей, образованных жестко закрепленными к внутренним стенкам корпуса выпуклыми пластинами с окнами на одном иэ концов каждой из них, причем число полностью заполненных рабочей жидкостью полостей корпуса выполнено не менее одной, а число полостей, полностью размещенных вне рабочей жидкости, не менее двух.

Достижению цели способствует и то, что площадь сообщающих полости отверстий в каждой из пластин выполнена превышающей площадь поперечного сечения входного трубопровода, а число размещенных в жидкости полостей лабиринта выполнено из условия обеспечения суммарной длины пути газов в погруженной в жидкость части лабиринта не менее К х О, где К— экспериментально найденный коэффициент, равный для бензинового двигателя

2 х 10, а для выхлопных газов дизельных двигателей 60 х 10, Q —. измеренный макси-з, мальный расход, м /ч.

Кроме того, достижению цели способст10 вует и то, что выходной трубопровод корпуса может быть размещен в крышке верхней полости со стороны, противоположной расположению окна, сообщающего верхнюю полость с предыдущей, и снабжен угольным

15 фильтром;

Снабжение корпуса лабиринтом в виде шахматно сообщенных между собой полостей обеспечивает увеличение пути движения отработавших газов при уменьшении

20 габаритов и потребного количества жидкости, что резко повышает степень очистки газов и уменьшает возможность выноса в .атмосферу задержанных жидкостью частиц сажи.

Выполнение полостей образованными жестко закрепленными к внутренним стенкам корпуса выпуклыми пластинами с окнами на одном из концов каждой из них обеспечивает упрощение конструкции и

30 максимальное использование для очистки рабочей длины корпуса и образованных в нем полостей.

При этом вышеуказанное шахматное сообщение полостей в совокупности с выполнением окон на одном из концов каждой пластины обеспечивает дополнительное осаждение частиц сажи в каждой из полостей, уменьшая возможность выброса их спутными газами.

40 Выпуклость пластин обеспечивает получение нового, неожиданного для таких пластин свойства — уменьшение выброса частиц сажи и жидкости.

Выполнение числа заполненных жидко45 стью полостей в корпусе не менее одной, а числа полностью размещенных вне жидкости полостей не менее двух обеспечивает снижение выбросов сажи и газов в атмосферу как за счет обеспечения необходимой

50 экспериментально найденной длины пути .движения газов в жидкости, так и зэ счет того, что покидающие жидкость газы перед выходам из устройства проходят по части лабиринта, находящейся вне жидкости, где

66 дополнительно очищаются от сажи и несомых газовым потоком капель жидкости эа счет динамических соударений частиц со стенками лабиринта, разности температур стенок и капель, вертикальности стенок и выпуклости пластин.

2003816

Выполнение площади каждого из сообщающих полости отверстий превышающей площадь поперечного сечения входного патрубка обеспечивает уменьшение сопротивления нейтрализатора, а суммарная длина пути газов в погруженной в жидкость части лабиринта не менее К х Q обеспечивает резкий рост эффективности отделения частиц сажи и нейтрализации газов.

Размещение выходного трубопровода в крышке верхней полости со стороны, противоположной расположению окна. сообщающего верхнюю полость с предыдущей, обеспечивает дополнительное увеличение длин пути газов, чем повышает эффектив. ность очистки, как и снабжение выходного трубопровода угольным фильтром.

Сопоставительный анализ с прототипом выявил отсутствие в нем признаком заявляемого решения, в связи с чем может быть сделан вывод о соответствии последнего критерию "новизна".

Сравнительный анализ с аналогами показывает, что элементы лабиринта присутствуют в некоторых из них (например, а.с.

N 1000564, кл. F 01 N3/04, .или а..с. .802578, кл. F 01 ИЗ/04), однако данные элементы не обеспечивают достигаемых заявляемым решением преимуществ. Так, в сравнении с прототипом и вышеуказанными аналогами заявляемое решение обеспечивает снижение выбросов сажи в 1,7 — 2,5 раза, а газовых загрязнений на 25 — 30ь%.

T.е, налицо дополнительный сверхсуммарный эффект, позволяющий сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отлйчия";

На фиг.1 схематически изображен жидкостный нейтрализатор; на фиг.2 — разрез

А-А; на фиг.3,4 — вид Б на фиг.1.

Жидкостный нейтрализатор состоит иэ корпуса 1 в.виде прямоугольной в плане емкости с входным трубопроводом 2, соединенным с выхлопной трубой 3 двигателя и выходным трубопроводом 4, сообщенным с атмосферой. Нижний конец 5 входного трубопровода 2 снабжен перфорацией 6 и размещен у дна 7 корпуса 1. К внутренним стенкам корпуса жестко закреплены выпуклые пластины 8 с окнами 9 на одном из концов каждой из них, образующие полости

1Î-16. Причем окно в пластине 8, ближней к нижнему концу 5 входного трубопровода, выполнено с дальней от последнего стороны пластины: окно в следующей пластине— на противоположном конце и так далее, с обеспечением шахматного сообщения полостей t 0-16 между собой. Корпус 1 частично заполнен рабочей жидкостью до уровня

17 не менее 1/4 не более 1/2 высоты корпуса, причем число полостей, размещенных полностью вне жидкости, выполнено не менее двух (на фиг.1 полости 14 — 16), а число полостей, полностью заполненных рабочей

5 жидкостью, — не менее одной (на фиг.1— полости 10 — 12). Каждое из окон 9 выполнено с площадью, превышающей площадь поперечного сечения выходного трубопровода 2, Окна 9 могут быть выполнены в виде про10 емов в пластинах 8 у места соединенил последних со стенками корпуса, или в виде перфорации 18 в тех же местах пластин, с обеспечением превышения площади окна или суммарной площади отверстий перфо15 рации в каждой из них над площадью поперечного сечения входного трубопровода.

При этом суммарная длина пути газов от места их входа в рабочую жидкость до выхода из нее выполнена не менее К х Q, где К—

20 абсолютная величина эксперименталhí<> найденного коэффициента (длл бензино. вого двигателя — 2 х 10, для дизельного—

-з

60 х 10 ), à G — максимальный расход выде-з ляющихся при расходе газов, л>з/ч.

25 Выходной трубопровод 4 размещен в крышке 19 корпуса со стороны, противоположной расположению окна, сообщающего верхнюю полость 16 с предшествующей ей полостью 15, и снабжен угольным филь> ром

30 20. Дно 7 корпуса выполнено с уклоном к сливному штуцеру 21.

Жидкостный нейгрализатор работает следующим образом.

Перед работой не менее е:.; одна по35 лость нейтрализатора заливается робо: е,1 (обычно щелочной) жидкостью. При этом желательно произвести заливку не менее 1/4 и не более 1/2 высоты корпуса. Далее выходной трубопровод 2 подсоединлетсл к ис40 точнику выхлопных газов, которые (после включения двигателя) через перфорацию б попадают в рабочую жидкость, частилHo Rblтесняя ее из занимаемых ею полостей, и перемещаются по лабиринту вначале к окну

45 9 в полости 10, затем в противоположную сторону по полости 11 и так далее до выхода из рабочей жидкости, В процессе перемещения частицы сажи, конта.<тируя с жидкостью, утяжеляютсл и оседают на дно 7

50 корпуса 1, а газы частично очищэютсл, вот>пая в реакцию с водой, и нейгрализуютсл содержащейся 0 рабочей >::: l>L!<<>cl и Lil е лочьк>. Причем благодарл шахл<атному соединению образующих лабиринт полостей!ò

55 наличия не менее. чем двух свобод .-i:. от жидкости полостей, увлекаемые выходящим из рабочей жидкости потоком частицы по" следней и провзаимодейстеовавшие с жид— костью, но не ьь павшие в осадок астицы сажи инерционно оседают на стенках кор2003816

Использование изобретения обеспечивает резкое повышение эффективности очистки выхлопных газов двигателя при значительном упрощении конструкции и

5 снижении вторичного выброса сажи и загрязненной рабочей жидкости в атмосферу! (56) Сборник докладов "Токсичность и пути

10 ее снижения" М„Наука, 1966, с.248, рис.7.

ЖИДКОСТНЫЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР

ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус с входным и выходным трубопроводами, частично заполненный жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повыше- 20 ния эффективности, в корпусе размещены выпуклые пластины, жестко закрепленные на внутренних стенках корпуса, а в пластинах с противоположных сторон в чередующемся порядке выполнены окна с 25 образованием лабиринтного канала, припуса 1 и пластинах 8, по которым, благодаря вертикальности первых и выпуклости вторых, стекают в рабочую жидкость. Очищенные вышеуказанным образом выхлопные газы покидают корпус через выходной трубопроводд 4 и установленный в нем угольный фильтр 20, где дополнительно очищаются. В процессе работы корпус регулярно очищается от отработавшей жидкости и осадка через сливной штуцер 21.

Формула изобретения чем по меньшей мере одна пластина полностью погружена в жидкость и по меньшей мере две пластины размещены над жидкостью.

2, Нейтрализатор по п.1, отличающийся тем, что окно каждой пластины выполнено площадью, превышающей площадь поперечного сечения входного трубопровода.

3. Нейтрализатар по п.1, отличающийся тем, что выходной трубопровод размещен над пластинами со стороны, противоположной окну последней пластины, и снабжен угольным фильтром.

200381 б

Фиг 3

Составитель М;Китовани

Редактор Т.Лошкарева Техред M.Moðãåíòàë Корректор С.Лисина

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

Заказ 3315

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

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