Нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: в двигателестроении в устройствах для очистки отработавших газов двигателей с воспламенением от сжатия. Сущность изобретения: устройство содержит сборный металлический корпус (К), состоящий из центральной части (ЦЧ) 1, входной части (ВЧ) 2 и выходной части (ВыЧ) 3. В ВЧ 2 установлен патрубок подвода (ПП) 4, а в ВыЧ 3 - патрубок отвода (ПО) 5 отработавших газов. В ЦЧ 1 размещен каталитический реактор (КР) 6. В КР 6 закреплены входные и выходные решетки (Р), которые выполнены в виде каталитических блоков сотовой структуры, образованных из гладкой 16 и гофрированной 17 лент, свернутых в рулон. Ленты 16 и 17 покрыты слоем катализаторов. Между Р из лент 16 и 17 в КР 6 расположен катализатор 18 на носителе. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

Известны каталитические нейтрализаторы, состоящие из цилиндрического металлического корпуса и размещенного в нем катализатора, выполненного в виде рулона сложенных вместе гладкой и гофрированной лент.

Недостатками таких нейтрализаторов являются невозможность дожигания твердых частиц отработавших газов, измельчения сажистых образований и их дожигания.

Известны также каталитические нейтрализаторы, содержащие каталитический реактор с входными и выходными решетками, имеющими отверстие, заполненный катализатором на носителе, работающем в режиме псевдосжиженного слоя. В таких нейтрализаторах эффективно размельчается сажа и выгорает вместе с твердыми частицами.

Недостатками таких нейтрализаторов являются сложность изготовления и сборки при наличии решеток из нержавеющей стали, увеличенная масса, низкие возможности решеток при использовании их в качестве катализаторов при покрытиях редкоземельными или благородными металлами.

Известен нейтрализатор, содержащий металлический корпус с теплоизоляцией, каталитический реактор с входными и выходными решетками, которые имеют отверстия и выполнены из нержавеющей стали. Каталитический реактор заполнен катализатором на носителе, работающем в режиме псевдосжиженного слоя. В таких нейтрализаторах эффективно размельчается сажа и выгорает вместе с твердыми частицами.

Недостатками нейтрализаторов является сложность изготовления и сборки при наличии решеток из нержавеющей стали, увеличенная масса, низкие возможности решеток при использовании их в качестве катализаторов при покрытиях редкоземельными или благородными металлами, т. е. недостаточное качество очистки отработавших газов.

Целью изобретения является упрощение конструкции многоступенчатого нейтрализатора и повышение качества очистки отработавших газов.

Это достигается тем, что в нейтрализаторе, содержащем металлический корпус с теплоизоляцией, входные и выходные решетки, каталитический реактор, имеющий катализатор на носителе, входные и выходные решетки выполнены в виде каталитических блоков сотовой структуры, образованных слоями гладкой и гофрированной лент, которые покрыты слоем катализатора и свернуты в рулон.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенный нейтрализатор отличается тем, что решетки выполнены в виде рулонов, из сложенных вместе гладкой и гофрированной лент, покрытых слоем катализаторов. Таким образом, он соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение предложенного нейтрализатора не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого нейтрализатора.

Он имеет сборный металлический корпус 1, состоящий из центральной части, входной части 2 и выходной части 3. Во входной части 2 установлен патрубок подвода 4, а в выходной части 3 - патрубок отвода 5 отработавших газов. В центральной части корпуса 1 размещен каталитический реактор 6, который закреплен в корпусе 1 с помощью ребер 7 и 8, а также колец 9 и 10. Между стенками корпуса реактора 6 и корпуса нейтрализатора 1 расположена теплоизоляция 11. В каталитическом реакторе 6 с помощью ребер 12 и 13, а также колец 14, 15 и 9, 10, закреплены входные и выходные решетки, которые выполнены в виде каталитических блоков, образованных из гладкой 16 и гофрированной 17 лент свернутых в рулон. Ленты 16 и 17 покрыты слоем катализаторов. Между решетками из гладкой 16 и гофрированной 17 лент в каталитическом реакторе 6 расположен катализатор 18 на носителе.

Работает нейтрализатор следующим образом.

Отработавшие газы от двигателя внутреннего сгорания входят в нейтрализатор через патрубок 4, проходят в отверстия, образованные гладкой 16 и гофрированной 17 лентами. В присутствии катализаторов, нанесенных на гладкую и гофрированную ленту, происходит доокисление продуктов неполного сгорания, снижается объемное содержание кислорода в отработавших газах. Далее отработавшие газы попадают в каталитический реактор 6, заполненный катализатором 18, приводят катализатор в псевдосжиженное состояние, идет восстановление окислов азота. После каталитического реактора 6 отработавшие газы проходят в отверстия, образованные гладкой 16 и гофрированной 17 лентами, в присутствии катализаторов, нанесенных на них, происходит доокисление частиц сажи и выходят из катализатора по патрубку 5.

Таким образом, за счет замены решеток гладкой и гофрированной лентами упрощается конструкция нейтрализатора, повышается качество очистки отработавших газов.

Кроме того, по сравнению с прототипом нейтрализатор отработавших газов обеспечивает упрощение изготовления, сборки, многоступенчатость очистки отработавших газов.

В известных технических решениях рулоны из сложенной вместе гладкой и гофрированной лент, покрытых слоем катализатора, выполняют только роль развитой поверхности катализаторов в нейтрализаторах. Использование рулонных устройств в качестве решеток в нейтрализаторах с псевдосжиженным слоем неизвестно.

В описываемой конструкции рулоны из сложенных вместе гладкой и гофрированной лент выполняют две роли: решеток, предотвращающих вынос псевдосжиженного катализатора, и катализаторов. Поэтому использование нейтрализатора позволяет улучшить качество очистки газов, предотвратить выброс катализаторов на носителе, снизить массы нейтрализатора за счет исключения металлических решеток с отверстиями. (56) Авторское свидетельство СССР N 1165809, кл. F 01 N 9/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 1188344, кл. F 01 N 3/28, 1983.

Формула изобретения

НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий металлический корпус с теплоизоляцией, установленные в корпусе входную и выходную решетки и размещенный между ними реактор с псевдосжиженным слоем катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, входная и выходная решетки выполнены в виде каталитических блоков сотовой структуры, образованных слоями гладкой и гофрированной лент, покрытых катализатором и свернутых в рулон.

РИСУНКИ

Рисунок 1