Нейтрализатор отработавших газов дизеля

 

Использование: в двигателестроении, устройствах для очистки отработавших газов дизелей. Сущность изобретения: нейтрализатор отработавших газов, имеющий корпус с входным и выходным патрубками, окислительную и восстановительную матрицы каталитической очистки, полый сажевый фильтр с электродами, содержит также резонатор колебаний, размещенный в полости сажевого фильтра, а электроды сажевого фильтра размещены по его периметру, окислительная и восстановительная матрицы выполнены в виде коаксиально установленных цилиндров с образованием полости между ними, сообщенной с каналами для подвода газа. 1 ил.

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

Известен нейтрализатор отработавших газов, содержащий корпус, основные и дополнительные электроды и каталитическую набивку. Электроды выполнены в виде полых цилиндров, охватывающих корпус через слой диэлектрика, а дополнительные электроды выполнены плоскими и размещены с двух сторон оболочки.

Недостатком такого нейтрализатора является то, что электроды работают в пульсирующем потоке газов, что не способствует полному улавливанию сажи перед подачей газов на окислительную и восстановительную матрицы.

Последняя конструкция каталитического нейтрализатора является наиболее близкой по технической сущности и принята за прототип.

Сущность изобретения заключается в том, что известное устройство, содержащее прямоточный корпус с двойными стенками, входной и выходной патрубки, матрицы каталитической очистки, выполненные из высокопористой металлокерамики, сажевый фильтр электростатического типа с электродами, выполненными в виде полых цилиндров, охватывающих корпус через слой диэлектрика , дополнительно снабжено резонатором колебания, совмещенного с сажевым фильтром, электроды которого расположены по примеру. Окислительная матрица очистки выполнена полой и размещена соосно внутри полой восстановительной матрицы очистки с образованием полости по периметру поверхности, в которой размещены каналы для подвода вспомогательного газа, например аммиака.

Полые окислительные и восстановительные матрицы очистки выполнены из высокопористой металлокерамики методом СВС-технологии и включают в свой состав ряд катализаторов окислительного и восстановительного типа.

Такое выполнение нейтрализатора позволяет обеспечить улучшенную очистку отработавших газов на режимах больших нагрузок, особенно очистку отработавших газов от окислов азота, а также позволяет увеличить срок службы каталитических матриц.

На чертеже изображен предлагаемый каталитический нейтрализатор, продольный разрез.

Предлагаемый нейтрализатор содержит корпус с двойными внешними 1 и внутренними 2 стенками и теплоизоляцией 3 между ними. Нейтрализатор имеет входной 4 и выходной 5 патрубки. К корпусу со стороны входного патрубка 4 на фланец 6 фланцем 7 закреплен корпус резонатора 8 с внешними стенками 9 и внутренними стенками 10, между которыми в диэлектрике 11 размещены электроды 12, а к внешней стенке подведен разъем электропитания 13. На фланце корпуса резонатора 8 со стороны входного патрубка 4 на фланец 14 закреплена торцовая крышка 15 с пробками 16 для промывки резонатора. Между торцовой крышкой 15 и фланцем 6 в полости резонатора соосно входному патрубку 4 расположена труба 17 с гасителями колебаний, представляющими собой тарельчатые элементы 18 и 19, расположенные с образованием щели 20. На фланце 6 соосно трубе 17 выполнены металлокерамические пористые полые матрицы окислительного 21 и восстановительного 22 типов, удерживаемые крепежным элементом 23 на бонке 24 трубы 17 с образованием полости 25 по периметру внешней поверхности матрицы 21 и внутренней поверхности матрицы 22. Внутри матрицы 21 образована соосно трубе 17 полость 26 окисления. Полость 25 с торцов матриц 21 и 22 заперта крышкой 27, в которую выведены каналы 28 для подвода вспомогательного газа, например аммиака. На фланце 29 корпуса со стороны выходного патрубка 5 закреплена торцовая крышка 30, в которую вмонтирован последний, а также трубки 31 и крепежные элементы 32 подвода газа.

Нейтрализатор работает следующим образом.

Отработавшие газы поступают от двигателя через патрубок 4, входят в трубу 17. Проходя через резонатор 8 отработавших газов происходит успокоение колебаний. Через щели 20 электростатическим полем, имеющим место вокруг резонатора вследствие включения электродов обмоток 12 в сеть генератора постоянного тока сажа собирается в объеме резонатора, где частично выгорает под действием высоких температур. Очищенные от сажи отработавшие газы поступают в полость окисления 26, проходят через пористые стенки матрицы 21, где окисляются продукты неполного сгорания. После этого газы попадают в полость 25, куда подается газ, например аммиак. Газ необходим, чтобы как можно больше связать остаточный кислород. Далее газы проходят через пористые стенки восстановительной матрицы 22, где происходит восстановление окислов азота. Затем отработавшие газы выходят через выпускной патрубок 5.

Включение электростатического фильтра происходит при увеличении температуры отработавших газов свыше 250^оС, т.е. с появлением в отработавших газах сажи.

Предусмотрена очистка резонатора от сажи и золы путем промывки и использованием отверстий, закрытых пробками 16.

Формула изобретения

НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ, содержащий прямоточный теплоизолированный корпус с входным и выходным патрубками, размещенные в корпусе окислительную и восстановительную матрицы каталитической очистки, выполненные из высокопористой металлокерамики, и полый сажевый фильтр электростатического типа с электродами, установленный перед матрицами каталитической очистки, отличающийся тем, что он снабжен резонатором колебаний, размещенным в полости сажевого фильтра, электроды сажевого фильтра размещены по его периметру, а окислительная и восстановительная матрицы каталитической очистки выполнены в виде коаксиально установленных цилиндров с образованием полости между ними, сообщенной с каналами для подвода вспомогательного газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1