Комплексный глушитель-очиститель отработавших газов



Комплексный глушитель-очиститель отработавших газов
Комплексный глушитель-очиститель отработавших газов
Комплексный глушитель-очиститель отработавших газов
Комплексный глушитель-очиститель отработавших газов

 


Владельцы патента RU 2465471:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) (RU)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и, в частности, к устройствам для шумоглушения и очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: комплексный глушитель-очиститель отработавших газов включает корпус, снабженный диффузором и конфузором с входным и выпускным патрубками, съемной крышкой, фильтрующей вставкой, состоящей из плоских, зигзагообразных и конусных перфорированных кожухов, соединенных между собой с образованием между ними и внутренней поверхностью корпуса, диффузора, конфузора и съемной крышки полости, при этом между плоскими перфорированными кожухами крышки и днища корпуса установлены, соприкасаясь с ними и параллельно движению отработавших газов, вертикальные зигзагообразные контейнеры с перфорированными стенками, образующие между собой зигзагообразные газовые каналы, а вышеуказанные полость и зигзагообразные контейнеры заполнены гранулами шлаковой пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности комплексного глушителя-очистителя отработавших газов. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и, в частности, к устройствам для шумоглушения и очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.

Известен пластинчатый глушитель шума, содержащий корпус, снабженный съемной крышкой и звукопоглощающими пластинами, состоящими из звукопоглотителей и боковых стенок, выполненных из сетки [А.с. СССР №1321857, МКл. F01N 7/18, 1/24, 1987].

Основным недостатком известного устройства является невозможность очистки выхлопных газов от вредных компонентов, что снижает экологическую эффективность его работы.

Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, которое одновременно выполняет функцию шумоглушителя, содержащее корпус с входным и выпускным патрубками и фильтрующей вставкой, состоящей из перфорированных пластин, между которыми помещены, разделенные сетчатыми элементами, слои металлической путанки и активированного угля [А.с. СССР №1705602, МКл. F01N 3/08, 1992].

Основными недостатками известного устройства являются невозможность очистки отработавших газов от оксидов азота и оксидов серы, которые не сорбируются активированным углем, его низкая механическая прочность и невозможность регенерации, что уменьшает срок эксплуатации известного устройства и снижает эффективность его работы.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности комплексного глушителя-очистителя отработавших газов.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый комплексный глушитель-очиститель отработавших газов включает корпус, снабженный диффузором и конфузором с входным и выпускным патрубками, съемной крышкой, фильтрующей вставкой, состоящей из плоских, зигзагообразных и конусных перфорированных кожухов, соединенных между собой с образованием между ними и внутренней поверхностью корпуса, диффузора, конфузора и съемной крышки полости, при этом между плоскими перфорированными кожухами крышки и днища корпуса установлены, соприкасаясь с ними и параллельно движению отработавших газов, вертикальные зигзагообразные контейнеры с перфорированными стенками, образующие между собой зигзагообразные газовые каналы, а вышеуказанные полость и зигзагообразные контейнеры заполнены гранулами шлаковой пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид комплексного глушителя-очистителя отработавших газов (КГООГ), на фиг.2, 4 - разрез, на фиг.3 - узел А (компоновка КГООГ и устройство контейнеров).

КГООГ содержит корпус 1, снабженный диффузором и конфузором 2 и 3 с входным и выпускным патрубками 4 и 5 соответственно, съемной крышкой 6, фильтрующую вставку, состоящую из плоских 7 и 8, зигзагообразных 9 и 10, конусных 11 и 12 перфорированных кожухов, соответственно, соединенных между собой с образованием между ними и внутренней поверхностью корпуса 1, диффузора 2, конфузора 3 и съемной крышки 6 полости 13, при этом между плоскими перфорированными кожухами 7 и 8 съемной крышки 6 и днища корпуса 1 установлены, соприкасаясь с ними и параллельно движению отработавших газов, вертикальные зигзагообразные контейнеры 14 с перфорированными стенками, образующие между собой зигзагообразные газовые каналы 15, а полость 13 и зигзагообразные контейнеры 14 заполнены гранулами пемзы 16, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм.

Предлагаемый КГООГ работает следующим образом. Отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания через входной патрубок 4 поступают в диффузор 2, где они частично контактируют с гранулами 16, через отверстия в перфорированном конусном кожухе 11, их скорость резко падает и они равномерно распределяются по зигзагообразным газовым каналам 15, где двигаются также зигзагообразно, что значительно турбулизует их потоки и позволяет проникать через отверстия в стенках вертикальных перфорированных зигзагообразных контейнеров 14, заполненных гранулами 16 шлаковой пемзы диаметром от 5 до 10 мм, изготовленной из основных металлургических шлаков (диаметр гранул 16 назначен из условий максимального заполнения полости 13 и зигзагообразных контейнеров 14 и стандартной номенклатуры размеров гранул шлаковой пемзы). Шлаковая пемза, изготовленная из основных металлургических шлаков, представляет собой материал с высокопористой механически прочной структурой (прочность на сдавливание до 2,7 МПа), состоящий из оксида кальция, оксида кремния, оксида алюминия и частично из оксида магния (CaO, SiО2, Аl2О3, МnО) с модулем основности М>1 [Строительные материалы. Справочник. Под ред. Болдырева А.С. и др. - М.: Стройиздат, 1989, с.423; Домокеев А.К. Строительные материалы. - М.: Высш. школа, 1989, с.163]. Высокое значение модуля основности придает гранулам 16 основные свойства, позволяющие сорбировать на их поверхности вещества, обладающие кислыми свойствами, к которым относятся и вредные примеси, которые присутствуют в отработавших газах (NOx, SOx, CO), а высокая пористость их структуры позволяет использовать гранулы 16 шлаковой пемзы в качестве эффективного звукопоглощающего материала [В.Н. Богословский и др. Отопление и вентиляция, Ч.II. - М.: Стройиздат, 1978, с.391]. Кроме того, исходя из своего состава, гранулы 16 шлаковой пемзы устойчивы к коррозионному воздействию кислых компонентов выхлопных газов, широко доступны и относительно дешевы. Поток отработавших газов, проходя зигзагообразные газовые каналы 15 и многократно попадая на поверхность гранул 16 и вовнутрь их, очищается от вредных примесей (NOx, SOx, СО), которые сорбируются на поверхности и внутри гранул 16. Адсорбированные из отработавших газов оксиды азота и серы в порах гранул 16 обладают повышенной реакционной способностью, обусловленной их взаимодействием с поверхностью адсорбента - гранул 16 шлаковой пемзы [Неницеску К. Общая химия. - М.: Мир, 1968, с.298], поэтому окисляются кислородом (кислород присутствует в отработавших газах в результате избытка воздуха, подаваемого на сжигание топлива) со скоростью большей, чем в газовой фазе с образованием легко растворимых в воде NO2 и SO3. Полученные оксиды азота и серы, в свою очередь, взаимодействуют с частицами воды, образующейся в порах гранул 16 в результате капиллярной конденсации паров воды, находящихся в отработавших газах, с образованием соответствующих кислот HNO3 и Н2SO4. Кроме того, на поверхности и в порах гранул 16 оседают мелкодисперсные частицы (сажа и пр.), после чего очищенные отработавшие газы из газовых каналов 15 поступают в конфузор 3, где также частично контактируют с гранулами 16 через отверстия в перфорированном конусном кожухе 12 и через выходной патрубок 5 выбрасываются в атмосферу. При этом одновременно с процессом очистки отработавших газов в КГООГ происходит глушение их шума путем поглощения звука высокопористой структурой гранул 16, которые находятся не только в зигзагообразных контейнерах 14, но и покрывают изнутри все стенки корпуса 1 и крышку 6.

При падении активности гранул 16 их подвергают регенерации. Процесс регенерации заключается в очистке поверхности и пор гранул 16 от мелкодисперсных частиц и абсорбированных молекул вредных примесей и осуществляется путем промывки гранул 16 теплой водой (штуцера для подачи воды и ее удаления на фиг.1-3 не показаны).

Размеры КГООГ, а также суммарный объем гранул 16, число перфорированных зигзагообразных контейнеров 16, их длина, высота и ширина, ширина полости 13 и газовых каналов 15 определяются в зависимости от мощности двигателя внутреннего сгорания, расхода топлива, требуемых степени очистки и потери уровня звуковой мощности отработавших газов.

Таким образом, предлагаемый комплексный глушитель-очиститель отработавших газов позволяет без применения дорогих и опасных химических реагентов очистить отработавшие газы от вредных примесей и одновременно снизить до требуемого уровень их звуковой мощности, используя в качестве адсорбента и шумопоглотителя гранулы шлаковой пемзы, изготовленной из основных металлургических шлаков с модулем основности М>1.

Комплексный глушитель-очиститель отработавших газов, включающий корпус, снабженный диффузором и конфузором с входным и выпускным патрубками, съемной крышкой, фильтрующей вставкой, отличающийся тем, что фильтрующая вставка состоит из плоских, зигзагообразных и конусных перфорированных кожухов, соединенных между собой с образованием между ними и внутренней поверхностью корпуса, диффузора, конфузора и съемной крышки полости, при этом между плоскими перфорированными кожухами крышки и днища корпуса установлены, соприкасаясь с ними и параллельно движению отработавших газов, вертикальные зигзагообразные контейнеры с перфорированными стенками, образующие между собой зигзагообразные газовые каналы, а вышеуказанные полость и зигзагообразные контейнеры заполнены гранулами шлаковой пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу уменьшения эмиссии двуокиси азота (NO2) в автомобиле с системой нейтрализации отработавших газов. .

Изобретение относится к устройству, содержащему систему выхлопа, включающую катализатор-адсорбент NOx (NAC) и катализуемый противосажевый фильтр (CSF). .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к трубе приемной глушителя с нейтрализатором. .

Изобретение относится к системе выпуска отработанных газов дизельного двигателя и к способу десульфатации нейтрализатора NOx этой системы. .

Изобретение относится к устройствам, снабженных средствами очистки и обезвреживания выхлопных газов, преимущественно ДВС. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к защите атмосферы от загрязнений токсичными компонентами отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к способу и устройству для снижения содержания оксидов азота (NOx) в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания транспортного средства в соответствии с ограничительными частями независимых пунктов формулы изобретения

Изобретение относится к системе очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к системе очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к системе очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к системе очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к устройству очистки отработавшего газа

Изобретение относится к системе очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, работающим на природном газе. Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, работающий на бедной топливной смеси на основе природного газа, имеющий выхлопную систему, которая содержит катализатор окисления, который содержит комбинацию палладия и золота. Двигатель может использоваться в мобильном применении, например для обеспечения движения транспортного средства, или он может быть стационарным двигателем для выработки электроэнергии. Техническим результатом изобретения является усовершенствование регулирования выбросов из дизельного двигателя при общем улучшении состояния окружающей среды. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к устройству для очистки потока отработавших газов, образующихся при работе двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: устройство (1) для очистки потока (2) отработавших газов (ОГ) двигателя внутреннего сгорания, по меньшей мере имеющее ионизатор (4), агломератор (6) и (каталитически активный) радиально-проточный сотовый элемент (14), который охватывает канал (8) выпускного трубопровода и в который из этого канала отклоняется поток ОГ, тогда как агломерированные твердые частицы задерживаются в их улавливателе (18), предусмотренном в данном канале (8), а также способ очистки отработавших газов и автомобиль, имеющий устройство для очистки отработавших газов. Техническим результатом изобретения является снижение количества твердых частиц, обеспечение компактной конструкции устройства и возможности интеграции в него систем регенерации тепла отработавших газов. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу эксплуатации устройства для очистки отработанного газа для двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: способ эксплуатации устройства (1) для очистки отработанного газа (ОГ) с нагревателем (3) и устройством подачи (4) для восстановителя. В способе сначала проверяют, должен ли быть подан восстановитель, и затем осуществляют соответственно различные стратегии нагрева. Если восстановитель должен быть подан, устройство для очистки (ОГ) нагревают с помощью нагревателя (3) до тех пор, пока не будет достигнута первая предельная температура (8), если определенная первая температура (7) находится ниже первой предельной температуры (8). Если восстановитель не должен быть подан, устройство для очистки (ОГ) нагревают с помощью нагревателя (3) до тех пор, пока не будет достигнута вторая предельная температура (10), если определенная вторая температура (9) находится ниже второй предельной температуры (10). Техническим результатом изобретения является обеспечение эффективного превращения отработавших газов в устройстве для очистки отработавших газов и более низкий расход энергии. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх