Глушитель-отсекатель
Изобретение относится к средствам для перекрытия газовыхлопных каналов, соединенных с выхлопными трубами дизельных установок. Сущность изобретения: глушитель-отсекатель, соединенные между собой полые цилиндрические нижний и верхние корпусы, нижний из которых содержит прикрепленную к нему нижнюю крышку, закрывающую часть элементов крепления, две боковые крышки, закрывающие боковые отверстия, выполненные в боковой стенке нижнего корпуса, а верхний корпус содержит верхний фланец и отверстие, выполненное в боковой стенке верхнего корпуса, при этом глушитель имеет трубу, расположенную в отверстии верхнего фланца, который насажен на трубу, труба расположена в полостях нижнего и верхнего корпусов глушителя и в отверстии днища верхнего корпуса, нижний конец трубы зафиксирован над днищем нижнего корпуса с зазором между ними, верхний конец трубы расположен в отверстии верхней стенки верхнего корпуса, соединенной с боковой стенкой верхнего корпуса, под днищем верхнего корпуса с зазором по отношению к днищу расположены, по меньшей мере, две дугообразные пластины, причем в днище верхнего корпуса выполнены отверстия, сообщающие полость нижнего корпуса с полостью верхнего корпуса, дугообразные пластины охватывают трубу с ее противоположных сторон таким образом, что между торцовыми вогнутыми дугообразными поверхностями пластин и наружной поверхностью трубы образованы воздушные зазоры, а между смежными прямолинейными торцами дугообразных пластин образованы воздушные каналы, при этом в нижней части трубы выполнено множество радиальных отверстий, расположенных в полости нижнего корпуса. Техническим результатом изобретения является уменьшение звука и повышение герметичности глушителя. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.
Данное техническое решение относится к средствам для перекрывания газовыхлопных каналов, соединенных с выхлопными трубами дизельных установок, расположенных в специальных сооружениях. Глушитель-отсекатель предназначен для его использования в системах газоотводов, имеющих каналы для отвода газов, сообщенные с выхлопными трубами дизельных установок при пропускной способности газов от 4 до 16 тысяч метров кубических в течение 1 часа и температуре газов до +420 градусов по Цельсию при условии, что глушитель-отсекатель может быть установлен в вертикальном и наклонном положениях.
Известно устройство снижения токсичности отработавших газов стационарных энергетических установок, имеющих двигатели внутреннего сгорания, содержащее емкость с крышкой, картридж в емкости, представляющий собой трубу, заглушенную с двух сторон пистонами, имеющими чашки, в чашках выполнены отверстия меньшего и большего диаметров, на боковой поверхности каждой чашки выполнены отверстия, а также барботажную трубку, пропущенную через трубу, средство регулирования воздушного потока, средство для подачи активатора (RU 102918 U1, 20.03.2011).
Известен воздухоочиститель и глушитель двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с днищем и крышкой, размещенный внутри корпуса фильтрующий элемент, разделяющий полость корпуса на две полости очищенного и неочищенного воздуха, которые имеют выпускное и впускное окна, а также расположенное в корпусе средство шумопоглощения, имеющее шумопоглощающую облицовку на стенках корпуса, образующих полость неочищенного воздуха (RU 2150018 С1, 27.05.2000).
Из зарубежной патентной документации известны устройства для снижения шума выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, каждое из которых содержит корпус, полости в корпусе для гашения шума, элементы для направления потока отработавшего газа (ЕР 0012143 А1, 25.06.1980; FR 2243342 А, 09.05.1975; US 5992247 A, 11.08.1998; GB 1440957 A, 30.06.1986; JP 1-27258 A, 29.05.1989).
Указанные известные технические решения обеспечивают повышение герметичности, качества очистки отработавшего газа и уменьшение шума, при этом они не применимы для их использования в совокупности с двигателями внутреннего сгорания, установленными в укрытиях, причем такое использование предусматривает в заданный период времени отсечку отработавшего газа.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей глушителя-отсекателя, упрощение его конструкции и повышение надежности.
Технический результат получен глушителем-отсекателем, характеризующимся тем, что он содержит соединенные между собой полые цилиндрические нижний и верхние корпусы, нижний из которых содержит прикрепленную к нему нижнюю крышку, закрывающую часть элементов крепления, две боковые крышки, закрывающие боковые отверстия, выполненные в боковой стенке нижнего корпуса, а верхний корпус содержит верхний фланец и отверстие, выполненное в боковой стенке верхнего корпуса, при этом глушитель имеет трубу, расположенную в отверстии верхнего фланца, который насажен на трубу, труба расположена в полостях нижнего и верхнего корпусов глушителя и в отверстии днища верхнего корпуса, нижний конец трубы зафиксирован над днищем нижнего корпуса с зазором между ними, верхний конец трубы расположен в отверстии верхней стенки верхнего корпуса, соединенной с боковой стенкой верхнего корпуса, под днищем верхнего корпуса с зазором по отношению к днищу расположены, по меньшей мере, две дугообразные пластины, причем в днище верхнего корпуса выполнены отверстия, сообщающие полость нижнего корпуса с полостью верхнего корпуса, указанные дугообразные пластины охватывают трубу с ее противоположных сторон таким образом, что между торцовыми вогнутыми дугообразными поверхностями пластин и наружной поверхностью трубы образованы воздушные зазоры, а между смежными прямолинейными торцами дугообразных пластин образованы воздушные каналы, при этом в нижней части трубы выполнено множество радиальных отверстий, расположенных в полости нижнего корпуса.
Нижняя крышка нижнего корпуса закреплена на патрубке болтами, ввинченными в резьбовые отверстия фланца, закрепленного на патрубке, при этом в днище нижнего корпуса установлена пробка.
Каждый болт крепления дугообразных пластин имеет полку, упирающуюся в нижнюю поверхность дугообразной пластины таким образом, что указанный воздушный зазор расположен между нижней поверхностью днища верхнего корпуса и верхней поверхностью каждой дугообразной пластины.
Конец каждого патрубка, на котором расположен фланец крепления к нему боковой крышки любого из корпусов, расположен снаружи корпуса, а другой конец патрубка расположен в полости корпуса.
Нижний конец трубы зафиксирован на днище нижнего корпуса крепежными элементами, проходящими через отверстия в днище нижнего корпуса.
Головки болтов крепления дугообразных пластин контактируют с нижними сторонами дугообразных пластин.
Каждое отверстие, выполненное в боковой стенке любого корпуса, образовано закрепленным в нем патрубком, наружный конец которого расположен за пределами боковой стенки глушителя, простирается в сторону от центральной оси глушителя и на нем закреплен фланец, с которым соединена боковая крышка любого из корпусов, а внутренний конец патрубка, расположенный в полости корпуса глушителя, простирается к центральной оси глушителя за пределами боковой стенки корпуса.
Дугообразные пластины установлены с возможностью перекрытия ими отверстия в днище верхнего корпуса перемещения путем перемещения в зазоре, образованном нижней поверхностью днища верхнего корпуса и каждой головкой болта крепления пластины.
На фиг.1 показан общий вид глушителя-отсекателя в сборе;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;
на фиг.3-место Б на фиг.2;
на фиг.4 - место В на фиг.2 (повернуто);
на фиг.5 - место Г на фиг.2 (повернуто);
на фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.2;
на фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.2.
Глушитель-отсекатель содержит цилиндрический нижний полый корпус 1 (фиг.1) и соединенный с ним цилиндрический верхний полый корпус 2, между которыми расположена герметизирующая прокладка 3 (фиг.3), сжатая болтами 4, жестко соединяющими корпус 1 с корпусом 2.
Нижний полый корпус 1 содержит жестко прикрепленное к нему днище 5, в котором выполнены отверстия с расположенными в них шпильками 6. Снаружи к днищу 5 жестко и герметично прикреплен патрубок 7.
Крышка 8 (фиг.4) соединена с патрубком 7 болтами 9, ввинченными в резьбовые отверстия фланца 10, который закреплен на патрубке 7. Крышка 8 закрывает патрубок и дополнительно герметизирует место выхода шпилек 6 из днища 5 нижнего корпуса 1 при помощи прокладки 11.
Нижний корпус 1 содержит также два патрубка 12, которые установлены в отверстиях, выполненных в стенке нижнего корпуса 1. Парубок 12 жестко и герметично соединен со стенкой нижнего корпуса 1 и на его наружном конце закреплен фланец 13, к которому болтами 14 присоединена крышка 15.
Корпус глушителя выполнен герметичным. Для герметизации корпуса между крышкой 15 и фланцем 13 имеется сжатая болтами 14 герметизирующая прокладка 16 (фиг.5). Патрубки 12 служат для осмотра и прочистки полости нижнего корпуса 1 и находящихся в ней элементов глушителя.
Верхний полый корпус 2 (фиг.2) содержит пластину 17, жестко соединенную со стенкой верхнего корпуса 2 и закрывающую корпус 2 сверху. В центральном отверстии пластины 17 зафиксирована труба 18, проходящая через центральное отверстие днища 19 верхнего корпуса 2. Труба 18 соединена с днищем 19 жестко и герметично. К верхнему концу трубы 18, выступающему над пластиной 17, жестко присоединен патрубок 20, служащий для присоединения глушителя к внешнему трубопроводу.
К нижнему концу трубы 18 жестко присоединены равномерно расположенные вокруг нее шпильки 6, нижняя резьбовая часть каждой из которых проходит через соответствующие отверстия в днище 5 нижнего корпуса 1. Шпильки присоединены таким образом, что при соединении верхнего корпуса 2 с нижним корпусом 1 между нижним концом трубы 18 и днищем 5 образован кольцевой зазор 21 для выхода конденсата. Гайки 22 ограничивают возможность прогиба днища 5 наружу под действием внутреннего давления газов. Между гайками 22 (фиг.2) и днищем 5 расположена герметизирующая прокладка 23, при этом в днище 5 установлена пробка 24 на герметичной прокладке 25. Пробка закрывает отверстие - для слива конденсата.
В стенке верхнего корпуса 2 глушителя герметично и жестко закреплен патрубок 26, имеющий на одном его конце жестко соединенный с ним фланец 27. Конец патрубка 26 расположен снаружи корпуса 2. Другой конец патрубка 26 расположен в полости корпуса 2.
Под днищем 19 верхнего корпуса (фиг.2) расположены, по меньшей мере, две дугообразные пластины 28 (фиг.7), через отверстия в которых проходят болты 29, завинченные в резьбовые отверстия днища 19. Головки болтов 29 контактируют с каждой пластиной с ее нижней стороны. Каждый болт 29 имеет полку 30 (фиг.6), упирающуюся в нижнюю поверхность пластины 28 таким образом, чтобы ограничить перемещение пластины 28 по ее высоте с целью создания между нижней поверхностью 31 днища 19 и верхней поверхностью 32 пластины 28 зазора 33 для прохождения через него газов из полости 34 верхнего корпуса 2 в полость 35 нижнего корпуса 2 через отверстия 36. Последние выполнены в днище 19 верхнего корпуса 2. Пластины 28 охватывают трубу 18 с двух ее противоположных сторон таким образом, что между торцовыми вогнутыми дугообразными поверхностями пластин 28 и наружной поверхностью трубы 18 образован воздушный зазор 37 (фиг.2) для прохождения через него газов в указанном направлении.
Труба 18 в ее нижней части имеет множество отверстий 38, выполненных на конце трубы вокруг оси и служащих для прохождения газов из полости 35 в полость трубы 18.
Дугообразные пластины 28 (фиг.7) имеют возможность перемещаться вдоль болтов 29 и расположены таким образом, что при нахождении в крайнем верхнем положении они полностью перекрывают сквозные отверстия 36 на днище 19. На корпусе 2 с его наружной стороны закреплены опоры 39 для установки глушителя на специальной подставке (не показана).
Работает глушитель-отсекатель следующим образом.
Для использования глушитель-отсекатель устанавливают на подставке при помощи опор 39. К фланцу 27 присоединяют газоотводящий трубопровод дизельной установки, а к фланцу 20 - внешний трубопровод, выходящий в атмосферу. Выхлопные газы через патрубок 26 попадают в полость 34 верхнего корпуса. За счет расширения газового потока в большем объеме происходит сглаживание его пульсации и звука. Далее газовый поток через отверстия 36 и зазоры 33, 37 проходит в полость 35 нижнего корпуса 2, где происходит дополнительное выравнивание пульсации. Из полости 35 поток через отверстия 37 в трубе 18 и зазор 21 между трубой 18 и днищем 5 проходит внутрь трубы 18 и далее через внешний трубопровод выходит в атмосферу.
Глушение звука происходит за счет потери энергии потока выхлопных газов при расширении, многократного отражения звуковой волны от внутренних элементов глушителя и трехкратного изменения направления движения потока.
При резком возрастании давления со стороны внешнего трубопровода в трубе 18 возникает газовый поток, который, выходя через отверстия 38 и зазор 21, давит на нижнюю сторону полуколец 28, приподнимает их и прижимает к нижней стороне 31 днища 19. При этом полукольца перекрывают отверстия 3 и разобщают полости 34 и 35. Это предотвращает проникновение газового потока из атмосферы в полость 35 и далее в газоотводящий трубопровод дизельной установки. При этом полукольца 28 остаются прижатыми к нижней стороне 31 днища 19 до тех пор, пока давление в полости 35 не превысит давление в полости 34. В этом случае полукольца под действием собственного веса переместятся вниз до соприкосновения их нижних поверхностей с головками болтов 29, освобождая, таким образом, сквозные отверстия 36 в днище 19. При этом восстанавливается сообщение между полостями 34 и 35 глушителя.
Далее цикл работы глушителя повторяется. Благодаря тому, что представленный в данном описании глушитель-отсекатель имеет простую компоновку и простую конструкцию, его надежность существенно повышена. Использование в конструкции полуколец обеспечивает возможность перекрытия отверстий 3 и разобщения полостей 34 и 35 глушителя в случаях резкого и значительного возрастания давления воздуха в атмосфере, например, при взрыве, что исключает возникновение давления воздуха со стороны внешнего трубопровода, сообщенного с атмосферой. Исключение проникновения воздушного потока под большим давлением из атмосферы в полость 35 глушителя и, далее, в газоотводящий трубопровод дизельной установки, существенно повышает надежность работы глушителя-отсекателя, исключает воздействие на дизельную установку повышение давления воздуха в атмосфере.
1. Глушитель-отсекатель, характеризующийся тем, что он содержит соединенные между собой полые цилиндрические нижний и верхний корпусы, нижний из которых содержит прикрепленную к нему нижнюю крышку, закрывающую часть элементов крепления, две боковые крышки, закрывающие боковые отверстия, выполненные в боковой стенке нижнего корпуса, а верхний корпус содержит верхний фланец и отверстие, выполненное в боковой стенке верхнего корпуса, при этом глушитель имеет трубу, расположенную в отверстии верхнего фланца, который насажен на трубу, труба расположена в полостях нижнего и верхнего корпусов глушителя и в отверстии днища верхнего корпуса, нижний конец трубы зафиксирован над днищем нижнего корпуса с зазором между ними, верхний конец трубы расположен в отверстии верхней стенки верхнего корпуса, соединенной с боковой стенкой верхнего корпуса, под днищем верхнего корпуса с зазором по отношению к днищу расположены, по меньшей мере, две дугообразные пластины, причем в днище верхнего корпуса выполнены отверстия, сообщающие полость нижнего корпуса с полостью верхнего корпуса, указанные дугообразные пластины охватывают трубу с ее противоположных сторон таким образом, что между торцовыми вогнутыми дугообразными поверхностями пластин и наружной поверхностью трубы образованы воздушные зазоры, а между смежными прямолинейными торцами дугообразных пластин образованы воздушные каналы, при этом в нижней части трубы выполнено множество радиальных отверстий, расположенных в полости нижнего корпуса.
2. Глушитель-отсекатель по п.1, характеризующийся тем, что нижняя крышка нижнего корпуса закреплена на патрубке болтами, ввинченными в резьбовые отверстия фланца, закрепленного на патрубке, при этом в днище нижнего корпуса установлена пробка.
3. Глушитель-отсекатель по п.1, характеризующийся тем, что каждый болт крепления дугообразных пластин имеет полку, упирающуюся в нижнюю поверхность дугообразной пластины таким образом, что указанный воздушный зазор расположен между нижней поверхностью днища верхнего корпуса и верхней поверхностью каждой дугообразной пластины.
4. Глушитель-отсекатель по п.1, характеризующийся тем, что конец каждого патрубка, на котором расположен фланец крепления к нему боковой крышки любого из корпусов, расположен снаружи корпуса, а другой конец патрубка расположен в полости корпуса.
5. Глушитель-отсекатель по п.1, характеризующийся тем, что нижний конец трубы зафиксирован на днище нижнего корпуса крепежными элементами, проходящими через отверстия в днище нижнего корпуса.
6. Глушитель-отсекатель по п.1, характеризующийся тем, что головки болтов крепления дугообразных пластин контактируют с нижними сторонами дугообразных пластин.
7. Глушитель-отсекатель по п.1, характеризующийся тем, что каждое отверстие, выполненное в боковой стенке любого корпуса, образовано закрепленным в нем патрубком, наружный конец которого расположен за пределами боковой стенки глушителя, простирается в сторону от центральной оси глушителя и на нем закреплен фланец, с которым соединена боковая крышка любого из корпусов, а внутренний конец патрубка расположен в полости корпуса глушителя, простирается к центральной оси глушителя за пределами боковой стенки корпуса.
8. Глушитель-отсекатель по п.1, характеризующийся тем, что дугообразные пластины установлены с возможностью перекрытия ими отверстия в днище верхнего корпуса путем перемещения в зазоре, образованном нижней поверхностью днища верхнего корпуса и каждой головкой болта крепления пластины.
