Динамическое устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя

Авторы патента:

F01N3/08 - для обезвреживания (использование электрических или электростатических сепараторов F01N 3/01)

Владельцы патента RU 2608094:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" (RU)

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и, в частности, к устройствам для очистки и шумоглушения выхлопных газов судовых двигателей. Динамическое устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя содержит соединенные между собой по газу смесительно-окислительную камеру с тангенциальными патрубками входа и выхода выхлопных газов, коаксиальным патрубком входа озоновоздушной смеси и сливным штуцером, абсорбер с патрубками входа и выхода выхлопных газов, подачи абсорбционной воды и сливным штуцером, адсорбер с патрубками входа и выхода выхлопных газов, байпасным патрубком и трубопроводом с клапаном, причем патрубок выхода расположен в нижней части корпуса под углом, равным или больше углу естественного откоса воды α, и соединен с выходным трубопроводом, снабженным каплеотбойником, внутри корпуса адсорбера помещены сверху вниз адсорбционные секции, заполненные гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, причем над каждой адсорбционной секцией установлены распределители промывочной воды, соединенные с коллектором промывочной воды через вентили, а сливные штуцеры смеситель-окислительной камеры, абсорбера и адсорбера соединены с коллектором кислой воды, снабженным на выходе гидрозатвором высотой Н. При использовании изобретения достигается повышение эффективности динамического устройства для очистки выхлопных газов судового двигателя. 4 ил.

Известен комплексный глушитель-очиститель отработавших газов, включающий корпус, снабженный диффузором и конфузором (коническими крышками) с входным и выпускным патрубками, съемной крышкой, фильтрующей вставкой, состоящей из плоских, зигзагообразных и конусных перфорированных кожухов, образующих между собой и внутренней поверхностью корпуса полости, между плоскими перфорированными кожухами крышки и днища корпуса установлены параллельно движению отработавших газов вертикальные зигзагообразные контейнеры с перфорированными стенками, образующие между собой зигзагообразные газовые каналы, вышеуказанные полости и зигзагообразные контейнеры заполнены гранулами шлаковой пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм [Патент РФ №2465471, МПК F01N 3/08, 2012].

Недостатками известного устройства являются громоздкая конструкция, обусловленная потребностью значительного объема гранулированного шлака, и невозможность его регенерации без отключения от двигателя, что увеличивает гидравлическое сопротивление аппарата, требует значительного пространства для его размещения, создает затруднения в его эксплуатации и, таким образом, снижает его эффективность.

Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является комплексное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя, содержащее корпус, снабженный коническими крышками, съемной боковой крышкой, входным и выпускным газовыми и озоновым патрубками, штуцерами подачи промывочной воды и слива загрязненной воды, соответственно, внутри которого снизу вверх расположены поддон, смесительная камера, камера очистки, состоящая из нескольких секций, каждая из которых содержит опорную решетку, на которой установлена фильтрующая вставка (адсорбер), состоящая из вертикальных зигзагообразных контейнеров с перфорированными стенками, образующих между собой зигзагообразные газовые каналы, при этом зигзагообразные контейнеры заполнены гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, внутри камеры очистки над каждой секцией установлены распределители промывочной воды, представляющие собой перфорированные снизу трубы, соединенные со штуцерами промывочной воды, а в смесительной камере устроен распределитель озона, представляющий собой перфорированную сверху трубу, соединенную через патрубок с озонатором [Патент РФ №2536749, МПК F01N 3/08, 2014].

Основными недостатками известного устройства являются сложная конструкция зигзагообразных контейнеров, невозможность его удовлетворительной работы во всем диапазоне нагрузок двигателя, низкая поглотительная способность адсорбента, обусловленная тем, что процесс окисления NO_X озоном осуществляется в зоне адсорбции на поверхности и в порах гранул пемзы, что увеличивает концентрацию кислорода в этой зоне, который также адсорбируется гранулами пемзы, снижая тем самым удельную поверхность адсорбента для проведения адсорбции самих NO_X, и невозможность существенного уменьшения концентрации СО₂, что, в конечном итоге, снижает эффективность очистки выхлопных газов.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности динамического устройства для очистки выхлопных газов судового двигателя.

Технический результат достигается тем, что предлагаемое динамическое устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя содержит смесительно-окислительную камеру, представляющую собой вертикальный полый цилиндрический корпус с тангенциальным патрубком входа выхлопных газов, расположенным в верхней части корпуса, и патрубком выхода выхлопных газов, расположенным в нижней части корпуса, снабженного верхней торцевой крышкой, коаксиальным патрубком входа озоновоздушной смеси в ней и коническим днищем со сливным штуцером, абсорбер, представляющий собой вертикальный полый цилиндрический корпус с коническим днищем со сливным штуцером, съемной крышкой, патрубком входа выхлопных газов, расположенным в нижней части корпуса и соединенным с патрубком выхода выхлопных газов смесительно-окислительной камеры, патрубком выхода выхлопных газов и патрубком подачи абсорбционной воды с душирующим устройством, расположенными в верхней части корпуса, адсорбер, представляющий собой вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем со сливным штуцером, съемной крышкой, патрубком входа выхлопных газов, соединенным с патрубком выхода выхлопных газов абсорбера, байпасным патрубком, расположенными в верхней части корпуса адсорбера, патрубком выхода очищенных выхлопных газов, расположенным в нижней части корпуса под углом, равным или больше углу естественного откоса воды α, соединенным с байпасным трубопроводом, снабженным клапаном и трубопроводом выхода очищенных выхлопных газов с каплеотбойником, внутри корпуса адсорбера помещены сверху вниз адсорбционные секции, состоящие из горизонтальных опорных решеток, уложенных на опорные уголки и заполненных гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, причем над каждой адсорбционной секцией установлены распределители промывочной воды, состоящие из штуцера с душируюшим устройством, соединенные с коллектором промывочной воды через вентили, а сливные штуцеры смесительно-окислительной камеры, абсорбера и адсорбера соединены через вентили с коллектором кислой воды, снабженным на выходе гидрозатвором высотой Н.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид динамического устройства для очистки выхлопных газов судового двигателя (ДУОВГ), на фиг. 2 - поперечный разрез камеры озонового окислителя, на фиг. 3, 4 - узлы Б и В (стыковка опорной решетки в адсорбере и каплеотбойное устройство в выходном трубопроводе).

ДУОВГ содержит: смесительно-окислительную камеру 1, состоящую из полого вертикального цилиндрического корпуса 2 с тангенциальным патрубком входа выхлопных газов 3, расположенным в верхней части корпуса 2, патрубком выхода выхлопных газов 4, расположенным в нижней части корпуса 2, снабженного верхней торцевой крышкой 5 с коаксиальным патрубком входа озоновоздушной смеси 6 и коническим днищем 7 со сливным штуцером 8; абсорбер 9, состоящий из полого вертикального цилиндрического корпуса 10 с коническим днищем 11 со сливным штуцером 12 и съемной крышкой 13, патрубком входа выхлопных газов 14, расположенным в нижней части корпуса 10 и соединенным с патрубком выхода выхлопных газов 4 камеры 1, патрубком выхода выхлопных газов 15 и патрубком подачи абсорбционной воды 16 с душируюшим устройством 17, расположенными в верхней части корпуса 10; адсорбер 18, состоящий из вертикального цилиндрического корпуса 19 с коническим днищем 20 со сливным штуцером 21 и съемной крышкой 22, патрубком входа выхлопных газов 23, соединенным с патрубком выхода выхлопных газов 15 абсорбера 9, байпасным патрубком 24, расположенными в верхней части корпуса 19, патрубком выхода очищенных выхлопных газов 25, расположенным в нижней части корпуса 19 под углом, равным или больше углу естественного откоса воды α, соединенным с байпасным трубопроводом 26, снабженным клапаном 27 и трубопроводом выхода очищенных выхлопных газов 28 с каплеотбойником 29, внутри корпуса 19 помещены сверху вниз по ходу выхлопных газов адсорбционные секции 30, состоящие из горизонтальных опорных решеток 31, уложенных на опорные уголки 32 и заполненных гранулами пемзы 33, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, причем над каждой адсорбционной секцией 30 установлены распределители промывочной воды 34, состоящие из штуцера 35 с душируюшим устройством 36, соединенные с коллектором промывочной воды 37 через вентили 38, а сливные штуцеры 8, 12, 21 соединены через вентили 39 с коллектором кислой воды 40, снабженным на выходе гидрозатвором 41 высотой Н.

В основе работы предлагаемого ДУОВГ лежит использование в качестве адсорбента для вредных компонентов выхлопных газов гранулированной шлаковой пемзы и в качестве окислителя - озона для ускорения процесса очистки. 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, SiO₂, Al₂O₃, MnO) с модулем основности М>1 [Строительные материалы. Справочник. Под ред. Болдырева А.С. и др. - М.: Стройизд.,1989, с. 423; Домокеев А.К. Строительные материалы. - М.: Высш. школа, 1989, с. 163]. Высокое значение модуля основности придает гранулам шлаковой пемзы основные свойства, позволяющие сорбировать на их поверхности вещества, обладающие кислыми свойствами, к которым относятся и вредные примеси, которые присутствуют в отработавших газах (NO_x, SO_x, СО_х), а высокая пористость их структуры позволяет использовать гранулы 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 шлаковой пемзы устойчивы к коррозионному воздействию кислых компонентов выхлопных газов, широко доступны и дешевы. Для повышения скорости адсорбции и, соответственно, уменьшения объема шлаковой пемзы в предлагаемом устройстве производится предварительное окислении вредных компонентов выхлопных газов - оксидов азота, оксидов серы и оксидов углерода (NO_x, SO_x, СО_х) до NO₂, SO₃, СО₂, у которых кислые свойства более высокие, чем у оксидов, активным окислителем-озоном [Ежов B.C. Механизм процессов окисления оксидов азота при синхронной очистке и утилизации газообразных выбросов теплогенерирующих установок. Энергосбережение и водоподготовка. №3, 2008. - С. 48-58]. Для снижения концентрации кислорода (О₂) и диоксида углерода (CO₂) в выхлопных газах после окисления оксидов азота (NO_x) озоном используется абсорбция O₂, СО₂, NO_x водой, которые растворяются в абсорбционной воде [Справочник химика. - М. - Л.: Химия 1965, с. 316] со снижением температуры выхлопных газов, что увеличивает скорость адсорбции NO_x в гранулах шлаковой пемзы.

Предлагаемое ДУОВГ работает следующим образом (рассматривается вариант максимальной нагрузки двигателя при закрытом клапане 27). Выхлопные газы из газового коллектора (на фиг. 1-4 не показан) через тангенциальный патрубок входа выхлопных газов 3 поступают в смесительно-окислительную камеру 1, образуя закрученный газовый поток, в котором выхлопные газы интенсивно смешиваются с озоновоздушной смесью, поступающей из патрубка 6, куда он подается из озонатора или озонового коллектора (на фиг. 1-4 не показаны). Ввиду высокой реакционной способности озона и интенсивного смешения в камере 1, помимо процесса смешения озона с выхлопными газами, происходит окисление большей части содержавшихся в выхлопных газах монооксидов азота (NO) до диоксидов (NO₂), диоксидов серы (SO₂) до серного ангидрида (SO₃) и монооксида углерода (СО) до диоксида углерода (СО₂) с расходом всего озона и конденсация некоторой части паров воды, после чего газовая смесь, обогащенная кислородом (О₂) и диоксидом азота (NO₂), через патрубки 4 и 14 поступает в нижнюю зону абсорбера 9, а образовавшийся кислый конденсат через штуцер 8 поступает в коллектор кислой воды 40. Абсорбер 9 сверху орошается через душирующее устройство 17 абсорбционной водой, которая при контакте с выхлопными газами поглощает образовавшиеся NO₂, CO₂, O₂, SO₂ (если в газе присутствуют SO₂), в результате чего в выхлопных газах на выходе из абсорбера 9 их концентрация значительно снижается. Кроме того, в процессе абсорбции абсорбционная вода поглощает мелкодисперсные частицы (сажа и пр.), нагревается, в результате охлаждения выхлопных газов, и через штуцер 12 поступает в коллектор кислой воды 40. Далее, частично очищенные и охлажденные выхлопные газы через патрубки 15 и 23 поступают в верхнюю зону адсорбера 18 и проходят через адсорбционные секции 30, заполненные гранулами 33 шлаковой пемзы диаметром от 5 до 10 мм, изготовленной из основных металлургических шлаков (диаметр гранул 33 назначен из стандартной номенклатуры размеров гранул шлаковой пемзы). В процессе движения через адсорбционные секции 30 выхлопные газы через отверстия в опорных решетках 31 заполняют свободное пространство между гранулами шлаковой пемзы 33, находящиеся в газовой смеси NO_x, SO_x, СО_хконтактируют с гранулами 33, адсорбируясь на поверхности их пор, причем оставшиеся NO₂, SO₃, СО₂ адсорбируются значительно быстрее, чем NO, SO₂, СО, ввиду указанных выше обстоятельств. При этом концентрация NO₂, SO₃, СО₂ и О₂ в газовом потоке после их поглощения в абсорбере 9 значительно меньше, чем после смесительно-окислительной камеры 1, что интенсифицирует процесс адсорбции собственно NO гранулами шлаковой пемзы 33 в адсорбере 18. Поток выхлопных газов, проходя адсорбционные секции 30 и многократно попадая на поверхность гранул 33 и вовнутрь их, очищается от остатка вредных примесей (NO_x, SO_x, СО_х), которые сорбируются на поверхности и внутри гранул 33. Адсорбированные из отработавших газов оксиды азота, диоксиды серы, оксиды углерода в порах гранул 33 обладают повышенной реакционной способностью, обусловленной их взаимодействием с поверхностью адсорбента-гранул 33 шлаковой пемзы [Неницеску К. Общая химия. - М.: Мир, 1968, с. 298], поэтому окисляются кислородом (кислород присутствует в выхлопных газах в результате избытка воздуха, подаваемого на сжигание топлива, и подачи озоно-воздушной смеси) со скоростью большей, чем в газовой фазе, с образованием легкорастворимых в воде NO₂ и SO₃. Адсорбированные NO₂, SO₃, СО₂, в свою очередь, взаимодействуют с частицами воды, образующейся в порах гранул 33 в результате капиллярной конденсации паров воды, находящихся в выхлопных газах, с образованием соответствующих кислот HNO₃, H₂SO₄ и Н₂СО₃. Кроме того, на поверхности и в порах гранул 33 оседают мелкодисперсные частицы (сажа и пр.). После очистки в последней по ходу газа секции 30 очищенные до требуемой степени очистки выхлопные газы выводятся из адсорбера 18 через патрубок выхода очищенных выхлопных газов 25 и трубопровод 28, установленные под углом, равным или большим углу естественного откоса воды α, проходят через каплеотбойник 29, где освобождаются от уносимых капель воды, которые стекают под действием сил тяжести в конусное днище 20 и выбрасываются в атмосферу. Одновременно с процессом очистки выхлопных газов в ДУОВГ происходит глушение их шума путем поглощения звука высокопористой структурой гранул 33, которые находятся в адсорбционных секциях 30.

Байпасный трубопровод 26 с клапаном 27 служат для регулирования нагрузки ДУОВГ. При малой нагрузке двигателя ДУОВГ работает при открытом клапане 27, малых расходах озона и абсорбционной воды в камере 1 и абсорбере 9. При увеличении нагрузки двигателя увеличивают расход озона и абсорбционной воды в этих аппаратах и если этого недостаточно, то прикрывают клапан 27 и частично очищенные и охлажденные выхлопные газы поступают в адсорбер 18, в котором процесс их очистки происходит аналогично вышеописанному. При следующем увеличении нагрузки клапан 27 прикрывают еще и большая часть частично очищенных выхлопных газов поступает в адсорбер 18 и так до полного максимума нагрузки двигателя при закрытом клапане 27, когда все выхлопные газы проходят через адсорбер 18.

При падении активности гранул 33 их подвергают регенерации - очистке поверхности и пор гранул шлаковой пемзы 33 в адсорбционных секциях 30 адсорбера 18 от мелкодисперсных частиц и абсорбированных молекул вредных примесей. Процесс регенерации осуществляется путем промывки гранул 33 из коллектора промывочной воды 37 водой, подаваемой через штуцеры 38, и удаления грязной воды из конического днища 20 через штуцер 39 в коллектор кислой воды 40. При этом конструкция ДУОВГ позволяет проводить процесс регенерации адсорбента (гранул шлаковой пемзы 33) без отключения от двигателя.

В коллекторе кислой воды 40 собирается кислый конденсат из смесительно-окислительной камеры 1, абсорбционная и промывочная воды, насыщенные кислыми компонентами и шламом из абсорбера 9 и адсорбера 18, образующими кислую воду. Высота Н гидрозатвора 41 коллектора кислой воды 40 выбирается из условий предотвращения проскока выхлопных газов через штуцеры 8, 12, 21. Так как кислая вода содержит значительные примеси вредных веществ (HNO₃ H₂SO₄, Н₂СО₃ шлам и пр.), то в зависимости от уровня санитарных требований места пребывания судна кислая вода либо сбрасывается в бассейн либо подвергается очистке на судне (например, на анионитовых фильтрах) и повторно используется.

Размеры и производительность аппаратуры ДУОВГ определяют такими, чтобы они обеспечивали эффективную очистку выхлопных газов во всем диапазоне нагрузок двигателя. Расход озона в камере 1, плотность орошения в абсорбере 9, число адсорбционных секций 30, объем гранул шлаковой пемзы 33, живое сечение секций 30, расход промывочной воды и периодичность промывки в адсорбере 18 определяются в зависимости от мощности судового двигателя, допустимого сопротивления ДУОВГ, расхода и типа топлива, требуемых степени очистки и снижения уровня звуковой мощности выхлопных газов.

Таким образом, динамическое устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя позволяет без применения дорогих и опасных химических реагентов очистить выхлопные газы от вредных примесей (NO_x, SO_x, СО_х, частицы сажи и пр.) и одновременно снизить их шум до требуемого уровня во всем диапазоне нагрузок двигателя, используя в качестве окислителя озон, в качестве абсорбента воду, адсорбента и шумопоглотителя - гранулы шлаковой пемзы, изготовленной из основных металлургических шлаков с модулем основности М>1, и производить регенерацию адсорбента без отключения от двигателя.

Динамическое устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя, содержащее корпус, снабженный крышкой и днищем, газовыми патрубками, озоновым патрубком, соединенным с распределителем озона, штуцеры подачи промывочной воды, соединенные с распределителями промывочной воды, штуцеры слива загрязненной воды, смесительно-окислительную камеру, адсорбер, в котором установлены перфорированные емкости, заполненные адсорбентом - гранулами пемзы, изготовленной из металлургических шлаков с модулем основности М>1 и диаметром гранул от 5 до 10 мм, отличающееся тем, что смесительно-окислительная камера представляет собой вертикальный полый цилиндрический корпус с тангенциальным патрубком входа выхлопных газов, расположенным в верхней части корпуса, и патрубком выхода выхлопных газов, расположенным в нижней части корпуса, коаксиальным патрубком входа озоновоздушной смеси в верхней торцевой крышке и коническим днищем, соединена с абсорбером, представляющим собой вертикальный полый цилиндрический корпус с коническим днищем, съемной верхней крышкой, патрубком входа выхлопных газов, расположенным в нижней части корпуса, и патрубком подачи абсорбционной воды с душирующим устройством, расположенными в верхней части корпуса, патрубком выхода выхлопных газов, соединенным с адсорбером, представляющим собой вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, съемной крышкой, патрубком входа выхлопных газов, байпасным патрубком, расположенным в верхней части корпуса, патрубком выхода очищенных выхлопных газов, расположенным в нижней части корпуса под углом, равным или больше углу естественного откоса воды α, соединенным с байпасным трубопроводом, снабженным клапаном и трубопроводом выхода очищенных выхлопных газов с каплеотбойником, внутри корпуса адсорбера помещены сверху вниз перфорированные емкости, представляющие собой адсорбционные секции, состоящие из горизонтальных опорных решеток, уложенных на опорные уголки, над каждой адсорбционной секцией установлены распределители промывочной воды, состоящие из штуцера с душируюшим устройством, соединенные с коллектором промывочной воды через вентили, а сливные штуцеры камеры озонового окисления, абсорбера и адсорбера соединены через вентили с коллектором кислой воды, снабженным на выходе гидрозатвором высотой Н.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено впрыскивающее устройство (1) для впрыскивания текучей среды в устройство (15) для очистки отработавшего газа, имеющее инжектор (2), который расположен в держателе (3) инжектора, причем инжектор (2) имеет приемное отверстие (4) и в приемное отверстие (4) простирается конструктивная деталь (5) держателя (3) инжектора.

Система выхлопа // 2606298

Изобретение относится к системам очистки от оксидов азота газов и может быть использовано для очистки выхлопных газов газотурбинных двигателей, например, газоперекачивающих агрегатов, газотурбинных электростанций.

Глушитель-очиститель-электрогенератор для отработавших газов // 2601075

Изобретение относится к устройствам для шумоглушения и очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания с одновременным получением электроэнергии. Техническим результатом является повышение эффективности.

Система селективной каталитической нейтрализации для поглощения летучих соединений // 2600208

Изобретение относится к системе селективной каталитической нейтрализации для поглощения летучих соединений. Система селективной каталитической нейтрализации для очистки дизельных выхлопных газов, которые содержат азотные оксиды и частицы дизельной копоти, включающая: каталитический материал, включающий: большую часть, содержащую нанесенный материал на основе диоксида титана; меньшую часть, содержащую каталитический компонент, включающий как минимум один из оксидов ванадия, вольфрама, молибдена; и поглощающий материал, включающий большую часть для поглощения меньшей части, содержащей летучие оксиды и гидроксиды, образованные на каталитическом материале, где меньшая часть поглощающего материала имеет общее секционированное покрытие монослоя на большей части поглощающего материала около 5 или меньше; и где поглощающий материал расположен в соединении с каталитическим материалом или расположен позади каталитического материала.

Система определения износа устройства регулирования выпуска выхлопного газа // 2593727

Изобретение относится к системе для определения износа устройства регулирования выпуска выхлопного газа. Система определения износа устройства регулирования выпуска выхлопного газа, включающая в себя: катализатор селективного восстановления NOx, обеспеченный на пути выхлопного газа двигателя внутреннего сгорания и использующий аммиак в качестве восстановителя; блок подачи восстановителя, который подает аммиак или предшественник аммиака в выхлопной газ, текущий в катализатор селективного восстановления NOx, выше по потоку от данного катализатора селективного восстановления NOx; катализатор, обеспеченный ниже по потоку от катализатора селективного восстановления NOx и имеющий окислительную способность; датчик NOx, обеспеченный ниже по потоку от катализатора, имеющего окислительную способность, предназначенный для детектирования NOx в выхлопном газе, вытекающем из катализатора, имеющего окислительную способность, а также детектирования аммиака в выхлопном газе в виде NOx; блок определения износа, который выполняет определение износа катализатора селективного восстановления NOx на основании измеряемой датчиком NOx величины.

Устройство управления выхлопными газами для двигателя внутреннего сгорания // 2592945

Изобретение относится к устройству управления выхлопными газами для двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания включает выхлопной канал.

Катализатор окисления выхлопных газов // 2584420

Изобретение относится к катализатору окисления выхлопных газов, предназначенному для газопоглощения выхлопных газов, испускаемых из двигателей внутреннего сгорания.

Устройство очистки выхлопного газа для двигателя внутреннего сгорания // 2566614

Изобретение относится к устройству очистки выхлопного газа для двигателя внутреннего сгорания. Предложено устройство очистки выхлопного газа для двигателя внутреннего сгорания, очищающее выхлопной газ в первом выпускном канале и втором выпускном канале, которые проходят от двигателя внутреннего сгорания.

Способ очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания и устройство для его реализации // 2563950

Изобретение может быть использовано в каталитических системах очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Способ очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания заключается в электрическом нагреве каталитически активного элемента (5), выполненного из проволочной сетки или спирали из неблагородного металла, нагрев которой осуществляют в режиме постоянства сопротивления.

Способ эксплуатации турбонагнетателя двигателя (варианты) // 2562330

Изобретение может быть использовано в двигателях с наддувом, содержащих турбонагнетатели. Способ эксплуатации двигателя (10) с турбонагнетателем (164, 161, 162) заключается в том, что осуществляют вращение турбонагнетателя в первом направлении для увеличения времени нахождения выхлопных газов двигателя в выпускном (48) коллекторе.

Способ и приспособление для десульфуризации в устройстве для очистки выхлопных газов, расположенном в газоотводе двигателя внутреннего сгорания, в частности, дизельного двигателя внутреннего сгорания // 2608160

Изобретение относится к способу десульфуризации устройства для очистки выхлопных газов, расположенного в газоотводе двигателя внутреннего сгорания, в частности дизельного двигателя внутреннего сгорания, причем устройство для очистки выхлопных газов содержит по меньшей мере один катализатор окисления, способный отравляться серой и поэтому подлежащий своевременному обессериванию, к которому во время фазы десульфуризации с потоком выхлопных газов подают определенное количество монооксида углерода. Согласно изобретению катализатор окисления, способный отравляться серой и поэтому подлежащий своевременному обессериванию, образован катализатором NO-окисления (5), обладающем активностью СО-окисления, к которому во время фазы десульфуризации путем гомогенного компрессионного зажигания двигателя внутреннего сгорания или путем частично гомогенного режима работы двигателя внутреннего сгорания подают определенное количество монооксида углерода, чтобы температура на обессериваемом катализаторе (5) повышалась до определенной температуры десульфуризации катализатора NO-окисления (5), делающей возможной десульфуризацию катализатора NO-окисления (5). Дополнительно предложено преимущественное устройство для десульфуризации устройства для очистки выхлопных газов, расположенное в газоотводе двигателя внутреннего сгорания, в частности дизельного двигателя внутреннего сгорания. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Монолитная подложка с катализатором scr // 2608998

Изобретение относится к выхлопной системе для автомобильного двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях, при этом система включает: (1) катализируемую монолитную подложку, содержащую катализатор, расположенный по потоку до монолитной подложки, при этом указанный катализатор содержит, по меньшей мере, один металл платиновой группы (PGM) и который содержит платину (Pt) и палладий (Pd) в весовом отношении Pt:Pd≥1,25:1, и (2) монолитную подложку, имеющую длину L и включающую первую зону, по существу, постоянной длины, ограничиваемую на одном конце первым концом монолитной подложки, при этом первая зона содержит катализатор селективного каталитического восстановления (SCR), предназначенный для восстановления оксидов азота азотистым восстановителем в выхлопном газе, выбрасываемом двигателем внутреннего сгорания, и вторую зону, по существу, постоянной длины, меньше L, ограничиваемую на одном конце вторым концом монолитной подложки, при этом второй конец монолитной подложки ориентирован в направлении верхней по потоку стороны и при этом: (а) вторая зона состоит из, по меньшей мере, одного оксида металла в форме частиц или смеси любых двух или более оксидов металлов, предназначенных для улавливания газофазного металла платиновой группы (PGM), при этом указанный, по меньшей мере, один оксид металла в форме частиц выбирают из группы, состоящей из необязательно стабилизированного оксида алюминия, аморфного алюмосиликата, необязательно стабилизированного оксида циркония, оксида титана и смесей из любых двух или нескольких из них, при этом указанный, по меньшей мере, один оксид металла в форме частиц не выполняет функцию подложки для какого-либо другого каталитического компонента; или (b) вторая зона содержит компонент, способный улавливать и/или сплавляться с газофазным металлом платиновой группы (PGM) и который содержит: (i) металл, выбранный из группы, состоящей из золота и серебра, или (ii) смесь или сплав палладия и золота. Изобретение также относится к двигателю с воспламенением от сжатия и автомобилю, включающему такой двигатель. Технический результат заключается в уменьшении или предотвращении отравления металлом платиновой группы (PGM) катализатора селективного каталитического восстановления (SCR). 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 8 пр.

Способ обнаружения отравления серой в системе очистки выхлопа // 2623003

Изобретение относится к системе доочистки выхлопа для двигателя внутреннего сгорания. Система доочистки выхлопа для двигателя внутреннего сгорания,содержит по меньшей мере один окислительный нейтрализатор дизельных выхлопных газов (DOC) и/или по меньшей мере один фильтр твердых частиц дизельных выхлопных газов (DPF), по меньшей мере один катализатор избирательного восстановления (SCR-катализатор), устройство подачи восстанавливающего агента, первый ΝΟx-датчик (12), расположенный выше по потоку от упомянутого DOC и/или DPF, второй ΝΟx-датчик (14), расположенный ниже по потоку от упомянутого SCR-катализатора, и по меньшей мер, один температурный датчик (16), выполненный с возможностью измерения температуры потока выхлопных газов и формирования на ее основе по меньшей мере первого температурного сигнала (Τ1). Способ включает этапы, на которых: измеряют содержание смесей NOX2 окислов азота ниже по потоку от упомянутого SCR-катализатора, когда восстанавливающий агент не подается; измеряют температуру Т, когда выполняется измерение NOX2; сравнивают NOX2 или значение, связанное с NOX2, с предварительно определенным критерием обнаружения, относящимся к измеренной температуре, формируют указывающий сигнал на основе сравнения, при этом указывающий сигнал предназначен для того, чтобы указывать, что упомянутый по меньшей мере один DOC отравлен серой, что упомянутый по меньшей мере один фильтр твердых частиц (DPF) отравлен серой. 2 н. и 12 з. п. ф-лы, 3 ил.

Устройство диагностики неисправности устройства очистки выхлопного газа // 2624308

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство диагностики неисправности включает в себя: устройство очистки выхлопного газа, расположенное в выхлопном канале двигателя внутреннего сгорания и включающее в себя катализатор селективного каталитического восстановления; устройство подачи, подающее добавку, такую как аммиак, устройству очистки выхлопного газа; устройство EGR, обеспечивающее рециркуляцию части выхлопного газа из выхлопного канала на нижней по потоку стороне положения подачи добавки во впускной канал; средство вычисления для вычисления количества притока NOx в устройство очистки выхлопного газа с использованием параметра, указывающего рабочее состояние двигателя внутреннего сгорания; средство диагностики для диагностики неисправности в устройстве очистки выхлопного газа с использованием вычисленного количества притока NOx в качестве параметра; и средство корректировки для корректировки в сторону увеличения вычисленного количества притока NOx в соответствии с количеством добавки, рециркулирующей вместе с выхлопным газом, когда часть выхлопного газа рециркулирует. При использовании изобретения предотвращается снижение точности диагностики неисправностей. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство для контроля за выхлопными газами // 2628256

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для контроля за выхлопными газами. Устройство для контроля за выхлопными газами ДВС содержит клапан (40) добавления мочевины, выполненный с возможностью добавления водного раствора мочевины в выхлопные газы, выпускаемые из камеры (17) сгорания в выхлопной канал (19). Блоки (41,42) выборочной каталитической нейтрализации восстановительного типа выполнены с возможностью восстановления оксида азота в выхлопных газах путем выборочной каталитической нейтрализации, при которой аммиак, вырабатываемый из водного раствора мочевины, используется в качестве восстанавливающего агента. Блок (43) каталитического нейтрализатора проскока аммиака содержит катализатор окисления. При этом блок (43) расположен ниже по потоку от блоков (41,42) выборочной каталитической нейтрализации и выполнен с возможностью окисления аммиака, вытекающего из блоков (41,42). Блок добавки топлива выполнен с возможностью добавления негоревшего топлива к отработанному газу, сгоревшему в камере (17) сгорания. Электронный блок (56) управления выполнен с возможностью управления блоком добавки топлива в процессе увеличения добавки, когда объем оксида азота, вытекающего из блоков (41,42), не восстанавливается в требуемом объеме по отношению к объему оксида азота, поступающего в блоки (41,42). Также когда температура слоя катализатора в блоке (43) находится в области температуры, где оксид азота в выхлопных газах может быть восстановлен в блоке (43) путем выборочной каталитической нейтрализации, в которой углеводород используется в качестве восстанавливающего агента так, что объем углеводорода в выхлопных газах, поступающих в блок (43), увеличивается. Технический результат заключается в предотвращении выбросов оксида азота в окружающую атмосферу. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Устройство очистки выхлопных газов для двигателя внутреннего сгорания // 2631853

Изобретение относится к устройству для очистки выхлопных газов для двигателя (1) внутреннего сгорания. Устройство содержит клапан (230) подачи добавки, который впрыскивает водный раствор мочевины на расположенную в выхлопном канале (26) диффузионную пластину (60), причем клапан (260) соединен с трубкой (240) подачи водного раствора мочевины. Устройство также содержит катализатор (41) и контроллер (80). Катализатор (41) удаляет NOx из выхлопных газов, используя в качестве восстановительного агента аммиак, а контроллер (80) выполнен с возможностью задания момента впрыска водного раствора мочевины по заданному циклу. Контроллер (80) дополнительно включает секции вычисления температуры, памяти, получения давления первого впрыска, вычисления давления второго впрыска и вычисления давления третьего впрыска. Секция температуры выполнена с возможностью вычисления температуры пластины (60), секция памяти выполнена с возможностью запоминания информации о давлении впрыска раствора мочевины, секция получения давления выполнена с возможностью получения первого давления впрыска при предыдущем впрыске раствора мочевины из секции памяти. Второе давление впрыска соответствует давлению впрыска, полученному в случае, когда раствор мочевины впрыскивается в первый момент времени, соответствующий циклу впрыска, истекшему после предыдущего впрыска. Третье давление впрыска представляет собой давление при впрыске во второй момент времени. Контроллер (80) также выполнен с возможностью увеличения перепада давления, когда температура диффузионной пластины меньше, чем заданное пороговое значение температуры, первый перепад давления, который представляет собой абсолютное значение разницы между давлением первого впрыска и давлением второго впрыска, меньше, чем пороговое значение разности давлений, и впрыск мочевины во второй момент времени, который вызовет второй перепад давления, который представляет собой абсолютное значение разницы между давлением третьего впрыска и давлением первого впрыска, и который больше, чем первый перепад давления. Во время процесса по увеличению перепада давления, контроллер (80) устанавливает, в качестве момента впрыска мочевины, второй момент времени, при котором второй перепад давления превышает первый перепад давления. Технический результат заключается в увеличении перепада давления впрыска мочевины для того, чтобы предотвратить непрерывный напор струи мочевины в одну и ту же точку пластины. 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

Устройство управления выхлопными газами для двигателя внутреннего сгорания // 2636600

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство управления выхлопными газами предназначено для двигателя внутреннего сгорания. Двигатель (1) внутреннего сгорания включает в себя впускной канал (6) двигателя, дроссельный клапан (10), выпускной канал (12a) двигателя, турбонагнетатель (7) с приводом от выхлопной системы, канал (16Н) для рециркуляции выхлопных газов на стороне высокого давления, канал (16L) для рециркуляции выхлопных газов на стороне низкого давления, регулирующий клапан (17H) для рециркуляции выхлопных газов на стороне высокого давления, регулирующий клапан (17L) для рециркуляции выхлопных газов на стороне низкого давления. Устройство управления выхлопными газами содержит электронный блок (30) управления, выполненный с возможностью выполнять управление обогащением смеси для временного ухудшения состава смеси "воздух-топливо" выхлопного газа посредством впрыска дополнительного топлива в цилиндр в ходе расширения или ходе выпуска, когда степень открытия дросселя дроссельного клапана (10) переключается с базовой степени открытия дросселя на степень открытия дросселя для управления обогащением смеси ниже базовой степени открытия дросселя. Доля рециркуляции выхлопных газов на стороне высокого давления переключается с базовой доли рециркуляции выхлопных газов на стороне высокого давления на долю рециркуляции выхлопных газов на стороне высокого давления для управления обогащением смеси, отличающуюся от базовой доли. Доля рециркуляции выхлопных газов на стороне низкого давления переключается с базовой доли рециркуляции выхлопных газов на стороне низкого давления на долю рециркуляции выхлопных газов на стороне низкого давления для управления обогащением смеси, отличающуюся от базовой доли. Электронный блок (30) управления выполнен с возможностью инициирования управления обогащением смеси посредством управления степенью открытия регулирующих клапанов (17H) и (17L), переключения степени открытия дросселя для управления обогащением смеси и затем инициирования впрыска дополнительного топлива. Технический результат заключается в подавлении риска возникновения пропуска зажигания, когда инициируется управление обогащением смеси. 8 з.п. ф-лы, 38 ил.

Двигатель внутреннего сгорания // 2641774

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания, который снабжен клапаном (15) подачи углеводородов, размещенным в выхлопном канале двигателя. Когда управление впрыском для впрыска углеводородов из клапана (15) подачи углеводородов для очистки выхлопа прекращается, чтобы предотвращать забивание клапана (15) подачи углеводородов, из клапана (15) подачи углеводородов впрыскиваются углеводороды для предотвращения забивания, когда двигатель не выпускает сажу, т.е. когда подача топлива внутрь камеры (2) сгорания останавливается, и после того, как углеводороды для предотвращения забивания впрыскиваются однократно, впрыск углеводородов для предотвращения забивания из клапана (15) подачи углеводородов прекращается до момента, когда управление впрыском для очистки выхлопа возобновляется. 5 з.п. ф-лы, 11 ил.

Двигатель внутреннего сгорания // 2641774

Устройство для регулирования состава выхлопных газов // 2642013

Изобретение относится к области очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство для регулирования состава выхлопных газов включает в себя выхлопной канал, бак водного раствора мочевины, клапан подачи мочевины, подающий насос, трубопровод и электронный блок управления. Электронный блок управления может быть выполнен с возможностью приведения в действие подающего насоса для управления операцией по наполнению, когда удовлетворено условие, требующее выполнения подачи водного раствора мочевины через клапан подачи мочевины таким образом, что трубопровод наполняется водным раствором мочевины. Электронный блок управления выполнен с возможностью управления операцией по наполнению, когда давление выхлопных газов в выхлопном канале равно заданному значению или ниже него. Электронный блок управления выполнен с возможностью остановки управления операцией по наполнению, когда давление выхлопных газов в выхлопном канале превышает заданное значение во время исполнения операции по наполнению. Использование изобретения позволит исключить работу насоса, связанную с ненужной операцией по наполнению. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.