Нейтрализатор

 

ИСАЙИ бааз Советских

Социалкотичеоких

Реопvbлик

К ПАТЕНТУ

М. Кл. F 01п 3/08

Заявлено 18ЛХ.1970 (№ 1477710/24-6) Приоритет 18.1Х.1969, ¹ 858917, США

Комитет оо делай игобретеиий и открытий ори Совете Министров ссср

УДК 621 43 068 4(088 8) Опубликовано 31.Х.1972. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 12.1.1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Альберт Джон Бронс и Мартин Вендель Перга (Соединснныс Штаты Америки) Иностранная фирма

«1Ониверсал Ойл Продактс Компани» (Соеднненныс Штаты Америки) Заявитель

Н ЕЙТРАЛ ИЗАТОР

Зависимый от патента №

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к нейтрализаторам отработавших газов.

Известны нейтрализаторы отработавших газов преимущественно для двигателя внутрен- 5 него сгорания, содержащие корпус с торцевыми крышками, имеющими соответственно входной и выходной патрубки, и реактор с катализатором, размещенным между перфорированной выполненной в виде усеченного конуса 10 оболочкой, соеди ненной одним основанием с одной из крышек, а другим при помощи установленного приспособления скользящего типа — с корпусом, торцевым диском и центральной перфорированной трубой, подключен- 15 ной к одному из патрубков и связанной с диском. Предложенный нейтрализатор отличается тем, что на одном из оснований конуса оболочки установлен стакан, образующий с диском 20 полость, заполненную катализатором, а перфорированная труба установлена относительно диска подвижно, при этом подвижное соединение трубы выполнено в виде глухой выемки в диске, высота которой превышает длину 25 размещенного в ней конца трубы, или в виде отверстия в диске, имеющего скользящую посадку для трубы.

Установочное приспособление выполнено в виде штампованных на корпусе выступов, кон- 30 тактирующих со стаканом, а оболочка соединена с торцевой крышкой большим основанием ко нуса.

Каждое основание конуса оболочки имеет сечение круга, корпус и труба выполнены в виде круговых цилиндров, расположенных соосно с оболочкой, а корпус выполнен кон ическим на участке размещения реактора.

Полость между стаканом и диском соединена при помощи выполненных в диске отверстий с внутренней полостью реактора.

Такое выполнение нейтрализатора обеспечивает увеличение его долговечности и выравнивание перепада температур в радиальном направлении.

На фиг. 1 изображен предложенный нейтрализатор для отработавших газов д вигателя внутреннего сгорания (разрез); на фиг. 2— нейтрализатор (два варианта выполнения).

Нейтрализатор для отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (см. фиг, 1) содержит цилиндрический корпус 1 с торцевыми крышками 2 и 3, соединенными с ним при помощи фланцев 4 и 5. Соединение фланцев

4 и 5 с корпусом 1 может производиться как контактной сваркой, так и при помощи торцевых сварных швов (возможно соединение при помощи отбортовки или накатки на станке).

Крышка 2 снабжена входным патрубком

357757

65

6, а крышка 8 — выходным патрубком 7. Патрубки 6 и 7 размещены соосно с корпусом 1.

Внутри корпуса установлен каталити-:åñnné реактор, имеющий перфорированную оболочку

8, выполненную в виде усеченного конуса.

Большим основанием конуса оболочка 8 соединена с крышкой 8. Внутри оболочки установлена центральная перфорированная труба

9, а меньшее основание конуса оболочки закрыто торцевым диском 10. Между оболочкой

8, трубой 9 и диском 10 размещен катализатор 11.

Так как оболочка 8 выполнена конической, то канал для прохода газа между корпусом и оболочкой имеет суживающееся сечение, вследствие чего поток газа, проходящий через слой катализатора переменной толщины, имеет во всем реакторе одинаковую скорость течения.

Это обеспечивается тем, что стати .еское давление газа больше в конце суживающегося канала, чем в начале, а толщина слоя катализатора увеличивается в соответствии с увеличением статического напора.

Перфор ированная труба 9 одним ко;щом закреплена в,выходном патрубке 7 при помощи уширения 12. Другой конец трубы 9 закреплен в диске 10 подвижно. Подвижное соединение трубы 9 (см. фиг. 1) выполнено в виде выемки 18 диска 10, высота которой превышает длину размещенного в ней конца трубы 9. Это позволяет избежать деформации реактора от неравномерных термических нагрузок. На меньшем основании конуса оболочки установлен стакан 14, образующий с диском 10 полость 15, заполненную, насыпным катализатором 16. В диске выполнены отверстия 17 для прохода катализатора в полость реактора.

На фиг. 2 показан вариант выполнения подвижного соединения трубы 9 с диском 10, в котором предусмотрено сквозное отверстие

18, имеющее скользящую посадку для трубы 9. При таком выполнении подвижного соединения обеспечивается также перекос катализатора из полости 15 в полость реактора.

На корпусе 1 выполнены штампованные выступы 19, контактирующие со стаканом !4.

Выступы обеспечивают соосную установку оболочки с корпусом со скользящим соединением. При этом количество выступов 19 выбирают из условий надежной установки оболо ки и незначительного гидравлического сопротивления потоку отработавших газов. Обычно таких выступов должно быть примерно три или четыре.

Установочное приспособление оеактора скользящего типа .„ожет быть выг.-„ьнено не только в виде выступов 19, но и любого другого типа, обеспечивая подвижное закрепление одного из концов реактора, Катализатор может быть изготовлен на основе любых элементов, обеспечивающих снижение токсичности отработавших газов, например меди, хрома, .платины. Ээи металлы

Зо

55 могуT приь1Окяться rB ко м би!на1ции с ог(неу пор ными неорганическими окислами.

В отдельных случаях для повышения жесткости реактора в последнем могут быть установлены упрочкяющие элементы, расположенные между оболочкой 8 и трубой 9.

Работа нейтрализатора происходит следующим образом.

Отработавшие газы от двигателя по выхлопной трубе направляются к впускному патрубку 6 и, равномерно обтекая стакан 14, попадают в суживающийся канал, образованный корпусом 1 и оболочкой 8. Отработавшие газы равномерно через всю поверхность оболочки проходят во внутреннюю полость реактора.

Проходя с равномерной скоростью через слой катализатора 11, продукты неполного сгорания в отработавших газах оиисляются, вследствие чего образуются нетоксичные компоненты. Прошедшие катализатор 11 отработавшие газы через перфорированную трубу 9 направляются к выходному патрубку 7 и далее или в атмосферу, или в глушитель.

В изображенной на фиг. 3 схеме второго варианта выполнения нейтрализатора не показан стакан 14, полость которого заполнена катализатором для восполнения потерь катализатора во внутренней полости реактора.

В нейтрализаторе (см. фиг. 3) течение отработавших газов происходит изнутри — наружу, Корпус 1 выполнен конической формы на участке размещения реактора, а оболочка 8 присоединена к торцевой крышке меньшим основанием конуса.

Увеличивающийся слой катализатора в направлении повышения статического давления отработавших газов и увеличивающаяся площадь сечения канала в направлении выхода газа из нейтрализатора обеспечивают равномерную скорость прохождения газа через слой катализатора.

Работа нейтрализатора, изображенного на фиг. 3, происходит так же, как и нейтрализатора, показан ного на фиг. 1.

Нейтрализатор может быть снабжен теплоизоляционными материалами в месте установки реактора. Все жесткие элементы нейтрализатора изготавливаются из листовой легированной или обычной стали. Размер гранул катализатора должен быть больше отверстий перфораций оболочки и трубы, причем гранулы могут иметь форму шариков, цилиндров, таолеток диаметром от 1,6 мм до 6,4 мм. В нейтрализаторе могут применяться гранулы катализатора смешанного размера, например, для низкотемпературного каталитического окисления.

Предмет изобретения

1. Нейтрализатор отработавших газов преи. мущественно для двигателя внутреннего сго,рания, соде ржаний,кор пус с то рцо выми крышками, имеющими соответственно входной и вы357757 ходной патрубки, и реактор с кагализатором, размещенным между перфорированной выполненной в виде усеченного конуса оболочкой, соединенной одним основанием с одной из крышек, а другим при помощи установочного приспособления скользящего типа — с корпусом,торц овым диско м и централыной перфорированной трубой, подключенной к одному из патрубков и связанной с диском, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности, на односум из оснований конуса оболочки установлен стакан, образующий с диском полость, заполненную катализатором, а перфорированная труба установлена относительно диска подвиж1но.

2, Нейтрализатор по п. 1, отличающийся тем, что подвижное соединение трубы выполнено в виде глухой выемки в диске, высота которой превышает длину размещенного в ней конца трубы.

3. Нейтрализатор по п. 1, отличающийся тем, что подвижное соединение трубы выполпена в виде отверстия в диске, имеющего скользящую посадку для трубы.

4. Нейтрализатор по пп. 1 — 3, от..гичающийся тем, что установочное приспособлен ие вы5 полне но в виде штампованных на корпусе выступов, контактирующих со стаканом.

5. Нейтрализатор по пп, 1 — 4, отличающийся тем, что оболочка соеди не на с торцовой крышкой большим основанием конуса.

I0 6. Нейтрилизатор по пп. 1 — 5, отличающийся тем, что, с целью выравнивания перепада температур в радиальном направлении, каждое основание конуса оболочки имеет сечение круга, а корпус и труба выполнены в виде

15 круговых цилиндров, расположенных соосно с оболочкой.

7. Нейтрализатор по пп. 1 — 5, отличающийся тем, что корпус выполнен коническим на участке размещения реактора.

20 8. Нейтрализатор по пп. 1 — 6, отличающийся тем, что полость между стаканом и диском соединена при помощи выполненных в диске отверстий с внутренней полостью реактора.

357757

18

Фи.г. 2

Редактор Т. Загребельная

Заказ 4195/8 Изд. ¹ 1696 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

19 !

Составитель Л. Синай

Техред 3. Тараненко Корректор Г, Запорожец