CZ2010411A3

CZ2010411A3 - Zarízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynu spalovacích motoru

Info

Publication number: CZ2010411A3
Application number: CZ20100411A
Authority: CZ
Inventors: Škarohlíd@Marcel
Original assignee: Ceské vysoké ucení technické v Praze, Fakulta strojní, Výzkumné centrum spalovacích motoru a automobilu Josefa Božka
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-12-07
Also published as: CZ303090B6

Abstract

Vynález se týká zarízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynu ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace spalovacích motoru, u kterého je v míste (2) shromaždování zkondenzované vody ve výfukovém systému (1) a/nebo systému recirkulace spalovacích motoru pres elektrický uzavírací ventil (4) pripojen pres prívodní potrubí (3) jeden konec U-trubice. Volný konec U-trubice s odvodním potrubím (9) je pripojen do atmosféry a/nebo do otevrené sberné nádoby a/nebo do otevreného systému pro sber odpadních vod. Konce U-trubice jsou umísteny smerem od pusobení zemské tíže a U-trubice je zaplnena vodou (11). Rozdíl prepadové výšky volného konce U-trubice a výšky nejnižšího místa horního vnitrního prumeru potrubí U-trubice násobený hustotou vody a místním tíhovým urychlením je roven maximálnímu nastavenému provoznímu tlaku a rozdíl prepadové výšky volného konce U-trubice a výšky umístení uzavíracího ventilu (4) násobený hustotou vody a místním tíhovým zrychlením je roven minimálnímu nastavenému provoznímu tlaku.

Description

Oblast techniky

Zařízeni odvod kondenzátu z výfukových plynů

Vynález se týká zařízeni pro odvod kondenzátu z výfukových plynů ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů a slouží pro odvádění kondenzátu, vznikajícího v průmyslových a jiných zařízeních využívajících výfukové plyny spalovacích motorů.

Dosavadní stav techniky

Vodní pára obsažená ve výfukových plynech kondenzuje ve výfukovém systému spalovacích motorů nebo v systému recirkulace výfukových plynů spalovacích motorů (dále jen systém EGR) . Kondenzát se má odvádět, aby nedošlo k poškození či snížení životnosti zařízení.

Odvádění kondenzátu z výfukového systému spalovacích rvoru pro automobilní použití se neprovádí s ohledem na velmi malé množství vzniklého kondenzátu a možnost jeho volného odtoku. Odvádění kondenzátu z výfukového systému spalovacích motorů pro stacionární použiti se provádí zachytáváním do uzavřené sběrné nádoby s následným ručním vypuštěním, volným odtokem do otevřené sběrné nádoby nebo odtokem přes U-trubici. Hlavu! nevýhodou při použití otevřené sběrné nádoby je současný unik výfukových plynů, hlavni nevýhodou uzavřené nádoby je nemožnost automatického vypuštěni, hlavní nevýhodou U-trubice

• · vyšších provozních tlacích požadavek na vyšší zastavovací výšku U-trubice.

Odvádění kondenzátu z systému EGR se neprovádí s ohledem na velmi malé množství kondenzátu nebo s ohledem na jeho strhávání z povrchu systému proudem recirkulujících plynů, U systému nízkotlaké chlazené recirkulace se předchází kondenzaci vodní páry chlazením recirkulujících plynů na vyšší teploty což je nevýhodné z hlediska optimalizace parametrů motoru. Dochází k vzniku velmi malého množství kondenzátu a jeho strhávání z povrchu systému proudem recirkulujicích plynů.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny zařízením pro odvod kondenzátu z výfukových plynů ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že v místě shromažďování zkondenzované vody ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů je připojen jeden konec Utrubice tj . trubice ve tvaru U. Na tomto konci je umístěn elektrický uzavírací ventil. Druhý konec - volný konec Ur.rubice je připojen do atmosféry nebo do otevřené sběrné nádoby nebo do otevřeného systému pro sběr odpadních vod. Konce Utrubice jsou umístěny směrem od působeni zemské tíže a Utrubice je zaplněna vodou. Rozdíl přepadové výšky volného konce U-trubice a výšky nejnižšího místa horního vnitřního průměru potrubí U-trubice násobený hustotou vody a místním tíhovým zrychlením je roven maximálnímu nastavenému provoznímu tlaku. Rozdíl přepadové výšky volného konce U-trubice a výšky umístění uzavíracího ventilu násobený hustotou vody a místním tíhovým zrychlením je roven minimálnímu nastavenému provoznímu tlaku. Ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace spalovacích • · • ♦ je binární tlakový spínač nebo analogový umístěn elektronický tlakový snímač s řídící jednotkou. Binární tlakový spínač nebo řídící jednotkou je nastaven analogový tlakový snímač rak aby spínal při tlaku ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů tším než definovaný minimální provozní tlak. Binární tlakový soínač nebo propojen s analogový uzavíracím snímač s řídící jednotkou je ventilem tak, aby uzavírací elektricky ventil byl sepnutém binárním tlakovém spínači nebo analogovém tlakovém snímači s řídicí jednotkou. U-trubice je před vodou tak, aby spodní částí

U- trubice výfukové nemohly pronikat výfukovém systému nebo systému plyny při maximálním recirkulace výfukových tlaku ve plynů.

Ve výhodném provedení je prostor U-trubice mezi uzavíracím ventilem a nejnižším místem U-trubice propojen s výfukovým systémem a/nebo systémem recirkulace výfukových plynů pomocí odvzdušňovaciho potrubí. Rozdíl výšky nej vyššího místa odvzdusňovaciho potrubí a přepadové výšky volného konce Utrubice je větší než nula.

Odvod kondenzátu podle tohoto vynálezu splňuje požadavek samovolného odtoku velkého množství kondenzátu bez nutnosti račniho zásahu a zabraňuje úniku výfukových plynů. Toto řešení amožňuje použití pro vyšší provozní tlaky bez nutnosti vyšší zastavovací výšky U-trubice, protože není nutné aby byl rozdíl výšky místa připojeni konce U-trubice do výfukového systému a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů a přepadové výšky volného konce U-trubice větší než nula.

Jedná se o technické řešeni s j ednoduchou konstrukcí , které je náklady.

snadné a levné na výronu a nenáročné

Uvedené řešení umožni na provozní chlazeni

- 4 se zvyšuje tvorba kondenzátu.

Dosažením nižších teplot výfukových spalin umožni zvýšeni účinnosti odvodu tepla ze spalin ve spalinovém výměníku.

Dosažením nižších teplot r kulu j icich spalin umožni výhodnější optimalizaci provozu

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn na příkladech technického provedeni podle přiložených výkresů, kde jsou na obr. 1 až 4 schématicky znázorněna zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů spalovacích motorů.

f¹ i i klady provedeni vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn přiklad provedeni vynálezu, týkající se odváděni kondenzátu z výfukového systému _! a/nebo systému EGR.

Zařízení pro odvod kondenzátu je připojeno na systém 1 a/nebo systém recirkulace spalovacích motorů shromažďováni zkondenzované vody. Na konci přívodního výfukový v místě 2 ^TJ- i rubice je umístěn elektrický uzavírací ventil 4, potrubí 3. který je eiektricky nu iogovým propoj en tlakovým s binárním tlakovým spínačem nebo

Přívodní snímačem s řídicí jednotkou _5.

potrubí 3 je připojeno do vlastní nádoby U-trubice, která je t vořena horním víčkem 6_, ;c odváděn z vlastní nádoby

Kondenzát atmosféry nebo do otevřené dolním víčkem 7 a pláštěm .8. potrubím 9. do do otevřeného

U-trubice odvodním sběrné nádoby nebo ystému pro sběr odpadních vod .

zaplněno vodou 11 tak, aby spodní maximálním tlaku ve výfukovém

Zařízení je před spuštěním část odvodního potrubí _9 při systému 1 a/nebo systému

- í i c.i r ku láce výfukových plynu byla pod hladinou vody a nemohly skrze ní pronikat výfukové plyny. Při provozní poloze zařízeni ^;c spodní víčko 7_ umístěno směrem k působení zemské tíže.

Na obr. 2 až 4 jsou znázorněny další příklady provedení : echnického řešení odvádění kondenzátu z výfukového systému nebo systému EGR. Vlastní nádoba U-trubice je propojena s výfukovým systémem 1 a/nebo systémem recirkulace spalovacích motorů pomocí odvzdušňovacího potrubí 10.. Zařízení je před spuštěním zaplněno vodou 11 tak, aby spodní část odvodního potrubí 9 při maximálním tlaku ve výfukovém systému 1 a/nebo systému recirkulace výfukových plynů byla pod hladinou vody a nemohly skrze ní pronikat výfukové plyny.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro odvod kondenzátu podle tohoto vybálezu nalezne uplatněni především u výfukových systémů a systémů recirkulace výfukových plynů spalovacích motorů s intenzivní kondenzací vodní páry obsažené ve výfukových plynech. Chlazené výfukové systémy a systémy chlazené nízkotlaké recirkulace stacionárních spalovacích motorů patři mezi tyto systémy s intenzivní kondenzací.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů, vyznačující se tím, že v místě (2) shromažďováni zkondenzované vody ve výfukovém systému (1) a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů je přes elektrický uzavírací ventil (4) připojen přes přívodní potrubí (3) jeden konec U-trubice a volný konec U-trubice s odvodním potrubím (9) je připojen do atmosféry a/nebo do otevřené sběrné nádoby a/nebo do otevřeného systému pro sběr odpadních vod, přičemž konce U-trubice jsou umístěny směrem od působení zemské tíže a U-trubice je zaplněna vodou (11), rozdíl přepadové výšky volného konce U-trubice a výšky nejnižšího místa horního vnitřního průměru potrubí

U-trubice násobený hustotou vody a místním tíhovým zrychlením je roven maximálnímu nastavenému provoznímu tlaku a rozdíl přepadové výšky volného konce U-trubice a výšky umístění uzavíracího ventilu (4) vody a místním tíhovým zrychlením je násobený hustotou roven minimálnímu nastavenému provoznímu tlaku.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve výfukovém systému (1) a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů v místě připojení U-trubice je umístěn elektronický binární tlakový spínač.
3. Zařízení podle nároku. 1, vyznačující se tím, že ve výfukovém systému (1) a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů v místě připojení U-trubice je umístěn analogový tlakový snímač s řídící jednotkou (5).
4. Zařízení podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že binární tlakový spínač nebo analogový tlakový snímač s řídící jednotkou (5) je nastaven tak aby spínal při tlaku ve výfukovém systému (1) a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů větším než definovaný minimální provozní tlak.
5. Zařízeni podle nároku 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že binární tlakový spínač nebo analogový snímač s řídící jednotkou (5) je elektricky propojen s uzavíracím ventilem (4) pro otevření uzavíracího ventilu (4) při sepnutém binárním tlakovém spínači nebo analogovém tlakovém snímači s řídící jednotkou (5) .

5. Zařízení podle kteréhokoli z uvedených nároků, vyznačující se tím, že U-trubice je ve své střední části opatřena vlastní nádobou tvořenou pláštěm (8), opatřeným horním víčkem (
6) a dolním víčkem (7).
7. Zařízení podle kteréhokoli z uvedených nároků, vyznačující se tím, že prostor U-trubice je mezi uzavíracím ventilem (4) a nej nižším místem U-trubice propojen s výfukovým systémem (1) a/nebo systémem recirkulace výfukových plynů pomocí odvzdušňovacího potrubí (10), přičemž rozdíl výšky nejvyššího místa odvzdušňovacího potrubí (10) a přepadové výšky volného konce U-trubice je větší než nula.