CZ21123U1 - Zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů spalovacích motorů - Google Patents

Description

Zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů spalovacích motorů

Oblast techniky

Technické řešeni se týká zařízení 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 sníženi životnosti zařízení.

Odvádění kondenzátu z výfukového systému spalovacích motorů 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 použití se provádí zachytáváním do uzavřené sběrné nádoby s následným ručním vypuštěním, volným odtokem do otevřené sběrné nádoby nebo odtokem přes U-trubici. Hlavní nevýhodou při použití otevřené sběrné nádoby je současný únik výfukových plynů, hlavní nevýhodou uzavřené nádoby je nemožnost automatického vypuštění, hlavní nevýhodou U-trubice je při vyšších provozních tlacích požadavek na vyšší zastavovací výšku U-trubice.

Odvádění kondenzátu ze systému EGR se neprovádí s ohledem na velmi malé množství konden20 zátu 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 recirkulujících plynů.

Podstata technického řešeni

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 technického řešení. Jeho podstatou je to, že v místě shromažďování zkondenzované vody ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů je připojen jeden konec U-trubice tj. trubice ve tvaru U. Na tomto konci je umístěn elektrický uzavírací ventil. Druhý konec - volný konec U-trubice je připojen do atmosféry nebo do otevřené sběrné nádoby nebo do otevřeného systému pro sběr odpadních vod. Konce U-trubice jsou umístěny směrem od působení zemské tíže a U-trubice je zaplněna vodou. Prostor U-trubice mezi uzavíracím ventilem a nej nižším místem U-trubice je propojen s výfukovým systémem a/nebo systémem recirkulace výfukových plynů pomocí odvzdušňovacího potrubí. Rozdíl výšky nejvyššího místa odvzdušňovacího potrubí a přepadové výšky volného konce U-trubice je větší než nula. Rozdíl přepadové výšky volného konce U-trubice a výšky nejnižšího místa horního vnitřního průměru potrubí Utrubice násobený hustotou vody a místním tíhovým zrychlením je roven maximálnímu nastavenému provoznímu tlaku. Rozdíl přepadové výšky volného konce U-trubice a výšky umístění uzaví40 račího ventilu násobený hustotou vody a místním tíhovým zrychlením je roven minimálnímu nastavenému provoznímu tlaku. V odvzdušňovacím potrubí ve stejné výšce jako je výška elektrického uzavíracího ventilu je umístěn binární hladinový spínač. Binární hladinový spínač je nastaven tak, aby spínal při hladině vody nižší než je jeho výška. Binární hladinový spínač je elektricky propojen s uzavíracím ventilem tak, aby uzavírací ventil byl otevřen při sepnutém binárním hladinovém spínači. U-trubice je před spuštěním zaplněna vodou tak, aby spodní částí U-trubice nemohly pronikat výfukové plyny při maximálním tlaku ve výfukovém systému nebo systému recirkulace výfukových plynů.

-1CZ 21123 Ul

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

Jedná se o technické řešení s jednoduchou konstrukcí, které je snadné a levné na výrobu a nenáročné na provozní náklady. Uvedené řešení umožní chlazení výfúkových/recirkulujících spalin na nižší teploty, při kterých se zvyšuje tvorba kondenzátu. Dosažením nižších teplot výfukových spalin umožní zvýšení účinnosti odvodu tepla ze spalin ve spalinovém výměníku. Dosažením nižších teplot recirkulujících spalin umožní výhodnější optimalizaci provozu motorů.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže objasněno na příkladech technického provedení podle přiložených výkresů, kde jsou na obr. 1 až 3 schematicky znázorněna zařízení pro odvod kondenzátu z výťu15 kových plynů spalovacích motorů.

Příklady provedení technického řešeni

Na obr. 1 až 3 jsou znázorněny příklady provedení technického řešení odvádění kondenzátu z výfukového systému 1 nebo systému EGR. Zařízení pro odvod kondenzátu je připojeno na výfukový systém 1 a/nebo systém recirkulace spalovacích motorů v místě 2 shromažďování zkondenzované vody. Na konci přívodního potrubí 3 U-trubice je umístěn elektrický uzavírací ventil 4, který je elektricky propojen s binárním hladinovým spínačem 5. Přívodní potrubí 3 je připojeno do vlastní nádoby U-trubice, která je tvořena horním víčkem 6, dolním víčkem 7 a pláštěm 8. Kondenzát je odváděn z vlastní nádoby U-trubice odvodním potrubím 9 do atmosféry nebo do otevřené sběrné nádoby nebo do otevřeného systému pro sběr odpadních vod. Vlastní nádoba U-trubice je propojena s výfukovým systémem I a/nebo systémem recirkulace spalovacích motorů pomocí odvzdušňovacího potrubí 10. Zařízení je před spuštěním zaplněno vodou li tak, aby spodní část odvodního potrubí 9 při maximálním tlaku ve výfukovém systému i a/nebo systému recirkulace výfukových plynů byla pod hladinou vody a nemohly skrze ni pronikat výfukové plyny. Při provozní poloze zařízení je spodní víčko 7 umístěno směrem k působení zemské tíže.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro odvod kondenzátu podle tohoto technického řešení nalezne uplatnění 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 patří mezi tyto systémy s intenzivní kondenzací.

Claims (5)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů, vyznačující se tím, žev místě (2) shromažďování

40 zkondenzované vody ve výfukovém systému (1) a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů je přes elektrický uzavírací ventil (4) připojeno přívodní potrubí (3) jednoho konce U-trubice a odvodní potrubí (9) na volném konci U-trubice je připojeno do atmosféry a/nebo do otevřené sběrné nádoby a/nebo do otevřeného systému pro sběr odpadních vod, přičemž konce U-trubice

-2CZ 21123 Ul jsou umístěny směrem od působení zemské tíže a U-trubice je zaplněna vodou (11), prostor Utrubice je mezi uzavíracím ventilem (4) a nejnižším místem U-trubice propojen s výfukovým systémem (1) a/nebo systémem recirkulace výfukových plynů pomocí odvzdušňovacího potrubí (10), přičemž rozdíl výšky nej vyššího místa odvzdušňovacího potrubí (10) a přepadové výšky

5 volného konce U-trubice je větší než nula a rozdíl přepadové výšky volného konce U-trubice a výšky nejnižšího místa horního vnitřního průměru potrubí U-trubice násobeny 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) násobeny hustotou vody a místním tíhovým zrychlením je roven minimálnímu nastavenému provoznímu ío tlaku.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že v odvzduŠňovaeím potrubí (10) je ve stejné výšce jako je výška elektrického uzavíracího ventilu (4) umístěn binární hladinový spínač (5).

3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že binární hladinový spínač (5) je

15 nastaven tak, aby spínal při hladině vody nižší než je jeho výška.

4. Zařízení podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, Že binární hladinový spínač (5) je elektricky propojen s uzavíracím ventilem (4) pro otevření uzavíracího ventilu (4) při sepnutém binárním hladinovém spínači (5).

5. Zařízení podle kteréhokoli z uvedených nároků, vyznačující se tím, že U20 trubice je ve své střední části opatřena vlastní nádobou tvořenou pláštěm (8), opatřeným homím víčkem (6) a dolním víčkem (7).