CZ21124U1 - Zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů spalovacích motorů - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů a slouží pro odvádění kondenzátu, vzni5 kaj ícího v průmyslových a j iných zařízeních využívaj ících 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 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 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 recirkuluj ících plynů.

Podstata technického řešení

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 plovákový 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 plovákovým uzavíracím ventilem a nejnižším místem U-trubice je propojen s výfukovým systémem a/nebo systémem recirkulace výfukových plynů pomocí odvzdušftovacího 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 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 otvoru plovákového uzavíracího ventilu násobeny hustotou vody a místním tíhovým zrychlením je roven minimálnímu nastavenému provoznímu tlaku. 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.

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 není nutné, aby byl rozdíl výšky místa připojení konce U-trubice do výfukového

-1CZ 21124 Ul 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 výťukových/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 výkresu, kde jsou na obr. 1 až 3 schematicky znázorněna zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů spalovacích motorů.

Příklady provedeni technického řešení

Na obr. 1 až 3 jsou znázorněny příklady provedení technického řešení odvádění kondenzátu z výfukového systému nebo systému EGR. Zařízení pro odvod kondenzátu je připojeno na výťu15 kový systém I a/nebo systém recirkulace spalovacích motorů v místě 2 shromažďování zkondenzované vody. Na konci přívodního potrubí 3 U-trubice je umístěn plovákový uzavírací ventil 4, ve kterém je umístěn uzavírací plovák 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 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 i nebo systému recirkulace výfukových plynů byla pod hladinou vody a nemohly skrze ni pronikat výfukové plyny. Při provozní poloze zařízení je spodní víčko 2 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 (2)

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

35 zkondenzované vody ve výfukovém systému (1) a/nebo systému recirkulace spalovacích motorů je přes plovákový uzavírací ventil (4) připojeno přívodní potrubí (3) jednoho konce 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), prostor U40 trubice je mezi plovákovým uzavíracím ventilem (4) a nejnižším místem U-trubíce 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 a rozdíl přepadové výšky volného konce

-2CZ 21124 Ul

U-trubice a výšky nejnižšího místa horního vnitrního 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 otvoru plovákového uzavíracího ventilu (4) násobený hustotou vody a místním tíhovým zrychlením je roven

5 minimálnímu nastavenému provoznímu tlaku.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že U-trubice je ve své střední části opatřena vlastní nádobou tvořenou pláštěm (8), opatřeným homím víčkem (6) a dolním víčkem (7).