(57) Anotace:

Řešení se týká zařízení pro txlvod kondenzátu z výlukových plynů ve výlukovém sytému a/nebo systému recirkulace výfukových plynů spalovacích motoru. V místé (2) shromažďování zkondenzované vody ve výfukovém systému (l) a/nebo systému recirkulace výfukových plynů spalovacích motorů je přes plovákový uzavírací ventil (4) připojeno přívodní potrubí (3)jednoho konce U-trubice a volný konec U-trubice s odvodním porubím (9) je připojen do atmosféry a/nebo do otevřené sběrné nádoby a/nebo do otevřeného systému pro sběr odpadních vod. Konce U-trubice jsou umístěny směrem od působení zemské tíže a U-trubice je zaplněna vodou (11). Prostor U-trubice je mezi plovákovým uzavíracím ventilem (4) a nejnižším místem U-trubice propojen s výfukovým systémem (1) a/nebo systémem recirkulace výlukových plynů pomocí odvzdušňovacího potrubí (10). Rozdíl výšky nejvyššího místa odvzdušňovacího potrubí (10) a přepadové výšky volného konce U-trubice je větší než nula. Rozdíl přepadové výšky volného konce Utrubice a výšky nejnižšího místa horního vnitřního průměrů 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 minimálnímu nastavenému provoznímu tlaku.

Zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů spalovacích motorů

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace výfukových plynů 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 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 sběmé nádoby s následným ručním vypuštěním, volným odtokem do otevřené sběmé nádoby nebo odtokem přes U-trubici. Hlavní nevýhodou při použití otevřené sběmé 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 recirkuluj ících plynů. U systému nízkotlaké chlazené recirkulace se předchází kondenzaci vodní páry chlazením recir30 kulujících 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 vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny zařízením pro odvod kondenzátu z výfukových plynů ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace výfukových plynů spalovacích motorů, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že v místě shromažďování zkonden40 zované vody ve výfukovém systému a/nebo systému recirkulace výfukových plynů 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 sběmé 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 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 Utrubice je větší než nula. Rozdíl přepadové výšky volného konce U-trubice a výšky nej nižšího 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 násobený 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.

- 1 CZ 303092 B6

Odvod kondenzátu podle tohoto vynálezu 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 U-trubice, protože není nutné, aby byl rozdíl výšky místa připojení konce U-trubice do výfukového systému a/nebo systému recirkulace výfukových plynů spalovacích motorů a přepadové výšky volného konce U-trubice větší než nula.

Jedná se o technické řešení s jednoduchou konstrukcí, které je snadné a levné na výrobu a nenám ročné na provozní náklady. Uvedené řešení umožní chlazení výfukových/recir kuluj ících 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 recirkuluj ících spalin umožní výhodnější optimalizaci provozu motorů.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn na příkladech technického provedení podle přiložených výkresů, kde jsou na obr. 1 až 3 schématicky znázorněna zařízení pro odvod kondenzátu z výfukových plynů spalovacích motorů.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 až 3 jsou znázorněny příklady provedení vynálezu odvádění kondenzátu z výfukového systému nebo systému EGR. Zařízení pro odvod kondenzátu je připojeno na výfukový systém 1 a/nebo systém recirkulace výfukových plynů 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 U30 trubice, kteráje 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 sběmé nádoby nebo do otevřeného systému pro sběr odpadních vod. Vlastní nádoba U-trubice je propojena s výfukovým systémem 1 a/nebo systémem recirkulace výfukových plynů 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 nebo systému recirkulace výfukových plynů byla pod hladinou vody a nemohly skrze ní pronikat výfukové plyny. Při provozní poloze zařízení je spodní víčko 7 umístěno směrem k působení zemské tíže, io Průmyslová využitelnost

Zařízení pro odvod kondenzátu podle tohoto vynálezu 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 výfukových plynů stacionárních spalovacích motorů patří mezi tyto systémy s intenzivní kondenzací.