DE928745C - Spark arrestor, especially for internal combustion engines - Google Patents

Spark arrestor, especially for internal combustion engines

Info

Publication number
DE928745C
DE928745C DEM19195A DEM0019195A DE928745C DE 928745 C DE928745 C DE 928745C DE M19195 A DEM19195 A DE M19195A DE M0019195 A DEM0019195 A DE M0019195A DE 928745 C DE928745 C DE 928745C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
insert
flow
spark arrester
swirl
separation chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEM19195A
Other languages
German (de)
Inventor
Rudolf Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN AG
Original Assignee
MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG filed Critical MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Priority to DEM19195A priority Critical patent/DE928745C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE928745C publication Critical patent/DE928745C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/06Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for extinguishing sparks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

Funkenfänger, insbesondere für Brennkraftmaschinen Gegenstand der Erfindung ist ein Funkenfänger mit einem an der Gaseintrittsseite angeordneten Leitschaufeleinsatz zur Erzeugung einer drallartigen Gasströmung, insbesondere für Brennkraftmaschinen. Die beispielsweise in Schiffsdieselmotoren anfallenden Auspuffgase sind bekanntlich mengenmäßig sehr groß und enthalten vielfach noch glühende Bestandteile, welche von festen oder flüssigen Verbrennungsrückständen des Treibstoffes herrühren. Zur Verhinderung des unerwünschten Funkenfluges wurden daher schon die verschiedensten Funkenfängersysteme entwickelt. Die üblichen Einrichtungen hierfür sind meist so beschaffen, daß dem Abgasstrom eine mehrfache kräftige Richtungsänderung aufgezwungen wird, wobei an den jeweiligen Umlenkstellen des Strömungsweges die Verunreinigungen infolge Massenfliehkraftwirkung ausgeschleudert werden. Funkenfänger, welche nach diesem Prinzip gebaut sind, haben indessen einen verhältnismäßig großen Strömungswiderstand und kommen daher für Brennkraftmaschinen nicht in Betracht, weil auf diese Weise der Gegendruck in der Auslaßleitung zu stark erhöht würde. Außerdem besteht bei diesen bekannten Lösungen bei längerem ununterbrochenem Betrieb die Gefahr der Verlegung der Strömungskanäle durch die bereits ausgeschiedenen Rückstände. Bei anderen bekannten Abgasreinigern wird der Gasstrom entweder tangential oder axial in ein Gehäuse eingeführt und mittels eines an der Gaseintrittsseite angeordneten Leitschaufeleinsatzes in eine kräftige Drallbewegung versetzt. Hierbei werden die vorhandenen Verunreinigungen unter der Einwirkung der Fliehkraft nach außen geschleudert, gleiten an der Gehäusewand ab und werden in einem Absetzraum aufgefangen. Auf einem ähnlichen Bauprinzip beruht eine weitere Funkenfängerkonstruktion für Brennkraftmaschinen, bei welcher Gasein- und Gasaustritt gleichachsig an einem zylindrischen Gehäuseteil angeordnet sind; an dessen Einlaß werden mittels eines Schaufeleinsatzes die Abgase zunächst in eine drallartige Rotationsbewegung versetzt, schleudern dabei die Verunreinigungen aus und durchströmen auf ihrem weiteren Wege noch einen oder mehrere koaxial angeordnete und mit Längsschlitzen versehene Zylindereinsätze, wobei die schlitzartigen Öffnungen mit Abdeckschaufeln versehen sind, um ein Durchtreten der Funken zu verhindern. Diese bekannten Lösungen haben zwar zufolge der den Abgasen aufgeprägten Drallströmung einen verhältnismäßig günstigen Strömungswiderstand, jedoch befriedigten sie hinsichtlich ihres eigentlichen Zweckes, nämlich der völligen Verhinderung - des Funkenfluges, nicht ganz. Insbesondere bei Vollastbetrieb von Brennkraftmaschinen großer Leistung wurden immer wieder glühende Verbrennungsrückstände mit ins Freie gerissen und gaben daher zu Beanstandungen Anlaß.Spark arrester, in particular for internal combustion engines The subject matter of the invention is a spark arrester with a guide vane insert arranged on the gas inlet side for generating a swirl-like gas flow, in particular for internal combustion engines. The exhaust gases occurring in marine diesel engines, for example, are known to be very large in terms of quantity and often contain glowing components which come from solid or liquid combustion residues of the fuel. A wide variety of spark arrester systems have therefore already been developed to prevent undesired flying sparks. The usual devices for this are usually designed in such a way that the exhaust gas flow is forced to change direction several times, with the impurities being thrown out at the respective deflection points of the flow path due to the effect of centrifugal masses. Spark arresters, which are built according to this principle, however, have a relatively high flow resistance and are therefore not considered for internal combustion engines, because in this way the counter pressure in the outlet line would be increased too much. In addition, with these known solutions there is the risk of the flow channels being blocked by the residues that have already separated out if the device is operated for a long period of time. In other known exhaust gas purifiers, the gas flow is introduced into a housing either tangentially or axially and is set in a powerful swirling movement by means of a guide vane insert arranged on the gas inlet side. The existing impurities are thrown outwards under the effect of centrifugal force, slide off the housing wall and are collected in a settling room. Another spark arrester construction for internal combustion engines is based on a similar construction principle, in which gas inlet and gas outlet are arranged coaxially on a cylindrical housing part; At its inlet, the exhaust gases are initially set in a swirling rotational movement by means of a vane insert, throwing out the impurities and flowing through one or more coaxially arranged cylinder inserts with longitudinal slots, the slot-like openings being provided with cover vanes Prevent the sparks from passing through. These known solutions have, according While the exhaust gases impressed swirl flow a relatively low flow resistance, but satisfied as to its purpose, namely the total prevention - of flying sparks, not quite. Particularly when internal combustion engines were operated at full load, glowing combustion residues were repeatedly torn into the open and therefore gave rise to complaints.

Diese Nachteile werden bei einem Funkenfänger, an dessen Gaseintrittsseite ebenfalls ein Leitschaufeleinsatz zur Erzeugung einer kräftigen, drallartigen Gasströmung angeordnet ist, in der Weise überwunden, daß der Abgasstrom nach Durchströmen des etwa halbradiale Strömungskanäle aufweisenden Drallkörpereinsatzes an einem Prallblech in eine der Zuströmungsrichtung etwa entgegengesetzten Richtung umgelenkt wird und daß die mitgeführten festen und flüssigen Verunreinigungen infolge Fliehkraftwirkung sowie des momentanen Geschwindigkeitsabfalles -innerhalb einer geräumigen, schaufellosenAusscheidekammer, welche den Drallkörpereinsatz koaxial umschließt, ausgeschleudert werden. Gleichachsig zu dieser schaufellosen Ausscheidekammer schließt sodann ein von zwei koaxialen Rohrstutzen gebildeter, zylindrischer Strömungskanal an, an dessen Ende ein Siebeinsatz angeordnet ist. Dieser Einsatz erweitert sich in Strömungsrichtung der Abgase konisch, so daß die einzelnen Stromfäden schräg geschnitten und eventuell noch mitgerissene Verbrennung«srückstände schräg nach außen gedrängt werden. Vor Auslaß des Abgasstromes ins Freie wird dieser sodann einer nochmaligen Richtungsänderung unterworfen und durchströmt anschließend noch einen weiteren Siebeinsatz, welcher gleichachsig zu dem ersten angeordnet ist. Die Maschengröße der beiden Einsätze ist so gewählt, daß die öffnungen des ersten Siebes größer sind als die des zweiten. Um ein eventuelles Eintreten glühender Verbrennungsrückstände aus der Ausscheidekammer in den von den beiden'koaxialen Rohrstutzen gebildeten zylindrischen Strömungskanal bereits von vornherein weitgehend einzuschränken, ist die Durchlaßöffnung zwischen den beiden Räumen so dimensioniert, daß ihr Außendurchmesser kleiner ist als derjenige des Prallbleches. Zum Zwecke der Entfernung der ausgeschleuderten Rückstände aus der Atisscheidekammer ist jene schließlich noch mit verschließbaren Reinigungsöffnungenversehen. Der erfindungsgemäßeFunkenfänger kann entweder in horizontaler oder vertikaler Lage, direkt an eine Abgasleitung oder an einen Auspuffschalldämpfer bekannter Bauart angeschlossen werden.These disadvantages are in a spark arrester, on the gas inlet side also a guide vane insert for generating a strong, swirl-like gas flow is arranged, overcome in such a way that the exhaust gas flow after flowing through the Swirl body insert with approximately semi-radial flow channels on a baffle plate is deflected in a direction approximately opposite to the inflow direction and that the entrained solid and liquid impurities as a result of the effect of centrifugal force as well as the current drop in speed - within a spacious, shovel-free separation chamber, which coaxially surrounds the swirler insert, are flung out. Equiaxed one of two coaxial separators then includes this shovelless separation chamber Tubular socket formed, cylindrical flow channel, at the end of which a sieve insert is arranged. This insert widens conically in the flow direction of the exhaust gases, so that the individual streamlines cut at an angle and possibly still carried along Combustion residues are pushed outwards at an angle. Before the exhaust gas flow is discharged In the open air this is then subjected to another change of direction and Then it flows through another sieve insert, which closes on the same axis the first is arranged. The mesh size of the two inserts is chosen so that the openings of the first screen are larger than those of the second. To a possible Entry of glowing combustion residues from the separation chamber into the two 'coaxial pipe sockets already formed by the cylindrical flow channel The passage opening between the two must be largely restricted from the outset Spaces dimensioned so that their outside diameter is smaller than that of the Baffle plate. For the purpose of removing the ejected residues from the Finally, the separating chamber is provided with closable cleaning openings. The spark arrester according to the invention can either be in a horizontal or vertical position, directly to an exhaust pipe or to an exhaust silencer of a known type be connected.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Funkenfängers nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt - Fig. i den gesamten Funkenfänger im Längsschnitt, Fig.:2 die obere Hälfte des Drallkörpereinsatzes. Bei dem in Fig. i abgebildeten Funkenfänger, der mittels des Befestigungsflansches i entweder unmittelbar an die Auspuffleitung oder den Schalldämpfer einer Brennkraftmaschine angeschlossen ist, treten die. noch verunreinigten Auspuffgase in Richtung des Pfeiles A ein und werden zunächst innerhalb eines Drall-körpereinsatzes in eine kräftige Rotationsströmung versetzt. Dieser Einsatzkörper, von dem in Fig.:2 die obere Hälfte, in Strömungsrichtung der Abgase gesehen, dargestellt ist, besteht aus einem konisch sich erweiternden Blechkegel.2, auf dessen Außenumfang gekrümmte Leitbleche 3 aufgesetzt sind. Die äußere Abdeckung erfolgt mittels eines weiteren Blechkegels 4. Auf diese Weise werden Strömungskan2le gebildet, welche in etwa halbradialer Richtung auseinanderstreben. Die durch die beiden Blechkegelwände 2 und 4 begrenzten Strömungsquerschnitte verjüngen sich dabei düsenartig und prägen den Abgasen neben der durch die Leitschaufeln 3 erzwungenen Drallströmung zusätzlich noch eine Beschleunigungsströmung auf. Die mit hoher Geschwindigkeit den Drallkörpereinsatz :2, 3, 4 verlassenden Verbrennungsga-se werden sodann gegen ein #rallblech 5 geschleudert, welches an seinem größeren Rande tellerartig umgebogen ist und das den Gasstrom in eine der Zuströmungsrichtung A etwa entgegengesetzte Richtung umlenkt. Innerhalb einer geräumigen, schaufellos#en Ausscheidekammer 6, welche den Drallkörpereinsatz koaxial umschließt, werden infolge des momentanen Geschwindigkeitsabfalles der kräftigen Eigenrotationsbewegung und unter dem Einfluß der Massenfliehkraft die in den Abgasen enthaltenen festen oder flüssigen Verunreinigungen ausgeschleudert; sie lagern sich in dem unteren Teil der Kammer ab. Der Mantel dieser Ausscheidekammer 6 kann entweder zylindrische als auch konische Form besitzen. Im letzteren Falle erweitert sich der konische Außenmantel entgegen der Strömungsrichtung der eintretenden Abgase. Zum Zwecke der Reinigung der Ausscheidekammer 6 ist diese mit verschließbaren öffnungen 7 bzw. 8 versehen.In the drawing, an embodiment of a spark arrester according to the invention is shown, namely - FIG. 1 shows the entire spark arrester in longitudinal section, FIG. 2 the upper half of the swirl insert. In the spark arrester shown in FIG. still contaminated exhaust gases in the direction of arrow A and are initially set in a powerful rotating flow within a swirl insert. This insert body, the upper half of which is shown in FIG. 2, as seen in the flow direction of the exhaust gases, consists of a conically widening sheet metal cone. 2, on the outer circumference of which curved guide plates 3 are placed. The outer covering takes place by means of a further sheet metal cone 4. In this way, flow channels are formed which diverge in an approximately semi-radial direction. The flow cross-sections delimited by the two sheet metal cone walls 2 and 4 taper like a nozzle and, in addition to the swirl flow forced by the guide vanes 3 , also impose an acceleration flow on the exhaust gases. The combustion gases leaving the swirl insert: 2, 3, 4 at high speed are then hurled against a baffle plate 5 , which is bent over like a plate at its larger edge and which deflects the gas flow in a direction roughly opposite to the direction of flow A. Within a spacious, vaneless separation chamber 6, which coaxially encloses the swirl insert, the solid or liquid impurities contained in the exhaust gases are thrown out as a result of the momentary drop in speed of the powerful rotational movement and under the influence of the centrifugal force; they are deposited in the lower part of the chamber. The jacket of this separation chamber 6 can have either a cylindrical or a conical shape. In the latter case, the conical outer jacket expands against the direction of flow of the incoming exhaust gases. For the purpose of cleaning the separation chamber 6 , it is provided with closable openings 7 and 8 , respectively.

An die Ausscheidekammer 6 schließt in axialer Richtung ein weiterer zylindrischer Strömungskanal 9 an, der von zwei koaxialen Rohrstutzen io und ii gebildet wird. Um ein Mitreißen von Verbrennungsrückständen aus der Kammer 6 in den zylindrischen Strömungskanal schon von vornherein weitgehend zu unterbinden, werden die Ab- gase hinter dem Prallblech 5 einer nochmaligen kräftigen Änderung ihrer Strömungsrichtung unterworfen; zu diesem Zwecke wird der Außgndurchmesser der Durchlaßöffnung zwischen Kammer 6 und Kanal 9 kleiner gehalten als der Außendurchmesser des Prallbleches 5. Am Ende des zylindrischen Strömungskanals 9 ist ein sich konisch erweiternder Siebeinsatz 12 zwischen den Rohrstutzen io und ii angeordnet. Nach einer abermaligen Richtungsänderung innerhalb des Ringraumes 13 und nach Durchströmen eines weiteren Siebeinsatzes 14, dessen Maschengröße zweckmäßigerweise kleiner ist als diejenige des vorgebrachten Einsatzes 12, treten die Abgase in völlig gereinigtem Zustande ins Freie aus.A further cylindrical flow channel 9 , which is formed by two coaxial pipe sockets io and ii, adjoins the separation chamber 6 in the axial direction. In order already to prevent entrainment of combustion residues from the chamber 6 into the cylindrical flow passage from the outset largely, the exhaust gases are subjected behind the baffle plate 5 of a repeated sharp change in its flow direction; for this purpose the Außgndurchmesser the passage opening between the chamber 6 and channel 9 is kept smaller than the outer diameter of the baffle plate 5. At the end of the cylindrical flow passage 9 is a conically widening screen insert arranged between the pipe socket 12 io and ii. After another change of direction within the annular space 13 and after flowing through a further sieve insert 14, the mesh size of which is suitably smaller than that of the inserted insert 12, the exhaust gases escape into the open in a completely purified state.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE-i. Funkenfänger mit einem an der Gaseintrittsseite angeordneten Leitschaufeleinsatz zur Erzeugung einer drallartigen Gasströmung, insbesondere für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasstrom nach Durchströmen des etwa halbradiale Strömungskanäle aufweisenden Drallkörpereinsatzes (2, 3, 4) an einem Prallblech (5) in eine der Zuströmungsrichtung (A) etwa entgegengesetzte Richtung umgelenkt wird und daß die mitgeführten festen und flüssigen Verunreinigungen infolge Fliehkraftwirkung und des momentanen Geschwindigkeitsabfalles innerhalb einer geräumigen, schaufellosen Ausscheidekammer (6), welche den Drallkörpereinsatz (2, 3, 4) koaxial umschließt, ausgeschleudert werden. PATENT CLAIMS-i. Spark arrester with a guide vane insert arranged on the gas inlet side for generating a swirl-like gas flow, in particular for internal combustion engines, characterized in that the exhaust gas flow after flowing through the swirl body insert (2, 3, 4) having approximately semi-radial flow channels on a baffle plate (5) in one of the inflow direction ( A) is deflected approximately in the opposite direction and that the entrained solid and liquid impurities are thrown out as a result of the effect of centrifugal force and the momentary drop in speed within a spacious, blade-free separation chamber (6) which coaxially surrounds the swirl insert (2, 3, 4). 2. Funkenfänger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß gleichachsig zu der Ausscheidekammer (6) ein von zwei koaxialen Rohrstutzen (io, i i) gebildeter, zylindrischer Strömungskanal (9) anschließt, an dessen Ende ein in Strömungsrichtung sich konisch erweiternder Siebeinsatz (12) angeordnet ist, und daß der Abgasstrom nach nochmaliger Richtungsänderung vor Auslaß ins Freie einen zweiten Siebeinsatz (14) durchströmt. 3. Funkenfängernach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschengröße des ersten Siebeinsatzes (12) größer ist als die des, in Strömungsrichtung gesehen, zweiten Siebes (14). ,4. 2. Spark arrester according to claim i, characterized in that coaxially to the separation chamber (6) one of two coaxial pipe sockets (io, ii) formed, cylindrical flow channel (9) connects, at the end of which a sieve insert (12) which widens conically in the flow direction is arranged, and that the exhaust gas flow flows through a second sieve insert (14) after another change of direction before outlet into the open. 3. Spark arrester according to claim i and 2, characterized in that the mesh size of the first screen insert (12) is larger than that of the second screen (14), seen in the direction of flow. , 4. Funkenfänger nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Durchlaßöffnung von der Abscheidekammer (6) zu dem anschließenden zylindrischen Strömungskanal (9) kleiner ist als der Außendurchmesser des Prallbleches (5). Spark arrester according to Claims i to 3, characterized in that the outer diameter of the passage opening from the separation chamber (6) to the adjoining cylindrical flow channel (9) is smaller than the outer diameter of the baffle plate (5).
DEM19195A 1953-07-05 1953-07-05 Spark arrestor, especially for internal combustion engines Expired DE928745C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM19195A DE928745C (en) 1953-07-05 1953-07-05 Spark arrestor, especially for internal combustion engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM19195A DE928745C (en) 1953-07-05 1953-07-05 Spark arrestor, especially for internal combustion engines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE928745C true DE928745C (en) 1955-06-10

Family

ID=7297916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEM19195A Expired DE928745C (en) 1953-07-05 1953-07-05 Spark arrestor, especially for internal combustion engines

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE928745C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2613813A1 (en) * 1973-12-21 1977-10-13 Hoei Kogyo K K DEVICE FOR CLEANING EXHAUST GAS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2613813A1 (en) * 1973-12-21 1977-10-13 Hoei Kogyo K K DEVICE FOR CLEANING EXHAUST GAS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3500373A1 (en) DEVICE FOR REMOVING SOLID PARTICLES, ESPECIALLY SOOT PARTICLES FROM THE EXHAUST GAS FROM COMBUSTION ENGINES
EP0019057B1 (en) Multistage vortex dust removing system
DE2548948C2 (en) Cyclone separator
DE2328220C2 (en) Device for generating a vortex flow
DE2656151C2 (en) Device for separating solid impurities from a gas stream
DE1811800C3 (en) Device for separating entrained particles from a gas flow
EP0401708B1 (en) Swirl chamber atomizer
DE10330296A1 (en) separating
DE1952857A1 (en) Multi-stage dust separator
DE2613813C2 (en) Exhaust gas cleaning device
WO1989007194A1 (en) Turbine for an exhaust gas turbocharger
DE3624086C2 (en)
DE2108724A1 (en) Separator for mixtures of gases and liquids
AT395385B (en) SUBMERSIBLE TUBE FOR DEVICES FOR SEPARATING AMOUNTS
DE928745C (en) Spark arrestor, especially for internal combustion engines
DE631888C (en) Centrifugal dust collector
DD300816A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING SUBSTANCES FROM A MEDIUM
DE749608C (en) Silencer with spark arrester for internal combustion engines
DE102020126582A1 (en) Separator for solid particles
DE2225727C2 (en) Sieve device
DE2719782C3 (en) Gas purifier
DE2220534C3 (en) Rotary flow vortex for the sifting and separation of fine-grained particles
DE102016004497A1 (en) Separating device and arrangement for cleaning an intake air of an internal combustion engine
DE730175C (en) Device for cleaning intake air containing dust and sand, in particular for internal combustion engines
DE6751147U (en) Vortex separator for separating gas from liquid