EA017681B1 - Сельскохозяйственная система кондиционирования выбросов выхлопных газов - Google Patents
Сельскохозяйственная система кондиционирования выбросов выхлопных газов Download PDFInfo
- Publication number
- EA017681B1 EA017681B1 EA201170026A EA201170026A EA017681B1 EA 017681 B1 EA017681 B1 EA 017681B1 EA 201170026 A EA201170026 A EA 201170026A EA 201170026 A EA201170026 A EA 201170026A EA 017681 B1 EA017681 B1 EA 017681B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- exhaust
- engine
- fan
- condenser
- passage
- Prior art date
Links
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 title abstract description 10
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims abstract 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 98
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 88
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 67
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 22
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 claims description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 11
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 claims description 8
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000003971 tillage Methods 0.000 claims description 3
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims description 2
- 230000035784 germination Effects 0.000 abstract description 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 37
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 12
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 10
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 6
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 6
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 238000004177 carbon cycle Methods 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 2
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 2
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000124209 Crocus sativus Species 0.000 description 1
- 235000015655 Crocus sativus Nutrition 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589157 Rhizobiales Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000002786 root growth Effects 0.000 description 1
- 239000004248 saffron Substances 0.000 description 1
- 235000013974 saffron Nutrition 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 244000000000 soil microbiome Species 0.000 description 1
- 238000004158 soil respiration Methods 0.000 description 1
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010913 used oil Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
- A01C1/02—Germinating apparatus; Determining germination capacity of seeds or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C7/00—Sowing
- A01C7/08—Broadcast seeders; Seeders depositing seeds in rows
- A01C7/081—Seeders depositing seeds in rows using pneumatic means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/005—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for draining or otherwise eliminating condensates or moisture accumulating in the apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
- F01N3/043—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids without contact between liquid and exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/05—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of air, e.g. by mixing exhaust with air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/05—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of air, e.g. by mixing exhaust with air
- F01N3/055—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of air, e.g. by mixing exhaust with air without contact between air and exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
- F01N5/04—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using kinetic energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/80—Water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/01—Engine exhaust gases
- B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
- F01N2900/1404—Exhaust gas temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
- F01N2900/1628—Moisture amount in exhaust apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physiology (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Sowing (AREA)
- Soil Working Implements (AREA)
- Harvester Elements (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
Предложена система кондиционирования выхлопов для использования с трактором, тянущим пневматическую сеялку, причем система содержит выхлопной канал для подачи выбросов выхлопных газов от двигателя трактора на засевной вентилятор пневматической сеялки. В конденсатор подают выбросы выхлопных газов через выхлопной канал между двигателем и засевным вентилятором. Вентилятор конденсатора охлаждает поверхность конденсатора. Компьютерный контроллер контролируемо меняет скорость по меньшей мере одного из вентиляторов конденсатора, засевного вентилятора или частоту вращения двигателя при изменении замеренной температуры выхлопных газов для поддержания температуры выхлопных газов в пределах выбранного диапазона температур и таким образом, чтобы выхлопные газы влияли на прорастание семян либо влажностью, либо окисленными органическими веществами, либо биоуглем.
Description
Настоящее изобретение относится к системе кондиционирования выбросов выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания сельскохозяйственной техники и, в частности, к системе кондиционирования выбросов выхлопных газов для кондиционирования выбросов выхлопных газов с целью их надлежащей обработки для введения в землю с семенами с помощью сельскохозяйственного посевного орудия или любого орудия с тем, чтобы кондиционированные выхлопы оказывали физиологическое влияние на углеродный цикл растений и/или минеральные или химические изменения почв при использовании кондиционированных выхлопов.
Уровень техники
Сельское хозяйство является крупным потребителем углеводородного топлива и удобрений. Чтобы произвести 1 калорию пищевых продуктов, затрачивается около 20 калорий. Использование промышленных удобрений с фиксированным содержанием полезных веществ повысило и продолжает повышать урожайность при высокой стоимости энергии. Использование удобрений с высоким содержанием аммония или хлористых солей приводит к изменению усваивающей способности растений, которые усваивают больше анионов и меньше катионов. При воздействии в течение длительных периодов времени это может повлиять на ряд ключевых физиологических процессов в растениях, таких как фотосинтез, и изменить рН корневых выделений. Экссудат корня растения питает множество почвенных микроорганизмов, и химический состав экссудата определяет видовое разнообразие прикорневого микробного сообщества. Изменения видового разнообразия микробного сообщества могут влиять на здоровье растений, цикл питания почв и усвоение растением минеральных веществ. Анализ микробных клеток показывает, что более 95% от сухого веса клетки состоит из углерода, азота, кислорода, водорода, фосфора, серы, кальция, калия, магния и железа. Эти элементы необходимы в миллиграммных количествах для роста микроорганизмов. Микроэлементы (цинк, медь, молибден, кобальт, марганец, никель) необходимы в микрограммных количествах. Эти элементы используются для синтеза белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот в качестве кофакторов в ферментных комплексах, а также других ключевых физиологических процессах. В выхлопах двигателей имеются многие из этих элементов в окисленной форме, которая требуется для роста микроорганизмов. В стандартизированной эквивалентной почвам среде для отделения почвенных микроорганизмов имеются только миллимолярные концентрации (например, 2,5 мМ аммония и 2,5 мМ нитритов), используемые для отделения и роста миллионов почвенных бактерий и грибов. Они могут быть внесены, подвергая почвы воздействию кондиционированных выхлопных газов двигателя. Вероятно, добавление кондиционированных выхлопных газов в почву стимулирует рост почвенных микроорганизмов путем внесения базовых элементов, таких как азот, кальций, фосфор и железо в окисленной форме. Стимулирование роста почвенных микроорганизмов может увеличить круговорот питательных веществ, увеличить популяции растений, что способствует выработке ризобактерий и в целом улучшению биологического плодородия почв, сокращению потребности в химических удобрениях.
Микроорганизмы используют окисленные соединения в качестве строительных блоков для создания белков, которые становятся стимуляторами растений и микроорганизмов, при этом расширенное взаимодействие посредством физиологических сдвигов под влиянием инъекции кондиционированных выбросов увеличивает углеродный цикл и позволяет растению сохранить больше энергии солнечного света и удалить больше СО2 из атмосферы в течение всего вегетационного сезона.
Эта биологическая активность подавляется при внесении в почву большого количества удобрения фосфатов аммония. Поглощение корнями аммония ΝΗ4 заставляет корни использовать НСО3 от фотосинтеза, изменяя аммиак в мочевине перед подачей азота на побеги. Корни обмениваются избыточным водородом, а не НСО3, оставшимся от образующих мочевину аммония и углеводов, что вызывает недостаток солнечной энергии, питающей биологическую активность в почве. Избыток протонов водорода делает корневую зону кислой, вызывая проблемы с ростом корней и питательной способности растений, скудное дыхание почвы приводит к ее уплотнению, меньшей минерализации и микробной жизни.
В заявках на патент Канады № 2611168 и 2509172 описана система введения выбросов выхлопных газов из трактора в почву с помощью пневматической сеялки. Если температуру выхлопных газов надлежащим образом не контролировать и не производить ее точную установку, избыточное тепло выхлопных газов может привести к повреждению семян и засевных трубок сельскохозяйственного орудия, тогда как недостаточная температура приводит к скоплению конденсата в засевных трубках, что вызывает блокировку семян.
- 1 017681
Сущность изобретения
В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предлагается система кондиционирования выхлопов двигателя внутреннего сгорания, соединенного с сельскохозяйственным орудием, при этом система содержит выхлопной канал для приема выбросов выхлопных газов от двигателя к сельскохозяйственной технике;
винтовой вентилятор, соединенный с сельскохозяйственным орудием для направления потока выбросов выхлопных газов через выхлопной канал;
конденсатор, содержащий проход для выхлопных газов, выполненный с возможностью последовательной установки с выхлопным каналом между двигателем и винтовым вентилятором, для того, чтобы принимать через него выбросы выхлопных газов;
вентилятор конденсатора для направления охлаждающего воздуха по поверхности прохода для выхлопных газов;
датчик температуры выхлопных газов для определения температуры выхлопных газов и компьютерный контроллер для контролируемого изменения скорости по меньшей мере одного из вентиляторов конденсатора, винтового вентилятора или частоты вращения двигателя в ответ на изменение температуры выхлопных газов с целью поддержания температуры выбросов выхлопных газов в пределах выбранного диапазона температур.
В некоторых вариантах осуществления сельскохозяйственное орудие содержит косилку с косилочным механизмом, в которой двигатель выполнен с возможностью обеспечения поступательного движения орудия по земле, выхлопной канал выполнен с возможностью обеспечения взаимодействия между двигателем и косилочным механизмом так, чтобы винтовой вентилятор направлял выбросы выхлопных газов в косилочный механизм, и так, чтобы выхлопные газы смешивались со скошенной косилочным механизмом травой и листвой для подкормки газона.
В другом варианте осуществления сельскохозяйственное орудие содержит почвофрезу с кожухом почвофрезы, в которой размещен двигатель для обеспечения вращения ножей фрезы для обработки почв и обеспечения поступательного движения сельскохозяйственного орудия по земле, при этом выхлопной канал выполнен с возможностью обеспечения соединения между двигателем и кожухом почвофрезы, так что винтовой вентилятор направляет выбросы выхлопных газов под кожух и выбросы выхлопных газов смешиваются с землей.
В предпочтительном варианте осуществления сельскохозяйственное орудие содержит пневматическую сеялку, которое содержит множество сошников для проделывания борозд в грунте, засевной резервуар, множество засевных трубок для подачи семян из засевного резервуара на сошники, причем двигатель содержит тракторный двигатель, выполненный с возможностью буксировки пневматической сеялки, а винтовой вентилятор содержит засевной вентилятор пневматической сеялки для продувки семян через засевные трубки.
Согласно второму аспекту изобретения предлагается система кондиционирования выхлопов трактора, имеющего двигатель, выполненного с возможностью буксировки пневматической сеялки и содержащего множество сошников для проделывания борозд в грунте, засевной резервуар, множество засевных трубок для подачи семян из засевного резервуара на сошники, засевной вентилятор для продувки семян через засевные трубки, при этом система содержит выхлопной канал, приспособленный для подачи выбросов выхлопных газов из двигателя трактора на пневматическую сеялку;
конденсатор, содержащий проход для выхлопных газов, выполненный с возможностью последовательного соединения с выхлопным каналом, с тем, чтобы принимать через него выбросы выхлопных газов между двигателем и засевным вентилятором;
вентилятор конденсатора для направления охлаждающего воздуха по поверхности прохода для выхлопных газов;
датчик температуры выхлопных газов для определения температуры выхлопных газов;
компьютерный контроллер для контролируемого изменения скорости по меньшей мере одного из вентиляторов конденсатора, винтового вентилятора или частоты вращения двигателя при изменении температуры выхлопных газов с целью поддержания температуры выбросов выхлопных газов в пределах выбранного диапазона температур.
Если вместо синтетических удобрений вводить в борозду только кондиционированные выбросы, увеличивается рост микроорганизмов, содействуя увеличению количества бактерий и грибков, с целью более ранней колонизации ими семенного ложа.
Фактически в результате использования небольшого количества выбросов для запуска или затравки процесса биологического плодородия почв, этой биологической реакции, питаемой солнечной энергией, сельскохозяйственное производство может осуществляться без использования ископаемого топлива. Когда двигатель работает в условиях пиролиза, использование растительных масел, биотоплива и присадок к маслам может привести к выбросам дизельным двигателем чрезмерного количества окислов азота (ΝΟΧ), альдегидов, углеводородов и биоугля. Эти выбросы вредны для дыхания, и их попадание в атмо
- 2 017681 сферу вызывает смог, но они могут быть использованы в почве в качестве источника углерода для повышения биологической активности. Пропорции смешивания топливной смеси контролируются компьютером выбросов для поддержания нужной пропорции углерода к азоту.
Подача под давлением влажных выхлопов в засевной резервуар увлажняет семена. Управление конденсацией способствует гидратации семян для повышения всхожести при прорастании семян, когда они достигают 45% влажности. Это эффект затравки семян, который выводит семена из состояния покоя. Черная сажа представляет собой углерод с двойными связями, испускаемый дизельными двигателями, наличие которой указывает на слишком богатую топливно-воздушную смесь, или же двигатель находится под нагрузкой и обладает высокой емкостью катионного обмена, что является полезным для почвы. Конденсатор может быть блокирован сажей, что приводит к ухудшению производительности конденсатора. Управление составом топливно-воздушной смеси топлива, позволяющее двигателю выдавать максимальное количество ΝΟΧ и черной сажи, составляет 30 к 1 долей углерода к азоту. Этот уровень выбросов является чрезмерным для выброса в атмосферу, но может быть полезен для почвы.
Компьютерный контроллер, который определяет температуру выхлопных газов и управляет работой вентилятора конденсатора, засевного вентилятора и частотой вращения двигателя, обеспечивает точное управление температурой выхлопных газов. Это обеспечивает точное управление как (а) поддержанием температуры выше нижней границы, чтобы предотвратить появление слишком большого количества конденсата и блокировку семян, так и (б) поддержанием температуры ниже верхней границы для предотвращения возгорания и повреждения семян и трубок.
Система предпочтительно устроена так, что выхлопные газы влияют на прорастание семян либо влажностью, либо окисленными органическими веществами, либо биоуглем.
Компьютерный контроллер может контролируемо изменять скорость каждого из вентиляторов конденсатора, засевного вентилятора, вентилятора инжекций в почву, что снижает давление в конденсаторе и повышает давление потока инжекций.
Компьютерный контроллер также может контролируемо менять соотношение биотоплива и добавок, потребляемых двигателем для поддержания соотношения углерода и азота в выбросах, которое составляет приблизительно 30 к 1.
Может быть установлен вспомогательный датчик температуры выхлопных газов для определения температуры выхлопных газов смежно каждому из сошников, в конденсаторе и двигателе. В этом случае компьютерный контроллер может реагировать на температуру выхлопных газов, определяемую каждым из датчиков температуры выхлопных газов.
Может быть установлен предохранительный клапан для селективного перенаправления выбросов выхлопных газов двигателя от конденсатора, если засевной вентилятор находится в режиме простоя, когда трактор не в поле или когда температура выхлопных газов превышает предписанный верхний предел температуры.
Когда компьютерный контроллер выполнен с возможностью управления множеством переменных при изменении соответствующих заданных значений, то заданные значения возвращаются контроллером к соответствующим настройкам по умолчанию, если температура выхлопных газов превышает заданный верхний предел температуры.
Может быть установлен вспомогательный воздухозаборник, соединенный с выхлопным каналом между двигателем и конденсатором и приспособленный для подачи окружающего воздуха в выхлопной канал с целью смешивания с выбросами выхлопных газов до винтового вентилятора.
Также может быть установлен вспомогательный вентилятор для направления воздуха во вспомогательный воздухозаборник, при этом вспомогательный вентилятор управляется компьютерным контроллером.
Выбранный диапазон температур может составлять от 90 до 200°Р, а более предпочтительно составляет от 110 до 150°Р. Когда конденсатор образует конденсат в проходе для выхлопных газов, проход для выхлопных газов предпочтительно подает конденсат в засевные трубки.
Конденсатор предпочтительно содержит проход для выхлопных газов, приспособленный для последовательного соединения с выхлопным каналом, с тем, чтобы принимать через него выбросы выхлопных газов, основной охлаждающий проход для направления охлаждающего воздуха по первому участку поверхности прохода для выхлопных газов, а также вспомогательный охлаждающий проход для направления охлаждающего воздуха по второму участку поверхности прохода для выхлопных газов, и в котором компьютерный контроллер выполнен с возможностью контролируемого изменения количества охлаждающего воздуха, поступающего в основной и вспомогательный охлаждающие проходы соответственно при изменении температуры выхлопных газов.
Основной охлаждающий проход может концентрически проходить через проход для выхлопных газов, а вспомогательный охлаждающий проход может быть направлен на внешнюю сторону прохода для выхлопных газов.
Может быть предусмотрено множество теплообменных трубок, каждая из которых выполнена с возможностью направления выбросов выхлопных газов диаметрально через основной охлаждающий
- 3 017681 проход между двумя диаметрально противоположными сторонами прохода для выхлопных газов.
Может быть установлен отводящий элемент, соединенный с каждой теплообменной трубкой, при этом отводящий элемент приспособлен для перенаправления потока выхлопных газов от осевого направления в радиальном направлении через соответствующую теплообменную трубку.
Основной охлаждающий проход и проход для выхлопных газов могут содержать концентрические трубчатые элементы, соединенные на противоположных концах с помощью запрессованного соединения, способного выдерживать различные величины теплового расширения трубчатых элементов в продольном направлении.
Может быть предусмотрена вспомогательная система сжатого газа для периодического продувания сжатым газом различных мест в конденсаторе с тем, чтобы предотвратить осаждение выхлопной сажи и блокирование ею конденсатора.
Может быть установлен вспомогательный бак с водой для впрыска охлаждающей воды в выхлопной канал, если температура выхлопных газов превышает предписанный верхний предел.
Когда имеется анализатор выбросов, выполненный с возможностью определения содержания выбросов выхлопных газов, компьютерный контроллер предпочтительно выполнен с возможностью контролируемого изменения скорости по меньшей мере одного из вентиляторов конденсатора, винтового вентилятора или частоты вращения двигателя при изменении содержания выхлопных газов. Компьютерный контроллер может также быть выполнен с возможностью контролируемого изменения содержания биотоплива с высоким содержанием белка, потребляемого двигателем, при изменении содержания выбросов выхлопных газов.
Количество выбросов выхлопных газов может быть увеличено компьютерным контроллером путем увеличения частоты вращения двигателя. Количество выбросов выхлопных газов может быть увеличено компьютерным контроллером путем повышения рабочей температуры двигателя. Количество выбросов выхлопных газов может быть увеличено компьютерным контроллером путем снижения скорости винтового вентилятора или вентилятора инжекций, что уменьшает примешивание окружающего воздуха.
Может быть установлен дожигатель, соединенный последовательно с выхлопным каналом между двигателем и конденсатором. В этом случае количество выбросов выхлопных газов может быть увеличено компьютерным контроллером путем сжигания вспомогательного топлива в дожигателе.
Может быть установлено устройство измерения конденсата для измерения количества конденсата в засевных трубках. В этом случае компьютерный контроллер выполнен с возможностью контролируемого изменения скорости по меньшей мере одного из вентиляторов конденсатора, засевного вентилятора или частоты вращения двигателя при изменении количества конденсата.
Компьютерный контроллер может быть выполнен с возможностью увеличения количества конденсата путем увеличения скорости вентилятора конденсатора или путем увеличения площади поверхности прохода для выхлопных газов, через который направлен охлаждающий воздух.
Компьютерный контроллер может быть также выполнен с возможностью уменьшения количества конденсата, если засевные трубки забиты влажными семенами.
Компьютерный контроллер выполнен с возможностью отображения температуры выхлопных газов на консоли оператора.
При наличии анализатора выбросов с возможностью определения содержания выбросов выхлопных газов и дозатора топливных присадок для выдачи топливных присадок в двигатель, компьютерный контроллер может быть выполнен с возможностью контролируемого изменения скорости выдачи топливных присадок при изменении содержания выхлопных газов. Компьютерный контроллер может также быть выполнен с возможностью контролируемого изменения скорости выдачи топливных присадок при изменении типа сельскохозяйственной культуры, через которую тянут сельскохозяйственное орудие. Топливные присадки могут содержать силикон для травяных культур и кальций для бобовых культур.
Компьютерный контроллер может быть выполнен с возможностью контролируемого изменения состава топливно-воздушной смеси, потребляемой двигателем, с тем, чтобы получить биоуголь в выхлопных газах.
Компьютерный контроллер может быть также выполнен с возможностью увеличения потребляемой двигателем топливно-воздушной смеси, (а) если показания датчика кислорода указывают на наличие кислорода в выбросах выхлопных газов, превышающего предписанное количество, и (б) при изменении содержания выхлопных газов, замеренного анализатором выбросов.
Компьютерный контроллер может быть дополнительно выполнен с возможностью обогащения потребляемой двигателем топливно-воздушной смеси до тех пор, пока датчик частиц, установленный в потоке выбросов выхлопных газов, не определит, что уровень биоугля в выбросах выхлопных газов равен заданному уровню биоугля.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается система кондиционирования выхлопов двигателя внутреннего сгорания, при этом система содержит выхлопной канал для приема выбросов выхлопных газов от двигателя к сельскохозяйственному оборудованию, конденсатор, содержащий проход для выхлопных газов, выполненный с возможностью последовательной установки с выхлопным каналом, с тем, чтобы принимать через него выбросы выхлопных газов, основной охлаждаю
- 4 017681 щий проход для направления охлаждающего воздуха по первому участку поверхности прохода для выхлопных газов, а также вспомогательный охлаждающий проход для направления охлаждающего воздуха по второму участку поверхности прохода для выхлопных газов, вентилятор конденсатора для продувки охлаждающего воздуха через соответствующие охлаждающие проходы, компьютерный контроллер, выполненный с возможностью контролируемого изменения количества охлаждающего воздуха, поступающего в основной и вспомогательной охлаждающие проходы соответственно при изменении температуры выхлопных газов, с целью поддержания температуры выхлопных газов в пределах выбранного диапазона температур.
Краткое описание чертежей
Далее, некоторые варианты осуществления изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - схематичный вид системы кондиционирования выхлопов согласно первому варианту осуществления;
фиг. 2 и 3 - схематичный вид крепления конденсатора к трактору, культиватору или засевному резервуару;
фиг. 4 - схематичный вид в перспективе конденсатора;
фиг. 5 - вид в разрезе одной из теплообменных трубок в конденсаторе;
фиг. 6 - схематичный вид системы кондиционирования выхлопов согласно второму варианту осуществления и фиг. 7 - схематичный вид системы кондиционирования выхлопов согласно третьему варианту осуществления.
На чертежах одинаковыми ссылочными позициями обозначены идентичные компоненты.
Подробное описание изобретения
На чертежах показан предпочтительный вариант осуществления системы кондиционирования выхлопов, обозначенной в целом ссылочной позицией 10. Система 10 особенно подходит для использования с двигателем 12 внутреннего сгорания, например, такого типа, который применен на тракторе 14 для буксировки сельскохозяйственного орудия, например пневматической сеялки 16, как показано в проиллюстрированном варианте.
Пневматическая сеялка 16 обычно содержит раму, поддерживаемую для перемещения по земле в прямом рабочем направлении трактором. На раме имеется множество сошников для проделывания соответствующих борозд в земле. Засевной резервуар с семенами соединен с рамой орудия, при этом он установлен либо на раме, либо его буксируют отдельно в виде засевной тележки так, что часть выхлопов смешивалась с семенами, и конденсированные и влажные выбросы произвели затравку семян для запуска прорастания. Между засевным резервуаром 20 и каждым из сошников 18 имеется множество сообщающихся засевных трубок 22 для подачи семян из резервуара на каждый из сошников. Вместе с засевными трубками установлен винтовой вентилятор 24 в виде засевного вентилятора или нагнетательного вентилятора для выдувания семян из резервуара через трубки на соответствующие сошники для инжекций в проделанные в земле борозды.
Система 10 обычно содержит выхлопной канал 26, который ведет от отверстия для выхлопных газов двигателя 12 трактора до входной стороны засевного вентилятора 24 засевного орудия для подачи выбросов выхлопных газов из двигателя на засевной вентилятор для распространения через засевные трубки с семенами.
Система дополнительно содержит конденсатор 28, соединенный последовательно с выхлопным каналом 26 между двигателем и винтовым вентилятором или засевным вентилятором. Конденсатор 28 может быть установлен на корпусе трактора, раме засевного орудия или отдельной буксируемой засевной тележке, независимо от положения тележки относительно засевного орудия, как схематически показано на фиг. 2 и 3.
В частности, конденсатор 28 содержит проход 30 для выхлопных газов, представляющий собой трубчатый элемент, вытянутый в продольном направлении, через который в него в продольном направлении поступают выхлопные газы. Основной охлаждающий проход 32 содержит трубчатый элемент, который меньше в диаметре, чем проход 30 для выхлопных газов, и концентрически продолжается через центр прохода для выхлопных газов в его продольном направлении.
Внешняя стенка основного охлаждающего прохода 32 образует внутреннюю граничную поверхность прохода 30 для выхлопных газов, при этом проход для выхлопных газов содержит в целом кольцевое пространство между стенкой охлаждающего прохода, образуя первый участок поверхности прохода для выхлопных газов, а окружающая внешняя стенка прохода 30 для выхлопных газов имеет внешнюю поверхность, которая содержит второй участок поверхности прохода для выхлопных газов и подвергается воздействию окружающей атмосферы.
Второй охлаждающий проход 34 выполнен в виде отдельной трубки, проходящей в продольном направлении параллельно наружной стене прохода 30 для выхлопных газов и на удалении от нее. Второй охлаждающий проход 34 содержит трубопровод, через который охлаждающий воздух подается на множество форсунок, разнесенных в продольном направлении друг от друга вдоль одной стороны трубки,
- 5 017681 образуя второй охлаждающий проход. Форсунки направлены в радиальном направлении к внешней поверхности прохода 30 для выхлопных газов.
Соответственно, охлаждающий воздух, направленный через основной охлаждающий проход, проходит по первому внутреннему участку поверхности прохода для выхлопных газов, тогда как охлаждающий воздух, направленный через второй охлаждающий проход 34, подается разнесенными друг от друга форсунками 36 для продувания по второму участку внешней поверхности прохода 30 для выхлопных газов.
Каждый из основных и вспомогательных охлаждающих проходов включает в себя соединенную с ним соответствующую заслонку 38 для открывания и закрывания доступа охлаждающего воздуха к соответствующему охлаждающему проходу. Охлаждающий вентилятор или вентилятор 40 конденсатора предназначен для втягивания воздуха из окружающей среды с целью его продувания как через основной, так и через вспомогательный охлаждающий проход, когда соответствующие заслонки 38 открыты.
Заслонки могут работать в четырех различных режимах для точного управления скоростью охлаждения выхлопных газов при их прохождении через конденсатор с использованием только одного охлаждающего вентилятора 40. Для максимального охлаждения обе заслонки остаются открытыми, при этом охлаждающий воздух направляется одновременно аксиально через центральный основной охлаждающий проход и по внешней поверхности прохода 30 для выхлопных газов на форсунки второго охлаждающего прохода 34.
Чтобы частично уменьшить охлаждение, заслонка второго охлаждающего прохода может быть закрыта таким образом, чтобы охлаждающий воздух продувался вентилятором только через основной охлаждающий проход, в то время как внешняя поверхность прохода 30 для выхлопных газов по-прежнему получает некоторое охлаждение от контактирующего с ней окружающего атмосферного воздуха.
Для дополнительного сокращения эффекта охлаждения на конденсаторе заслонка 38 основного охлаждающего прохода 32 может быть закрыта, и наоборот, заслонка второго охлаждающего прохода 34 может быть открыта, так чтобы охлаждение имело место только между внешней поверхностью прохода 30 для выхлопных газов и окружающим атмосферным воздухом, чему способствовал бы поток воздуха из форсунок второго охлаждающего прохода 34, направляющих поток воздуха через внешнюю поверхность.
Чтобы свести к минимуму эффект охлаждения на конденсаторе, обе заслонки закрыты, и охлаждающий вентилятор 40 работает в прерывистом режиме, так что охлаждение производится только атмосферным воздухом, контактирующим с внешней поверхностью прохода для выхлопных газов.
Для оптимизации теплообмена через граничную стенку между основным охлаждающим проходом 32 и проходом 30 для выхлопных газов конденсатора имеется множество теплообменных трубок 42, проходящих диаметрально через первый проход 32 для подачи выхлопных газов между двумя диаметрально противоположными сторонами прохода для выхлопных газов, при этом теплообменные трубки 42 остаются закрытыми по отношению к основному охлаждающему проходу 32, так что охлаждающий воздух из основного охлаждающего прохода не поступает в проход для выхлопных газов, и наоборот, а площадь граничной поверхности между проходом 30 для выхлопных газов и основным охлаждающим проходом 32 значительно возрастает.
С целью содействия прохождению потока воздуха через теплообменные трубки 42 в теплообменных трубках 42 предпочтительно установлены соответствующие отводящие элементы 44. Каждый отводящий элемент 44 включает в себя чашечный участок 46, выступающий из соответствующей теплообменной трубки и частично перекрывающий кольцевой зазор, образующий проход для выхлопных газов, а также скручивающий участок 48 обычно в виде винта, проходящего в осевом направлении через соответствующие теплообменные трубки. При этом отводящие элементы функционируют таким образом, что выхлопные газы, текущие в продольном направлении через проход 30 для выхлопных газов, вступают в контакт с чашечным участком 46, направленным по отношению к поступающему потоку выхлопных газов так, чтобы чашечный участок перенаправлял выхлопные газы в диаметральном направлении через соединенные с ним соответствующие теплообменные трубки 42. Поскольку выхлопные газы проходят через теплообменные трубки, скручивающий участок 48 способствует тому, что турбулентный поток воздуха обеспечивает максимальный контакт выхлопных газов с граничной поверхностью между проходом 30 для выхлопных газов и основным охлаждающим проходом 32. В продольном направлении чашечный участок 46 каждого отводящего элемента 44 выступает из одного конца соответствующей теплообменной трубки 42, который диаметрально противоположен чашечному участку следующих смежных отводящих элементов в соответствующих теплообменных трубках 42. Таким образом, чашечные участки 46 образуют переменную конфигурацию по длине конденсатора.
Конденсатор обычно имеет удлиненную конструкцию, например, в некоторых вариантах осуществления порядка от 10 до 15 футов в длину, тогда как основной охлаждающий проход 32 может иметь порядка 8 дюймов в диаметре в некоторых вариантах осуществления, при этом внешняя граница прохода 30 для выхлопных газов может иметь порядка 10 дюймов в диаметре. На противоположных концах конденсатора внешняя граничная стенка, образующая проход 30 для выхлопных газов, уменьшается в диаметре для присоединения к наружной стенке основного охлаждающего прохода с помощью запрессован
- 6 017681 ного соединения, с тем чтобы обеспечить некоторые незначительные перемещения в осевом направлении внешней стенки основного охлаждающего прохода 32 по отношению к наружной стенке прохода 30 для выхлопных газов с целью приспособления к различным величинам теплового расширения в продольном направлении.
Система 10 включает в себя вспомогательный воздухозаборник 50, соединенный с выхлопным каналом 26 между двигателем и конденсатором для втягивания дополнительных объемов воздуха во входное отверстие прохода для выхлопных газов, где потребность засевного вентилятора превышает объем выхлопных газов, поступающих из двигателя. Засевной вентилятор через конденсатор поддерживает отрицательное давление в проходе для выхлопных газов на входной стороне засевного вентилятора. Воздухозаборник 50 может содержать обратный клапан, который открывается при отрицательном давлении в выхлопном канале, или, что более предпочтительно, может быть установлен вспомогательный вентилятор 52, соединенный с воздухозаборником для подачи дополнительных объемов воздуха во входное отверстие прохода 30 для выхлопных газов в конденсаторе. Дополнительные объемы воздуха, поданные вспомогательным вентилятором 52, обеспечивают некоторое дополнительное охлаждение выхлопных газов, при этом дополнительные объемы воздуха смешиваются непосредственно с выбросами выхлопных газов в проходе 30 для выхлопных газов.
В тех случаях, когда двигатель трактора вырабатывает больше выхлопных газов, чем требуется засевному вентилятору, перепускной клапан 54, соединенный последовательно с выхлопным каналом между двигателем и конденсатором, срабатывает для сброса давления, при этом, если есть избыточное обратное давление на двигатель трактора, перепускной клапан 54 открывается для отвода избыточных выхлопных газов в атмосферу через существующую выхлопную трубу трактора. Перепускной клапан 54 может служить для отвода только части или всех выхлопных газов через выхлопную трубу трактора. В предпочтительном варианте перепускной клапан 54 остается в открытом положении для полного отвода всех выхлопных газов через выхлопную трубу трактора до тех пор, пока не поступит подтверждение о нормальной работе системы 10, в этот момент компьютерный контроллер 56 закроет клапан и перенаправит выхлопные газы через конденсатор на засевной вентилятор для распределения семян через засевные трубки в землю.
Система 10 включает в себя множество температурных датчиков 58, расположенных в различных точках в потоке выбросов выхлопных газов между двигателем и сошниками сельскохозяйственного орудия. Датчики 58 расположены в потоке выбросов выхлопных газов смежно к двигателю трактора, в потоке выбросов выхлопных газов, проходящих через конденсатор, и в потоке выбросов выхлопных газов, проходящих через засевные трубки рядом с сошниками. Таким образом, компьютерный контроллер 56 может контролировать температуру выхлопных газов по всей системе 10 и гарантировать, что каждый из компонентов работает в оптимальных условиях для получения благоприятных выбросов из двигателя и для управления соответствующим количеством конденсата в выхлопных газах до их прохождения через засевные трубки и в землю.
Выхлопной канал, проход для выхлопных газов в конденсаторе и сообщение выхлопных газов с засевным вентилятором и засевными трубками устроены так, что образованный в конденсаторе конденсат остается в проходе для выхлопных газов и выводится с выхлопными газами на засевные трубки и сошники для инжекций в землю вместе с семенами. Соответственно, на засевных трубках требуется оптимальная температура, поскольку выхлопные газы остаются достаточно горячими, чтобы предотвратить появление слишком большого количества конденсата, который может заблокировать семена внутри засевных трубок, обеспечивая при этом достаточное охлаждение, чтобы семена не испеклись на горячих выхлопных газах и чтобы засевные трубки не были повреждены избыточным теплом.
В дополнение к датчикам температуры, анализатор выбросов 60 последовательно соединен с выхлопным каналом на выходе конденсатора или засевных трубок для анализа компонентов и определения содержания выбросов. Соответственно, соотношение вспомогательного воздушного охлаждения к выбросам выхлопных газов может быть определено как показатели и уровни углекислого газа, а также различных соединений ΝΟΧ. Компьютерный контроллер 56 получает всю информацию о выбросах из анализатора 60, так же как и информацию о температуре от различных датчиков 58 с отображением всей этой информации на соответствующем дисплее 62 в кабине тракториста, а также использует данную информацию для управления системой 10 наиболее подходящим образом.
Как описано в настоящем документе, выхлопной канал в целом приспособлен для перенаправления выбросов выхлопных газов, которые прошли кондиционирование под управлением компьютерного контроллера, так чтобы выбросы выхлопных газов повлияли на прорастание семян либо влажностью, либо окисленными органическими веществами, либо биоуглем. Появление биоугля подразумевает образование угля в выбросах выхлопных газов посредством пиролиза биомассы в топливо, потребляемое двигателем внутреннего сгорания. Компьютерный контроллер контролируемо меняет соотношение топлива (в том числе биотоплива или других присадок к топливу на основе биомассы) и воздуха, потребляемого двигателем для выработки нужного количества биоугля в выхлопных газах. Датчик кислорода, соединенный с компьютерным контроллером, указывает на количество кислорода в выбросах выхлопных газов, при этом в ответ на показания датчика кислорода, указывающие на избыточное количество кислоро
- 7 017681 да, производится увеличение содержания производных биомассы в составе топливно-воздушной смеси, потребляемой двигателем. Компьютерный контроллер также выполнен с возможностью обогащения топливно-воздушной смеси, потребляемой двигателем, при изменении содержания различных имеющих ключевое значение соединений в выбросах выхлопных газов, замеряемого анализатором 60 выбросов. Кроме того, компьютерный контроллер может выполнять обогащение топливно-воздушной смеси, потребляемой двигателем, пока датчик частиц компьютерного контроллера в потоке выбросов выхлопных газов не определит, что уровень содержания биоугля в выбросах выхлопных газов равен заданному уровню содержания биоугля.
Дисплей 62 включает в себя пользовательский ввод 64, который позволяет оператору вводить различные характеристики, связанные с верхней и нижней границами температур для конкретного используемого трактора и сельскохозяйственного орудия, а также нужные уровни конденсата и уровни выбросов в потоке выхлопных газов в зависимости от почвенных условий.
Компьютерный контроллер 56 надлежащим образом управляет частотой вращения двигателя, засевным вентилятором, охлаждающим вентилятором и вспомогательным воздушным вентилятором 52, а также различными заслонками и клапанами для поддержания температуры выхлопных газов в пределах оптимального выбранного диапазона между выбранным верхним пределом температуры и выбранным нижним пределом температуры для каждой зоны системы, включая выхлопной канал смежно к двигателю, конденсатор и засевные трубки сельскохозяйственного орудия.
Слишком большое количество конденсата может способствовать блокированию семян, что можно избежать или предотвратить путем поддержания температуры в засевных трубках выше выбранного нижнего предела. Это достигается, прежде всего, за счет уменьшения мощности охлаждения на конденсаторе путем надлежащего управления заслонками первого и второго охлаждающих проходов и скоростью вентилятора. Обычно температуру устанавливают как можно ближе к верхнему пределу температуры, в то же время предотвращая выход температуры за верхний предел, что может привести к повреждению семян или засевных трубок. Также в целях повышения температуры двигатель может работать на более высоких оборотах или засевной вентилятор может работать с меньшей скоростью, чтобы слишком большой объем вспомогательного воздуха не попал в воздухозаборник 50. В некоторых вариантах, в зависимости от конфигурации оборудования, желательно иметь температуру выхлопных газов около 110°Б, тогда как в других конфигурациях предпочтительной является температура выхлопных газов порядка 150°Б. В целом, эффективными обычно являются температуры в диапазоне от 90 до 200°Б, допускающие образование некоторого количества конденсата, который будет введен в землю вместе с семенами, одновременно предотвращающие повреждение семян или засевных трубок.
Компьютер может также контролировать влажность или уровень конденсата в засевных трубках. Если желательно иметь больше конденсата из-за очень сухой земли, в выхлопы могут быть добавлены дополнительные объемы воды для выполнения некоторых функций охлаждения вместо использования вентилятора охлаждения. В качестве альтернативного варианта может быть произведено более сильное охлаждение выхлопных газов, при этом в проходах для выхлопных газов образуется дополнительный конденсат для подачи на засевные трубки для инжекций с семенами. Желательно регулировать скорость засевного вентилятора, охлаждающего вентилятора и частоту вращения двигателя для достижения желаемого уровня конденсата в потоке выхлопных газов, но только при соблюдении выбранного диапазона температур. Чтобы, например, усилить охлаждение, вентилятор может работать на более высокой скорости или большая площадь поверхности прохода для выхлопных газов через конденсатор может подвергаться воздействию охлаждающего воздуха путем управления открыванием заслонок как на первом, так и на втором охлаждающем проходе.
Контроллер может также управлять вентилятором, засевным вентилятором и частотой вращения двигателя для поддержания желаемого уровня выбросов при соблюдении выбранного диапазона температур. Для увеличения выбросов двигатель может работать на более высоких оборотах, чтобы производить больший объем выхлопных газов вместо того, чтобы забирать дополнительные объемы воздуха через воздухозаборник 50. Также двигатель может работать при более высоких температурах, чтобы произвести больше нужных выбросов на единицу объема выхлопных газов.
Может быть установлен дожигатель, соединенный последовательно с выхлопной трубой смежно к двигателю, при этом может добавляться больше топлива, чтобы произвести больше желательных выбросов до прохождения через конденсатор и инжекции в землю с помощью засевного вентилятора.
Уменьшение скорости засевного вентилятора также приводит к уменьшению втягивания вспомогательных объемов воздуха в систему через воздухозаборник 50, при этом повышается содержание выбросов в воздухе, проходящем через конденсатор и засевные трубки.
В целях дальнейшего улучшения управления вводимыми в землю нужными выбросами в топливо при необходимости может быть добавлено множество присадок, когда компьютер решит, что добавки необходимы для изменения содержания выбросов, определяемого анализатором 60. Используемые присадки будут варьироваться в зависимости от того, какие выбросы желательны для взаимодействия с культурой и типом почвы. Например, силиконовую присадку желательно использовать для травяных культур, а кальциевую присадку - для бобовых культур. Биотопливо различного происхождения имеет
- 8 017681 различные минералы и содержание белка нефти, что меняет содержание выбросов. Чтобы сохранить заданное отношение долей углерода к азоту, компьютер будет смешивать топливо с высоким содержанием белка с другими маслами или топливами с наивысшим содержанием белка нефти, что позволяет производить посевной рыжик из семейства крестоцветных с наивысшим содержанием окислов азота (ΝΟΧ Вга881сасеае ГатПу Сатейпа 8аДуа).
Как описано в настоящем документе, выхлопной канал выполнен с возможностью перенаправления выбросов выхлопных газов, так чтобы выхлопные газы могли влиять на прорастание семян либо влажностью, либо окисленными органическими веществами, либо биоуглем. В дополнение к различным другим функциям, особенно полезным является то, что компьютерный контроллер выполнен с возможностью контролируемо управлять работой вентилятора инжекции в почву, что снижает давление в конденсаторе и повышает давление потока инжекции. Компьютерный контроллер также может контролируемо менять соотношение биотоплива и присадок, потребляемых двигателем, для поддержания соотношения углерода и азота в выбросах, которое составляет приблизительно 30:1.
Если имеется предохранительный клапан, то он может селективно перенаправлять выбросы выхлопных газов двигателя от конденсатора в режиме простоя вентилятора в дополнение к другим причинам, указанным выше. Предохранительный клапан также может селективно перенаправлять выбросы выхлопных газов двигателя от конденсатора, если температура выхлопных газов превышает предписанный верхний предел температуры.
Когда компьютерный контроллер управляет множеством переменных и реагирует на изменение соответствующих заданных значений, при этом заданные значения возвращаются к соответствующим настройкам по умолчанию, если температура выхлопных газов превышает предписанный верхний предел температуры, либо при обнаружении компьютером любого типа неисправностей, нежелательных или разрушающих воздействий.
Дополнительным элементом конденсатора является вспомогательная система сжатого газа, выполненная с возможностью периодической продувки сжатым газом различных мест конденсатора. Это может производиться для предотвращения обнаруженной угрозы осаждения выхлопной сажи и блокирования ею конденсатора.
В целях дальнейшего совершенствования вышеописанной системы анализатор выбросов, который определяет содержание выхлопных газов, может также взаимодействовать с компьютерным контроллером таким образом, что при изменении содержания выхлопных газов выбросов компьютерный контроллер будет контролируемо изменять уровень биотоплива с высоким содержанием белка, потребляемого двигателем.
Количество выбросов выхлопных газов может также быть увеличено компьютерным контроллером за счет снижения скорости засевного вентилятора или вентилятора инжекций, что уменьшает примешивание воздуха окружающей среды.
Компьютерный контроллер может выбрать тип добавляемых топливных присадок, в дополнение к контролируемо изменяемому уровню выдачи топливных присадок в зависимости от типа обрабатываемой трактором культуры. Например, топливные присадки для травяных культур содержат силикон, а топливные присадки для бобовых культур содержат кальций.
Как описано в настоящем документе, компьютер контролирует конечную температуру и желаемый уровень выбросов, при этом, поскольку компьютер может определять температуру и уровень выбросов, стало возможным внесение влаги. В холодные дни перед системой встает проблема переохлаждения. При нарастании конденсации, когда выбросы достигают точки росы, компьютер отключает вентилятор конденсатора, продувающий наружный воздух через центральную трубку. Поперечные трубки имеют конструкцию турбулентного потока, позволяющую горячим выхлопным газам циркулировать по трубкам, которые подводят тепло к холодному воздуху, продуваемому через центральную трубку. Выхлопные газы могут также быть выведены на внешнюю трубку. В жаркие дни дополнительно поступающий воздух может циркулировать вокруг внешней трубки с помощью того же вентилятора, что подает внутренний воздух. Конструкция с поперечным потоком включает в себя алюминиевый полосовой отводящий элемент, который имеет скрученную форму и который чередует направления по длине при своем распространении в пространстве между внутренней и наружной трубкой. При прохождении горячих выхлопных газов через трубку скрученные полосы принимают на себя газовый поток, закручивая газ через поперечные трубки. Чередующиеся выступы встречают газовый поток, и газ циркулирует через центральные трубки.
Конструкция конденсатора имеет целью создание максимальной турбулентности, поддержание низкого обратного давления на двигатель и получение черной сажи или биоугля при сжигании растительного масла, отработанного масла или изменении состава топливно-воздушной смеси для двигателей механическим способом или через настройки компьютера. Конструкция конденсатора позволяет саже осуществлять сквозное перемещение, а не осаживаться, притом что поток выбросов будет нести сажу и вносить ее в семенное ложе, поскольку биоуголь имеет высокий потенциал катионного обмена. Компрессор, выполняющий продувку сжатым газом, предотвращает засорение углем конденсатора. В качестве такого газа может использоваться озон или свежий воздух под давлением.
- 9 017681
Проблема расширения и сжатия горячих и холодных областей конденсатора была решена путем обеспечения сжатия центральной трубки без разрушения внешней трубки с помощью запрессованных концов, которые позволяют внутренней трубке сжиматься без повреждения наружной оболочки.
На консоли в кабине трактора отображаются температурные зоны системы впрыска выбросов. Бортовые анализаторы выбросов могут отображать текущие уровни выбросов, вводимых в почву. Компьютер может изменять пропорции видов топлива или нужную влажность. Предохранительный клапан открывается при возникновении неисправностей в системе, в то же время он обыкновенно открыт и закрывается только тогда, когда компьютер выполняет операцию управления для защиты оператора и предотвращения отказа оборудования. В компьютере контроллера закодирована программа обновлений, обеспечивающая обновление программы и использование системы по лицензионному договору использования технологии с обновлениями. Может применяться любая конфигурация размеров или областей применения оборудования, тракторов, ухода за газонами, комбайнов, стационарных двигателей. Используемые производственные материалы не сводятся к алюминию, хотя он и является предпочтительным. Также не существует никаких ограничений в отношении размеров труб, и направление газовых потоков может быть изменено на противоположное либо посредством подачи из центра, подачи от торца, в потоке, направляемом по одной и сдвоенной трубе, параллельно или последовательно. Генераторы мощности, вырабатывающие электроэнергию для здания, могут использовать конденсатор выбросов для производства тепла и обеспечения здания электроэнергией, при этом все тепло отводится из выхлопных газов.
В дополнительном варианте осуществления, показанном на фиг. 6, снабженное данной системой сельскохозяйственное орудие содержит газонокосилку 100, имеющую косилочный механизм 102. Если газонокосилка самоходная, то двигатель 12, который используется для обеспечения поступательного движения косилки по земле или для вращения ножей 104 косилки, производит выбросы выхлопных газов, которые направлены в выхлопной канал 26 для обеспечения взаимодействия через конденсатор 28, как описано выше, между двигателем и косилочным механизмом. Вспомогательный винтовой вентилятор 24, установленный в соединении с выхлопным каналом, в данном случае служит для направления выбросов выхлопных газов в косилочный механизм. В качестве альтернативного варианта, когда газонокосилка буксируется трактором, двигатель трактора производит выбросы выхлопных газов, направляемые выхлопным каналом в косилочный механизм. В любом описанном здесь варианте осуществления винтовой вентилятор, соединенный с сельскохозяйственным орудием, выполнен с возможностью продувания потока выхлопных газов через выхлопной канал. Контроллер 56 работает, по существу, так же, как описано выше применительно к предыдущим вариантам осуществления, и управляет двигателем 12, вентилятором 24 сельскохозяйственного орудия и охлаждающим вентилятором 40 конденсатора.
В другом варианте осуществления сельскохозяйственное орудие содержит почвофрезу 106 с кожухом 108 почвофрезы. В этом случае двигатель 12 служит для вращения обрабатывающих почву ножей 110 почвофрезы с целью обеспечения поступательного перемещения сельскохозяйственного орудия по земле. Кроме того, выхлопной канал 26 выполнен с возможностью пропуска выхлопных газов через конденсатор 28 между двигателем и кожухом почвофрезы, при этом винтовой вентилятор 24 направляет выбросы выхлопных газов в кожух и выбросы выхлопных газов смешиваются с почвой с помощью обрабатывающих почву ножей почвофрезы. Контроллер 56 работает, по существу, так же, как описано выше применительно к предыдущим вариантам осуществления, и управляет двигателем 12, вентилятором 24 сельскохозяйственного орудия и охлаждающим вентилятором 40 конденсатора.
Поскольку в настоящее изобретение могут быть внесены различные модификации, как описано выше, и возможно внедрение, по-видимому, многих самых различных вариантов осуществления в пределах сущности и объема формулы изобретения, предполагается, что весь материал, содержащийся в сопровождающем описании, должен толковаться только как в иллюстративном, а не в ограничительном смысле.
Claims (15)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Система кондиционирования выхлопов двигателя внутреннего сгорания, соединенного с сельскохозяйственным орудием, при этом система содержит выхлопной канал для приема выбросов выхлопных газов от двигателя к сельскохозяйственной технике;винтовой вентилятор, соединенный с сельскохозяйственным орудием для направления потока выбросов выхлопных газов через выхлопной канал;конденсатор, содержащий проход для выхлопных газов, выполненный с возможностью последовательной установки с выхлопным каналом между двигателем и винтовым вентилятором, для того, чтобы принимать через него выбросы выхлопных газов;вентилятор конденсатора для направления охлаждающего воздуха по поверхности прохода для выхлопных газов;датчик температуры выхлопных газов для определения температуры выхлопных газов и компьютерный контроллер для контролируемого изменения скорости по меньшей мере одного из вентиляторов конденсатора, винтового вентилятора или частоты вращения двигателя, в ответ на изменение температуры выхлопных газов с целью поддержания температуры выбросов выхлопных газов в пределах выбранного диапазона температур.
- 2. Система по п.1, используемая с сельскохозяйственным орудием, содержащим косилку с косилочным механизмом, в которой двигатель выполнен с возможностью обеспечения поступательного движения орудия по земле, выхлопной канал выполнен с возможностью обеспечения взаимодействия между двигателем и косилочным механизмом так, чтобы винтовой вентилятор направлял выбросы выхлопных газов в косилочный механизм, и так, чтобы выхлопные газы смешивались со скошенной косилочным механизмом травой и листвой для подкормки газона.
- 3. Система по п.1, используемая с сельскохозяйственным орудием, содержащим почвофрезу с кожухом почвофрезы, в которой размещен двигатель для обеспечения вращения ножей фрезы для обработки почв и обеспечения поступательного движения сельскохозяйственного орудия по земле, при этом выхлопной канал выполнен с возможностью обеспечения соединения между двигателем и кожухом почвофрезы, так что винтовой вентилятор направляет выбросы выхлопных газов под кожух и выбросы выхлопных газов смешиваются с землей.
- 4. Система по п.1, используемая с сельскохозяйственным орудием, содержащим пневматическую сеялку, которое содержит множество сошников для проделывания борозд в грунте, засевной резервуар, множество засевных трубок для подачи семян из засевного резервуара на сошники, причем двигатель содержит тракторный двигатель, выполненный с возможностью буксировки пневматической сеялки, а винтовой вентилятор содержит засевной вентилятор пневматической сеялки для продувки семян через засевные трубки.
- 5. Система по любому из пп.1-4, в которой компьютерный контроллер выполнен с возможностью контролируемого изменения скорости вентилятора конденсатора.
- 6. Система по п.4 или 5, в которой имеется датчик температуры выхлопных газов для определения температуры выхлопных газов смежно каждому сошнику, в конденсаторе и двигателе, при этом компьютерный контроллер реагирует на температуру выбросов выхлопных газов, которая определяется каждым датчиком температуры выхлопных газов.
- 7. Система по любому из пп.1-6, в которой имеется предохранительный клапан, выполненный с возможностью селективного перенаправления выбросов выхлопных газов двигателя от конденсатора, если температура выхлопных газов превышает заданный верхний предел температуры.
- 8. Система по любому из пп.1-7, в которой имеется вспомогательный воздухозаборник, соединенный с выхлопным каналом между двигателем и конденсатором и выполненный с возможностью подачи окружающего воздуха в выхлопной канал с целью смешивания с выбросами выхлопных газов до винтового вентилятора.
- 9. Система по п.8, в которой имеется вспомогательный вентилятор для направления воздуха во вспомогательный воздухозаборник, при этом вспомогательный вентилятор управляется компьютерным контроллером.
- 10. Система по любому из пп.1-9, в которой выбранный диапазон температур составляет от 90 до 200°Е.
- 11. Система по любому из пп.1-10, в которой конденсатор содержит проход для выхлопных газов, выполненный с возможностью последовательного соединения с выхлопным каналом, для того, чтобы принимать через него выбросы выхлопных газов, основной охлаждающий проход для направления охлаждающего воздуха по первому участку поверхности прохода для выхлопных газов, а также вспомогательный охлаждающий проход для направления охлаждающего воздуха по второму участку поверхности прохода для выхлопных газов, причем компьютерный контроллер выполнен с возможностью контролируемого изменения количества охлаждающего воздуха, поступающего в основной и вспомогательный- 11 017681 охлаждающие проходы соответственно при изменении температуры выхлопных газов.
- 12. Система по п.11, в которой основной охлаждающий проход концентрически проходит через проход для выхлопных газов, причем вспомогательный охлаждающий проход направлен на внешнюю сторону прохода для выхлопных газов.
- 13. Система по любому из пп.1-12, в которой имеется анализатор выбросов, выполненный с возможностью определения содержания выбросов выхлопных газов, причем компьютерный контроллер выполнен с возможностью контролируемого изменения скорости по меньшей мере одного из вентиляторов конденсатора, винтового вентилятора или частоты вращения двигателя при изменении содержания выхлопных газов.
- 14. Система по любому из пп.1-13, в которой имеется анализатор выбросов, выполненный с возможностью определения содержания выбросов выхлопных газов, причем компьютерный контроллер выполнен с возможностью контролируемого изменения содержания биотоплива с высоким содержанием белка, потребляемого двигателем, при изменении содержания выбросов выхлопных газов.
- 15. Система по любому из пп.1-14, в которой имеется анализатор выбросов, выполненный с возможностью определения содержания выбросов выхлопных газов, и дозатор топливных присадок для выдачи топливных присадок в двигатель, причем компьютерный контроллер выполнен с возможностью контролируемого изменения скорости выдачи топливных присадок при изменении содержания выхлопных газов.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US7308108P | 2008-06-17 | 2008-06-17 | |
PCT/CA2009/000815 WO2010003218A1 (en) | 2008-06-17 | 2009-06-17 | Agricultural exhaust conditioning system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201170026A1 EA201170026A1 (ru) | 2011-08-30 |
EA017681B1 true EA017681B1 (ru) | 2013-02-28 |
Family
ID=41506613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201170026A EA017681B1 (ru) | 2008-06-17 | 2009-06-17 | Сельскохозяйственная система кондиционирования выбросов выхлопных газов |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8573144B2 (ru) |
EP (1) | EP2324215B1 (ru) |
JP (1) | JP5327818B2 (ru) |
CN (1) | CN102165150B (ru) |
AU (1) | AU2009267752B2 (ru) |
CA (1) | CA2738082C (ru) |
DK (1) | DK2324215T3 (ru) |
EA (1) | EA017681B1 (ru) |
NZ (1) | NZ590490A (ru) |
WO (1) | WO2010003218A1 (ru) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9359267B2 (en) * | 2011-11-14 | 2016-06-07 | Mississippi State University | Using biochar as container substrate for plant growth |
EP2806728B1 (en) * | 2012-01-27 | 2019-09-11 | N/C-Quest Inc | Carbon nanotube production method to stimulate soil microorganisms and plant growth produced from the emissions of internal combustion |
DE102013225767A1 (de) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Deere & Company | Landwirtschaftliches Arbeitsfahrzeug |
US9591801B2 (en) * | 2014-07-08 | 2017-03-14 | Hiniker Company | Anhydrous ammonia fertilizer distribution line monitor |
DE102014113953A1 (de) * | 2014-09-26 | 2016-03-31 | Wilhelm Lohaus | Erntevorrichtung |
US10244673B2 (en) | 2016-08-30 | 2019-04-02 | Cnh Industrial Canada, Ltd. | Agricultural air cart blower fan arrangement |
US10448561B2 (en) | 2017-04-27 | 2019-10-22 | Cnh Industrial America Llc | Pneumatic seed delivery system |
BR112020018987A2 (pt) * | 2018-03-21 | 2020-12-29 | 10691976 Canada Ltd. | Colheitadeira para um sistema de cultivo de cultura |
IT201800004361A1 (it) * | 2018-04-10 | 2019-10-10 | Seminatrice agricola | |
US11118490B2 (en) * | 2020-01-24 | 2021-09-14 | Caterpillar Inc. | Machine system for co-production of electrical power and water and method of operating same |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4503813A (en) * | 1983-07-07 | 1985-03-12 | Combustion Control Developments Ltd. | Engine combustion control system and method employing condensation of some exhaust gas |
US4644666A (en) * | 1984-07-09 | 1987-02-24 | Getag Ag | Apparatus for drying a moist material by air heated by a heat pump |
RU2201568C2 (ru) * | 2001-05-25 | 2003-03-27 | Красноярский государственный аграрный университет | Установка для охлаждения, консервации и сушки семян в бункерах активного вентилирования |
CA2504133A1 (en) * | 2002-10-29 | 2004-05-13 | Gary Lewis | Fertilising system and method by extracting nitrogen compounds from combustion exhaust gases |
CA2509172A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-06 | Gary Lewis | Exhaust emissions recycling system |
CA2611168A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | N/C Quest Inc. | A method of improving growth characteristics of soil by recycling exhaust emissions of an internal combustion engine |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58176616U (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-26 | 株式会社クボタ | 乗用形施肥田植機における肥料供給装置 |
JPH0825627B2 (ja) * | 1992-04-01 | 1996-03-13 | 恵秀 渡辺 | 土砂の散布装置 |
JP3357539B2 (ja) * | 1996-07-17 | 2002-12-16 | 満良 福永 | フライアッシュの処理方法及び人工土 |
US6915641B2 (en) * | 2003-01-14 | 2005-07-12 | Mark R. Harvie | Personal cooling and heating system |
JP2005002975A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-01-06 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | エンジンの排気浄化装置 |
-
2009
- 2009-06-17 JP JP2011513830A patent/JP5327818B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2009-06-17 CN CN2009801316136A patent/CN102165150B/zh active Active
- 2009-06-17 NZ NZ590490A patent/NZ590490A/xx not_active IP Right Cessation
- 2009-06-17 US US12/999,754 patent/US8573144B2/en active Active
- 2009-06-17 AU AU2009267752A patent/AU2009267752B2/en not_active Ceased
- 2009-06-17 EP EP09793734.6A patent/EP2324215B1/en not_active Not-in-force
- 2009-06-17 EA EA201170026A patent/EA017681B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-06-17 DK DK09793734.6T patent/DK2324215T3/en active
- 2009-06-17 CA CA2738082A patent/CA2738082C/en active Active
- 2009-06-17 WO PCT/CA2009/000815 patent/WO2010003218A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4503813A (en) * | 1983-07-07 | 1985-03-12 | Combustion Control Developments Ltd. | Engine combustion control system and method employing condensation of some exhaust gas |
US4644666A (en) * | 1984-07-09 | 1987-02-24 | Getag Ag | Apparatus for drying a moist material by air heated by a heat pump |
RU2201568C2 (ru) * | 2001-05-25 | 2003-03-27 | Красноярский государственный аграрный университет | Установка для охлаждения, консервации и сушки семян в бункерах активного вентилирования |
CA2504133A1 (en) * | 2002-10-29 | 2004-05-13 | Gary Lewis | Fertilising system and method by extracting nitrogen compounds from combustion exhaust gases |
CA2509172A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-06 | Gary Lewis | Exhaust emissions recycling system |
CA2611168A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | N/C Quest Inc. | A method of improving growth characteristics of soil by recycling exhaust emissions of an internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102165150A (zh) | 2011-08-24 |
DK2324215T3 (en) | 2016-07-04 |
AU2009267752B2 (en) | 2013-10-17 |
WO2010003218A1 (en) | 2010-01-14 |
EP2324215A1 (en) | 2011-05-25 |
CA2738082A1 (en) | 2010-01-14 |
EA201170026A1 (ru) | 2011-08-30 |
US8573144B2 (en) | 2013-11-05 |
EP2324215B1 (en) | 2016-03-23 |
CA2738082C (en) | 2016-08-09 |
EP2324215A4 (en) | 2014-09-10 |
AU2009267752A1 (en) | 2010-01-14 |
JP2011524175A (ja) | 2011-09-01 |
CN102165150B (zh) | 2013-08-21 |
JP5327818B2 (ja) | 2013-10-30 |
US20110139050A1 (en) | 2011-06-16 |
NZ590490A (en) | 2013-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA017681B1 (ru) | Сельскохозяйственная система кондиционирования выбросов выхлопных газов | |
ES2919783T3 (es) | Procedimiento de reciclaje de emisiones de escape | |
JP4017081B1 (ja) | 排気ガスを用いる土壌消毒装置及び方法 | |
Liu et al. | Effects of N fertilizer sources and tillage practices on NH3 volatilization, grain yield, and N use efficiency of rice fields in Central China | |
Velthof et al. | Nitrous oxide fluxes from grassland in the Netherlands: II. Effects of soil type, nitrogen fertilizer application and grazing | |
Velthof et al. | Mitigation of nitrous oxide emission from dairy farming systems | |
EP2806728B1 (en) | Carbon nanotube production method to stimulate soil microorganisms and plant growth produced from the emissions of internal combustion | |
Hui et al. | A review of the factors affecting the emission of the ozone chemical precursors VOCs and NOx from the soil | |
Peeters et al. | Climate change mitigation in European grasslands. | |
CA2611168C (en) | A method of improving growth characteristics of soil by recycling exhaust emissions of an internal combustion engine | |
Qin et al. | Nitrous oxide emission from uplands in northern China | |
CN214902866U (zh) | 智能化etfe气枕式膜结构植物快速生长环境调节装置 | |
Bentley-Fox | Energy inputs into the average arable/forage crop at Sheepdrove organic farm 2003/4 | |
Schulz | The effects of cover crops in no-till systems on microbial activity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ RU |