FI125628B - Pakokaasupesuri ja laiva - Google Patents

Description

Pakokaasupesuri ja laiva

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on pakokaasupesuri polttomottoreiden, erityisesti laivamoottoreiden pakokaasujen puhdistamiseksi epäpuhtauksista, johon pakokaasupesuriin liittyy syöttökanava epäpuhtauksia sisältävien pakokaasujen syöttämiseksi pakokaasupesurin sisään, ja joka pakokaasupesuri käsittää syöttölaitteet pesuveden syöttämiseksi pakokaasupesurissa pakokaasuja kohti epäpuhtauksien vähentämiseksi pakokaasuista, jolloin pakokaasut poistuvat pakokaasupesurin poistokanavasta puhdistettuina, ja pakokaasupesurin alaosassa on poistoaukko pakokaasuista peräisin olevia epäpuhtauksia sisältävän pesuveden, eli likaveden, johtamiseksi pois pakokaasupesurista. Keksinnön kohteena on myös laiva, joka käsittää mainitunlaisen pakokaasupesurin.

Edellä mainittua lajia olevat pakokaasupesurit ovat tunnettuja. Pa-kokaasupesureiden pesuvesimäärä voi olla hyvinkin suuri, jolloin vastaavasti pakokaasupesureista poistettavan likaveden määrä on suuri. Pakokaasupesurin toiminta edellyttää, että pesuvettä syötetään pakokaasuja vastaan ja että muodostuvaa likavettä poistetaan vastaavasti. Kun kyseessä on laivan pakokaasupesuri, niin likavettä on poistettava myös siitä syystä, että likavettä ei joutuisi laivamoottoriin, koska laivamoottorin toiminnan häiriintyminen tai sen tukehtuminen voi aiheuttaa vakavia turvallisuusriskejä. Laivoissa pakokaasupesuriin syötettävän pesuveden määrä on tyypillisesti suuruusluokkaa 100 -1000 m3/h laivamoottorin tehosta riippuen. Pesuveden syöttömäärä on tyypillisesti 20 - 50 m3/MW. Raskasöljyä käyttävälle teholtaan noin 6000 kW olevalle dieselmoottorille, pesuveden määrä on tyypillisesti noin 100 - 250 m3/h kun pesuveden syöttöpaine on 3 - 5 bar. Suuret likavesimäärät joudutaan käytännössä poistamaan pakokaasupesurista pakokaasupesuriin liitetyllä poistoput-kella, jonka halkaisija on pieni poistettavaan likavesimäärään nähden. Tämä johtuu siitä, että laivoissa pakokaasupesuri pyritään suurikokoisena rakenteena saamaan mahtumaan mahdollisimman pieneen tilaan. Tämä pätee erityisesti, jos pakokaasupesuri asennetaan laivaan jälkiasennuksena. Tästä huolimatta laivaan asennettava pelkkä pakokaasupesuri (ilman siihen liittyvää putkistoa) on kookas; sen halkaisija on noin 1500 - 4000 mm ja sen korkeus on esimerkiksi 9000 mm. Pakokaasupesurin poistoaukkoon kytketyn poistoputken halkaisija ei voi tilasyistä olla kovin suuri. Sopiva halkaisija on tyypillisesti 100 -200 mm. On selvää, että kun tällaisen poistoputken kautta poistetaan likavettä jopa 1000 m3/h (280 l/s), likaveden virtausnopeus poistoputkessa tulee suu reksi. Kun tässä dokumentissa julkistetun keksinnön keksijä kokeellisesti yritti saada likaveden virtausmäärän halutuksi ja suureksi, tarkoituksena saada suuria määriä likavettä poistetuksi aikayksikköä kohti, jolloin hän halusi saada virtausnopeuden poistoputkessa suureksi, niin hän totesi, että likavettä ei saatu riittävästi pumpattua eikä likaveden poistaminen pakokaasupesurista siten jostakin syystä onnistunut. Poistoputkessa olevan pumpun tehoa lisäämällä asiaa ei saatu kuntoon.

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada uusi järjestely pakokaasu-pesurin yhteydessä, jolla järjestelyllä epäpuhtauksia sisältävä pesuvesi, eli likavesi, saadaan varmuudella poistetuksi pakokaasupesurista myös silloin kun poistettavan likaveden poistomäärää aikayksikköä kohden on suuri ja likaveden virtausnopeus on suuri ja kun pakokaasupesuria varten on rajoitetusti tilaa - kuten yleensä on tilanne kun pakokaasupesuri on polttomoottoreita varten.

Tämä tavoite saavutetaan keksinnön mukaisella pakokaasupesuril-la, jolle on tunnusomaista, että pakokaasupesurin alaosaan on järjestetty esto-laite pakokaasuista peräisin olevia epäpuhtauksia sisältävän pesuveden, eli likaveden, pyörteilyn vähentämiseksi poistoaukon kohdalla. Estolaite toimii lika-vettä ohjaavana välineenä, joten sitä voitaisiin kutsua myös ohjausvälineeksi.

Ennen kuin keksijä päätyi keksinnön mukaiseen ratkaisuun ja hänen ihmetellessään havaitsemaansa ongelmaa, niin hän lopulta tuumaili, että poistoaukon yläpuolelle likaveteen saattaa muodostua pyörre ja mitä nopeammin likavettä poistetaan, sitä enemmän likavesi alkaa pyörteillä pakokaasupesuris-sa. Pakokaasupesurissa pyörteilevän likaveden pinta saattoi siis saada suppilomaisen muodon pakokaasupesurin alatilassa. Tällöin likaveden pinta ei ole vaakatasossa, vaan on kuopassa likaveden poistoaukon kohdalla. Kun pyörteinä tapahtuu, niin mitä kauemmaksi siirrytään sivulle poistoaukon keskustasta, sitä korkeammalla sijaitsee likaveden pinta. Kun likaveden poistomäärä pakokaasupesurista ylittää tietyn arvon, likaveden pyörteily pakokaasupesurissa on niin voimakasta, että poistoaukon kohdalla välittömästi poistoaukon yläpuolella on pakokaasuja eikä likavettä. Tällöin poistoputkeen imeytyy pakokaasuja lika-veden sijasta, mikä haittaa likaveden poistamista ja pakokaasupesurin toimintaa. Keksijän tekemät kokeet, joilla hän päätyi tässä dokumentissa julkistettuun keksintöön antoivat tukea hänen edellä esittämälleen teorialle, joka selitti keksinnön taustalla olevan ongelman. On lisäksi ajateltavissa ja mahdollista, että pyörteilyn aikana likaveden pinnan nousu likaveden pyörteen kehällä ja pako-kaasupesurin sisäkehällä nousee pakokaasujen syöttökanavan korkeudelle saakka, jolloin likavettä voi mennä syöttökanavasta sisään, mikä voi johtaa lai-vamoottorin toiminnan häiriintymiseen. Järjestämällä syöttökanava korkealle pakokaasupesuriin, viimeksi mainitulta potentiaaliselta ongelmalta saatettaisiin välttyä, mutta silloin pakokaasupesurin korkeus tulisi suureksi, koska patjamai-nen rakenne ja pesuveden syöttölaitteet edellyttävät paljon tilaa pakokaasupesurin korkeussuunnassa.

Keksintö perustuu siihen, että pakokaasupesurin sisään, sen alaosaan järjestetään estolaite, jolla likaveden pyörteily saadaan vähenemään tai kokonaan pysäytetyksi niin, että pakokaasupesurista voidaan poistaa haluttu ja riittävä määrä likavettä ajatellen pakokaasupesurin tehokasta toimintaa. Pakokaasupesurin koko vaikuttaa suuresti siihen, miten paljon likavettä on poistettava pakokaasupesurista. Pakokaasupesurin kokoon vuorostaan vaikuttaa suuresti laivamoottorin koko ja laivamoottorissa käytetty polttoaine. Likaveden vaadittavaan virtausnopeuteen likaveden poistoaukossa vaikuttaa pakokaasupesurin koko ja luonnollisesti poistoaukon koko, joka vuorostaan vaikuttaa lika-veden pyörteilytaipumukseen pakokaasupesurissa. Edellä mainitusta ymmärretään, että monet tekijät vaikuttavat likaveden pyörteilytaipumukseen. Vastaavasti estolaitteen fyysinen rakenne, muotoilu, koko ja tarkka sijainti voidaan toteuttaa monella tavalla kun tavoitteena on riittävässä määrin estää eri laiva-moottoreiden ja pakokaasupesureiden yhteydessä syntyvä pyörteily ja mahdollistaa eri käyttöympäristöissä tehokas likaveden poisto käyttämällä suurta virtausnopeutta.

Edullisesti estolaite käsittää levymäisen kappaleen, joka on asetettu ainakin pääasiallisesti pystyyn ja ulottuu pakokaasupesurin säteen suunnassa pakokaasupesurin kehän ja pakokaasupesurin pystysuuntaisen keskiakselin välissä. Tällainen levy on erittäin helposti aikaansaatavissa ja se estää tehokkaasti pyörteilyä vaikka likaveden virtausnopeus poistoaukossa on hyvin suuri. Levymäisen kappaleen pituuden ei tarvitse olla yhtä suuri kuin pakokaasupesurin halkaisija, vaan riittää, että sen pituus vastaa pakokaasupesurin säteen pituutta tai on jopa tätä lyhempi.

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty oheistetuissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön tavoitteen on myös aikaansaada uusi laiva, jonka moottorin pakokaasuja puhdistetaan pakokaasupesurilla, josta pakokaasuista pe räisin olevia epäpuhtauksia sisältävä vesi, eli likavesi saadaan varmasti poistetuksi myös siinä tapauksessa, että pakokaasupesurin pesuteho on suuri ja poistuvan likaveden poistomäärä aikayksikköä kohden on suuri ja likavesi johdostaan pienikokoiseen poistoaukkoon.

Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle laivalle on tunnusomaista, että pakokaasupesurin alaosaan on järjestetty estolaite pakokaasuista peräisin olevia epäpuhtauksia sisältävän pesuveden, eli likaveden, pyörtei-lyn vähentämiseksi poistoaukon kohdalla.

Edullisesti laiva käsittää puhdistusyksikön pakokaasupesurin pois-toputkesta ja linjaa pitkin tulevan likaveden vastaanottamiseksi ja puhdistamiseksi, jossa linjassa on pumppu likaveden siirtämiseksi pakokaasupesurin alaosasta pakokaasupesurin yhteyteen järjestettyyn puhdistusyksikköön, joka käsittää likavesipiirin likaveden kierrättämiseksi likavesipiirissä, johon kuuluu vähintään yksi kalvosuodatin. Edullisesti pumpusta ylävirtaan likaveden virtaus-suunnassa katsottuna on suodatin, jotta pumppuun ei kulkeutuisi pumpun toimintaa häiritsevää materiaalia. Estolaitteen, suodattimen ja pumpun avulla puhdistusyksikköön saadaan varmuudella syötetyksi haluttu määrä likavettä.

Keksinnön mukaisen laivan edullisia suoritusmuotoja on esitetty oheistetuissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisen pakokaasupesurin ja laivan etuna on, että se yksinkertaisella ja varmalla tavalla mahdollistaa likaveden tehokkaan poistamisen pakokaasupesurista vaikka poistoaukko on pienikokoinen poistettavaan likavesimäärään nähden. Keksinnön ansiosta pakokaasupesurin teho voi sen kokoonsa nähden olla suuri.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt tarkemmin viittaamalla oheistettuun piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviokuvaa keksinnön mukaisesta laivasta, jossa on keksinnön mukainen pakokaasupesuri, kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen pakokaasupesurin ensimmäistä suoritusmuotoa, kuvio 3 esittää näkymää pitkin kuvion 2 leikkausviivaa III - III, kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen pakokaasupesurin toista suoritusmuotoa, ja kuvio 5 esittää näkymää pitkin kuvion 4 leikkausviivaa V - V.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 viitenumerolla 100 on havainnollistettu laiva. Laivan polttomoottoria, joka tyypillisesti on dieselmoottori, osoittaa viitenumero 30. Polttomoottoriin 30 liitetty katalysaattori on merkitty viitenumerolla 31, ja viitenumero 32 osoittaa pakokaasukattilaa. Katalysaattori 31 vähentää typpioksidipääs-töjä. Katalysaattorissa 31 käytetään suositeltavasti ureaa typpioksidipäästöjen pienentämiseksi. Tässä yhteydessä ei kuvata katalysaattorin 31 rakennetta tai toimintaa, koska ne ovat alan ammattimiehen tiedossa eikä keksintö nimenomaisesti kohdistu katalysaattoriin. Pakokaasut jäähtyvät pakokaasukattilassa 32. Samalla kun pakokaasukattila 32 jäähdyttää pakokaasuja, saadaan pakokaasuista talteen lämpöenergiaa laivan eri lämmitystarpeisiin. Pakokaasukatti-lan 32 toiminta on alan ammattimiehelle tunnettu, joten tässä yhteydessä ei myöskään selosteta pakokaasukattilan rakennetta tai toimintaa.

Kuvion 1 järjestelyssä laivan 100 polttomoottorin 30 pakokaasut ohjataan kohdassa 34 pakokaasupesurin 1 sisään. Mittauslaitteella 35 voidaan määrittää pakokaasujen hiilidioksidipitoisuus (CCVpitoisuus) tilavuusprosentteina ennen kuin pakokaasut syötetään pakokaasupesuriin 1. Pakokaasukattilan 32 ansiosta pakokaasut saapuvat jäähtyneinä pakokaasupesuriin 1, jolloin niiden tilavuus ja virtausnopeus on pienempi kuin ilman pakokaasukattilaa 32 ja pesuveden tarve pakokaasujen puhdistamiseksi pakokaasupesurissa pienenee. Viitenumero 2 osoittaa syöttökanavaa epäpuhtauksia sisältävien pakokaasujen syöttämiseksi pakokaasupesurin 1 sisään. Pakokaasupesurissa 1 pakokaasujen päälle suihkutetaan pesuvettä, joka ohjataan pakokaasupesurin sisään kohdasta 38 ja mahdollisesti myös linjan 37 kautta kohdasta 39. Pesuvesi on suositeltavasti emäksistä, mutta neutraaliakin vettä tai vettä, jonka pH-arvo on alle 7 voidaan käyttää. Pesuvesi saadaan emäksiseksi sekoittamalla siihen esimerkiksi NaOH. Pesuveden syöttökohtien 38, 39 lukumäärä ja sijainti voi vaihdella. (Kuvioissa 2 ja 4 on esitetty pesuveden syöttökohtien 38, 39, 38’, 39’ lisäksi niihin liittyvät pesuveden syöttölaitteet 5, 5’ pakokaasupesurin 1,1’ sisällä.) Puhdistetut pakokaasut poistuvat pakokaasupesurista 1 kohdassa 4. (Kuvioissa 2 ja 4 nuolet B ja vastaavasti B’ havainnollistavat pakokaasujen poistumista.) Mittauslaitteella 36 määritetään pakokaasupesurista 1 poistuvien pakokaasujen rikkidioksidipitoisuus (SCVpitoisuus). Pakokaasuja pestessä mitataan suhdetta SO2/CO2, jossa SO2 on rikkidioksidin pitoisuus tilavuusprosentteina savukaasussa savukaasupuhdistuksen jälkeen ja CO2 on hiilidioksidipitoisuus tilavuusprosentteina ennen savukaasupuhdistusta. Pakokaasu- pesurin 1 toiminta säädetään pakokaasupesuriin johdettua vesimäärää säätämällä sellaiseksi, että suhde SO2/CO2 alittaa tietyn vaadittavan arvon, alle 25 ppm SO2/CO2 % (v/v) (toisin ilmaistuna SO2 (ppm)/C02(% v/v)), edullisesti alle 10 ppm SO2/CO2 % (v/v), ja edullisimmin alle 4,3 ppm SO2/CO2 % (v/v).

Pakokaasut pestään pakokaasupesurissa 1 syöttämällä pakokaasut täytemateriaalia sisältävän patjamaisen rakenteen 3 läpi, jolloin pakokaasut samalla siirtyvät patjamaisen rakenteen alapuolella olevasta tilasta 8 patjamaisen rakenteen yläpuolella olevaan tilaan 9. Samalla syötetään pesuvettä patjamaisen rakenteen 3 sisään patjamaisen rakenteen yläpuolella olevasta 9 tilasta. Siten pesuveden syöttösuunta on vastakkainen pakokaasujen virtaus-suuntaan nähden. Pesuveden syöttösuunnan ei tarvitse olla vastakkainen pakokaasujen virtaussuuntaan nähden, vaikka tämä on suositeltavaa. Syöttö-suunnan tulee kuitenkin olla eri kuin pakokaasujen virtaussuunta, jotta pakokaasujen ja pesuveden kosketus saadaan hyväksi ja tehokkaaksi. On selvää, etteivät pakokaasut tilassa 8 virtaa tilan kaikissa kohdissa täysin kohtisuorassa ylöspäin (tuodaanhan esimerkiksi pakokaasut pakokaasupesurin sisään sivusta). Pääasiallinen virtaussuunta on kuitenkin alhaalta ylöspäin (jota kuvioissa 2 ja 4 on havainnollistettu nuolilla A ja A’). Pesuvesi voi tyypillisesti olla emäksistä. Pesuveden syöttömäärä pakokaasupesuriin on suuruusluokkaa 100 - 1000 m3/h lähinnä laivan moottorin tehosta riippuen. Patjamaisen rakenteen 3 täytemateriaali on suositeltavasti metallikappaleita tai muuta irtomateriaalia olevia täytekappaleita, joiden pinta-ala on suuri niiden tilavuuteen nähden. Metalli-kappaleet (tai muuta täytekappaleet) ovat esimerkiksi pieniä putkenkappaleita tai pieniä satulanmuotoisia osia, jotka on saatu putkea rikkomalla. Täytekappaleet voivat myös olla esimerkiksi spiraalimaisia kappaleita. Kun täytekappaleet ovat metallikappaleita, ne ovat suositeltavasti ruostumatonta terästä tai niin sanottua haponkestävää terästä. Erilaisia täytekappaleita on kaupallisesti saatavilla patjamaisen rakenteen aikaansaamiseksi. Täytekappaleiden tulee kestää korroosiota. Kun pakokaasut törmäävät patjamaisessa rakenteessa olevaan pesuveteen, suuri määrä pakokaasujen epäpuhtauksista tarttuu pesuveteen, ja pakokaasut siirtyvät epäpuhtauksista puhdistettuina pakokaasupesurin yläosasta pois. Pesussa pesuveteen kerääntyy sekä kiinteitä että pesuveteen liuenneita epäpuhtauksia. Epäpuhtauksia sisältävä pesuvesi, eli likavesi putoaa painovoiman johdosta pakokaasupesurin 1 alaosaan, josta se poistetaan poistoaukon 13a ja poistoputken 13 sekä linjan 40 kautta puhdistusyksikköön 101 puhdistettavaksi. Koska pakokaasujen pesu pakokaasupesurissa on tunnettua, pesun suorittamista ei selosteta tässä yhteydessä tarkemmin.

Likaveden poistoputki 13 johtaa linjaan 40, jossa on pumppu 41 pa-kokaasupesurin alaosasta olevan likaveden siirtämiseksi lämmönvaihtimen 42 kautta likaveden puhdistusyksikköön 101. Tarvittaessa syötetään vettä linjaan 40. Kohta 43 osoittaa veden syöttökohtaa. Vesi voi olla makeaa vettä, suolavettä tai puhdistusyksikössä 101 puhdistettua vettä. Viitenumero 48 osoittaa linjaa veden syöttämiseksi pakokaasupesuriin 1. Puhdistusyksikössä 101 puhdistettu vesi poistetaan linjan 46 kautta. Puhdistettu vesi voidaan johtaa mereen tai takaisin pakokaasupesuriin 1 linjan 44 kautta. Pumppu 45 nostaa tarvittaessa veden paineen linjassa 44. Viitenumero 47 osoittaa kohtaa, josta poistetaan väliainetta, jossa on hyvin paljon epäpuhtauksia. Väliaine voidaan kerätä välivarastosäilöön (ei näytetty).

Puhdistusyksikkö 101 käsittää suositeltavasti likavesipiirin, johon kuuluu vähintään yksi kalvosuodatin (ei näytetty). Likavettä kierrätetään lika-vesipiirissä siten, että likavettä suodatetaan kalvosuodattimen puoliläpäisevän membraanin läpi, jolloin saadaan toisaalta puhdistettua likavettä ja toisaalta epäpuhtauksia sisältävää jäännöstä. Puhdistettu likavesi poistuu kalvosuodat-timesta ja likavesipiirin kierrosta ja jäännös jää kiertämään likavesipiiriin väkevöityen likavesipiiristä. Huolehditaan siitä, että puhdistusyksiköstä poistuvan puhdistetun likaveden pH-arvo on vähintään 6,5. Väkevöitynyt likavesi poistetaan tyypillisesti aika ajoin kohdan 47 kautta puhdistusyksiköstä 101.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 pakokaasupesurin 1 erästä suoritusmuotoa tarkemmin. Kuvion 2 suoritusmuodossa pesuvettä syötetään patjamaisen rakenteen 3 päälle pesuveden syöttölaitteisiin 5 kuuluvista useista suuttimista 49. Suuttimien 49 lukumäärä voi vaihdella. Pakokaasujen virtaussuunta pakokaasupesurissa 1 on alhaalta ylöspäin tilasta 8 tilaan 9, jota havainnollistaa nuoli A. Nuoli C havainnollistaa puhdistamattomien pakokaasujen syöttöä pakokaasupesuriin 1. Kuviosta 2 nähdään, että patjamainen rakenne 3 tukeutuu pakokaasupesurissa 1 tukiarinan 14 päällä. Tukiarina 14 vuorostaan on tuettu pakokaasupesurissa 1 olevaan tukeen 50, jonka muodostaa rengasmainen olake tai useat pakokaasupesurin sisäpinnalle muodostetut ulokkeet. Patjamainen rakenne 3 on alhaalta tuettu siten, ettei täytemateriaalia pääse putoamaan tukiarinan 14 läpi. Täytemateriaali käsittää suuren määrän täytekappalei-ta 3a. Jotta täytekappaleita 3a ei putoaisi patjamaisesta rakenteesta 3 pakokaasupesurin alaosaan, patjamaista rakennetta 3 tukee alhaalta tukiarina 14 ja/tai muu rakenne, jolloin arinassa ja/tai muussa rakenteessa on oltava rei’itys, jossa reikien/aukkojen koko on valittu pienemmäksi kuin täytekappalei-den 3a koko. Reikien tai aukkojen läpimitta on esimerkiksi 2-20 mm, jolloin siis täytekappaleiden 3a koko on tätä suurempi.

Kuviossa 2 viitenumero 53 osoittaa pakokaasupesurin alaosaan kerääntyvää likavettä ja viitenumero 52 likaveden pintaa. Kun likavettä poistetaan poistoaukosta 13a suurella nopeudella (jopa satoja litroja sekunnissa), likavesi alkaisi - ilman keksinnön mukaista estolaitetta 70 - pyörteillä niin, että sen muoto saisi katkoviivalla osoitetun muodon, jota osoittaa viitenumero 52a. Jos likaveden pinta 52a on katkoviivan muotoinen, niin silloin poistoaukon 13a kohdalla ei ole likavettä, vaan pakokaasuja. Katkoviivalla osoitettu likaveden pinta 52a on kuviossa 2 pakokaasupesurin sisäkehällä niin korkealla, että lika-vettä ohjautuu pakokaasujen syöttökanavaan 2. Pakokaasupesurin 1 alaosassa viitenumero 70 osoittaa estolaitetta, jolla estetään likaveden 53 pyörteily pakokaasupesurissa ja estetään siten, että likaveden 53 pinta voisi saada katkoviivalla osoitetun ei-toivotun muodon 52a, joka olisi haitaksi sekä pakokaasupesurin, että laivamoottorin toiminalle.

Estolaite 70 on levymäinen kappale, joka on asennettu pakokaasu-pesuriin 1 pystyyn. Tämä ilmenee kuviosta 3, joka esittää leikkausta pitkin kuvion 2 viivaa III - III. Levymäinen kappale ulottuu pakokaasupesurin 1 kehältä pakokaasupesurin säteen suunnassa kohti pakokaasupesurin pystysuuntaista keskiakselia X - X poistoaukolle 13a saakka, joka poistoaukko sijaitsee kes-kiakselilla X - X. Levymäisen kappaleen ei tarvitse ulottua pakokaasupesurin 1 sisällä tarkkaan säteen suunnassa. Kuviosta poiketen levymäisen kappaleen ei tarvitse olla suoraan pystysuunnassa, vaan voi olla kallellaan. Levymäisen kappaleen ulottuvuus säteen suunnassa voi poiketa kuviossa esitetystä; se voi ulottua yli koko poistoaukon (kuten kuviossa 4), mutta se voi olla tätä lyhempi. On erittäin suositeltavaa, että levymäinen kappale ulottuu pakokaasupesurin 1 pystysuoran sisäseinän 15 sisäpintaan saakka, koska se on helppo hitsata kiinni tähän, jolloin se saadaan tukevasti kiinnitetyksi pakokaasupesuriin. Jotta levymäinen kappale saa riittävän vakavuuden se luonnollisesti kiinnitetään, suositeltavasti hitsaamalla, myös pakokaasupesurin pohjaan. Levymäisen kappaleen pituus on suositeltavasti noin 0,5 x pakokaasupesurin halkaisija D2. Levymäisen kappaleen korkeus valitaan siten, että se rikkoo mahdollisen pyör-teilyn; korkeus voi esimerkiksi olla alueella 0,2 - 0,4 x pakokaasupesurin 1 halkaisija D2. Suositeltavasti levymäisen kappaleen päistä se pää 10, joka on lähempänä poistoaukkoa 13a, on korkeudeltaan pienempi kuin se pää 11, joka on lähempänä pakokaasupesurin 1 kehän sisäseinää 15.

Kuviossa 4 on esitetty kuviolle 2 vaihtoehtoinen toteutus pakokaa-supesurille. Kuviossa 4 on käytetty vastaavia viitemerkintöjä kuin kuviossa 2 vastaaville komponenteille. Kuvion 4 suoritusmuoto poikkeaa kuvion 2 suoritusmuodosta siten, että estolaite 70’ ulottuu pakokaasupesurin kehästä yli poistoaukon 13a’ halkaisijan. Lisäksi se poikkeaa kuvion 3 suoritusmuodosta siten, että pakokaasupesurin 1’ sisällä, pakokaasupesurin alapäässä on pat-jamaisen rakenteen alapuolella suodatin 12’, joka estää patjamaisesta rakenteesta 3’ mahdollisesti irtoavaa täytekappaleita (tai muuta täytemateriaalia) ohjautumasta poistoaukkoon 13a’.

Kuviossa 5, joka esittää leikkausta pitkin kuvion 4 viivaa V - V, suodatin 12’ näkyy ylhäältä. Suodattimen 12’ halkaisija D1 ’ vastaa pakokaasupesurin 1’ halkaisijaa D2’. Suodattimen 12’ ansiosta poistoputkeen 13’ eikä siten myöskään pumppuun 41 (ks. kuvio 1) voi ohjautua täytekappaleita 3a’ (taikka muuta täytemateriaalia), joka helposti vaurioittaisi pumpun 41. Suodattimen 12’ ansiosta linjaan 40 ei tarvitse asentaa ennen pumppua 41 kaksois-suodatinta tai muuta suodatinta, vrt. katkoviivalla piirretty suodatin 49 kuviossa 1. Suodatin 12’ on suositeltavasti vaakasuunnassa ja on suositeltavasti levymäinen käsittäen useita läpimeneviä reikiä 60’, joiden halkaisija on esimerkiksi alueella 2-20 mm. Levyn muodossa olevaa suodatinta 12’ voidaan nimittää reikälevyksi. Reikien 60’ halkaisija voi olla esimerkiksi 30 mm tai jopa 50 mm, jolloin siis alue 20 - 50 mm on mahdollinen. Reikien 60’ halkaisija riippuu pat-jamaisessa rakenteessa 3’ olevan täytekappaleiden 3a’ koosta. Yleisesti määrittelemällä reikien 60’ halkaisijan tulee olla täytekappaleiden pienintä läpimittaa pienempi, jotta täytekappaleet eivät pääse kulkeutumaan suodattimen 12’ läpi. Arinassa 14’ tai muussa patjamaista rakennetta alhaalta tukevan rakenteen reikien koko on tyypillisesti suurempi kuin suodattimen 12’ reikien 60’ koko.

Suodatin 12’ asennetaan pakokaasupesuriin 1’ korkeudelle H1 ’ pakokaasupesurin 1’ pohjasta. Suodatinta 12’ voi alhaalta tukea olake (ei näytetty), tai se voi olla muulla alan ammattimiehelle helposti mieleen tulevalla tavalla tuettu. Korkeus H1 on pakokaasupesurin 1’ alatilaan kertyvän likaveden 53’ pinnan 52’ korkeuden H2’ yläpuolella ja pakokaasujen syöttökanavan 2’ alapuolella. Suodatin 12’ estää käytännössä likaveden joutumisen pakokaasujen syöttökanavan 2’ sisään laivan keinuessa ja kallistuessa myrskyssä. Laivan keinuessa suodattimen 12’ alla oleva likavesi törmää suodattimen alapintaan ja vettä kulkeutuu suodattimessa olevien reikien 60’ kautta ainoastaan suihkujen ja/tai pisaroiden muodossa suodattimen 12’ yläpuolelle. Tällainen vähäinen veden suihkutus suodattimen 12’ yläpuolelle ei ole käytännössä haitaksi, eikä vaarana ole, että se häiritsisi laivanmoottorin toimintaa. Edellä mainitusta ymmärretään, että on suositeltavaa, että reikien 60’ halkaisija on riittävän pieni, jotta suodatin 12’ estäisi tehokkaasti vettä joutumasta laivan moottoriin. Kun pakokaasupesurin 1’ halkaisija D2 ja suodattimen 12’ halkaisija D1 on noin 1500 - 4000 mm, suodattimessa olevien reikien 60’ lukumäärä on useita satoja, jopa tuhansia. Reikien 60’ muoto voi vaihdella; pyöreiden reikien sijasta reiät voivat olla pitkien rakojen muodossa, jolloin niiden lukumäärä voi olla suhteellisen pieni.

Suodatin 12’ on tarvittaessa helppo puhdistaa. Puhdistus hoidetaan suodattimen 12’ yläpuolelle pakokaasupesuriin 1’ sovitetun huoltoluukun 7’ kautta. Huoltoluukku 7’ on edullisesti asennettu pakokaasupesurin seinään noin 0,1 - 1 m yläpuolelle suodatinta 12’.

Edellä keksintöä on kuvattu esimerkkien avulla ja sen vuoksi huomautetaan, että keksintö voidaan toteuttaa monella tavalla oheistettujen patenttivaatimuksien puitteissa. Näin ollen estolaitteen (70, 70’) rakenne, koko ja muotoilu voivat poiketa siitä, mitä on esimerkeissä edellä esitetty. Estolaite voi siten esimerkiksi olla pakokaasupesurin halkaisijan kokoinen levy, joka ulottuu diametraalisesti yli pakokaasupesurin poikkileikkauksen. Estolaite voi myös käsittää kaksi tai useita levymäisiä kappaleita, jotka ovat suositeltavasti asetettu säteittäisesti pakokaasupesurin pohjalle tai alaosaan.

Claims (14)

1. Pakokaasupesuri (1, 1’) polttomottoreiden, erityisesti laivamootto-reiden pakokaasujen puhdistamiseksi epäpuhtauksista, johon pakokaasu-pesuriin liittyy syöttökanava (2, 2’) epäpuhtauksia sisältävien pakokaasujen syöttämiseksi pakokaasupesurin sisään, ja joka pakokaasupesuri käsittää syöttölaitteet (5, 5’) pesuveden syöttämiseksi pakokaasupesurissa pakokaasuja kohti epäpuhtauksien vähentämiseksi pakokaasuista, jolloin pakokaasut poistuvat pakokaasupesurin poistokanavasta (4, 4’) puhdistettuina, ja pakokaasupesurin alaosassa on poistoaukko (13a, 13a’) pakokaasuista peräisin olevia epäpuhtauksia sisältävän pesuveden, eli likaveden, johtamiseksi pois pakokaasupesurista, tunnettu siitä, että pakokaasupesurin (1, 1’) alaosaan on järjestetty estolaite (70, 70’) pakokaasuista peräisin olevia epäpuhtauksia sisältävän pesuveden, eli likaveden, pyörteilyn vähentämiseksi poisto-aukon (13a, 13a’) kohdalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pakokaasupesuri, tunnettu siitä, että estolaite (70, 70’) käsittää levymäisen kappaleen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen pakokaasupesuri, tunnettu siitä, että levymäinen kappale on asetettu ainakin pääasiallisesti pystyyn.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen pakokaasupesuri, tunnettu siitä, että pakokaasupesurin (1, 1’) poikkileikkaus on ympyrä, jolloin levymäinen kappale ulottuu pakokaasupesurin kehältä pakokaasupesurin säteen suunnassa kohti pakokaasupesurin pystysuuntaista keskiakselia X - X.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen pakokaasupesuri, tunnettu siitä, että levymäinen kappale ulottuu pakokaasupesurin kehältä poistoaukolle (13a, 13a’) saakka.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 3-5 mukainen pakokaasupesuri, tunnettu siitä, että pakokaasupesurin poistoaukko (13a, 13a’) sijaitsee pakokaasupesurin pystysuuntaisella keskiakselilla X - X.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pakokaasupesuri, tunnettu siitä, että se käsittää pakokaasupesurin (1’) sisään järjestetyn täytemateriaalia sisältävän patjamaisen rakenteen (3’), jonka läpi epäpuhtauksia sisältävät pakokaasut on sovitettu syötettäviksi, jolloin syöttölaitteet (5’) on sovitettu syöttämään pesuvettä patjamaiseen rakenteeseen (3’) eri suuntaan kuin pakokaasujen virtaussuunta (A) patjamaisessa rakenteessa, jolloin esto-laite (70’) on sovitettu patjamaisen rakenteen alapuolelle, ja että pakokaasupesuri lisäksi käsittää suodattimen (12’) estämään täytemateriaalia kulkeutu- masta pakokaasupesurin poistoaukkoon (13a’), joka suodatin on järjestetty patjamaisen rakenteen (3’) ja pakokaasujen syöttökanavan (2’) tuloaukon alapuolelle, jonka suodattimen reikien läpimitta on pienempi kuin patjamaisessa rakenteessa (3’) olevien täytekappaleiden (3a’) pienin halkaisija.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen pakokaasupesuri, tunnettu siitä, että suodatin (12’) on suodatinlevy, jonka läpimitta (D1 ’) vastaa pakokaasupesurin läpimittaa (D2’).

9. Laiva (100), joka käsittää pakokaasupesurin laivamoottorin pakokaasujen puhdistamiseksi epäpuhtauksista, johon pakokaasupesuriin liittyy syöttökanava (2, 2’) epäpuhtauksia sisältävien pakokaasujen syöttämiseksi pakokaasupesurin sisään, ja joka pakokaasupesuri käsittää syöttölaitteet (5, 5’) pesuveden syöttämiseksi pakokaasupesurissa pakokaasuja kohti epäpuhtauksien vähentämiseksi pakokaasuista, jolloin pakokaasut poistuvat pakokaasupesurin poistokanavasta (4, 4’) puhdistettuina ja pakokaasupesurin alaosassa on poistoaukko (13a, 13a’) pakokaasuista peräisin olevia epäpuhtauksia sisältävän pesuveden, eli likaveden, johtamiseksi pois pakokaasupesurista, tunnettu siitä, että pakokaasupesurin (1, 1’) alaosaan on järjestetty estolai-te (70, 70’) pakokaasuista peräisin olevia epäpuhtauksia sisältävän pesuveden, eli likaveden, pyörteilyn vähentämiseksi poistoaukon (13a, 13a’) kohdalla.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laiva, tunnettu siitä, että estolaite (70, 70’) käsittää levymäisen kappaleen, joka on asetettu ainakin pääasiallisesti pystyyn ja ulottuu pakokaasupesurin (1, 1’) säteen suunnassa pakokaasupesurin kehän ja pakokaasupesurin pystysuuntaisen keskiakselin X - X välissä.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laiva, tunnettu siitä, että levymäinen kappale ulottuu pakokaasupesurin (1, 1’) kehältä poistoaukolle (13a, 13a’) saakka.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 9-11 mukainen laiva, tunnettu siitä, että pakokaasupesurin poistoaukko (13a, 13a’) sijaitsee pakokaasupesurin pystysuuntaisella keskiakselilla X - X.

13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laiva, tunnettu siitä, että se käsittää pakokaasupesurin (1, 1’) yhteyteen järjestetyn poistoputken (13, 13’), jonka yhteyteen on sovitettu pumppu (41) likaveden siirtämiseksi pakokaasupesurin alaosasta poistoputkeen.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laiva, tunnettu siitä, että pumppu (41) on linjassa (40), joka on sovitettu siirtämään pakokaasupesurista tulevaa likavettä puhdistusyksikköön (101) likaveden puhdistamiseksi, joka puhdistusyksikkö käsittää likavesipiirin likaveden kierrättämiseksi likavesipiiris-sä, johon kuuluu vähintään yksi kalvosuodatin.