PL115108B1 - Apparatus for treating exhaust gases emitted by an internal combustion engine - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ob¬ róbki chemicznej gazu spalinowego wydalanego z silnika wewnetrznego spalania.Wynalazek dotyczy glównie fizykochemicznej ob¬ róbki gazów spalinowych wydalanych z silnika wewnetrznego spalania lokomotywy lub innego urzadzenia stosowanego zwlaszcza w podziemnym wyrobisku kopalni, gdzie sklad atmosfery stwarza niebezpieczenstwo pozaru lub eksplozji. Przepisy okreslajace warunki stosowania silników wewne¬ trznego spalania w urzadzeniach kopalnianych wy¬ magaja, aby silnik i jego system wydechowy spelnialy okreslone wymagania dotyczace miedzy innymi maksymalnej temperatury powierzchnio¬ wej silnika i jego systemu wydechowego, tempera¬ tury gazów wydechowych wychodzacych z systemu wydechowego do atmosfery, skladu gazów wyde¬ chowych.Celem niniejszego wynalazku bylo opracowanie konstrukcji urzadzenia do obróbki chemicznej ga¬ zu spalinowego, która pozwolilaby uniknac lub zmniejszyc niebezpieczenstwo pracy przez zmniej¬ szenie Ubytku wody w komorze obróbki chemicz¬ nej, a tym samym wydluzenie czasu pracy loko¬ motywy po uzupelnieniu ubytku wody.Cel ten zostal osiagniety przez to, ze urzadzenie do obróbki gazu spalinowego wydalanego z silni¬ ków wewnetrznego spalania posiadajace rure wy¬ dechowa z plaszczem do przeplywu przez nia chlo- 15 20 25 30 dzacej cieczy i komore do obróbki fizykochemicz¬ nej dla przyjmowania wydalanego ze wspomnia¬ nej rury gazu ma te komore do obróbki fizyko¬ chemicznej zaopatrzona w: plaszcz wodny utwo¬ rzony przez wewnetrzna i zewnetrzna sciane ko¬ mory przeznaczony do obiegu wody chlodzacej* przy czym komora lacznie z dolna czescia obejmu¬ jaca wanne na ciecz do obróbki chemicznej gazu i z górna czescia posiadajaca wlot na wydalane gazy polaczona jest z rura i ma wylot gazów spa¬ linowych, kanal wyznaczajacy droge przeplywu wewnatrz komory ze wspomnianego wlotu przez co najmniej czesc powierzchni wanny na ciecz, rozciagajacy sie do punktu sasiadujacego z dol¬ nym koncem komory, przy czym kanal polaczony jest z wewnetrzna sciana wodnego plaszcza, per¬ forowane plyty usytuowane w dolnej czesci ko¬ mory zanurzone w wannie przeznaczone do peche- rzykowania w wydalanym gazie, przy czym roz¬ mieszczone sa poziomo ku górze we wspomnianej wannie, od dolu do powierzchni wanny oraz za¬ wiera zespól kondensacyjny usytuowany w górnej czesci komory pozostajacy w kontakcie z gazem spalinowym opuszczajacym powierzchnie wanny podczas przeplywu gazów spalinowych w kierun¬ ku wylotu, przy czym zespól kondensacyjny sta¬ nowi wieksza liczba wzajemnie równoleglych dróg przeplywu dla skroplin skondensowanej cieczy skad zwracane sa do wanny, a cieplo odprowadza¬ ne jest do wody w plaszczu wodnym. 115 108115 108 3 4 Komora do obróbki fizykochemicznej w górnej czesci ma wewnetrzna przegrode dzielaca górna jej czesc na wlotowa polaczona bezposrednio z wlotem wydalanych gazów i na czesc wylotowa oraz ma przegrode poprzecznie usytuowana w sto¬ sunku do przegrody i rozciagajaca sie od dolne¬ go konca czesci wlotowej do pozycji sasiadujacej z dolnym koncem komory.Zespól kondensacyjny urzadzenia ma rury roz¬ ciagajace sie pomiedzy przeciwleglymi koncami plaszcza wodnego i polaczone swymi przeciwlegly¬ mi koncami z przestrzenia plaszcza wodnego. Ze¬ spól kondensacyjny zawiera przegrody zamocowa¬ ne do i zespolone termicznie z wewnetrzna scia¬ na plaszcza wodn&gb, wspólnie wyznaczajace kre¬ ty tor dla strumienia odplywajacego gazu do wy¬ lotu.Poprzeczny przekrój kanalu wyznaczajacego dro¬ ge przeplywu wewnatrfc komory obróbki fizyko¬ chemicznej jest wiekszy na dolnym koncu niz na górnym i zawiera plyty prowadzace wyznaczajace drogi przeplywu w kanale, przy czym sa one roz¬ biezne w kierunku ku dolowi, a ich zadaniem jest zwiekszenie jednorodnosci rozkladu wydalanego gazu w dolnym koncu komory.Rura wydechowa zawiera albo jest przylaczona do wymiennika ciepla, przez który przeplywa gaz spalinowy na swej drodze do komory obróbki che¬ micznej, przy czym wymiennik ciepla ma obudo¬ we okreslajaca przestrzen wodna dla przeplywu wody chlodzacej, przestrzen przeplywu gazu za¬ wierajaca system równoleglych lub quasi równole¬ glych plyt lub srodowników do przeplywu wzdluz¬ nego gazu przez wymiennik ciepla, kazda z plyt polaczona jest tylko z jedna powierzchnia sciany obudowy wymiennika ciepla i rozciaga sie w kie¬ runku przeciwleglej powierzchni sciany obudowy, a przemiennie usytuowane plyty lub srodowniki polaczone sa z ta sama powierzchnia sciany.Urzadzenie posiada tlumiki plomieni wlaczone na drodze stfumieni gazu spalinowego powyzej lub ponizej komory obróbki chemicznej.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera ponadto komore rozcienczajaca wlaczona na drodze stru¬ mienia gazu spalinowego za komora obróbki che¬ micznej sluzaca do mieszania gazu spalinowego z powietrzem przed ich wydaleniem do atmosfery.Przedmiot wynalazku jest zilustrowany w przy¬ kladzie wykonania uwidocznionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia silnik wewnetrznego spalania, w którym zastosowano jeden z przykla¬ dów wykonania urzadzenia do obróbki gazów spa¬ linowych wedlug wynalazku, przy czym urzadze¬ nie to zostalo przedstawione schematycznie w wi¬ doku z góry, fig. 2 — urzadzenie w przekroju plaszczyzna oznaczona 2—2 na fig, 1 iw powiek- -szeniu, fig. 3 —r urzadzenie w pionowym przekro- ju plaszczyzna oznaczona 3-3 na fig. z uwidocz¬ niona wewnetrzna budowa komory obróbki che¬ micznej, fig. 4 — urzadzenie w przekroju plasz¬ czyzna* oznaczona 4—4 na fig. 3, fig. 5 — zespól tlumika plomieni w przykladzie jego zastosowa¬ nia na wyjsciu komory obróbki chemicznej w widoku z boku i-w powiekszeniu, fig. 6 — tlumik plomieni w przekroju plaszczyzna oznaczona 6—6 na fig. 5, fig. 7 — przedstawia rozwiazanie kon¬ strukcyjne urzadzenia wedlug wynalazku zasto¬ sowanego w silniku spalania wewnetrznego w wi¬ doku z boku, fig. 8 — urzadzenie wedlug fig. 7 w widoku z góry, fig. 9 — przyklad rozwiazania wnetrza komory obróbki chemicznej, nadajacej sie do zastosowania w urzadzeniu wedlug fig. 7 i 8 w widoku od przodu i w przekroju pionowym, fig. 10 — przedstawia komore obróbki fizykoche¬ micznej wedlug fig. 9 w widoku czolowym i w przekroju plaszczyzna oznaczona 10—10 na fig. 9.Przedstawione na rysunku urzadzenie wedlug wynalazku zastosowane zostalo w silniku wewne¬ trznego spalania, którego cylindrowy blok 10 jest polaczony z jednej strony z wyjsciowym rozdizde- laiczem 11, który doprowadza' powietrze przesz oczyszczajacy filtr 12 i- tlumik plomieni 13 za po¬ srednictwem rur 14 i 15, a z drugiiej strony odpro¬ wadza spaliny do koielkltotra 16.Kolektor 16 spalin ma postac obudowy posiada¬ jacej sciany wewnetrzne i zewnetrzne ogranicza¬ jace plaszcz wodny zajmujacy zasadniczo cala po¬ wierzchnie obudowy, przy czym taki plaszcz wodny jest polaczony z systemem obiegu wodnego za¬ wierajacym chlodnice 17 luib wyniiiienriik ciepla (dla uproszczenia rysunku pominieto na nim od¬ powiednie przewody laczace). Obieg wody jest wymuszony przez pompe (nie pokazana na rysun¬ ku) napedzana silnikiem.Gazy spalinowe, z konca kolektora znajdujacego sie po przeciwnej stronie chlodnicy 17, wprowa¬ dzane sa do wydechowej nury 18, która ma wlas¬ ny plaszcz wodny. Wydechowa r/uira 18 ma mmiiiej- sizy przekrój od przekiroju obudowy kolektora.Plaszcz wodny (nde prizedstawliony szczególowo na rysunku) rury 18, podobnie jak w przypadku ko- lefldtiora obejmuje cala powierzchnie rury, Ruira wydechowa ma pojedyncza prosta powierzchnie wewnetrzna i tworzy pojedynczy kanal przeplywo¬ wy dla strumienia gazu wychodzacego z kolekto¬ ra 16.Zadiaoiem przedluzenda 18a rury wydechowej 18 jest doprowadzeoie gazu spalinowego do ko¬ mory 19 obróbtai fizykochemicznej. Miedzy mura¬ mi 18 i 18a strumien gazów spalinowych przeply¬ wa wewnetrznym kanalem wymiennika ciepla 20 posiadajacym wieksza powierzchnie przekroju po¬ przecznego w kiernku przeplywu strumienia gazu niz rura wydechowa.Korzystnym jest to, aby rura wydechowa 18 przylaczona^ byla do konca kolektora spalinowego 16, który jest odlegly od komory 19 obróbklii fitey- koahemdlcfznej,, poniewaz taka- uiklad konsttruikcyjny stwaraa dluzsza droge dla nury wydechowej niz w przypadku, gdy rura jest podlaczona do bliskiego komioirae konca kolektora spalinowego 16. Wieksza dlugosc rury wydechowej stwarza mozliwosc bar¬ dziej intensywnej wymiany ciepla miedzy gazem spalinowym i woda chlodzaca przeplywajaca przez plaszcz chlodzacy rury wydechowej. Jednakze i ten srodek okazuje sie byc niewystarczajacym dla obnizenia temperatury gazu spalinowego przed jego wejsciem do komory obróbki chemicznej do wartosci odpowiednio niskiej. Dla osiagniecia tego zastosowano wymiennik ciepla 20. 10 15 20 23 30 35 40 45 50 56 60115 108 5 6 Wymiennik aiepla sklada sde z obudowy 23 ma¬ jacej sciany wewnetrzna 21 i zewnetrzna 22 ogra- nJDozaijaoe wolno przestrzen 21a polaczona z syste¬ mem chlodzenia wodnego. Wewnetrznie, obudowa 23 wymiennika ciepla' 20 jest podzielona za, pomoca wielu plyt 24, z których kazda jest polaczona' z jedna z dwu przeciwleglych powierzchni sciainy wewnetrznej 21, przy czym obudowa ma w prze¬ kroju korzystonfe lecz riie wylaczmlie ksztalt pro¬ stokatny.Plyty 24 sa równolegle wzgledem siebie, a ich krawedzie sa oddalone od jow:'enzcihni sciany, z która niie sa polaczone tak, ze w rzeczywistosci utworzone przez plyty 24 pojedyncze kanaly 25 lacza sde ze soba. Mozliwe jest jednak polaczenie plyt 24 z obu przeciwleglymi powierzchniami scia¬ ny weiwnetinznej tak, ze kazdy kanad jest odizolo¬ wany od sasiedniego.Plyty 24 sa ta/k polaiazone z odpowliaaWtmii po- wienzcnniaimi wewnetrznej sciany 21, ze odpro¬ wadzajac cieplo od plyt do powierzchni sciany znacznie powiekszaja powierzchnie nagrzewania, pozostajaca w styku z gazem spalinowym.Kierunek przeplywu cieczy chlodzacej w prze¬ strzeni 21a w wymienntilkiu diepla oraz w rurze wydechowej 18 jest przeciwny do kierunku prze¬ plywu stauimieniia gazu spalinowego, dzieki cze¬ mu oohlioldzony gaiz spaKlniowy oddaje oieplo do zimnej jeszcze wody, a goracy gaz spalinowy od¬ daje cieplo do goracej wody.Odplywowy koniec wymoennlika cdlepla 20 jest polaczony z komora 19 obróbki chemliicznej za po¬ moca krótkiego odcinka nury 18a wydechowej o budowie takiej jak rura 18, to jest majacej plaszcz wodny wlaczony w system chlodzenia' wodnego.Przez odpowiednie dobranie wymiarów wymien¬ nika ciepla, to jest jego dlugosci, powierzchni prze¬ kroju poprzecznego oraz ilosci i wymiarów kana¬ lów przeplywowych mozna tak zmniejszyc tempe-1 rature gazu na wyjsciu wymiennika (dla okreslo¬ nego, znanego natezenia przeplywu cieczy chlodza¬ cej przez przestrzen wodna 21a, aby zawierala sfie w poblizu dolnego zakresu tego przedzialu.Komora obróbki fizykochemicznej przedstawiona jest szczególowo na fig. 3 i 4. Wlotowy króciec 25 gaizu spalinowego do komory umieszczony jest w górnej czesci obudowy komory, korzystnie na jednej ze scian bocznych. Krócce wylotowe sa równiez umieszczone na górnej czesci tej samej sciany komory (jkrócce te moga sie znajdowac na powierzchni sciany górnej). Obudowa komory 19 jest w tym przypadku dwuscienna, a miedzy scia¬ nami znajduje sie plaszcz 28 wody chloldlzacej.Wewnatrz, kamfora zaopaitnzona jestt w przegrode 29 majaca sciane tylna 30 przebiegajaca równo¬ legle lub w przyblizencu równolegle do najblizszej sciany obudowy, to jest sciany przeciwnej do tej, na której umieszczone sa wlot i wylot oraz dwie sciany boczne 31 umieszczone blisko lecz odlegle od sasiednich przeciwleglych sobie saian obudo¬ wy, przy czyim wszystkie trzy wymienione sciany ograimiczaja przestrzen wewnetrzna tworzac kanal 32 o ksztalcie litery U.Miedzy przednia sciana obudowy, w której znaj¬ duja sie krócce wlotowy i wylotowy i tylna scia¬ na 30 przegrody 29 obudowa komory 19 ma kanal 65, w którym miesci sie wiele poziomych perfo¬ rowanych plyt 33 laczacych tylna sciane 30 prze¬ grody z przednia sciana obuidtowy komory. W cza¬ sie eksploatacji komora jest wypelniona woda do poziomu znajdujacego sie bezposrednio ponad naj¬ wyzej polozona plyta perforowana 33. Gazy spalin nowe moga zawierac dwutlenek sliaritól, który po rozpuszczeniu w wodzie powoduje jej zakwasze¬ nie. W celu skompensowania tego zakwaszenia do komory mozna nalewac wode majaca wstepnie rozpuszczone substancje alkaliczne. Ponadto cze¬ sci komory do obróbki chemicznej pozostajace w kontakcie z woda sa korzystnie wykonane ze sta¬ li nierdzewnej lub innego metalu odpornego na korozje.Powyzej plyt perforowanych 33 sciany przednia i tylna obudowy sa polaczone za pomoca rur 34, umieszczonych w rzedach jeden nad drugim. Rury 34 sa przeznaczone do polaczenia przestrzeni wod¬ nych w przedniej i tylnej scianach obudowy.W czasie pracy komory, gaz wplywa króccem wlotowym 26 i nastepnie przeplywa w kierunku do dolu przestrzenia mliedzy scianami1 30, 31 prze¬ grody 29 i najblizszymi scianami obudowy, nastep¬ nie wchodzi do wody i wyplywa w postaci peche¬ rzy przez perforowane plyty 33. Parowanie wody, jezeli zachodzi, powoduje pojawienie sie pary w przestrzeni bezposrednio ponad perforowanymi plytami 33, górnie znajduja sie rury 34. Konsltiruk- cja komory obróbki chemicznej, a zwlaszcza kon¬ strukcja parzestrzenii wodnych w tylnej i przedniej scianach obudowy jest taka, ze przez rury 34 przeplywa woda chlodzaca. Rury te pracuja jako zespól kondensacyjny a para skroplona na rurach scieka na powrót do kapieli wodnej w obudo¬ wie komory. Kolejne poziome szeregi rur moga byc przesuniete wzgledem siebie.Wylotowe krócce 27, niezaleznte od tego czy umieszczone sa na scianie iprzedniej czy na tylnej, zakryte sa przez tlumiki plomieni 35. Tlumik plo¬ mieni' jesft konsibrufccija zawierajaca wewnatrz Wie¬ le kanalów o malym przekroju poprzecznym, przez które przeplywa gaz spalinowy ulegajac ochlodze¬ niu czesctowo w wyniku kontaktu ze scianami ka¬ nalów, a czesciowo adiabatycznie do temperatury, przy której nastepuje stlumienie plomieni. Kazdy z tlumików ma raime zewnetrzna zlozona z prze¬ ciwleglych elementów 36, 37 i 38, 39, przy czym pierwsza para jestt polaczona za pomoca sciaga¬ czy 40 przechodzacych przez otwory w pattdiecie plyt 41 oddzielonych od siebie za pomoca przekla¬ dek 42 umieszczonych rfa sciagaczach. Kierunek przeplywu gazu spalinowego oznaczony jest na fig. 6 strzalkami 43.Gaz wychodzacy z komory obróbczej trafia do komory rozcienczajacej 44, do której przez zeber¬ kowa chlodnice 17 wtlaczane jestt powietrze z oto¬ czenia za pomoca wentylatora 10a napedzanego silnikiem. Powietrze to zostaje zmieszane z gazem spalinowym przez wyjscie z komory 44 przez wylo¬ towy kródec 45.Zeberkowa chlodnica 17 zawiera dwie sekcje lub zespoly, których kanaly wodne nlie lacza sie ze soba. Jedna z tych sekcji daje sie wlaczac w sy- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 M115 108 stem chlodzenia obejmujacy plaszcze wodne wy¬ dechowej rury 18, wymdenoilk ciepla 20 i komore 19 obróbki criemdoznej (ewentualnie równiez plaszcz wiodny kolektora wydechowego 16). Dru¬ ga sekcja jesrt polaczona z kanalami bloku silni¬ kowego oraz plaszczem wodnym 16 kolektora, je- zelft ten nie jest polaczony z pierwsza sekcja chlodnicy.Jezeli tlumiki plomieni sa zamontowane na otwo¬ rach znajdujacych sie w górnej scianie komory obróbki chemicznej, to strony wylotowe tlumików sa polaczone z przewodem prowadzacym do ko¬ mory 44 rozcienczania lub kornorai ta ma przed¬ luzenie zachodzace na górne powierzchnie tlumi¬ ków plomieni* -W przykladzie wykonania przedstawionym na fig. 7 do 10 czesci urzadzenia odpowiadajace wy¬ zej opisanym oznaczone sa tymi samymi odnosni¬ kami powiekszonymi o 100 i dotyczy ich równiez powyzszy opis. Dlatego tez ponizszy opis zasadniczo ogranicza sie do czesci nie pokazanych na uprosz¬ czonym rysunku oraz do istniejacych róznic kon¬ strukcyjnych.Ponizej zostanie opisany sposób doprowadzenia wody chlodzacej do kolektora spalin, rury wyde¬ chowej, wymiennika ciepla i komory obróbki chemicznej (fig. 7 i 8).Chlodnica 117 jesit podzielona na dwie odrebne sekcje 117a i 117b. Sekoja, 117a dostarcza wode chlodizaca do silnika 110 \ kolektora wydechowe¬ go 11S za posneoMctwem doprowadzajacej rury 150 i oprowadzajacej rury 151. Sekcja ll/7b chlod¬ nicy polaczona jest z systemem chlodzenia wodne¬ go dla nury wydechowej 120 i komory 119 fizyko¬ chemicznej. Tak wiec wlot pompy 152 jest pola¬ czony za pomoca rury odplywowej 153 z dolnym zakonczeniem chlodnicy 117b. Zasilajaca rura 154 jesit przylaczona z wyjsciem pompy 152 i z wej¬ scia znajdujacego sie w dolnej czesci komory obróbM 119 prowadzacego' do plaszcza wodnego 128 komory.Ta przestrzen wodna ma polaczenie z pierscie¬ niowa lub o podobnym ksztalcie, przestrzenia ja¬ ka tworzy wymiennik ciepla 120 dla rury wyde¬ chowej, a ta z kolei przestrzen wodna jest pola¬ czona przez rure 155 z górnym koncem chlodnicy 117b.Mozna zauwazyc, ze droga przeplywu spalin z kolektora 116 do wylotu komory rozcienczenia- 145 jest na calej dlugosci zamknneta w plaszczu wod¬ nym; przez który przeplywa woda przepompowy¬ wana pompa 152.Rozwiazanie wewnetrznej przegrody w komorze obróbki chemicznej (fig. 9, 10) rózni sie nieco od przedstawionego na rysunku uproszczonym. W tym rozwiazaniu dolna czesc komory zawiera pio¬ nowa przegrode 156, Wtóra jest równolegla z za¬ chowaniem odstepu, wzgledem najfolfizszych scdan 157 tylnej i pizednfej komory i jest polaczona z krancowymi scaanamft 156 tworzac srodkowy sknerowany ku górze kanal otwarty na koncach górnym 159 i dolnym 160 d1 zwiazany wewnetiranfie przez perforowane plyty 133.Wlotowy króciec 126 gazu spalinowego ma po¬ laczenie z wydzielona czescia 161 komory, która przebiega przez cala dlugosc miedzy scianami 157 przedhiia i tylna, lecz w górnej czesci komory 119 obróbkii' chemfioznej jesrt; oddzielona od jej czesci 5 wylotowej 162 przez ukosna przegrode 163. Kanal ograniczony przegroda 156 saiana 157 i scflainami bocznymi' plaszcza wodnego 128 ma polaczenie z ozescda 162 komory wylotowej przez otwarty gór¬ ny komiiec 159 kanalu. Ten górny koniec 159 ka- 10 nalu jest odciety od bezposredniego polaczenia z czesoia 161 komory wlotowej przez pochylone do góry i na zewnatrz setiany zamykajace 164 przy¬ mocowane na swych dolnych kirawedaiiaiclh. do prze¬ gród 156 oraz na swych górnych i zewnejfarznych 15 krawedziach do scian 157 tylnej i przedniej. Tak wiec czesc wlotowa 161 komory ma polaczentie z rozstawdionymi; bocznie kainalatmlii 132 w dolnej czesci komory obróbki chermiiczneji, przy czym kaz¬ dy z tych kanalów moze byc podzielony za- po- ^ moca prowadzacych plyt 166a, 166b, 166c, których zadaniem jest rozdzielenie gazu spalinowego w sproisób mniej lub bardziej równomierny zgodnie z kierunkiem strzalek 167 widocznych w dolnej czesci! komory obróbki chemicznej zawiera wode, 25 która wypelmia komore do poziomu sdejgajacego bezposrednio powyzej dolnych obrzezy przegród 156, co powoduje, ze gaz przechodoi przez wode w postaci pecherzy od dolnego konca 160 do gór¬ nego konca 159 kanalu srodkowego oraz przez ot- 30 wory perferacyjne plyt 133 zgodnie z kierunkiem sltmzalek 168.Wspomniany powyzej zespól kondensacyjny rur 134a z przegrodami 134 wiaze przednia i tylna scia¬ ny 157 komory obróbkii chemiczneji, majac pola- 35 czernia z plaszczem wodnym 128 i sa umieszczone zairówmo we wlotowej czesoii 161 komory, gdzie sluzy do ochlodzenia wchodzacego gazu spalino¬ wego jak równiez w wyjsciowej czesci. 162 gidizie spelnia role ravr kondensacyjnych do skraplania 4Q pary wodnej, która w innym przypadku byla by porywana w strumieniu zaznaczonym na rysunku strzalka 168.W tym rozwiazanfiu tlumiki plomieni. 135 sa ko¬ rzystnie zamomtowane poziomo w otworach wyloto- 45 wych 127 w górnej solanie komory obróbki che¬ micznej. Dolna sciana moze byc wyposazona w spustowy korek 169.Urzadzenie wedlug wynalazku stosowane jest do obróbki fizykochemicznej gazu spaJinowego wyda- 50 lanego z silndka wewnetirznego spalania pracuja¬ cego w srodowisku w którym w atopnliu mniejszym lub wiiekszym istnieje zagrozenie podobne lub ana¬ logiczne istniejace w kopalniach podziemnych.Jedna z funkcji urzadzenia jest kontrola skla- 55 du gazów spalinowych wychodzacych do atmosfe¬ ry. W celu spelnienia tej funkcji, urzadzenie wed¬ lug wynalazku ma komore obróbki chemicznej za¬ wierajaca ciecz, zwykle wode, w której rozpusz¬ czaja sie lub która absorbuje szkodliwe skladniki •0 przepuszczanego przez komore gazu spalinowego.W urzadzeniu o znanej konstrukcji temperatura gazu wchodzacego do komory obróbki chemicznej jest wysoka, przykladowo wynosi 100°C lub po- tó wyzej, a to prowadzi do intensywnego parowania115 108 9 10 wody zawartej w komorze. Ta woda w formie pary jest porywana w strumieniu gazów spaflimo- wych wychodzacych z komory chemicznej, przez co stopniowo zmniejsza sie otoó^toisc lub masa zawar¬ tej w komorze wody.Okresowe doprowadzanie lokomotyw do stacji obslugi w wyrobisku podziemnym kopalni w celu uzupelnienia ubytku wody w komorze jest w warunkach kopalni podziemnej niedogodne lub nawet niepraktyczne, przy czym jednak zbyt du¬ zy spadek poziomu wody w komorze stanowi po¬ wazne zagrozenie.Zastrzezenia patentowe 1. Urzajdzenie do obróbki gazu spalinowego wy¬ dalanego z silnika wewnetrznego spalania, posiada¬ jace rure wydechowa z plaszczem do- przeplywu przez nia chlodzacej cieczy i komore do obróbki fizykochemicznej dla przyjmowania wydalone¬ go ze wspomnianej rury gazu, znamienne tym, ze komora (19, 119) do obróbki fizykochemicznej za¬ wiera plaszcz wodny (28, 128) utworzony przez we¬ wnetrzna i zewnetrzna sciane komory przezna¬ czony do obiegu wody chlodzacej, przy czym ko¬ mora (19, 119) lacznie z dolna czejscia obejmu¬ jaca wanne na ciecz do obróbki chemicznej gazu i z górna czescia posiadajaca wlot (26, 126) na wydalane gazy polaczona jest z nura (18a, 118) i ma wylot (27, 127) /gazów spalinowych, kanal <32, 132) wyznaczajacy droge przeplywu wewnatrz komory <19, 119) ze wspomnianego wlotu. (26, 126) przez co najmniej czesc powierzchni wanny na ciecz, rozciagajacy sie do punktu sasiadiujacego z dolnym koncem komory (19, 119), przy czym ka¬ nal (32, 132) polaczony jest z zewnetrzna sciana wodnego plaszcza (28, 128), perforowane plyty (33. 13i3) usytuowane w doilnejj czesci komory (19, 119) zanurzone w wannie przeznaczone do pecherzy- kowania w wydalanym gazie, przy czym rozmiesz¬ czone sa poziomo ku górze we wspomnianej wan¬ nie, od dolu do powierzchni wanny oraz zawiera kondensacyjny zespól (34, 134, 134a) usytuowany w górnej czesci komory <19, 119) pozostajac w kontakcie z gazem spalinowym opuszczajacym powierzchnie wanny podczas przeplywu gazów spalinowych* w kierunku wylotu (27, 127), przy czym zespól kondensacyjny stanowi wieksza licz¬ ba wzajemnie równoleglych dróg przeplywu dla skroplin skondensowanej cieczy, skad zwracane sa do wanny a cieplo odprowadzane jest do. wody w plaszczu wodnym (28, 128). i2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze komora (119) w górnej czesci ma wewnetrzna przeigrode (163) dzielaca te górna jaj czesc na wlotowa (161) polaczona bezposrednio z wlotem (126) wydalanych gazów i na czegc wylotowa (162) oraz ma przegrode (156) 'poprzecznie usytuowana w stosunku do przegrody (163) i rozciagajaca sie 5 od dcilnego konca czesci wlotowej (161) do pozy¬ cji sasiadujacej z dolnym koncem komory. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zespól komderasujacy zawiera rury (34, I34a) rozciagajace sie pomiejdzy przeciwleglymi koncami plaszcza wodnego <28, 128) i polaczone swymi przeciwleglymii koncami z przestrzenia plaszcza wodnego. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze zespól kondensiujjacy zawiera przegrody (134) zamocowane do i zespolone termicznie z wewne¬ trzna sciana plaszcza wodnego 028), wspólnie wyznaczajace krety tor dla strumienia odplywa¬ jacego gaziu do wylotu (127). 5. Urzajdzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze poprzeczny przekrój kanalu (132) jest wiekszy na dolnym koncu niz na górnym i zawiera pro¬ wadzace plyty <166a, 166"b, 166c) wyznaczajace drogi przeplywiu w kanale (132), przy czym sa one rozbiezne w kierunku ku dolowi, a ich zada¬ niem jest zwiejkszenie jednorodnosci rozikladu wydalanego gaziu wchodzacego w dolnym, koncu komory (119). 6. Urzajdzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym* ze wydechowa rura {18, 118) zawiera aJibo jest przylaczona do wymiennika ciepla (20), przez któ¬ ry przeplywa gaz spalinowy na swej drodze do komory (19, 119) oibróblki chemicznej, przy czym wymiennilk ciepla (20) ma obudowe (23) oikre&a- jaca przestrzen wodna (21a) dla przeplywal, wody chlodzacej, przestrzen przeplywa gazu zawiera¬ jaca system równoleglych luib quasi równoleg¬ lych plyt lub srodownilków (24) do przeplywu wzdluznego gazu przez wymiennik ciepla (20), kazda z plyt (24) polaczona jest tylko z jedna powierzchnia sciany obudowy wymiennika ciepla i rozciaga sie w 'kieruntou przeciwleglej powie¬ rzchni sciany obudowy, a przemiennie usytuowa¬ ne plyty luib srodowmiiki (24) polaczone sa z ta sama powierzchnia sciany. 7. Urzajdzenie wedlug zastrz, 1, znamienne tym, ze posiada tlumiki plomieni (35, 135) wlaczone na drodze strumieni gazu spalinowego powyzej lub ponizej komory (19, 119) obróbki chemicznej. 8. Urzajdzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera komore rozcienczajaca (44) wlaczona na drodze strumienia gazu spalinowego za komo¬ ra (19, 119) obróbiki chemicznej sluzaca do mie¬ szania gazu spalinowego z powietrzem przed wy¬ daleniem do atmosfery4 15 20 25 30 36 41 45 50115 108 FIGI na ]7 35 r m 18 //, \ 35 27 35 27 ^ I* Tute W h-19 i na- ii ooooo^1' 36tl oopjoa \*J-}-AJ' -ci Li5 m 23 "24 FIG 3 42 41 ^TH/ "SO FIG 5 ~S 65 iJ ,34 29 32 30 23 40 Uh I ^lH RG6 42 r-^43H h-r---, '154115 108 FIG. 9 1-126 119 FfGIO 157 f)2S -161- _134q|| .|Ml34£ i 133 133 133 -160- 134 a 164 128H -132- ]^156 157- i67ff PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzajdzenie do obróbki gazu spalinowego wy¬ dalanego z silnika wewnetrznego spalania, posiada¬ jace rure wydechowa z plaszczem do- przeplywu przez nia chlodzacej cieczy i komore do obróbki fizykochemicznej dla przyjmowania wydalone¬ go ze wspomnianej rury gazu, znamienne tym, ze komora (19, 119) do obróbki fizykochemicznej za¬ wiera plaszcz wodny (28, 128) utworzony przez we¬ wnetrzna i zewnetrzna sciane komory przezna¬ czony do obiegu wody chlodzacej, przy czym ko¬ mora (19, 119) lacznie z dolna czejscia obejmu¬ jaca wanne na ciecz do obróbki chemicznej gazu i z górna czescia posiadajaca wlot (26, 126) na wydalane gazy polaczona jest z nura (18a, 118) i ma wylot (27, 127) /gazów spalinowych, kanal <32, 132) wyznaczajacy droge przeplywu wewnatrz komory <19, 119) ze wspomnianego wlotu. (26, 126) przez co najmniej czesc powierzchni wanny na ciecz, rozciagajacy sie do punktu sasiadiujacego z dolnym koncem komory (19, 119), przy czym ka¬ nal (32, 132) polaczony jest z zewnetrzna sciana wodnego plaszcza (28, 128), perforowane plyty (33. 13i3) usytuowane w doilnejj czesci komory (19, 119) zanurzone w wannie przeznaczone do pecherzy- kowania w wydalanym gazie, przy czym rozmiesz¬ czone sa poziomo ku górze we wspomnianej wan¬ nie, od dolu do powierzchni wanny oraz zawiera kondensacyjny zespól (34, 134, 134a) usytuowany w górnej czesci komory <19, 119) pozostajac w kontakcie z gazem spalinowym opuszczajacym powierzchnie wanny podczas przeplywu gazów spalinowych* w kierunku wylotu (27, 127), przy czym zespól kondensacyjny stanowi wieksza licz¬ ba wzajemnie równoleglych dróg przeplywu dla skroplin skondensowanej cieczy, skad zwracane sa do wanny a cieplo odprowadzane jest do. wody w plaszczu wodnym (28, 128). i

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze komora (119) w górnej czesci ma wewnetrzna przeigrode (163) dzielaca te górna jaj czesc na wlotowa (161) polaczona bezposrednio z wlotem (126) wydalanych gazów i na czegc wylotowa (162) oraz ma przegrode (156) 'poprzecznie usytuowana w stosunku do przegrody (163) i rozciagajaca sie 5 od dcilnego konca czesci wlotowej (161) do pozy¬ cji sasiadujacej z dolnym koncem komory.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zespól komderasujacy zawiera rury (34, I34a) rozciagajace sie pomiejdzy przeciwleglymi koncami plaszcza wodnego <28, 128) i polaczone swymi przeciwleglymii koncami z przestrzenia plaszcza wodnego.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze zespól kondensiujjacy zawiera przegrody (134) zamocowane do i zespolone termicznie z wewne¬ trzna sciana plaszcza wodnego 028), wspólnie wyznaczajace krety tor dla strumienia odplywa¬ jacego gaziu do wylotu (127).

5. Urzajdzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze poprzeczny przekrój kanalu (132) jest wiekszy na dolnym koncu niz na górnym i zawiera pro¬ wadzace plyty <166a, 166"b, 166c) wyznaczajace drogi przeplywiu w kanale (132), przy czym sa one rozbiezne w kierunku ku dolowi, a ich zada¬ niem jest zwiejkszenie jednorodnosci rozikladu wydalanego gaziu wchodzacego w dolnym, koncu komory (119).

6. Urzajdzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym* ze wydechowa rura {18, 118) zawiera aJibo jest przylaczona do wymiennika ciepla (20), przez któ¬ ry przeplywa gaz spalinowy na swej drodze do komory (19, 119) oibróblki chemicznej, przy czym wymiennilk ciepla (20) ma obudowe (23) oikre&a- jaca przestrzen wodna (21a) dla przeplywal, wody chlodzacej, przestrzen przeplywa gazu zawiera¬ jaca system równoleglych luib quasi równoleg¬ lych plyt lub srodownilków (24) do przeplywu wzdluznego gazu przez wymiennik ciepla (20), kazda z plyt (24) polaczona jest tylko z jedna powierzchnia sciany obudowy wymiennika ciepla i rozciaga sie w 'kieruntou przeciwleglej powie¬ rzchni sciany obudowy, a przemiennie usytuowa¬ ne plyty luib srodowmiiki (24) polaczone sa z ta sama powierzchnia sciany.

7. Urzajdzenie wedlug zastrz, 1, znamienne tym, ze posiada tlumiki plomieni (35, 135) wlaczone na drodze strumieni gazu spalinowego powyzej lub ponizej komory (19, 119) obróbki chemicznej.

8. Urzajdzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera komore rozcienczajaca (44) wlaczona na drodze strumienia gazu spalinowego za komo¬ ra (19, 119) obróbiki chemicznej sluzaca do mie¬ szania gazu spalinowego z powietrzem przed wy¬ daleniem do atmosfery4 15 20 25 30 36 41 45 50115 108 FIGI na ]7 35 r m 18 //, \ 35 27 35 27 ^ I* Tute W h-19 i na- ii ooooo^1' 36tl oopjoa \*J-}-AJ' -ci Li5 m 23 "24 FIG 3 42 41 ^TH/ "SO FIG 5 ~S 65 iJ ,34 29 32 30 23 40 Uh I ^lH RG6 42 r-^43H h-r---, '154115 108 FIG. 9 1-126 119 FfGIO 157 f)2S -161- _134q|| .|Ml34£ i 133 133 133 -160- 134 a 164 128H -132- ]^156 157- i67ff PL