PL209509B1 - Filtrokatalizatorredukujący sadzę i zanieczyszczenia gazowe w spalinach z silnika Diesla - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest filtrokatalizator redukujący sadzę i zanieczyszczenia gazowe w spalinach z silnika Diesla.

Znane jest z opisu zgłoszenia wynalazku nr P 354 468 urządzenie do redukcji sadzy w spalinach wysokoprężnego silnika spalinowego, a zwłaszcza silnika o znacznym stopniu zużycia, posiadające cylindryczny kolektor wypełniony złożem z siatki metalowej otaczającej rurę wylotową wewnątrz której umieszczony jest szeregowo filtr ceramiczny i katalizator. Rura wylotowa łączy się z kolektorem za pomocą otworu zamykanego klapą obrotową usytuowaną przed filtrem oraz posiada drugie połączenie zamykane klapą obrotową umieszczoną za katalizatorem. Ponadto urządzenie posiada palnik zasilany olejem napędowym z dodatkami ułatwiającymi spalanie sadzy, usytuowany naprzeciw filtra i odcinany w czasie pracy urządzenia od kontaktu ze spalinami klapą obrotową.

Filtrokatalizator redukujący sadzę i zanieczyszczenia gazowe w spalinach z silnika Diesla według wynalazku składa się z cylindrycznego kolektora, do którego pobocznicy przyłączony jest króciec spalin wylotowych z silnika, wypełnionego złożem koagulacyjnym otaczającym rurę wydechową, mającą w części wlotowej, nieosłoniętej złożem koagulacyjnym, na pobocznicy otwory, wewnątrz której umieszczony jest szeregowo filtr ceramiczny i katalizator. Istota wynalazku polega na tym, że rura wydechowa w części wlotowej, nieosłoniętej złożem koagulacyjnym, ma wzdłużne przelotowe nacięcia tworzące żaluzjowy separator sadzy, a do otworu w bocznej ścianie cylindrycznego kolektora pod żaluzjowym separatorem sadzy przytwierdzony jest pojemnik na sadzę. Do pojemnika na sadzę przyłączony jest okresowo w czasie postoju silnika i regeneracji filtra worek filtracyjny na sadzę oraz do wylotu rury wydechowej przyłączony jest również okresowo w czasie postoju silnika i regeneracji filtra przewód doprowadzający sprężone powietrze.

Zawarte w spalinach z silnika cząsteczki sadzy, przechodząc w pierwszym etapie oczyszczania spalin przez cylindryczny kolektor wypełniony złożem koagulacyjnym, ulegają koagulacji a następnie na żaluzjowym separatorze zawirowaniu, dzięki czemu znaczna ich część o większej granulacji wpada grawitacyjnie do znajdującego się pod tym separatorem pojemnika na sadzę, nie powodując zanieczyszczeń dalszych elementów oczyszczających filtrokatalizatora: filtra ceramicznego i katalizatora, uczestniczących w drugim etapie procesu oczyszczania spalin, co znacznie przedłuża czas efektywnej i bezprzerwowej pracy filtrokatalizatora. Drugim, końcowym etapem oczyszczania spalin jest wyłapywanie z nich pozostałych drobnych frakcji sadzy przez filtr ceramiczny i redukcja emisji szkodliwych dla otoczenia gazów, przede wszystkim tlenku węgla i związków azotu, w katalizatorze w trakcie przepływu spalin przez odcinek rury wydechowej zawierający filtr i katalizator. Budowa filtrokatalizatora według wynalazku umożliwia łatwą i szybką jego regenerację. Przeprowadza się ją w czasie postoju silnika strumieniem sprężonego powietrza, korzystnie pulsującym, doprowadzonym przewodem przyłączonym doraźnie do wylotu rury wydechowej. W czasie tego procesu sprężone powietrze oczyszcza filtr ceramiczny i wydmuchuje sadzę zgromadzoną w pojemniku do przyłączonego do niego na ten czas worka filtracyjnego. Dodatkową korzyścią wynikającą z zastosowania filtrokatalizatora w silnikach Diesla jest wyeliminowanie tłumika hałasu pracy silnika. Filtrokatalizator, włączony w układ wydechowy silnika w miejsce tłumika, sam skutecznie tłumi ten hałas, nawet w wyższym stopniu niż tłumik. Filtrokatalizator według wynalazku znajduje zastosowanie we wszystkich pojazdach i maszynach roboczych napędzanych silnikami Diesla. Szczególnie korzystne efekty, wynikające z jego zastosowania, ujawniają się przy eksploatacji silników częściowo zużytych, których spaliny wskutek pogarszającej się jakości spalania paliwa zawierają znaczne ilości szkodliwych dla otoczenia substancji. Pozwala to na przedłużenie czasu eksploatacji starego taboru samochodowego i innych maszyn roboczych na olej napędowy. W porównaniu do znanego rozwiązania filtrokatalizator według wynalazku eliminuje zabieg wypalania sadzy dla przeprowadzenia regeneracji filtra ceramicznego, który szczególnie w warunkach miejskiego ruchu samochodowego stanowi niepożądaną uciążliwość dla środowiska.

Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykładzie wykonania na rysunku, przedstawiającym w przekroju podł u ż nym szkic filtrokatalizatora, na którym linią przerywaną uwidoczniono elementy przyłączane doraźnie.

Jak pokazuje to rysunek, filtrokatalizator składa się z cylindrycznego kolektora i wypełnionego koagulacyjnym złożem 2 utworzonym z siatki metalowej żaroodpornej, do którego pobocznicy przyłączony jest króciec 3 spalin wylotowych z silnika oraz wewnątrz którego umieszczona jest współosiowo wydechowa rura 4 posiadająca w części wlotowej, nieosłoniętej koagulacyjnym złożem 2, na pobocznicy wzdłużne przelotowe nacięcia tworzące żaluzjowy separator 5 sadzy. W wydechowej rurze 4 za

PL 209 509 B1 żaluzjowym separatorem 5 sadzy umieszczony jest ceramiczny filtr 6 i katalizator 7. Do otworu w bocznej ścianie cylindrycznego kolektora 1 pod żaluzjowym separatorem 5 przytwierdzony jest pojemnik 8 na sadzę, do którego okresowo w czasie postoju silnika i przeprowadzania regeneracji ceramicznego filtra 6 przyłączany jest filtracyjny worek 9 na sadzę. Do wylotu wydechowej rury 4 spalin również okresowo w czasie postoju silnika i przeprowadzania regeneracji ceramicznego filtra 6 przyłączany jest przewód 10 doprowadzający pulsujące sprężone powietrze.

Claims (2)

1. Filtrokatalizator redukujący sadzę i zanieczyszczenia gazowe w spalinach z silnika Diesla, składający się z cylindrycznego kolektora, do którego pobocznicy przyłączony jest króciec spalin wylotowych z silnika, wypełnionego złożem koagulacyjnym otaczającym rurę wydechową, mającą w części wlotowej, nieosłoniętej złożem koagulacyjnym, na pobocznicy otwory, wewnątrz której umieszczony jest szeregowo filtr ceramiczny i katalizator, znamienny tym, że wydechowa rura (4) w części wlotowej, nieosłoniętej koagulacyjnym złożem (2), ma wzdłużne przelotowe nacięcia tworzące żaluzjowy separator (5) sadzy, a do otworu w bocznej ścianie cylindrycznego kolektora (1) pod żaluzjowym separatorem (5) sadzy przytwierdzony jest pojemnik (8) na sadzę.

2. Filtrokatalizator redukujący sadzę i zanieczyszczenia gazowe w spalinach z silnika Diesla według zastrz. 1, znamienny tym, że do pojemnika (8) na sadzę przyłączony jest okresowo w czasie postoju silnika i regeneracji ceramicznego filtra (6) filtracyjny worek (9) na sadzę oraz do wylotu wydechowej rury (4) przyłączony jest również okresowo w czasie postoju silnika i regeneracji ceramicznego filtra (6) przewód (1) doprowadzający sprężone powietrze.