RU103850U1 - Каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов - Google Patents
Каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU103850U1 RU103850U1 RU2010146503/28U RU2010146503U RU103850U1 RU 103850 U1 RU103850 U1 RU 103850U1 RU 2010146503/28 U RU2010146503/28 U RU 2010146503/28U RU 2010146503 U RU2010146503 U RU 2010146503U RU 103850 U1 RU103850 U1 RU 103850U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- temperature
- stirling
- catalytic
- exhaust gases
- Prior art date
Links
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов, состоящий из корпуса с теплоизоляционным материалом, входного и выходного патрубков, пористых фильтрационного, окислительного и восстановительного элементов, размещенных в фильтрационной, окислительной и восстановительной зонах, с двумя электрическими нагревательными элементами, двумя датчиками температуры, устройством регулирования температуры и содержащий утилизационную стирлинг-электрическую установку, отличающийся тем, что он оборудован нагнетателем воздуха, а нагреватель утилизационной стирлинг-электрической установки размещен в рубашке, заполненной теплоаккумулирующим веществом, находящимся в состоянии фазового перехода.
Description
Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для повышения эффективности очистки отработавших газов ДВС и получения дополнительной мощности.
Известен каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов (Каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов. (Патент на полезную модель RU 95359 U1 F01N 3/28. Опубл. 27.06.10 Бюл. №18), содержащий корпус с теплоизоляционным материалом, входным и выходным патрубками. Внутренняя полость корпуса разделена на три зоны: фильтрационную, восстановительную и окислительную. Восстановительная и окислительные зоны окружены электрическими нагревательными. На выходе из окислительной зоны размещен нагреватель утилизационной стирлинг-электрической установки, которая электрическим проводом соединена с устройством регулирования температуры, подключенным к датчикам температуры, размещенным в окислительной и восстановительной зонах, и питающим электрические нагревательные элементы.
Недостатками этого каталитического нейтрализатора с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов являются:
1. Невозможность обеспечения оптимальной температурой каталитических процессов, протекающих в восстановительной зоне каталитического нейтрализатора при работе двигателя внутреннего сгорания на больших нагрузках, при которых температура отработавших газов составляет 600-750°С (известно [Некрасов, В.Г. Экологически чистый и экономичный автомобильный двигатель / В.Г.Некрасов. - Алматы, 2005. - 327 с.], что для эффективного протекания каталитических процессов в восстановительной зоне необходима температура 200-250°С).
2. Невозможность нормального функционирования утилизационной стирлинг-электрической установки, обусловленная существенными колебаниями температуры отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (от 150 до 700°С) и, соответственно, частоты вращения коленчатого вала двигателя Стирлинга, при работе двигателя внутреннего сгорания на различных режимах во время эксплуатации, при том, что для работы электрогенератора необходима неизменная частота вращения ротора, связанного с коленчатым валом двигателя Стирлинга.
Указанный каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов является наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и принят за прототип.
Задачей предложения является обеспечение возможности понижения температуры в восстановительной зоне каталитического нейтрализатора и стабилизации теплового потока, передаваемого от отработавших газов утилизационному двигателю Стирлинга, что соответственно, обеспечит неизменную частоту вращения его коленчатого вала независимо от режима работы двигателя внутреннего сгорания.
Решение поставленной задачи достигается тем, что каталитический нейтрализатор оборудован нагнетателем воздуха, регулирование количества которого позволяет при необходимости понижать температуру в восстановительной зоне, а нагреватель утилизационной стирлинг-электрической установки оборудован рубашкой, заполненной теплоаккумулирующим веществом, находящимся в состоянии фазового перехода, что обеспечивает стабилизацию температуры процесса передачи теплоты от отработавших газов к рабочему телу двигателя Стирлинга.
Анализ предлагаемого решения и известных позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.
Предложение поясняется рисунком (фиг.1), где изображено принципиальное устройство предлагаемого каталитического нейтрализатора с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов.
Предлагаемый каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов содержит корпус 1 с теплоизоляционным материалом 2, входным 3 и выходным 4 патрубками. Внутренняя полость корпуса разделена на три зоны: фильтрационную 5 с сажевым фильтром 6, восстановительную 7 с пористым восстановительным элементом 8 и окислительную 9 с пористым окислительным элементом 10. Восстановительная зона 7 окружена электрическим нагревательным элементом 11, окислительная зона 9 -электрическим нагревательным элементом 12. На выходе из окислительной зоны размещен нагреватель 14 утилизационной стирлинг-электрической установки 13, расположенный рубашке 15, заполненной теплоаккумулирующим веществом 16, находящимся в состоянии фазового перехода. Утилизационная стирлинг-электрическая установка 13 электрическим проводом 17 соединена с устройством регулирования температуры 18, подключенным к датчику температуры 19, размещенному в окислительной зоне 9 и к датчику температуры 20, размещенному в восстановительной зоне 7 и питающим электрические нагревательные элементы 11 и 12. Устройство регулирования температуры 18 соединено электрическим проводом 21 с нагнетателем воздуха 22, из которого воздух по воздухопроводу 23 поступает во входной патрубок 3 корпуса 1 каталитического нейтрализатора.
Предлагаемый каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов работает следующим образом. Отработавшие газы ДВС через входной патрубок 3 попадают в фильтрационную зону 5 и проходят через сажевый фильтр 6. При этом газы частично очищаются от нерастворимых твердых частиц. Далее отработавшие газы попадают во внутреннюю полость восстановительной зоны 7 и проходят через пористый восстановительный элемент 8 в наружную полость восстановительной зоны 7. Датчик температуры 20, расположенный в восстановительной зоне 7, отслеживает температуру в этой зоне и при необходимости ее изменения передает сигнал в устройство регулирования температуры 18, которое изменяет интенсивность нагрева восстановительной зоны 7 электрическим нагревательным элементом 11, или подавая в восстановительную зону 7 атмосферный воздух с помощью нагнетателя воздуха 22, обеспечивая в этой зоне оптимальную температуру для процесса разложения оксидов азота на кислород и азот. После восстановительной зоны 7 отработавшие газы через отверстие в стенке, разделяющей восстановительную 7 и окислительную 9 зоны попадает в наружную, а затем через пористый восстановительный элемент 8 и внутреннюю полость окислительной зоны 9. Здесь происходит доокисление оксида углерода, несгоревших в цилиндре двигателя углеводородов и оставшихся твердых частиц (сажи). При этом оптимальная температура процессов доокисления обеспечивается совместной работой датчика температуры 19, устройством регулирования температуры 18 и электрическим нагревательным элементом 12. Обеспечение электроэнергией электрических нагревательных элементов 11, 12 и нагнетателя воздуха 22 осуществляется от утилизационной стирлинг-электрической установки 13, работающей за счет теплоты уходящих из каталитического нейтрализатора горячих отработавших газов, по электрическому проводу 17. Не использованная электрическими нагревателями 11, 12 и нагнетателем воздуха 22 электроэнергия может быть использована бортовыми потребителям транспортного средства. Неизменная частота вращения коленчатого вала двигателя Стирлинга и ротора генератора утилизационной стирлинг-электрической установки 13 обеспечивается стабилизацией температуры процесса передачи теплоты от отработавших газов к нагревателю 14 двигателя Стирлинга с помощью промежуточного теплоносителя - теплоаккумулирующего вещества 16, находящегося в состоянии фазового перехода в рубашке 15.
По сравнению с прототипом в предлагаемом каталитическом нейтрализаторе с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов повышается эффективность восстановительных каталитических процессов в связи с обеспечением оптимальной температуры в восстановительной зоне протекания химических реакций (концентрация оксидов азота по расчетам снижается на 12,3%), а также стабилизируется тепловой поток, передаваемый от отработавших газов к рабочему телу утилизационного двигателя Стирлинга, что обеспечивает неизменную частоту вращения его коленчатого вала и ротора электрогенератора независимо от режима работы двигателя внутреннего сгорания.
Claims (1)
- Каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов, состоящий из корпуса с теплоизоляционным материалом, входного и выходного патрубков, пористых фильтрационного, окислительного и восстановительного элементов, размещенных в фильтрационной, окислительной и восстановительной зонах, с двумя электрическими нагревательными элементами, двумя датчиками температуры, устройством регулирования температуры и содержащий утилизационную стирлинг-электрическую установку, отличающийся тем, что он оборудован нагнетателем воздуха, а нагреватель утилизационной стирлинг-электрической установки размещен в рубашке, заполненной теплоаккумулирующим веществом, находящимся в состоянии фазового перехода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010146503/28U RU103850U1 (ru) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010146503/28U RU103850U1 (ru) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU103850U1 true RU103850U1 (ru) | 2011-04-27 |
Family
ID=44731890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010146503/28U RU103850U1 (ru) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU103850U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750873C1 (ru) * | 2020-01-13 | 2021-07-05 | Эбершпехер Клаймит Контрол Системз ГмбХ | Автомобильный отопительный прибор |
-
2010
- 2010-11-15 RU RU2010146503/28U patent/RU103850U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750873C1 (ru) * | 2020-01-13 | 2021-07-05 | Эбершпехер Клаймит Контрол Системз ГмбХ | Автомобильный отопительный прибор |
US11752834B2 (en) | 2020-01-13 | 2023-09-12 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH | Vehicle heater |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8650860B2 (en) | Catalyst temperature control system for a hybrid engine | |
US9021793B2 (en) | Method for converting constituent gases in an internal combustion engine exhaust gas mixture and a vehicle incorporating the same | |
WO2008007809A3 (en) | Power source system of internal combustion engine | |
JP2009528474A (ja) | 排気ガス後処理系及び排気ガス清浄化方法 | |
CN106437949B (zh) | 一种适用于大功率车辆的伴随式尾气净化装置 | |
WO2015086905A1 (en) | Engine exhaust gas control system | |
US20170159526A1 (en) | Apparatus and method for producing ammonia for exhaust gas aftertreatment | |
CN106555640B (zh) | 内燃机尾气净化后处理系统的先导加热装置与方法 | |
JP5141824B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
RU103850U1 (ru) | Каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов | |
CN110617127B (zh) | 针对柴油机热管理系统的doc快速起燃加热装置及方法 | |
CN108060957B (zh) | 排气后处理装置转换效率优化 | |
US10371037B2 (en) | Internal combustion engine with exhaust-gas aftertreatment system and method for operating an internal combustion engine of said type | |
CN210637139U (zh) | 一种柴油发动机尾气颗粒捕集器的再生净化装置 | |
US8567180B2 (en) | Reformer unit | |
CN109339910B (zh) | 恒定状态控制系统、后处理系统及控制方法 | |
RU95359U1 (ru) | Каталитический нейтрализатор с регулируемой температурой каталитических процессов и утилизацией теплоты отработавших газов | |
CA3141287A1 (en) | A modularized catalytic converter and a method of enhancing the efficiency of a catalytic converter | |
JP2015017515A (ja) | 排気浄化装置の制御システム | |
RU91109U1 (ru) | Каталитический нейтрализатор | |
JP2008202511A (ja) | ディーゼルエンジン用排気ガス浄化装置 | |
KR20120008896A (ko) | 소음기 일체형 열전 발전 시스템 | |
RU2730756C1 (ru) | Устройство каталитической очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания | |
US20090071134A1 (en) | Diesel particulate filter including a heat exchanger | |
JP7443806B2 (ja) | 排気浄化装置および車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20111116 |