RU116903U1 - INSTALLATION OF COMPLEX PROCESSING OF EXHAUST GASES OF SHIPBOARD INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents

INSTALLATION OF COMPLEX PROCESSING OF EXHAUST GASES OF SHIPBOARD INTERNAL COMBUSTION ENGINES Download PDF

Info

Publication number
RU116903U1
RU116903U1 RU2010114778/06U RU2010114778U RU116903U1 RU 116903 U1 RU116903 U1 RU 116903U1 RU 2010114778/06 U RU2010114778/06 U RU 2010114778/06U RU 2010114778 U RU2010114778 U RU 2010114778U RU 116903 U1 RU116903 U1 RU 116903U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exhaust gases
internal combustion
installation
combustion engines
exhaust gas
Prior art date
Application number
RU2010114778/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Серафимович Курников
Юрий Петрович Пронин
Дмитрий Сергеевич Мизгирев
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волжская государственная академия водного транспорта" (ФГОУ ВПО ВГАВТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волжская государственная академия водного транспорта" (ФГОУ ВПО ВГАВТ) filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волжская государственная академия водного транспорта" (ФГОУ ВПО ВГАВТ)
Priority to RU2010114778/06U priority Critical patent/RU116903U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU116903U1 publication Critical patent/RU116903U1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Установка комплексной обработки отработавших газов судовых двигателей внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что содержит в своем составе шибер, охлаждающий теплообменник, фильтр забортной воды, озонаторный агрегат, подающий озон в циклонно-пенный аппарат, в котором осуществляется контакт отработавших газов со вспененной озонированной водой для образования искусственной газовой смеси, очищенной и насыщенной кислородом, предназначенной для перепуска во впускной коллектор двигателя. An installation for complex processing of exhaust gases from marine internal combustion engines, characterized in that it contains a gate, a cooling heat exchanger, a seawater filter, an ozonator unit that supplies ozone to a cyclone-foam apparatus, in which the exhaust gases are contacted with foamed ozonized water to form an artificial gas mixture, purified and saturated with oxygen, intended for bypassing into the engine intake manifold.

Description

Полезная модель относится к энергетическому машиностроению. Преимущественная область использования - снижение токсичности отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и улучшение их экономических показателей.The utility model relates to power engineering. The primary area of use is to reduce the toxicity of exhaust gases (OG) of internal combustion engines (ICE) and improve their economic indicators.

Известен способ (патент на изобретение №2262615 С2) «Способ комплексного повышения экологической безопасности и улучшения экономических показателей энергетических установок» [1].The known method (patent for the invention No. 2262615 C2) "Method of comprehensively improving environmental safety and improving the economic performance of power plants" [1].

Его недостатком является отсутствие обработки исходной воды перед циклонно-пенным аппаратом (ЦПА), а также не предусмотрено использование отработанной воды из ЦПА, имеющей повышенную кислотность (рН до 12), для очистки стоков в цистерне исходных сточных вод (СВ).Its disadvantage is the lack of treatment of the source water in front of the cyclone-foam apparatus (CPA), and it is also not provided for the use of wastewater from the CPA, which has a high acidity (pH up to 12), for the treatment of wastewater in the tank of source waste water (CB).

Известен способ (патент на изобретение №2027870) «Способ снижения токсичности отработавших газов энергетический установки и устройство для его осуществления» [2].The known method (patent for the invention No. 2027870) "A method of reducing the toxicity of exhaust gases from a power plant and a device for its implementation" [2].

Его недостатком является содействие активизации процессов электрохимической коррозии на деталях и узлах энергетических установок (ЭУ) из-за повышенного содержания в рециркулируемой части ОГ сернистых соединений SOХ Эти соединения, взаимодействуя с водяными парами, также образующимися в процессе сгорания топлива, образуют сернистую (H2SO3) кислоту. Кроме того, применение данного способа не способствует снижению тепловой напряженности деталей цилиндро-поршневой группы, уменьшению нагарообразования и возможности форсировки ЭУ, приводит к абразивному износу деталей ЭУ частицами, содержащимися в рециркулируемой части ОГ, и увеличению дымности ОГ до 10%.Its disadvantage is the promotion of activation of electrochemical corrosion processes on parts and components of power plants (EU) due to the increased content of sulfur compounds SO X in the recirculated part of the exhaust gas . These compounds, interacting with water vapor, also formed during the combustion of the fuel, form sulfur dioxide (H 2 SO 3 ) acid. In addition, the application of this method does not help to reduce the thermal tension of the parts of the cylinder-piston group, to reduce carbon formation and the possibility of forcing EU, leads to abrasive wear of the EU components by the particles contained in the recirculated part of the exhaust gas, and increase the smoke of the exhaust gas up to 10%.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков, повышение за счет этого экологической безопасности ДВС, увеличение их ресурса и улучшение экономических характеристик.The objective of the utility model is to eliminate these shortcomings, increase due to this the environmental safety of ICEs, increase their resource and improve economic characteristics.

Технический результат полезной модели состоит в разработке способа увеличения процента рециркуляции ОГ, подготовки искусственной газовой смеси (ИГС), насыщение ее кислородом (O2) и парами воды (Н2О), утилизации теплоты ОГ, повысив тем самым экологическую безопасность и экономические показатели ДВС.The technical result of the utility model consists in developing a method for increasing the percentage of exhaust gas recirculation, preparing an artificial gas mixture (IHS), saturating it with oxygen (O 2 ) and water vapor (H 2 O), utilizing the heat of the exhaust gas, thereby increasing the environmental safety and economic performance of ICE .

Устройство для повышения экологической безопасности и улучшения экономических показателей ДВС включает мокрую очистку ОГ в ЦПА озонированной водой, получение из ОГ ИГС в ЦПА путем насыщения О2 за счет разложения озона О3⇒О+O2, рециргуляция ИГС с регулированием их расхода и влагосодержания, утилизации теплоты ОГ.A device for improving environmental safety and improving the economic performance of internal combustion engines includes the wet cleaning of exhaust gases in a central heating unit with ozonated water, obtaining from an exhaust gas generating system in a central heating unit by saturation of O 2 through decomposition of o 3 O ⇒ O + O 2 , recirculation of the natural gas group with regulation of their consumption and moisture content, heat recovery of exhaust gas.

Установка комплексной обработки ОГ судовых ДВС включает в себя:The installation of integrated exhaust gas treatment for marine ICE includes:

- ЦПА,- CPA,

- озонаторный агрегат,- ozonation unit,

- насос,- pump

- сетчатый фильтр,- strainer,

- теплообменник,- heat exchanger

- шибер.- gate.

Принципиальная схема установки комплексной обработки ОГ судовых ДВС представлена на схеме.The schematic diagram of the installation of the integrated exhaust gas treatment of marine ICEs is presented in the diagram.

Система работает следующим образом. Часть ОГ из ДВС поступает через регулирующий шибер в теплообменник, где охлаждается и подается в ЦПА, а отобранная теплота направляется на нужды теплоснабжения. Вода из-за борта забирается насосом через сетчатый фильтр и направляется в ЦПА. Озон, генерируемый в озонаторном агрегате подается в нижнюю часть водяной емкости ЦПА. В нем ОГ, проходя через пену, насыщенную озоном, очищаются от вредных примесей и, насыщаясь кислородом, преобразуются в ИГС, направляемую во впускной коллектор ДВС. в ЦПА вода сливается в цистерну СВ.The system operates as follows. Part of the exhaust gas from the internal combustion engine enters through the control gate into the heat exchanger, where it is cooled and supplied to the CPA, and the selected heat is sent to the needs of heat supply. Water from behind is taken by the pump through a strainer and sent to the CPA. Ozone generated in the ozonation unit is supplied to the lower part of the water tank of the CPA. In it, the exhaust gas, passing through a foam saturated with ozone, is cleaned of harmful impurities and, saturated with oxygen, is converted into an IHC, sent to the intake manifold of the internal combustion engine. In the CPA, water is discharged into the CB tank.

Число, назначение и работа функциональных единиц обеспечивают полное и комплексное решение поставленной задачи.The number, purpose and operation of functional units provide a complete and comprehensive solution to the task.

Оптимальное исполнение данной установки в виде блочного устройства на общей раме. Также возможен вариант исполнения отдельными модулями.The optimal performance of this installation in the form of a block device on a common frame. Also available as separate modules.

Подобная установка может быть использована для комплексной обработки ОГ судовых и стационарных ДВС различного назначения.A similar installation can be used for complex processing of exhaust gases of ship and stationary ICE for various purposes.

Предлагаемая полезная модель позволит обеспечить наиболее полную очистку ОГ, их насыщение кислородом, достижение высокой степени рециркуляции ОГ, за счет чего будут достигаться высокие технико-экономические и экологические показатели ДВС.The proposed utility model will allow for the most complete purification of exhaust gases, their saturation with oxygen, achievement of a high degree of exhaust gas recirculation, due to which high technical, economic and environmental performance of internal combustion engines will be achieved.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фигура 1 представляет собой принципиальную схему установки комплексной обработки ОГ судовых ДВС.Figure 1 is a schematic diagram of the installation of integrated processing of exhaust gas of marine ICEs.

Установка комплексной обработки отработавших газов судовых двигателей внутреннего сгорания включает в себя:An integrated exhaust gas treatment facility for marine internal combustion engines includes:

- ЦПА,- CPA,

- озонаторный агрегат,- ozonation unit,

- насос,- pump

- сетчатый фильтр,- strainer,

- теплообменник,- heat exchanger

- шибер.- gate.

Схема работает следующим образом. Часть ОГ из ДВС (поз.2) поступает через регулирующий шибер в теплообменник (поз.4), где охлаждается и подается в ЦПА (поз.5), а отобранная теплота направляется на нужды теплоснабжения. Вода из-за борта забирается насосом (поз.7) через сетчатый фильтр (поз.6) и направляется в ЦПА. Озон, генерируемый в озонаторном агрегате (поз.8), подается в нижнюю часть водяной емкости ЦПА (поз.5). В нем ОГ, проходя через пену, насыщенную озоном, очищаются от вредных примесей и, насыщаясь кислородом, преобразуются в ИГС, направляемую во впускной коллектор ДВС (поз.2). Отработанная в ЦПА вода сливается в цистерну СВ. Управление шибером, отбирающим ОГ, осуществляется электромагнитным клапаном (поз.3), управляемым датчиком температуры (поз.1).The scheme works as follows. Part of the exhaust gas from the internal combustion engine (pos. 2) enters through the control gate into the heat exchanger (pos. 4), where it is cooled and supplied to the CPA (pos. 5), and the selected heat is directed to the needs of heat supply. Water from the side is taken by the pump (pos. 7) through the strainer (pos. 6) and sent to the CPA. Ozone generated in the ozonation unit (pos. 8) is supplied to the lower part of the CPA water tank (pos. 5). In it, the exhaust gas, passing through a foam saturated with ozone, is cleaned of harmful impurities and, saturated with oxygen, is converted into an IHC, sent to the intake manifold of the internal combustion engine (item 2). Waste water from the CPA is discharged into the CB tank. The gate that selects the exhaust gas is controlled by an electromagnetic valve (pos. 3) controlled by a temperature sensor (pos. 1).

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL

Результат достигается тем, что ОГ ДВС проходят очистку в соответствии с принципиальной схемой установки комплексной обработки ОГ судовых ДВС, представленной на фигуре 1, следующим образом.The result is achieved by the fact that the exhaust gases of the internal combustion engines are cleaned in accordance with the schematic diagram of the installation of the integrated processing of exhaust gases of marine internal combustion engines, shown in figure 1, as follows.

По достижении ДВС (поз.2) рабочей температуры срабатывает датчик температуры (поз.1) и подает сигнал электромагнитному клапану (поз.3), который открывает шибер. Шибер отбирает необходимое количество ОГ из выхлопного коллектора ДВС и подает их на теплообменник (поз.4), утилизирующий часть тепла газов и отводит его на использование в теплоснабжении судна. Озон, генерируемый в озонаторном агрегате высокой производительности (поз.8), подается в нижнюю часть водяной емкости ЦПА. В ЦПА (поз.5) охлажденные до 80°С ОГ очищаются от СО2 на 40%, S на 50%, СО на 45%, N на 35%, сажи до 100% и насыщаются кислородом за счет разложения озона О3⇒О+О2. На подпитку ЦПА подводится фильтрованная в сетчатом фильтре (поз.6) насосом (поз.7) забортная вода. Отработанная вода с повышенной кислотностью (рН до 12) поступает в цистерну исходных СВ, а очищенные ОГ возвращаются во впускной коллектор ДВС (поз.2) в виде ИГС. Остаточный озон диссоциирует в трубопроводе, тем самым увеличивает содержание кислорода в ИГС. Уменьшение вредных веществ в ОГ и частичное восстановление количества О2 позволяет увеличить процент рециркуляции (до 30%). Кроме этого, ИГС на выходе из ЦПА имеет влажность (95-100%), что поможет существенно снизить содержание воды в водо-топливной эмульсии, а возможно и совсем отказаться от ее применения.When the internal combustion engine (pos. 2) reaches the operating temperature, the temperature sensor (pos. 1) is activated and sends a signal to the electromagnetic valve (pos. 3), which opens the gate. The gate takes the necessary amount of exhaust gas from the exhaust manifold of the internal combustion engine and feeds them to the heat exchanger (item 4), which utilizes part of the heat of the gases and diverts it for use in the heat supply of the vessel. Ozone generated in a high-performance ozonation unit (item 8) is fed to the lower part of the CPA water tank. In CPA (item 5), exhaust gases cooled to 80 ° С are purified from СО 2 by 40%, S by 50%, СО by 45%, N by 35%, soot up to 100% and are saturated with oxygen due to decomposition of ozone O 3 ⇒ O + O 2 . Outboard water filtered in the strainer (pos. 6) by a pump (pos. 7) is supplied to the CPA recharge. Wastewater with high acidity (pH up to 12) enters the tank of the initial ST, and the cleaned exhaust gases are returned to the intake manifold of the internal combustion engine (item 2) in the form of an IHC. Residual ozone dissociates in the pipeline, thereby increasing the oxygen content in the IHC. Reducing harmful substances in the exhaust gas and partially recovering the amount of O 2 allows increasing the percentage of recirculation (up to 30%). In addition, the IHC at the outlet of the CPA has a humidity (95-100%), which will help to significantly reduce the water content in the water-fuel emulsion, and it is possible to completely abandon its use.

Таким образом, число, назначение и работа функциональных элементов системы обеспечивают полное и комплексное решение поставленной задачи.Thus, the number, purpose and operation of the functional elements of the system provide a complete and comprehensive solution to the task.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКBIBLIOGRAPHIC LIST

1. Патент Российской Федерации RU 2262615 С2 Способ комплексного повышения экологической безопасности и улучшения экономических показателей энергетических установок.1. Patent of the Russian Federation RU 2262615 C2 A way to comprehensively improve environmental safety and improve the economic performance of power plants.

2. Патент Российской Федерации RU 2027870 С1 Способ снижения токсичности отработавших газов энергетический установки и устройство для его осуществления.2. Patent of the Russian Federation RU 2027870 C1 Method for reducing the toxicity of exhaust gases from a power plant and a device for its implementation.

Claims (1)

Установка комплексной обработки отработавших газов судовых двигателей внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что содержит в своем составе шибер, охлаждающий теплообменник, фильтр забортной воды, озонаторный агрегат, подающий озон в циклонно-пенный аппарат, в котором осуществляется контакт отработавших газов со вспененной озонированной водой для образования искусственной газовой смеси, очищенной и насыщенной кислородом, предназначенной для перепуска во впускной коллектор двигателя.
Figure 00000001
Installation for the integrated treatment of exhaust gases of marine internal combustion engines, characterized in that it comprises a gate, a cooling heat exchanger, an overboard water filter, an ozonizer unit that supplies ozone to a cyclone-foam apparatus, in which the exhaust gases come into contact with foamed ozonized water to form artificial gas mixture, purified and saturated with oxygen, intended for bypass into the intake manifold of the engine.
Figure 00000001
RU2010114778/06U 2010-04-13 2010-04-13 INSTALLATION OF COMPLEX PROCESSING OF EXHAUST GASES OF SHIPBOARD INTERNAL COMBUSTION ENGINES RU116903U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114778/06U RU116903U1 (en) 2010-04-13 2010-04-13 INSTALLATION OF COMPLEX PROCESSING OF EXHAUST GASES OF SHIPBOARD INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114778/06U RU116903U1 (en) 2010-04-13 2010-04-13 INSTALLATION OF COMPLEX PROCESSING OF EXHAUST GASES OF SHIPBOARD INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU116903U1 true RU116903U1 (en) 2012-06-10

Family

ID=46680288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010114778/06U RU116903U1 (en) 2010-04-13 2010-04-13 INSTALLATION OF COMPLEX PROCESSING OF EXHAUST GASES OF SHIPBOARD INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU116903U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536749C2 (en) * 2013-04-15 2014-12-27 ФГБОУ ВПО "Госудаственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Integrated device to clean exhaust gases of marine engine
RU2608094C1 (en) * 2015-08-18 2017-01-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Marine engine exhaust gases cleaning dynamic device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536749C2 (en) * 2013-04-15 2014-12-27 ФГБОУ ВПО "Госудаственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Integrated device to clean exhaust gases of marine engine
RU2608094C1 (en) * 2015-08-18 2017-01-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Marine engine exhaust gases cleaning dynamic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI118576B (en) A method and arrangement for purifying exhaust gas from a watercraft internal combustion engine
JPH08511074A (en) Large supercharged diesel engine
RU2013128773A (en) METHOD FOR POWER SUPPLY OF AN ENGINE WITH COMPRESSION Ignition and FUEL FOR IT
CN103925125B (en) A kind of internal combustion engine nitrogen oxide emission control system and control method thereof
CN104443897A (en) Comprehensive treatment device and method for crude oil tank emergent gas and ship tail gas recycle
KR101249655B1 (en) Large two-stroke diesel engine with exhaust gas scrubber
GB2540798A (en) Method of recaiming and utilizing water and carbon dioxide from the exhaust system of an internal combustion engine to achieve a near zero greenhouse gas
PT94109B (en) PROCESS AND BODY MADE OF A SOLID MATERIAL FOR THE PURIFICATION OF SUCH FLUIDS AS WATER, AQUEOUS FLUIDS AND LIQUID FUELS
CN102933504A (en) Emissions control system and method
RU116903U1 (en) INSTALLATION OF COMPLEX PROCESSING OF EXHAUST GASES OF SHIPBOARD INTERNAL COMBUSTION ENGINES
KR100896337B1 (en) Method and apparatus for multiple ozone treatment in a ship
CN105498490A (en) Seawater electrolysis and ultraviolet radiation integrated marine exhaust multi-pollutants comprehensive treatment method and device thereof
RU138869U1 (en) BOILER INSTALLATION
CA2209736A1 (en) Biogas-driven generator set
CN103233829A (en) Pollution treatment method and related device for finally discharged gas including automobile exhaust and the like
CN201834183U (en) Mechanical alga removal device
CN104121072B (en) Waste gas pollutant combined removal device for two-stroke diesel engine
RU151927U1 (en) DIESEL INSTALLATION
US8459214B2 (en) Method and apparatus for efficient generation of Hydrogen II
RU199370U1 (en) Boiler unit
JP3223498U (en) Purification system
TWI473671B (en) A waste disposal methods of the renewable energy
RU93890U1 (en) DEVICE FOR PREPARING FUEL MIXTURE
RU92622U1 (en) FUEL PREPARATION INSTALLATION FOR DIESELS
JP2537423B2 (en) Solid material bodies for the purification of fluids such as water, aqueous liquids and liquid fuels

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120414