RU174571U1 - Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания - Google Patents
Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU174571U1 RU174571U1 RU2017109710U RU2017109710U RU174571U1 RU 174571 U1 RU174571 U1 RU 174571U1 RU 2017109710 U RU2017109710 U RU 2017109710U RU 2017109710 U RU2017109710 U RU 2017109710U RU 174571 U1 RU174571 U1 RU 174571U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- internal combustion
- exhaust gases
- inlet
- air supply
- exhaust
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к средствам очистки, обезвреживания и обработки выхлопных газов в выхлопных устройствах или глушителях транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания.Технический результат заключается в повышении эффективности очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.Устройство содержит корпус, внутри которого установлены фильтрующие блоки, в одном из которых в качестве каталитического элемента использована медь. Корпус выполнен с входным отверстием, с выходным отверстием и с расположенным со стороны входного отверстия патрубком для принудительной подачи воздуха. Устройство отличается тем, что в корпусе последовательно друг за другом и с промежутком между собой установлены три фильтрующих блока, первый из которых представляет собой кассету, выполненную из медных сеток и установленную вблизи патрубка для принудительной подачи воздуха, второй фильтрующий блок представляет собой кассету, выполненную из сеток, покрытых оксидом ванадия, а третий фильтрующий блок выполнен из синтетического термостойкого материала, заполнен гранулированным гидроксидом кальция и разделен внутри себя на секции.
Description
Полезная модель относится к средствам очистки, обезвреживания и обработки выхлопных газов в выхлопных устройствах или глушителях транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания.
На сегодняшний день основным средством передвижения является автомобиль. Но одновременно он загрязняет окружающую среду выхлопными (отработавшими) газами. Выхлопные газы - это неоднородная смесь различных газообразных веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами, состоящая из продуктов полного и неполного сгорания топлива, избыточного воздуха, аэрозолей и различных микропримесей. Основными токсичными компонентами выхлопных газов двигателей являются оксиды углерода, азота и углеводорода.
Наиболее вредные и токсичные для человека газы - оксиды азота, а так же смог. Оксиды азота раздражающе воздействуют на слизистые оболочки глаз, носа, разрушают легкие человека, так как при движении по дыхательному тракту они взаимодействуют с влагой верхних дыхательных путей, образуя азотную и азотистую кислоты. Смог - ядовитый туман, загрязненный вредными веществами от промышленных предприятий и теплопроизводящих установок, а также выхлопными газами от автотранспорта. Смог вызывает раздражение слизистых оболочек, особенно глаз, может вызывать головную боль, отеки, кровоизлияния, осложнения заболеваний дыхательных путей.
Известно достаточно много способов и устройств для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания автомобилей. Например, устройство для очистки воздуха над дорожным покрытием от выхлопных газов ((патент RU № 2074922 С1, МПК Е01Н 15/00, 20.05.1991). Для очистки воздуха от выхлопных газов, выделяемых автотранспортом, выработки электроэнергии, а также подогрева дорожного полотна под полотном дороги выполняется прямоугольное углубление, а посередине дороги над перекрытием выполняется канал с окнами для затягивания воздуха. Этот канал соединен с высокими трубами, где смонтированы генераторы для выработки электроэнергии и устройство для очистки воздуха. Способ слишком сложный и затратный в реализации.
Известен циклон для очистки воздуха (патент RU № 2175577 С2, МПК В04С 5/12, 10.11.2001). Циклон содержит корпус, входной и выходной патрубки, выхлопную трубу. Выхлопная труба выполнена в виде диффузора, образующего с конусной частью корпуса кольцевой канал. Диффузор выполнен с центральным углом расширения 5-8° и степенью расширения 1,5-2,0, а отношение ширины кольцевого канала к ширине входного патрубка составляет 1,0-1,2. Установочная длина выхлопной трубы внутри корпуса циклона относится к диаметру циклона как 1,15-1,25. Корпус циклона выполнен в цилиндроконической-цилиндрической форме. Входной патрубок установлен на верхней цилиндрической части корпуса циклона под углом 58-62° к оси корпуса, отношение площади поперечного сечения входного патрубка к площади входного отверстия выхлопной трубы составляет 1,0-1,2. Ширина входного патрубка в 2,4-2,6 раза меньше его высоты и в 4,0-4,5 раза меньше диаметра корпуса циклона. Вход во входной патрубок выполнен в виде косого сечения с углом 15-18° к оси корпуса, а длина входного патрубка посередине наружной стенки его к диаметру корпуса находится в соотношении 0,7-0,9 [10]. Очень громоздкое устройство, которое очень сложно реализовать, кроме того, его не везде можно установить.
Известен фильтр для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания (патент RU№ 2059841 C1, МПК F01N 3/02, 24.08.1993). Фильтр содержит фильтрующий пакет, выполненный из зигзагообразно сложенной сетки, между складками которой размещены гофрированные пластины, образующие на торцах фильтра соответственно входные и выходные промежутки. При течении газ попадает во входные промежутки, и сажевые частицы осаждаются на нижней и верхней поверхностях гофрированных пластин. Газ перетекает через открытые ячейки сетчатых слоев в соседние выходные промежутки, где оставшаяся часть сажевых частиц также осаждается на нижней и верхней поверхностях гофрированных пластин. На холодных режимах работы фильтр работает как сажесборник с большой внутренней поверхностью фильтрующего пакета. На горячих режимах накопившаяся сажа каталитически окисляется за счет каталитически активного слоя, нанесенного на обе поверхности гофрированных входных и выходных пластин, а каталитическая обработка токсичных газообразных компонентов осуществляется на каталитически активном слое, нанесенным на поверхностях сетчатых слоев пакета. Для разогрева катализатора в складках сетчатых слоев зигзагообразно размещается электронагреватель, периодически включающийся от аккумулятора или генератора тока на холодных режимах. Для выравнивания расхода газа через фильтрующий пакет и для минимизации перепада давления через фильтр гофрированные пластины могут размещаться взаимно поперечно, иметь различную высоту и шаг между гофрами, выполняться из металлически плотных, сетчатых и волоконных спеченных материалов. Это изобретение несъемное и неудобное в использовании.
Известно устройство для очистки выхлопных газов (патент RU№ 123463 U1, МПК F01N 3/02, 27.12.2012), содержащее электронную схему, выхлопной трубопровод для сбора и выброса газа, а также установленный и закрепленный на выхлопном трубопроводе корпус, отличающееся тем, что электронная схема выполнена в виде единого блока преобразователя энергии, включающего электродвигатель, реле-распределитель, коммутатор и индукционную катушку, при этом блок преобразователя энергии посредством проводов соединен с реактором, включающим разрядники с искровыми промежутками, установленные и закрепленные на поверхности корпуса реактора по спирали относительно центральной оси корпуса реактора и по винтовой линии относительно поверхности корпуса реактора с шагом D/2, где D - диаметр корпуса, при этом угол наклона разрядников к центральной оси реактора α равен 22-90°, причем напротив каждого искрового промежутка первого со стороны направляющего аппарата ряда разрядников находится одно из отверстий направляющего аппарата, выполненного в виде круглой пластины с отверстиями и установленного внутри корпуса реактора перед разрядниками, при этом после разрядников внутри корпуса реактора по винтовой линии размещены ребра ловушки, а с внешней стороны корпуса установлен бункер для сбора угольной пыли. Устройство имеет достаточно сложную конструкцию и нетехнологично.
Известно выбранное в качестве прототипа устройство для очистки отработавших газов (патент RU № 2306440 С1, МПК F01N 3/00, B01D 53/94, 20.09.2007). Устройство содержит (в базовом варианте) основной корпус с входным патрубком и с выходным отверстием. Основной корпус имеет усеченную конусообразную часть, меньшее основание которого ориентировано в сторону входного патрубка. В основном корпусе расположен каталитический элемент, образуя зону нейтрализации вредных примесей, при этом основной корпус соединен с патрубком системы принудительной подачи воздуха. Основной корпус снабжен, по меньшей мере, одним дополнительным корпусом, который размещен в зоне нейтрализации отработанных газов основного корпуса. Наличие дополнительного корпуса и его выполнение с торцевыми стенками и перегородками, которые расположены перпендикулярно оси основного корпуса и последовательно на расстоянии друг от друга, позволяют образовать, по меньшей мере, два блока. Наличие двух блоков обеспечивает возможность размещения в устройстве двух различных катализаторов и осуществления двух стадий нейтрализации вредных примесей отработавших газов (ОГ). При этом, по меньшей мере, в одном блоке установлен, по меньшей мере, один каталитический элемент, который выполнен в виде ионно-обменного катализатора, в качестве которого использован цеолит. В другом блоке в качестве каталитического элемента использованы медь и ферромагнетик. В качестве данного каталитического элемента выступает медная сетка, из которой выполнен дополнительный корпус, его торцевые стороны и перегородки. Наличие дополнительного корпуса и его размещение в зоне нейтрализации ОГ основного корпуса позволяют проводить нейтрализацию вредных примесей ОГ практически непрерывно по мере прохождения потока ОГ через зону нейтрализации основного корпуса. Процесс нейтрализации осуществляют с момента подачи смешанных потоков ОГ и воздуха на торцевую сторону дополнительного корпуса, далее - по ходу прохождения смешанных потоков через дополнительный корпус в зоне принудительного смешения и до момента прохождения названных потоков через второй катализатор. В этом же блоке установлены, по меньшей мере, два магнита, при этом каждый магнит выполнен в виде кольца. Один магнит установлен параллельно другому магниту, но перпендикулярно оси дополнительного корпуса, причем поверхности магнитов, обращенные друг к другу, имеют одноименные полюса. По меньшей мере, один дополнительный корпус с торцевыми стенками и расположенными в нем перегородками выполнены из металлической сетки. Конструкция устройства позволяет несколько повысить эффективность очистки ОГ от вредных примесей за счет усложнения его конструкции, что не всегда оправдано с технологической и экономической точек зрения.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении эффективности очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.
Технический результат достигается тем, что устройство содержит корпус, внутри которого установлены фильтрующие блоки, в одном из которых в качестве каталитического элемента использована медь. Корпус выполнен с входным отверстием, с выходным отверстием и с расположенным со стороны входного отверстия патрубком для принудительной подачи воздуха, Устройство отличается тем, что в корпусе последовательно друг за другом и с промежутком между собой установлены три фильтрующих блока, первый из которых представляет собой кассету, выполненную из медных сеток и установленную вблизи патрубка для принудительной подачи воздуха, второй фильтрующий блок представляет собой кассету, выполненную из сеток, покрытых оксидом ванадия, а третий фильтрующий блок выполнен из синтетического термостойкого материала, заполнен гранулированным гидроксидом кальция и разделен внутри себя на секции.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлено устройство, где 1 - входное отверстие; 2 - выходное отверстие; 3 - патрубок для принудительной подачи воздуха; 4 - первый фильтрующий блок, выполненный из медных сеток; 5 - второй фильтрующий блок, выполненный из сеток, покрытых ванадием; 6 - третий фильтрующий блок, выполненный из секций с гранулированным гидроксидом кальция.
На фиг. 2 стрелкой показано предполагаемое место установки устройства в выхлопной системе автомобиля.
В каждом фильтрующем блоке устройства происходит очищение отработавших газов от определенных вредных веществ. Конструктивно первый фильтрующий блок 4 представляет собой кассету, состоящую из нескольких медных сеток. Второй фильтрующий блок 5 представляет собой кассету из сеток, покрытых оксидом ванадия. Третий фильтрующий блок 6 выполнен из синтетического термостойкого материала, заполнен гранулированным гидроксидом кальция и разделен внутри себя на секции.
Устройство работает следующим образом.
В первом фильтрующем блоке осуществляются реакции:
1) 2Cu+2NO=2CuO+N2 - восстановление азота из оксида азота (II).
2) CO+CuO=Cu+CO2 - окисление угарного газа до углекислого газа.
3) 2NO+O2=2NO2 - частичное окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV).
Во втором фильтрующем блоке происходит доокисление СО и NO, а также окисление углеводородов, в том числе и бензопирена до CO2 и H2O. Степень преобразования углеводородов и оксидов увеличивается с увеличение притока воздуха при температуре 400-800°С.
В третьем фильтрующем блоке происходит поглощение гидроксидом кальция солеобразующих оксидов:
1) CO2+Са(ОН)2=СаСО3+H2O
2) SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O
3) 2NO2+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O.
Таким образом, в результате описанных химических реакций в процессе прохождения отработавших газов через три последовательно установленных в корпусе устройства фильтрующих блока, из них с большей эффективностью удаляются основные вредные вещества, чем и обеспечивается достижение технического результата.
Устройство может быть выполнено в виде сменного картриджа, который устанавливается в выхлопную систему автомобиля. Место установки устройства определяется в зависимости от конструкции выхлопной системы автомобиля.
Подача воздуха в устройство осуществляется либо с помощью дополнительной помпы со шкивом, либо электрической помпы, либо от существующих на автомобилях компрессоров или любым другим способом. Устройство имеет простую конструкцию, легко осуществимо технологически и просто в эксплуатации.
Claims (1)
- Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с установленными внутри корпуса фильтрующими блоками, в одном из которых в качестве каталитического элемента использована медь, и выполненный с входным отверстием, с выходным отверстием и с расположенным со стороны входного отверстия патрубком для принудительной подачи воздуха, отличающееся тем, что в корпусе последовательно друг за другом и с промежутком между собой установлены три фильтрующих блока, первый из которых представляет собой кассету, выполненную из медных сеток и установленную вблизи патрубка для принудительной подачи воздуха, второй фильтрующий блок представляет собой кассету, выполненную из сеток, покрытых оксидом ванадия, а третий фильтрующий блок выполнен из синтетического термостойкого материала, заполнен гранулированным гидроксидом кальция и разделен внутри себя на секции.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109710U RU174571U1 (ru) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109710U RU174571U1 (ru) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU174571U1 true RU174571U1 (ru) | 2017-10-20 |
Family
ID=60120567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017109710U RU174571U1 (ru) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU174571U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU180421U1 (ru) * | 2017-11-29 | 2018-06-13 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Каталитический нейтрализатор с подачей воздуха |
| RU2705354C1 (ru) * | 2019-01-14 | 2019-11-06 | Кирилл Николаевич Войнов | Способ улавливания и очистки выхлопных газов |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2306440C1 (ru) * | 2006-07-31 | 2007-09-20 | Александр Григорьевич Дворянчиков | Способ очистки отработавших газов и устройство для его осуществления |
| DE102008038721A1 (de) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters |
| WO2011023332A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust-gas aftertreatment system with catalytically active wall-flow filter with storage function upstream of catalytic converter with identical storage function |
| RU2482295C2 (ru) * | 2009-01-22 | 2013-05-20 | Ман Трак Унд Бас Аг | Устройство и способ регенерации фильтра твердых частиц, расположенного в линии отработанного газа двигателя внутреннего сгорания |
| RU2597090C2 (ru) * | 2011-05-31 | 2016-09-10 | Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани | Каталитический фильтр с двойной функцией |
-
2017
- 2017-03-23 RU RU2017109710U patent/RU174571U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2306440C1 (ru) * | 2006-07-31 | 2007-09-20 | Александр Григорьевич Дворянчиков | Способ очистки отработавших газов и устройство для его осуществления |
| DE102008038721A1 (de) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters |
| RU2482295C2 (ru) * | 2009-01-22 | 2013-05-20 | Ман Трак Унд Бас Аг | Устройство и способ регенерации фильтра твердых частиц, расположенного в линии отработанного газа двигателя внутреннего сгорания |
| WO2011023332A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust-gas aftertreatment system with catalytically active wall-flow filter with storage function upstream of catalytic converter with identical storage function |
| RU2597090C2 (ru) * | 2011-05-31 | 2016-09-10 | Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани | Каталитический фильтр с двойной функцией |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU180421U1 (ru) * | 2017-11-29 | 2018-06-13 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Каталитический нейтрализатор с подачей воздуха |
| RU2705354C1 (ru) * | 2019-01-14 | 2019-11-06 | Кирилл Николаевич Войнов | Способ улавливания и очистки выхлопных газов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7582145B2 (en) | Space efficient hybrid collector | |
| US7614215B2 (en) | Exhaust treatment packaging apparatus, system, and method | |
| EP0789135B1 (en) | Exhaust gas purifier | |
| RU2518706C2 (ru) | Устройство и способ очистки потока отработавших газов, образующихся при работе двигателя внутреннего сгорания, от твердых частиц путем их отделения | |
| US20030233824A1 (en) | Apparatus for removing soot and NOx in exhaust gas from diesel engines | |
| RU174571U1 (ru) | Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания | |
| US5424044A (en) | Integrated SCR electrostatic precipitator | |
| GB2549035A (en) | Vehicle exhaust gas treatment apparatus | |
| US8899020B2 (en) | Apparatus and method for assisting selective catalytic reduction | |
| US6919049B1 (en) | System for neutralizing polluting gases by pyrolysis | |
| Kuwahara et al. | Pilot-scale combined reduction of accumulated particulate matter and NO x using nonthermal plasma for marine diesel engine | |
| KR20050062530A (ko) | 린번 ｉｃ 엔진용 배기 시스템 | |
| RU2544910C2 (ru) | Способ и аппарат для очистки выхлопного газа двигателя внутреннего сгорания | |
| JP2004511712A (ja) | ガスフローの触媒処理装置 | |
| EP0366750A1 (de) | Reinigungsanlage für abgase | |
| CN211623524U (zh) | 一种汽车尾气治理装置 | |
| KR102136530B1 (ko) | 매연정화장치 | |
| RU200258U1 (ru) | Комбинированный сажевый фильтр для дизельных двигателей внутреннего сгорания | |
| KR100864600B1 (ko) | 오존을 이용한 내연기관의 매연 저감장치 | |
| JPH04301130A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ | |
| JP2952766B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| CN219932292U (zh) | 一种防爆发动机用尾气净化器 | |
| KR102058132B1 (ko) | 내연기관의 배기가스 정화장치 | |
| EP3563925B1 (en) | Apparatus and method for removing nitrogen oxides and carbon monoxide from exhaust gas using catalytic purification of gas emissions | |
| KR102208899B1 (ko) | 양방향 회전용 스월유닛을 구비하는 환원제 믹싱장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200324 |