RU1774038C

RU1774038C - Converter of exhaust gases of internal combustion engine

Info

Publication number: RU1774038C
Application number: SU904858680A
Authority: RU
Inventors: Виктор Артемович Погрибный
Original assignee: Джезказганский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Цветной Металлургии "Джезказганнипицветмет"
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1992-11-07

Abstract

Использование: выхлопные системы двигател внутреннего сгорани . Сущность изобретени : в нейтрализаторе отработавших газов, содержащем рабочую емкость с нейтрализующей жидкостью, имеющую вертикально и концентрично установленные входной патрубок с перфорацией в ниж- ней части, и выходной патрубок с образованием между ними кольцевой полости , ограниченной сверху сепаратором и сообщенную через U-образный трубопровод, подключенный своим выходом к рубашке охлаждени , с подпиточным баком, он дополнительно содержит входную трубу, конИзобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в выхлопных системах двигател внутреннего сгорани , снабженных устройством дл очистки отработавших газов. Известен жидкостный нейтрализатор отработавших газов двигател внутреннего сгорани , содержащий корпус, частично заполненный нейтрализующим раствором, подвод щий и отвод щий трубопроводы, центрично размещенную во входном патрубке с образованием между ними дополнительной кольцевой полости, один конец входной трубы размещен внутри входного патрубка, а другой конец выполнен с перфорацией и изогнут с: возможностью его размещени вне входного патрубка, рубашка охлаждени выполнена охватывающей изогнутый конец и сообщена с подпиточным баком, с одной стороны, и с внутренней полостью дополнительной входной трубы через перфорацию - с другой, позвол ет обеспечить контакт свежей нейтрализующей жидкости с отработавшими газами непосредственно перед входом в нейтрализатор. При этом газ, испар жидкость , насыщаетс парами. Предварительное насыщение газа паром с последующим охлаждением его в рубашке охлаждени и дополнительной кольцевой полости, образованной входной трубой и входным патрубком , приводит к интенсивной конденсации пара на частицах сажи и они укрепл ютс , за счет чего повышаетс возможность их последующего улавливани и, как следствие, пошшаетс эффективность очистки. 1 ил. при этом подвод щий трубопровод снабжен участком охлаждени , выполненным в виде р да разветвленных каналов. Недостатком указанного устройства вл етс недостаточна эффективность очистки , обусловленна малым временем, контакта газа с жидкостью. Кроме того, в нем создаетс высокое гидравлическое сопротивление , что ведет к большой потере мощности двигател , нарушению процесса -ч XI 4 О СО 00 Usage: exhaust systems of an internal combustion engine. SUMMARY OF THE INVENTION: in an exhaust gas catalyst containing a working vessel with a neutralizing liquid, having vertically and concentrically mounted inlet pipe with perforation in the lower part, and an outlet pipe with the formation of an annular cavity between them, bounded by a separator on top and communicated through a U-shaped pipe connected with its outlet to the cooling jacket, with a make-up tank, it additionally contains an inlet pipe, the invention relates to mechanical engineering and can be used in exhaust systems of an internal combustion engine equipped with an exhaust gas purification device. Known is a liquid exhaust gas neutralizer of an internal combustion engine, comprising a housing partially filled with a neutralizing solution, supply and discharge pipelines centered in the inlet pipe with the formation of an additional annular cavity between them, one end of the inlet pipe is placed inside the inlet pipe, and the other end is made with perforation and bent with: the possibility of its placement outside the inlet pipe, the cooling jacket is made covering the curved end and communicated with water full-time tank, on the one hand, and with the internal cavity of the additional inlet pipe through perforation, on the other hand, makes it possible to ensure that the fresh neutralizing liquid is in contact with the exhaust gases immediately before entering the converter. In this case, gas, vapor liquid, is saturated with vapors. Pre-saturation of the gas with steam, followed by cooling it in a cooling jacket and an additional annular cavity formed by the inlet pipe and inlet pipe, leads to intense condensation of the vapor on the soot particles and they are strengthened, thereby increasing the possibility of their subsequent capture and, as a result, cleaning efficiency. 1 ill. wherein the supply pipe is provided with a cooling section made in the form of a series of branched channels. A disadvantage of this device is the insufficient cleaning efficiency due to the short time that the gas contacts the liquid. In addition, it creates high hydraulic resistance, which leads to a large loss of engine power, disruption of the process -h XI 4 О СО 00

Description

сгорани топлива и, как следствие, к повышению токсичных компонентов в выхлопе.burn fuel and, as a result, increase toxic components in the exhaust.

За прототип прин т нейтрализатор отработавших газов двигател внутреннего сгорани , содержащий рабочую емкость с нейтрализующей жидкостью, контактную колонну, образованную перфорированными входным и выходным патрубками, снабженными сепаратором, подпиточный бак с дренажной системой, соедин ющей его с рабочей емкостью, рубашку охлаждени на выходном патрубке, соединенную с подпи- точным баком через соединительный трубопровод , выполненный U-образной формы.The prototype is an exhaust gas neutralizer containing an operating container with a neutralizing liquid, a contact column formed by perforated inlet and outlet pipes equipped with a separator, a make-up tank with a drainage system connecting it to the working tank, a cooling jacket at the outlet pipe, connected to the make-up tank through a connecting pipe made in a U-shape.

Недостатком прототипа вл етс низка эффективность очистки отработавших газов по саже, обусловленна ограниченным временем контакта газов с жидкостью в контактной колонке. При этом частицы сажи, величина которых чаще всего меньше 10 мкм, не смачиваютс и поэтому поглощение их водой затруднено.The disadvantage of the prototype is the low efficiency of exhaust gas cleaning by soot, due to the limited contact time of the gases with the liquid in the contact column. At the same time, soot particles, the size of which is most often less than 10 microns, are not wetted and therefore their absorption by water is difficult.

Цель изобретени - повышение эффективности очистки путем повышени улавливани сажи.The purpose of the invention is to increase the cleaning efficiency by increasing the soot recovery.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном нейтрализаторе отработавших газов двигател внутреннего сгорани , содержащем рабочую емкость с нейтрализующей жидкостью, имеющую вертикально и концентрично установленные входной патрубок с перфорацией в нижней части, и выходной патрубок с образованием между ними кольцевой полости, ограниченной сверху сепаратором и сообщенную через U-образный трубопровод, подключенный своим выходом к рубашке охлаждени , с подпиточным баком, он дополнительно содержит входную-трубу, концентрично размещенную во входном патрубке с образованием между ними дополнительной кольцевой полости, один конец входной трубы размещен внутри входного патрубка, а другой конец выполнен с перфорацией и изогнут с возможностью его размещени вне входного патрубка и рубашка охлаждени выполнена охватывающей изогнутый конец, и сообщена через перфорацию с полостью входной трубы.This goal is achieved by the fact that in the known exhaust gas converter of an internal combustion engine containing a working tank with a neutralizing liquid having vertically and concentrically mounted inlet pipe with perforation in the lower part, and an output pipe with the formation of an annular cavity between them, bounded by a separator on top and communicated through a U-shaped pipe connected with its outlet to the cooling jacket, with a make-up tank, it additionally contains an inlet pipe concentric with placed in the inlet pipe with the formation of an additional annular cavity between them, one end of the inlet pipe is placed inside the inlet pipe, and the other end is perforated and bent to be placed outside the inlet pipe and the cooling jacket is made covering the curved end, and communicated through the perforation with the cavity inlet pipe.

Соединение рубашки охлаждени с подпиточным баком, с одной стороны, и с внутренней полостью дополнительной входной трубы через перфорацию, с другой стороны,позвол ет обеспечить контакт свежей нейтрализующей жидкости с отработавшими газами непосредственно перед входом в нейтрализатор, При этом газ, испар жидкость, насыщаетс парами. Предварительное насыщение газа паром сThe connection of the cooling jacket with the make-up tank, on the one hand, and with the internal cavity of the additional inlet pipe through perforation, on the other hand, allows contact of the fresh neutralizing liquid with the exhaust gases immediately before the inlet of the neutralizer. In this case, the gas, vaporized liquid, is saturated with vapors . Pre-saturation of gas with steam

последующим охлаждением его в рубашке охлаждени и дополнительной кольцевой полости, образованной входной трубой и входным патрубком, приводит к интенсивной конденсации пара на частицах сажи и они укрупн ютс , за счет чего повышаетс возможность их последующего улавливани и, как следствие, достижение поставленной цели - повышение эффективности очистки.its subsequent cooling in the cooling jacket and the additional annular cavity formed by the inlet pipe and inlet pipe, leads to intense condensation of the vapor on the soot particles and they are enlarged, thereby increasing the possibility of their subsequent capture and, as a result, achieving the goal - increasing efficiency cleaning up.

0 Сравнение за вл емого технического решени с прототипом позволило установить соответствие его критерию новизна. При изучении других известных технических решений в данной области техники0 Comparison of the claimed technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with its novelty criterion. In the study of other known technical solutions in the art

5 признаки, отличающие за вл емое изобретение от прототипа не были вы влены и потому они обеспечивают за вл емому техническому , решению соответствие критерию существенные отличи .5 features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide for the claimed technical solution to the criterion of significant differences.

0 На чертеже изображен предлагаемый нейтрализатор отработавших газов двигател внутреннего сгорани , общий вид.0 The drawing shows the proposed exhaust gas neutralizer of the internal combustion engine, General view.

Нейтрализатор содержит рабочую емкость 1 с выхлопом 2 и нейтрализующейThe converter contains a working tank 1 with exhaust 2 and a neutralizing

5 жидкостью 3, в которой концентрично размещены входна труба 4, входной патрубок 5 с перфорацией 6 и выходной патрубок 7. Входной патрубок 5 сверху герметично закрыт сепаратором 6. На выступающий ко0 нец входной трубы 4 надета рубашка 9 охлаждени , соединенна с подпиточным баком 10 через U-образный трубопровод 11, на котором установлено запорное устройство 12. На конце входной трубы 4 выполнена5 by a liquid 3, in which the inlet pipe 4 is arranged concentrically, the inlet pipe 5 with perforation 6 and the outlet pipe 7. The inlet pipe 5 is hermetically closed by a separator 6. A cooling jacket 9 is put on the protruding end of the inlet pipe 4 and connected to the make-up tank 10 through U-shaped pipe 11, on which the locking device is installed 12. At the end of the inlet pipe 4 is made

5 перфораци 13, через которую внутренн полость входной трубы сообщаетс с внутренней полостью рубашки 9 охлаждени , оба конца самой рубашки 9 охлаждени герметично закрыты.5 is a perforation 13 through which the inner cavity of the inlet pipe communicates with the inner cavity of the cooling jacket 9, both ends of the cooling jacket 9 itself are hermetically sealed.

0 Подпиточный бак 10 содержит свежую нейтрализующую жидкость 14 и трубу 15 регул тора уровн жидкости, нижний срез 16 которой находитс на одном уровне с нейтрализующей жидкостью 3 в рабочей ем5 кости 1,0 Make-up tank 10 contains fresh neutralizing liquid 14 and a pipe 15 of the liquid level regulator, the lower section 16 of which is flush with the neutralizing liquid 3 in the working tank 5,

Нейтрализатор работает следующим образом.The converter operates as follows.

Заправл ют свежей нейтрализующей жидкостью рабочую емкость 1 и подпиточ0 ный бак 10. Запорное устройство 12 приFill with a fresh neutralizing liquid the working tank 1 and the make-up tank 10. The locking device 12 at

этом закрыто во избежание заполнени this is closed to avoid filling

жидкостью входной трубы 4, После запускаinlet pipe 4, after starting

двигател запорное устройство 12открыва . ют, таким образом обеспечива возмож5 ность поступлени свежей нейтрализующей жидкости 14 из подпиточного бака 10 через U-образный трубопровод 11 в рубашку 9 охлаждени по мере уноса нейтрализующей жидкости из рабочей емкости 1 через выхлоп 2.engine locking device 12open. thus allowing the fresh neutralizing liquid 14 to enter from the make-up tank 10 through the U-shaped pipe 11 to the cooling jacket 9 as the neutralizing liquid is carried away from the working vessel 1 through the exhaust 2.

По мере понижени уровн жидкости в рабочей емкости 1 открываетс нижний срез 16 трубы 15 регул тора. Воздух попадает в трубу 15 регул тора и далее в подпи- точный бак 10, и свежа нейтрализующа жидкость 14 через U-образный подпиточ- ный трубопровод 11 поступит в рубушку 9 охлаждени . Часть этой жидкости испар етс и через перфорацию 13 во входной трубе 4 насыщает отработавшие газы парами, что приводит к образованию парогазовой смеси . Предварительно насыщенный жидкостью газ охлаждаетс в рубашке 9 охлаждени , при этом пар интенсивно конденсируетс на частных сажи и они укруп- н ютс . Затем насыщенный парами жидкости газ поступает в контактную колонку . Здесь происходит интенсивное охлаждение отработавших газов, давление газа резко падает, процесс конденсации усили- ваетс и конденсаци происходит уже на капл х жидкости. На сепараторе 8 происходит отделение жидкости от газа, поступление ее в виде капель в общий обьем жидкости 3, уровень которой поднимаетс и закроет нижний срез 16 трубы 15 регул тора . Подача жидкости 14 в рубашку 9 охлаждени прекращаетс , но значительна часть ее в рубашке охлаждени останетс и процесс испарени ее будет продолжатьс до поступлени новой порции жидкости.As the liquid level in the working vessel 1 decreases, the lower cut 16 of the regulator pipe 15 opens. Air enters the regulator pipe 15 and then into the make-up tank 10, and fresh neutralizing liquid 14 through the U-shaped make-up pipe 11 enters the cooling fan 9. A part of this liquid is vaporized and through the perforation 13 in the inlet pipe 4 saturates the exhaust gases with vapors, which leads to the formation of a vapor-gas mixture. The liquid pre-saturated with gas is cooled in the cooling jacket 9, while the vapor condenses intensively on the private soot and coarsens. Then, gas saturated with liquid vapor enters the contact column. Here, intensive cooling of the exhaust gases takes place, the gas pressure drops sharply, the condensation process intensifies and condensation occurs already in the liquid droplets. On the separator 8, the liquid is separated from the gas, its entry in the form of drops in the total volume of liquid 3, the level of which rises and closes the lower section 16 of the regulator pipe 15. The supply of liquid 14 to the cooling jacket 9 is stopped, but a significant portion of it in the cooling jacket will remain and the evaporation process will continue until a new portion of the liquid arrives.

Claims

By using the invention, the exhaust gas purification efficiency is improved by increasing soot recovery, which is explained by supplying fresh neutralizing liquid in the form of steam directly to the exhaust gas stream. SUMMARY OF THE INVENTION An exhaust gas neutralizer comprising a container filled with a neutralizing liquid having vertically and concentrically mounted inlet nozzles with perforation in the lower part and an outlet nozzle with an annular cavity defined between them bounded on top by a separator and communicated through a U-shaped conduit connected to the cooling jacket by its outlet, with a make-up tank, characterized in that, in order to increase the cleaning efficiency by improving soot, it additionally contains an inlet pipe concentrically placed in the inlet pipe with the formation of an additional annular cavity between them, one end of the inlet pipe is placed inside the inlet pipe, and the other end is perforated and bent to fit outside the inlet pipe, and a cooling jacket made covering the curved end and communicated through perforation with the cavity of the inlet pipe.

Yu M