RU198338U1 - Устройство отвода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в атмосферу - Google Patents
Устройство отвода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в атмосферу Download PDFInfo
- Publication number
- RU198338U1 RU198338U1 RU2020101262U RU2020101262U RU198338U1 RU 198338 U1 RU198338 U1 RU 198338U1 RU 2020101262 U RU2020101262 U RU 2020101262U RU 2020101262 U RU2020101262 U RU 2020101262U RU 198338 U1 RU198338 U1 RU 198338U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- internal combustion
- pipe
- exhaust
- exhaust gas
- combustion engines
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L17/00—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам снижения приземной концентрации отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.Технический результат заявляемой полезной модели заключается в уменьшении приземной концентрации загрязняющих веществ путем увеличения высоты выброса источника загрязнения и объемной скорости газового потока при простой конструкции данного устройства.Устройство отвода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в атмосферу содержит вертикальную трубу (1) с нагнетателем (2) воздуха в ее основании. Нижняя часть вертикальной трубы выполнена в виде трубы Вентури (3) в цилиндрической части пережима (4), в которой расположены патрубки (5) ввода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.
Description
Полезная модель относится к устройствам снижения приземной концентрации отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.
Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания содержат более 300 наименований компонентов загрязняющих атмосферу. При контроле работы дизельных двигателей нормируются: углерода оксид, углеводороды (по керосину), азота оксиды, сажа, ангидрид сернистый, бенз(а)пирен.
Анализ уровня их влияния на приземный слой показывает, что наибольшее негативное влияние оказывают оксиды азота, в частности, диоксид азота. Критические ситуации по загрязнению атмосферы возникают при одновременной работе группы двигателей большой мощности, например, при работе буровых установок с дизельным приводом расположенных вблизи населенных пунктов.
Суммарная мощность работающих двигателей буровой установки может достигать 1500-2500 кВт.
Приземная концентрация загрязняющих веществ в районах населенных пунктов зависит от их удаленности от места проведения буровых работ. При расстоянии между буровой установкой и ближайшими жилыми домами около полукилометра концентрация диоксида азота превышает допустимый норматив в 2-3 раза, а по остальным компонентам находится в пределах санитарных норм. [1]
Уменьшить приземную концентрацию можно путем снижения величины выбросов окислов азота. В двигателях ДВС это можно сделать путем рециркуляции отработавших газов. Метод рециркуляции достаточно эффективен, позволяет снизить выбросы окислов азота до 65%.
Его основной недостаток заключается в сложности технической реализации процесса рециркуляции. На двигателе необходимо дополнительно монтировать систему, подающую отработавшие газы из выпускного трубопровода во впускной трубопровод двигателя внутреннего сгорания. За выпускным трубопроводом в потоке отработавших газов последовательно устанавливают турбину турбонагнетателя и турбину турбокомпаунда, используемые в качестве двух преобразователей энергии для поглощения энергии отработавших газов. Управление работой двигателя внутреннего сгорания в режиме высокой или средней нагрузки осуществляется таким образом, чтобы при определенной выходной мощности он работает с повышенной нагрузкой и пониженной частотой вращения коленчатого вала по сравнению с частотой вращения, обычно выбираемой для указанной определенной выходной мощности. Повышение температуры отработавших газов, достигаемое за счет работы двигателя внутреннего сгорания с пониженной частотой вращения коленчатого вала, осуществляется до первой температуры, достаточной для привода по меньшей мере двух турбин и установления за этими турбинами определенной температуры отработавших газов. Охлаждение отработавших газов на двух турбинах благоприятствует снижению концентрации окислов азота в системе нейтрализации отработавших газов. [2]
Снижение содержания загрязняющих веществ в отработавших газах двигателей можно также выполнить путем их нейтрализации с применением каталитических устройств, комбинированных систем очистки газов, а также с использованием альтернативных топлив и масел. [3]
При проведении буровых работ разработка дополнительных методов снижения выбросов загрязняющих веществ при работе дизельных приводов не отвечает основным задачам производства, поэтому для решения вопросов достижения допустимых уровней загрязнения воздушной среды целесообразно использовать простейшие методы и устройства, которые позволяют в полевых условиях получить необходимые результаты.
Теория и практика рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере показывают, что уменьшить их приземную концентрацию можно увеличением высоты выброса источника загрязнения и объемной скорости газового потока.
В патенте РФ 2203453, принятого в качестве прототипа, предлагается устройство для отвода дымовых и/или промышленных газов в атмосферу содержащее нагнетатель воздуха, выход которого подсоединен к нижней части вертикальной трубы. В стволе трубы установлено по меньшей мере два эжектора, разнесенных по высоте, при этом всасывающий вход по меньшей мере одного эжектора через газопроводы сообщен с устройствами забора отводимых газов. [4]
Особенностью предлагаемого устройства является то, что в стволе трубы установлено по меньшей мере две ступени инжекции, что позволяет, с одной стороны, забирать загрязненный воздух из разных точек производственного помещения, где образуются промышленные или дымовые газы, с другой стороны, несколько ступеней инжекции позволяют лучше перемешивать газы между собой и с холодным воздухом и добиваться снижения концентрации вредных примесей уже в стволе трубы.
Недостатком данного предложения является усложнение конструкции трубы, за счет увеличения количества присоединяемых источников выбросов загрязняющих веществ и увеличения устройств дополнительных инжекционных элементов.
Технической задачей предлагаемого решения является уменьшение приземной концентрации загрязняющих веществ, путем увеличения высоты выброса источника загрязнения и объемной скорости газового потока при простой конструкции данного устройства.
Технический результат достигается за счет того, что устройство отвода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в атмосферу, содержит вертикальную трубу с нагнетателем воздуха в ее основании и нижняя часть ее выполнена в виде трубы Вентури в цилиндрической части пережима которой расположены патрубки ввода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Площадь сечения каждого из патрубков ввода отработавших газов составляет не менее площади сечения выхлопной трубы подсоединенного двигателя, а площадь сечения пережимного участка трубы Вентури равна или более суммы площадей сечения всех патрубков подсоединенных двигателей.
Поставленная задача решается таким образом, что выпускные трубопроводы двигателей подсоединяются к вертикальной трубе рассеивания загрязняющих веществ с нагнетателем воздуха в ее основании, а ее нижняя часть выполнена в виде трубы Вентури. В цилиндрической части пережима трубы Вентури расположены патрубки ввода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Площадь сечения каждого из патрубков ввода отработавших газов двигателей составляет не менее площади сечения выпускного трубопровода подсоединенного двигателя, а площадь сечения пережимного участка трубы Вентури равна или более суммы сечения всех патрубков подсоединенных двигателей.
Конструкция устройства показана на Фиг. 1.
В основании трубы рассеивания - 1 загрязняющих веществ группы двигателей внутреннего сгорания установлен нагнетатель воздуха - 2. В нижней части трубы рассеивания смонтирована труба Вентури 3.
На пережимном участке - 4 трубы Вентури, монтируемой в нижней части трубы рассеивания отработавших газов ДВС, расположены патрубки ввода отработавших газов ДВС - 5. (ДВС на рисунке не представлены). Количество патрубков выбирается в зависимости от числа присоединяемых ДВС.
Работа устройства проводится в следующем порядке.
Первоначально включается нагнетатель воздуха (2), производительность которого должна превышать суммарный объем отработавших газов всех подсоединенных ДВС. При движении воздушного потока по трубе Вентури на пережимном ее участке трубы создается разряжение происходит эжекция отработавших газов ДВС, что способствует нормализации их работы, а также улучшается работа двигателя, за счет уменьшения давления выхлопных газов на выходе, в результате чего уменьшается расход горючего.
Пример работы буровой установки.
Вариант 1. Бурова установка БУ ЗД-86-1 работает на дизельном приводе: три двигателям СА - 30, при номинальной мощности каждого 660 л. с. и два двигателя типа В-500ТК-С4ТМК мощностью 450 л. с. Расстояние от буровой установки до ближайших домов жилого поселка - 550 м.
Расчет рассеивания отработавших газов двигателей, проведенный по программе УПРЗА «Эколог» версия 4, проводился при следующих условиях: установка работает в штатном режиме. Выброс отработавших газов производится через индивидуальные трубы каждого двигателя на высоте 5 м. Диаметр выхлопной трубы каждого двигателя равен 0,08 м. Концентрация загрязняющих веществ на границе жилой зоны, составляют: 2,01 ПДК - азота диоксид, 0,19 - сажа, сера диоксид - 0,11 ПДК, углерода оксид - 0,07 ПДК, бенз(а)пирен - 0,07 ПДК, формальдегид - 0,13 ПДК и керосин - 0,13 ПДК.
Таким образом концентрация всех веществ, кроме азота диоксид - 2,01 ПДК, не превышает санитарных норм.
Вариант 2. Выброс отработавших газов проводится через трубу рассеивания показанную на рис 1. Высота трубы - 22 м диаметр устья - 0,6 м. В основании трубы имеется вентилятор высокого давления типа ВВД производительностью 17000 м3/час. В нижней части трубы рассеивания установлена труба Вентури. Выпускные патрубки двигателей подсоединены к пережимному участку трубы Вентури. Диаметр пережима трубы равен 0,4 м.
Режим работы дизельных двигателей буровой установки и условия расчета рассеивания веществ в атмосфере сохраняются согласно варианту 1.
Концентрация загрязняющих веществ в жилом поселке, составляют: 0,65 ПДК - азота диоксид, 0,06 - сажа, сера диоксид - 0,04 ПДК, углерода оксид -0,02 ПДК, бенз(а)пирен - 0,02, формальдегид -0,04 ПДК и керосин - 0,04 ПДК.
В данном случае уровень концентрации всех загрязняющих веществ в жилой зоне полностью удовлетворяют требованиям санитарных нормативов.
Литература.
1. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. С. Петербург 2013
2. Патент РФ 2472010 - Способ и устройство для снижения содержания оксидов азота в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания транспортного средства.
3. Чернецов Д.А. Оптимизация параметров комбинированного устройства снижения токсичности отработавших газов дизелей. / Д.А, Чернецов, В.П. Капустин / Тракторы и сельхозмашины. / 2013 - №3, - С 5-8
4. Патент РФ 2203453 - Устройство для отвода дымовых и/или промышленных газов в атмосферу.
Claims (2)
1. Устройство отвода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в атмосферу, содержащее вертикальную трубу с нагнетателем воздуха в ее основании, отличающееся тем, что нижняя часть ее выполнена в виде трубы Вентури в цилиндрической части пережима, в которой расположены патрубки ввода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что площадь сечения каждого из патрубков ввода отработавших газов составляет не менее площади сечения выхлопной трубы подсоединенного двигателя, а площадь сечения пережимного участка трубы Вентури равна или более суммы площадей сечения всех патрубков подсоединенных двигателей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020101262U RU198338U1 (ru) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | Устройство отвода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в атмосферу |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020101262U RU198338U1 (ru) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | Устройство отвода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в атмосферу |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU198338U1 true RU198338U1 (ru) | 2020-07-02 |
Family
ID=71510775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020101262U RU198338U1 (ru) | 2020-01-10 | 2020-01-10 | Устройство отвода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в атмосферу |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU198338U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4640232A (en) * | 1983-09-30 | 1987-02-03 | Gaz De France | Device for evacuating into the ambient air combustion products from a condensation boiler |
| RU2124163C1 (ru) * | 1997-07-24 | 1998-12-27 | Юрий Викторович Яковлев | Дымовая труба |
| CN202719624U (zh) * | 2012-07-02 | 2013-02-06 | 新兴常胜环保科技实业有限公司 | 一种烟囱喷射器 |
| RU175621U1 (ru) * | 2017-03-21 | 2017-12-12 | Алексей Валерьевич Попов | Усилитель тяги дымохода |
-
2020
- 2020-01-10 RU RU2020101262U patent/RU198338U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4640232A (en) * | 1983-09-30 | 1987-02-03 | Gaz De France | Device for evacuating into the ambient air combustion products from a condensation boiler |
| RU2124163C1 (ru) * | 1997-07-24 | 1998-12-27 | Юрий Викторович Яковлев | Дымовая труба |
| CN202719624U (zh) * | 2012-07-02 | 2013-02-06 | 新兴常胜环保科技实业有限公司 | 一种烟囱喷射器 |
| RU175621U1 (ru) * | 2017-03-21 | 2017-12-12 | Алексей Валерьевич Попов | Усилитель тяги дымохода |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1003958B1 (en) | Reduction of nox emissions of diesel engines | |
| EP1036270B1 (en) | Arrangement for a combustion engine | |
| CN203499859U (zh) | 增压柴油机文丘里管废气再循环装置 | |
| CN101660468A (zh) | 内燃机消声与风冷静态触媒器的废气回收系统装置 | |
| CN102312731A (zh) | 用于车辆的柴油发动机 | |
| US20070261406A1 (en) | Systems and methods of reducing NOx emissions in internal combustion engines | |
| US3082597A (en) | Apparatus for injecting secondary air into engine exhaust gases and for other uses | |
| CN205013151U (zh) | 发动机及具有该发动机的车辆 | |
| RU198338U1 (ru) | Устройство отвода отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в атмосферу | |
| US20090282816A1 (en) | Fresh Air Bypass to Cool Down Hot Exhaust in DPF Regeneration Mode at Low Vehicle Speed and Idle | |
| US20150143802A1 (en) | System and method of controlling exhaust temperature | |
| CN201193573Y (zh) | 汽车用省油提速涡轮 | |
| CN1714234A (zh) | 内燃机的泄漏燃料回收装置 | |
| CN211975165U (zh) | 一种柴油甲醇双燃料发动机系统 | |
| TWM583485U (zh) | 往復式發動機正壓導入主動式曲軸箱吹漏氣系統 | |
| CN205744079U (zh) | 发动机尾气排放空气旋流增压器 | |
| CN100432384C (zh) | 活塞式内燃机 | |
| US20160186634A1 (en) | Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine | |
| GB2252128A (en) | Providing intercooler air coolant flow in turbocharged engines. | |
| CN218293685U (zh) | 一种点燃式内燃机热动力转换发电装置 | |
| CN211549829U (zh) | 风冷式二冲程汽油机 | |
| CN202273775U (zh) | 用于二甲醚发动机的通道式egr系统 | |
| JPS5843563B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| CN102297047B (zh) | 用于二甲醚发动机的通道式egr系统和方法 | |
| RU45468U1 (ru) | Система очистки и рециркуляции выхлопных газов дизельного двигателя |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200527 |