RU2003816C1 - Жидкостный нейтрализатор отработавших газов двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Использование, изобретение относитс  к очистке отработавши газов двигателей, дл  повышени  ее эффективности. Сущность изобретени : конструктивно нейтрализатор выполнен в виде корпуса с входным и выходным трубопроводами и лабиринтного канала, образованного окнами, выполненными в пластинах с противоположных сторон в чередующемс  пор дке. 2зпф-лы. 4 ил

Description

ь

Vj

О

ы

СЈ

Изобретение относитс  к очистке выхлопных газов двигателей и может быть использовано в мобильных и стационарных установках с двигател ми внутреннего сгорани .

Известны жидкостные нейтрализаторы, содержащие частично заполненную жидкостью емкость с перфорированным входным трубопроводом и выходным трубопроводом с фильтром (а.с.538145, кл. F 01 N 3/04. 1976),

Недостатком таких нейтрализаторов  вл етс  повторный выброс уже задержанных частиц сажи (из-за повторных контактов последних с газами) и низка  эффективность очистки от газовых загр знителей.

Частично указанные недостатки устранены в известных жидкостных нейтрализаторах отработавших газов двигател , содержащих частично заполненный жидкостью корпус, входной с распределителем газа у дна корпуса и выходной, сообщенный с атмосферой, трубопроводы (Битколов Н.З, Жидкостные нейтрализаторы дизельного выхлопа. Сб.докладов Токсичность двигателей внутреннего сгорани  и пути ее снижени . М.: Наука, 1966, с.248, рис.17).

Недостатком известного решени   вл етс  низка  эффективность, св занна  с тем, что повышение эффективности захвата в данном устройстве требует значительных габаритов устройства, больших масс жидкости , что не исключает значительных выбросов сажи и газов в атмосферу, особенно с ростом мощности двигател .

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности очистки.

Цель достигаетс  тем, что в известном жидкостном нейтрализаторе отработавших газов, содержащем частично заполненный жидкостью корпус с входным и выходным патрубками, конец первого из которых снабжен перфорацией и размещен у дна корпуса, а второй сообщен с атмосферой, корпус снабжен лабиринтом в виде шахмат- но сообщенных между собой полостей, образованных жестко закрепленными к внутренним стенкам корпуса выпуклыми пластинами с окнами на одном из концов каждой из них, причем число полностью заполненных рабочей жидкостью полостей корпуса выполнено не менее одной, а число полостей, полностью размещенных вне рабочей жидкости, не менее двух.

Достижению цели способствует и то. что площадь сообщающих полости отверстий в каждой из пластин выполнена превышающей площадь поперечного сечени  входного трубопровода, а число размещенных в жидкости полостей лабиринта выполнено из услови  обеспечени  суммарной длины пути газов в погруженной в жидкость части лабиринта не менее К х Q, где К - экспериментально найденный коэффициент , равный дл  бензинового двигател  2 х 10 , а дл  выхлопных газов дизельных

двигателей 60 х 10 ; Q - измеренный максимальный расход, м3/ч.

Кроме того, достижению цели способст- 0 Вует и то, что выходной трубопровод корпуса может быть размещен в крышке верхней полости со стороны, противоположной расположению окна, сообщающего верхнюю полость с предыдущей, и снабжен угольным 5 фильтром.

Снабжение корпуса лабиринтом в виде шахматно сообщенных между собой полостей обеспечивает увеличение пути движени  отработавших газов при уменьшении 0 габаритов и потребного количества жидкости , что резко повышает степень очистки газов и уменьшает возможность выноса в атмосферу задержанных жидкостью частиц сажи.

Выполнение полостей образованными жестко закрепленными к внутренним стенкам корпуса выпуклыми пластинами с окнами на одном из концов каждой из них обеспечивает упрощение конструкции и максимальное использование дл  очистки рабочей длины корпуса м образованных в нем полостей.

При этом вышеуказанное шахматное сообщение полостей в совокупности с выполнением окон на одном из концов каждой пластины обеспечивает дополнительное осаждение частиц сажи в каждой из полостей , уменьша  возможность выброса их спутными газами.

Выпуклость пластин обеспечивает получение нового, неожиданного дл  таких пластин свойства - уменьшение выброса частиц сажи и жидкости.

Выполнение числа заполненных жидкостью полостей в корпусе не менее одной, а числа полностью размещенных вне жидкости полостей не менее двух обеспечивает снижение выбросов сажи и газов в атмосферу как за счет обеспечени  необходимой 0 экспериментально найденной длины пути движени  газов в жидкости, так и за счет того, что покидающие жидкость газы перед выходом из устройства проход т по части лабиринта, наход щейс  вне жидкости, где дополнительно очищаютс  от сажи и несомых газовым потоком капель жидкости за счет динамических соударений частиц со стенками лабиринта, разности температур стенок и капель, вертикальности стенок и выпуклости пластин.

5

0

5

0

5

5

Выполнение площади каждого из сообщающих полости отверстий превышающей площадь поперечного сечени  входного патрубка обеспечивает уменьшение сопротивлени  нейтрализатора, а суммарна  дли- на пути газов в погруженной в жидкость части лабиринта не менее К х Q обеспечивает резкий рост эффективности отделени  частиц сажи и нейтрализации газов

Размещение выходного трубопровода в крышке верхней полости со стороны, противоположной расположению окна, сообщающего верхнюю полость с предыдущей, обеспечивает дополнительное увеличение длин пути газов, чем повышает зффектив- ность очистки, как и снабжение выходного трубопровода угольным фильтром.

Сопоставительный анализ с прототипом вы вил отсутствие в нем признаком за вл емого решени , в св зи с чем может быть сделан вывод о соответствии последнего критерию новизна.

Сравнительный анализ с аналогами показывает , что элементы лабиринта присутствуют в некоторых из них (например, а,с. № 1000564, кл. F 01 N 3/04, или а.с. 802578. кл. F01 N 3/04), однако данные элементы не обеспечивают достигаемых за вл емым решением преимуществ. Так, в сравнении с прототипом и вышеуказанными аналогами за вл емое решение обеспечивает снижение выбросов сажи в 1,7 - 2,5 раза, а газовых загр знений на 25-30%.

Т.е. налицо дополнительный сверхсуммарный эффект, позвол ющий сделать вы- вод о соответствии за вл емого решени  критерию существенные отличи .

На фиг.1 схематически изображен жидкостный нейтрализатор; на фиг 2 - разрез А-А; на фиг.3,4 - вид Б на фиг.1.

Жидкостный нейтрализатор состоит из корпуса 1 в виде пр моугольной в плане емкости с входным трубопроводом 2, соединенным с выхлопной трубой 3 двигател  и выходным трубопроводом 4, сообщенным с атмосферой. Нижний конец 5 входного трубопровода 2 снабжен перфорацией б и размещен у дна 7 корпуса 1. К внутренним стенкам корпуса жестко закреплены выпуклые пластины 8 с окнами 9 на одном из концов каждой из них, образующие полости 10-16. Причем окно в пластине 8, ближней к нижнему концу 5 входного трубопровода, выполнено с дальней от последнего стороны пластины: окно в следующей пластине - на противоположном конце и так далее, с обеспечением шахматного сообщени  полостей 10-16 между собой. Корпус 1 частично заполнен рабочей жидкостью до уровн  17 не менее 1 /4 не более 1 /2 высоты корпуса , причем число полостей, размещенных полностью вне жидкости, выполнено не менее двух (на фиг.1 полости 14-16), а число полостей, полностью заполненных рабочей жидкостью, - не менее одной (на фиг.1 - полости 10-12). Каждое из окон 9 выполнено с площадью, превышающей площадь поперечного сечени  выходного трубопровода 2, Окна 9 могут быть выполнены в виде проемов в пластинах 8 у места соединени  последних со стенками корпуса, или в виде перфорации 18 в тех же местах пластин, с обеспечением превышени  площади окна или суммарной площади отверстий перфорации в каждой из них над площадью поперечного сечени  входного трубопровода. При этом суммарна  длина пути газов от места их входа в рабочую жидкость до выхода из нее выполнена не менее К х Q, где К - абсолютна  величина экспериментально найденного коэффициента (дл  бензинового двигател  -2x10, дл  дизельного - 60 х 10 ), a Q - максимальный расход выдел ющихс  при расходе газов, м /ч.

Выходной трубопровод 4 размещен в крышке 19 корпуса со стороны, противоположной расположению окна, сообщающего верхнюю полость 1G с предшествующей ей полостью 15, и снабжен угольным фильфом 20. Дно 7 корпуса выполнено с уклоном к сливному штуцеру 21.

Жидкостный нейтрализатор работает следующим образом

Перед работой не менее че. одна полость нейтрализатора заливаетс  pobo )зл (обычно щелочной) жидкостью. При этом желательно прсшзвесш заливку не менее 1/4 и не более 1/2 высоты корпуса. Далее выходной трубопровод 2 подсоедин етс  г ис точнику выхлопных газов, которые (после включени  двигател ) через перфорацию 6 попадают в рабочую жидкость, части жо вытесн   ее из занимаемых ею полостей, и перемещаютс  по лабиринту вначале к окну 9 в полости 10, затем в противоположную сторону по полости i 1 и так далее до внчодз из рабочей жидкости. В процессе перемещени  частицы сажи, контактиру  с жидкостью , ут жел ютс  и оседают на дчо 7 корпуса 1, а газы частично очищтютсп, р;т па  в реакцию с водой, и нейфсыиз.ютс  содержащейс  в рабочей хидкооч щелочью Причем благодар  шахматному соединению образующих лабиринт полостей IT наличи  не менее, чем двух свобод от жидкости полостей, увлекаемые вплод щр.м из рабочей жидкости потоком лстпцы по следней и провзаимодейсть-овзьшие с xi ,., костью, но не выпавшие в осэдок чзстицн сажи инерционно оседают из стенках корnyca 1 и пластинах 8, по которым, благодар  вертикальности первых и выпуклости вторых , стекают в рабочую жидкость. Очищенные вышеуказанным образом выхлопные газы покидают корпус через выходной трубопровод 4 и установленный в нем угольный фильтр 20, где дополнительно очищаютс . В процессе работы корпус регул рно очищаетс  от отработавшей жидкости и осадка через сливной штуцер 21

Claims (3)

1. ЖИДКОСТНЫЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус с входным и выходным трубопроводами , частично заполненный жидкостью, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности, в корпусе размещены выпуклые пластины, жестко закрепленные на внутренних стенках корпуса, а в пластинах с противоположных сторон в чередующемс  пор дке выполнены окна с образованием лабиринтного канала, приИспользование изобретени  обеспечивает резкое повышение эффективности очистки выхлопных газов двигател  при значительном упрощении конструкции и снижении вторичного выброса сажи и загр зненной рабочей жидкости в атмосфе- РУ

(56) Сборник докладов Токсичность и пути ее снижени  М.: Наука, 1966, с.248, рис.7.

чем по меньшей мере одна пластина полностью погружена в жидкость и по меньшей мере две пластины размещены над жидкостью.

2.Нейтрализатор по n.t, отличающийс  тем, что окно каждой пластины выполнено площадью, превышающей площадь поперечного сечени  входного трубопровода .

3.Нейтрализатор по п.1, отличающийс  тем, что выходной трубопровод размещен над пластинами со стороны, противоположной окну последней пластины , и снабжен угольным фильтром.

1

V

Л.

Я

20

6

Фиг.1

виЪб

2{

.2

Фи г. г

6

(Bapuaumj

ib

21

QbtsZ/S