RU2015143277A - Циклон для фильтрации твердых частиц в двигателях, работающих на бедной смеси - Google Patents

Claims (21)

1. Устройство фильтрации твердых частиц для удаления горючих и негорючих твердых частиц из потока выхлопных газов двигателя, работающего на бедной смеси, содержащего твердые частицы, при этом устройство содержит:

корпус циклонного фильтра;

входное отверстие для подачи потока выхлопных газов, содержащих твердые частицы, в поточном сообщении с корпусом циклонного фильтра, при этом корпус циклонного фильтра имеет внешние и внутренние стенки, внутренние стенки имеют шероховатую поверхность, выполненную с возможностью захвата и накопления горючих твердых частиц на внутренних стенках;

выходное отверстие в поточном сообщении с циклонным фильтром и расположенное ниже него по потоку;

коллектор твердых частиц в нижней части корпуса циклонного фильтра;

и

сжигатель твердых частиц для сжигания твердых частиц, захваченных шероховатой поверхностью внутренних стенок со стороны подачи либо захваченных в коллекторе твердых частиц.

2. Устройство фильтрации твердых частиц по п. 1, при этом выходное отверстие выполнено для вывода части отфильтрованного газа через пористую поверхность, и сжигатель твердых частиц выполнен для сжигания твердых частиц, захваченных на пористой поверхности внутренних стенок корпуса циклонного фильтра.

3. Устройство для фильтрации твердых частиц по п. 1, дополнительно содержащее катализатор на шероховатой поверхности внутренних стенок корпуса циклонного фильтра.

4. Устройство для фильтрации твердых частиц по п. 3, отличающееся тем, что шероховатая поверхность обеспечивает локальное повышение давления газа на шероховатую поверхность, а также химическую реакцию, для которой катализатор выбирается таким образом, чтобы реакция происходила с разной скоростью в связи с локальным повышением давления газа рядом с шероховатой поверхностью.

5. Устройство для фильтрации твердых частиц по п. 3, отличающееся тем, что катализатор выбирается из катализатора селективного каталитического восстановления, катализатора окисления аммония, катализатора гидролиза, катализатора окисления, тройного катализатора и их комбинаций.

6. Устройство для фильтрации твердых частиц по п. 1, отличающееся тем, что внешние и внутренние стенки содержат керамику, метал, композитный материал или их комбинации.

7. Устройство для фильтрации твердых частиц по п. 1, отличающееся тем, что внутренние стенки являются пористыми.

8. Устройство для фильтрации твердых частиц по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что сжигатель твердых частиц содержит нагревательный механизм, обеспечивающий достаточные температуры для сжигания твердых частиц.

9. Устройство для фильтрации твердых частиц по п. 8, отличающееся тем, что сжигатель твердых частиц содержит каталитический материал для поддержания сжигания твердых частиц.

10. Устройство для фильтрации твердых частиц по п. 3, отличающееся наличием нескольких корпусов циклонного фильтра, соединенных с общим приемным и выхлопным коллекторами.

11. Система очистки потока выхлопных газов двигателя, работающего на бедной смеси, содержащая устройство фильтрации твердых частиц по п. 1 и по меньшей мере одно каталитическое изделие выше или ниже по потоку устройства фильтрации твердых частиц.

12. Система по п. 11, дополнительно содержащая фильтр с проточными стенками.

13. Система по п. 11, дополнительно содержащая по меньшей мере одно каталитическое изделие, размещенное между устройством для фильтрации твердых частиц и фильтром с проточными стенками.

14. Система по любому из пп. 11-13, отличающаяся тем, что выходное отверстие имеет поточное сообщение с выхлопной трубой, направляющей отфильтрованные через устройство выхлопные газы на вывод из системы со стороны выхода.

15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть выхлопных газов, отфильтрованных устройством, направляется через рециркуляционный клапан выхлопных газов, который перенаправляет отфильтрованные через систему выхлопные газы.