RU2038124C1

RU2038124C1 - Device for purifying gases

Info

Publication number: RU2038124C1
Authority: RU
Inventors: Александр Георгиевич Арянин; Валерий Алексеевич Прохоров; Эркин Викторович Калинин; Анатолий Иванович Лутков; Валентин Алексеевич Зайцев; Сергей Вадимович Макаров
Original assignee: Александр Георгиевич Арянин; Валерий Алексеевич Прохоров; Эркин Викторович Калинин; Анатолий Иванович Лутков; Валентин Алексеевич Зайцев; Сергей Вадимович Макаров
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: removing harmful substances from exhaust gases. SUBSTANCE: device has housing with inlet and outlet branch pipes. The filter consists of horizontal frames provided with fibre material between the perforated sheets and filtering holes. Spaces, which are open for supplying and discharging gas, are defined between the frames. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки отходящих газов от вредных веществ (монооксида углерода, сажи и углеводорода), в частности выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to a device for cleaning exhaust gases from harmful substances (carbon monoxide, soot and hydrocarbon), in particular the exhaust gases of internal combustion engines.

Известно устройство для очистки отработанных газов дизельного двигателя, представляющее собой фильтр, выполненный путем намотки комбинированного листа, содержащего гофрированный лист из пористого керамического материала и соединенного с ним плоского листа из того же материала. Фильтр, имеющий готовую структуру, содержит большое количество каналов, образованных зазорами между гофрированным и плоским листами, по которым проходят отработанные газы от входного к выходному торцам фильтра. Во входном и выходном каналах установлены пробки, которые закрывают каждый второй входной и каждый второй выходной каналы, при этом каждый канал оказывается закрытым или на входе, или на выходе. Пробки изготавливаются из пористого материала (керамики) и их площадь больше площади поперечного сечения каналов, по которым движется газ. A device for cleaning exhaust gases of a diesel engine is known, which is a filter made by winding a combined sheet containing a corrugated sheet of porous ceramic material and a flat sheet of the same material connected to it. The filter having the finished structure contains a large number of channels formed by the gaps between the corrugated and flat sheets through which the exhaust gases pass from the inlet to the outlet ends of the filter. In the input and output channels, plugs are installed that close every second input and every second output channels, with each channel being closed either at the input or output. Corks are made of porous material (ceramics) and their area is larger than the cross-sectional area of the channels through which the gas moves.

Недостатками данного устройства являются малая эффективность использования поверхности материала для обезвреживания отходящих газов и ненадежность конструкции при ударных и вибрационных нагрузках. The disadvantages of this device are the low efficiency of using the surface of the material for the neutralization of exhaust gases and the unreliability of the structure under shock and vibration loads.

Кроме того, в данном устройстве при использовании пористого керамического материала используется в работе лишь поверхность открытой сквозной пористости, в то время как закрытая и несквозная пористость будет в нерабочем состоянии и, отнимая рабочий объем устройства, будет повышать бесполезный объем установки, что увеличивает габариты устройства и снижает его эффективность. При ударных и вибрационных нагрузках возможна разгерметизация пробковых соединений, что будет приводить к выходу из строя фильтрующих элементов. In addition, in this device, when using a porous ceramic material, only the surface of open through porosity is used in operation, while closed and non-through porosity will be inoperative and, taking away the working volume of the device, will increase the useless volume of the installation, which increases the dimensions of the device and reduces its effectiveness. Under shock and vibration loads, depressurization of cork joints is possible, which will lead to failure of the filter elements.

Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки отходящих газов от вредных примесей, увеличение срока эксплуатации, экономичности и эксплуатационной надежности и снижения стоимости устройства. The technical result of the invention is to increase the degree of purification of exhaust gases from harmful impurities, increase the service life, efficiency and operational reliability and reduce the cost of the device.

Жесткость конструкции фильтрующего пакета, собранного из рамок из жаростойкого металла, а также применение термостойких волокон в качестве термокаталитической насадки, обеспечивает высокую эксплуатационную надежность устройства при ударных и вибрационных нагрузках. The rigidity of the design of the filter bag assembled from frames made of heat-resistant metal, as well as the use of heat-resistant fibers as a thermocatalytic nozzle, ensures high operational reliability of the device under shock and vibration loads.

На чертеже изображено устройство в разрезе. The drawing shows a device in section.

Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Фильтр состоит из горизонтальных рам 4 с волокнистым материалом 5 между перфорированными листами 6, снабженных фильтровальными отверстиями 7. Между рамами 4 образованы полости 8, открытые для входа 9 и выхода 10 газа. The device comprises a housing 1 with input 2 and output 3 nozzles. The filter consists of horizontal frames 4 with fibrous material 5 between the perforated sheets 6, provided with filter holes 7. Between the frames 4, cavities 8 are formed, open for gas inlet 9 and gas outlet 10.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Отходящие газы двигателя автомобиля с температурой 300-600^оС через входной 2 патрубок корпуса 1 поступают в полости 8, открытые через входы 9, и, проходя отверстия 7 в перфорированных листах 6, фильтруются через слой волокнистого материала 5. Очищенные в слое материала 5 газы поступают в полости 8, открытые через выходы 10 в сборный выходной 3 патрубок, и выбрасываются в атмосферу.The exhaust from the vehicle engine exhaust temperature of 300-600 ^{° C} through an inlet pipe 2 of the body 1 comes into the cavities 8, 9 open via inputs, and passing through holes 7 in the perforated sheet 6, is filtered through a layer of fibrous material 5. The purified material layer 5 in gases enter the cavity 8, open through the outputs 10 in the prefabricated output 3 pipe, and are released into the atmosphere.

Испытания показали, что степень очистки в предлагаемом устройстве достигает 95% по саже, углеводородам и монооксиду углерода. При этом по сравнению с прототипом при одинаковом размере устройства площадь фильтрации увеличилась в 3-4 раза. Стоимость устройства снижена в два раза. Срок эксплуатации без замены фильтрующего слоя увеличился в три газа и составляет 2-3 года. Tests have shown that the degree of purification in the proposed device reaches 95% for soot, hydrocarbons and carbon monoxide. Moreover, compared with the prototype with the same size of the device, the filtration area increased by 3-4 times. The cost of the device is halved. The service life without changing the filter layer has increased by three gases and is 2-3 years.

Следует отметить, что только совокупность указанных существенных отличий дает возможность получить высокую степень очистки отходящих газов при оптимальных габаритах изделия, снизить его стоимость и добиться длительного срока эксплуатации при ударных и вибрационных нагрузках. It should be noted that only the totality of these significant differences makes it possible to obtain a high degree of purification of exhaust gases at the optimum dimensions of the product, reduce its cost and achieve a long service life under shock and vibration loads.

Claims

1. DEVICE FOR CLEANING EXHAUST GASES, mainly exhaust gases of internal combustion engines, comprising a housing with a filter element made in the form of assembled frames with filtering fibrous material, forming gas passage cavities, alternately closed at the gas inlet or outlet, characterized in that that the device is equipped with parallel sheets located above and below the filter material of each frame and made perforated with offset holes in one frame, while the filter material is about razovan mullite fibrous material activated oxides of polyvalent metals, formed by the variable length frame density falling between 0.4 and 0.5 g / cm ³ at the entrance to 0.2 - 0.3 g / cm ³ at the exit.

2. The device according to claim 1, characterized in that the housing is thermally insulated.