RU2112356C1

RU2112356C1 - Exhaust gas cleaning system

Info

Publication number: RU2112356C1
Application number: RU94034028A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Ляпин; И.П. Ксеневич; В.В. Шкирятов
Original assignee: Шкирятов Валентин Васильевич
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1998-06-10

Abstract

FIELD: agriculture and mechanical engineering. SUBSTANCE: exhaust gas cleaning system has exhaust gas discharge duct, ionizer arranged within exhaust gas discharge duct and ozonizer communicated with ionizer output. Ionizer and ozonizer work in flare discharge mode. It allows ionizer to serve as electric filter and gas black afterburner and ozonizer to serve as oxidizer for sulfurous and nitrogenous compounds. EFFECT: increased efficiency and wider operational capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам физического воздействия на выхлопные газы, например, тепловых машин для тепличного хозяйства и т.д., и может быть использовано в сельском хозяйстве и машиностроении. The invention relates to means of physical impact on exhaust gases, for example, heat engines for greenhouses, etc., and can be used in agriculture and mechanical engineering.

Известны устройства для очистки выхлопных газов, которые включают электроды, связанные с высокопотенциальным и низкопотенциальным выводами источника напряжения [1, 2]. При работе такого рода устройств происходит электростатическое осаждение твердых частиц. Однако указанные конструкции малоэффективны. Known devices for cleaning exhaust gases, which include electrodes associated with high potential and low potential terminals of the voltage source [1, 2]. When such devices are used, electrostatic deposition of solid particles occurs. However, these designs are ineffective.

Наиболее близким к заявленному является система, включающая ионизатор для установки в тракте вывода выхлопных газов, связанный с однополярным источником высокого напряжения [3]. Closest to the claimed is a system that includes an ionizer for installation in the exhaust gas output path associated with a unipolar high voltage source [3].

Указанная система позволяет только осадить твердые частицы, но из-за высокой температуры на выходе выхлопной трубы не позволяет выработать озон, который мог бы доокислить азотные и сернистые соединения и дожечь частицы сажи, прошедшие через ионизатор. The indicated system allows only precipitating solid particles, but due to the high temperature at the outlet of the exhaust pipe it is not possible to generate ozone, which could oxidize nitrogen and sulfur compounds and burn the soot particles that have passed through the ionizer.

Однако вследствие наличия только коронного электрофильтра-ионизатора такая система не является эффективной. However, due to the presence of only a corona electrostatic precipitator-ionizer, such a system is not effective.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности за счет не только полного дожига сажи, но и окисления азотных и сернистых соединений до требуемого минимального уровня при одновременном осаждении твердых частиц выхлопных газов, что является важным при использовании такого рода устройств например, для газирования теплиц. The aim of the present invention is to increase efficiency due to not only the complete burning of soot, but also the oxidation of nitrogen and sulfur compounds to the required minimum level while simultaneously precipitating exhaust particulate matter, which is important when using such devices for example for aeration of greenhouses.

Указанная цель достигается тем, что система снабжена озонатором, выход которого сообщен с выходом ионизатора и подключенным к соответствующему источнику однополярного высокого напряжения, причем озонатор и ионизатор выполнены каждый в виде цилиндрического корпуса, в котором установлен по его оси N-секционный центральный электрод, где, N ≥ 3 и каждая секция имеет вид двух граней равнобедренной трапеции, сочлененных с ее меньшим основанием и установленных по всей длине центрального электрода, при этом секции укреплены на держателе, имеющим в сечении вид правильного 2N угольника с промежутком между секциями в одну его сторону. This goal is achieved by the fact that the system is equipped with an ozonizer, the output of which is communicated with the output of the ionizer and connected to the corresponding source of unipolar high voltage, the ozonizer and ionizer are each made in the form of a cylindrical body in which an N-section central electrode is installed along its axis, where, N ≥ 3 and each section has the form of two faces of an isosceles trapezoid, articulated with its smaller base and installed along the entire length of the central electrode, while the sections are mounted on a holder having m in cross section is a view of a regular 2N square with a gap between sections in one direction.

Поиск, проведенный по патентной и научной литературе показал, что заявленная совокупность неизвестна, и она соответствует критерию "новизна". A search conducted in patent and scientific literature showed that the claimed combination is unknown, and it meets the criterion of "novelty."

Поскольку система выполнена из известных элементов, то заявленное соответствует критерию "промышленная применимость". Since the system is made of known elements, the claimed meets the criterion of "industrial applicability".

А так как в результате использования такого устройства получается новый эффект, заключающийся в практически полном исключении в выхлопе твердых частиц, снижение уровня соединений азота и серы, дожигание сажи, то заявленное соответствует критерию "изобретательский уровень". And since the use of such a device results in a new effect, which consists in the almost complete exclusion of particulate matter in the exhaust, lower levels of nitrogen and sulfur compounds, soot afterburning, the claimed meets the criterion of "inventive step".

На фиг. 1 схематично представлена система, на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1. In FIG. 1 schematically shows a system; FIG. 2 is a section along AA of FIG. one.

Система включает ионизатор 1, связанный с однополярным источником 2 высокого напряжения, озонатор 3, причем он так же связан с источником 2, но источники питания могут быть и разные. Ионизатор 1 и озонатор 3 выполнены в виде корпуса 4, представляющего собой низкопотенциальный электрод, но электрод может быть выполнен отдельно и установлен на внутренней стенке корпуса, высокопотенциального электрода, установленного по центру корпуса и имеющего N-секции 5 в виде протяженных граней равнобедренной трапеции, связанных с ее меньшим основанием и установленных на держателе 6, выполненном, например, из диэлектрика который может играть роль нагрузочного сопротивления при подаче на секции 5 напряжения от источника 2 посредством, например, свечей 7. Выходные патрубки 8 и 9, оканчивающиеся циклоном 10, который может иметь вентилятор 11. The system includes an ionizer 1 connected to a unipolar high voltage source 2, an ozonizer 3, and it is also connected to a source 2, but the power sources can be different. The ionizer 1 and the ozonizer 3 are made in the form of a housing 4, which is a low-potential electrode, but the electrode can be made separately and mounted on the inner wall of the housing, a high-potential electrode mounted in the center of the housing and having N-sections 5 in the form of extended isosceles trapezoid faces connected with its smaller base and mounted on the holder 6, made, for example, of a dielectric which can play the role of load resistance when applying section 5 voltage from source 2 by means of, for example, candles 7. Outlets 8 and 9, ending in a cyclone 10, which may have a fan 11.

Устройство сопряжения с выхлопной трубой может быть любым, но система может так же монтироваться непосредственно в выхлопном тракте. The exhaust pipe mating device can be anything, but the system can also be mounted directly in the exhaust tract.

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

На электроды озонатора 3 и ионизатора 1 подается высокое однополярное напряжение, в частном случае импульсное. Со свеч 7 оно поступает на секции 5 и на их концах возникает факельный разряд, в ионизаторе разность потенциалов достигает 8-13 кВ, в озонаторе 13-16 кВ. При прохождении выхлопных газов через ионизатор происходит из электростатическая фильтрация и дожиг сажи вследствие того, что факельный разряд не только заряжает твердые частицы но и образует озон, который способствует дожигу. Далее озон из озонатора 3 попадая в 9 доокисляет соединения азота и серы до безопасных уровней, после чего выхлопные газы выводятся наружу. При работе в стационарных условиях, например, при газации теплиц углекислым газом, для более эффективной работы используют вентилятор. Держатель 6 при этом может играть как роль добавочного сопротивления для создания режима факельного разряда, но может быть выполнен и из металлического стержня. The electrodes of the ozonizer 3 and ionizer 1 are fed a high unipolar voltage, in the particular case of a pulsed voltage. With candles 7 it enters section 5 and a torch discharge occurs at their ends, in the ionizer the potential difference reaches 8-13 kV, in the ozonizer 13-16 kV. When exhaust gases pass through the ionizer, electrostatic filtration and soot burns out due to the fact that the flare discharge not only charges solid particles, but also forms ozone, which contributes to afterburning. Then, ozone from ozonizer 3, falling into 9, oxidizes nitrogen and sulfur compounds to safe levels, after which the exhaust gases are removed to the outside. When working in stationary conditions, for example, during aeration of greenhouses with carbon dioxide, a fan is used for more efficient operation. The holder 6 in this case can play the role of additional resistance to create a flare mode, but can also be made of a metal rod.

Применение указанной системы позволяет эффективно очищать выхлопные газы, уменьшит уровень твердых частиц в выхлопе и вредных газообразных соединений. The use of this system allows you to effectively clean the exhaust gases, will reduce the level of particulate matter in the exhaust and harmful gaseous compounds.

Источники информации. Sources of information.

1. Патент Великобритании N 1093046, 1964 г. 1. British patent N 1093046, 1964

2. Заявка PCT 084/02743, 1984 г. 2. PCT Application 084/02743, 1984

3. Патент США N 4871515, 1989 г. 3. US patent N 4871515, 1989

Claims

A system for cleaning exhaust gases, including an ionizer for installation in the exhaust gas path connected to a unipolar high voltage source, characterized in that it is equipped with an ozonizer, the output of which is connected to the output of the ionizer and connected to the corresponding unipolar high voltage source, the ozonizer and ionizer each is made in the form of a cylindrical body, in which an N-section central electrode is installed along its axis, where N ≥ 3, and each section has the form of faces of an isosceles trapezium and articulated with its smaller base and installed along the entire length of the central electrode, while the sections are mounted on a holder having a sectional view of a regular 2N square with the gap between the sections on one side thereof.