RU225725U1 - Устройство отвода и искрогашения выхлопных газов железнодорожного транспортного средства - Google Patents
Устройство отвода и искрогашения выхлопных газов железнодорожного транспортного средства Download PDFInfo
- Publication number
- RU225725U1 RU225725U1 RU2024104931U RU2024104931U RU225725U1 RU 225725 U1 RU225725 U1 RU 225725U1 RU 2024104931 U RU2024104931 U RU 2024104931U RU 2024104931 U RU2024104931 U RU 2024104931U RU 225725 U1 RU225725 U1 RU 225725U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixing chamber
- nozzle
- chamber
- outlet
- exhaust gases
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 13
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель предназначена для отвода и искрогашения выхлопных газов из двигателя железнодорожного транспортного средства и может быть применена в конструкциях железнодорожных транспортных средств, использующих двигатели внутреннего сгорания. Устройство состоит из входного патрубка, сопла 3, камеры смешения 4 с отверстиями 7, размещённой внутри внешней камеры 5, и выходного отвода 6. Входной патрубок 1 и внешняя камера 5 последовательно соединены через сильфонный компенсатор 2, при этом сопло 3 установлено после компенсатора 2, а в камере смешения 4 выполнены радиальные отверстия 7, при этом камера смешения 4 снабжена эжекционными каналами, концентрически расположенными относительно оси сопла 3 и камеры смешения 4, а внешняя камера 5 выполнена с возможностью доступа атмосферного воздуха. В результате снижается аэродинамическое сопротивление выхлопной системы и повышается эффективности её работы, достигаются заданные параметры выхлопных газов, выбрасываемых в атмосферу. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель предназначена для отвода и искрогашения выхлопных газов из двигателя железнодорожного транспортного средства и может быть применена в конструкциях железнодорожных транспортных средств, использующих двигатели внутреннего сгорания.
Известно устройство нейтрализации отработавших газов (патент РФ на изобретение №2175073, приоритет от 15.11.1999, опубликован 20.10.2001 Бюл. №29), содержащий корпус с впускными и выпускными патрубками, конусообразный эжектор, рассеиватель, выполненный в виде конуса. Устройство позволяет засасывать воздух из атмосферы за счёт разрежения создаваемого высокоскоростным потоком отработавших газов дизельного двигателя, которые, выходя из него, проходят конусный эжектор. Смешанный поток направляется через рассеиватель на конусный электромагнитный улавливатель.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, которая предусматривает подвод электрического тока, что снижает надёжность выхлопной системы в случае неисправности систем подачи тока. Устройство также не позволяет снижать уровень вибраций, передаваемых потоком отработанных газов, выходящих из двигателя. Указанные недостатки в целом снижают надёжность устройства, не позволяя эффективно применять его на современных железнодорожных средствах, использующих двигатели внутреннего сгорания большой мощности.
Известно устройство выпускной системы двигателя внутреннего сгорания (патент РФ на изобретение №2033535, приоритет от 22.11.1991, опубликован 20.04.1991). Указанное устройство представляет собой глушитель с корпусом, снабжённым впускным и выпускным патрубками, эжектор, расположенный в корпусе и имеющий газовое сопло, соединённое с впускным патрубком, смесительную камеру, диффузор. Смесительная камера соединена с корпусом со стороны впускного патрубка перегородками, образуя при этом входную камеру, в торцовой стенке которой имеются отверстия, а через диффузор сообщена с выходной камерой и выпускным патрубком. Данное устройство было выбрано за прототип.
Указанное устройство позволяет улавливать раскалённые искры в выхлопных газах, однако его конструкция предполагает значительное аэродинамическое сопротивление потоку проходящего через устройство воздуха, что снижает эффективность работы выхлопной системы. Также указанное устройство выполнено неразъёмный, что затрудняет доступ к его деталям и усложняет его обслуживание.
Общие требования пожарной безопасности, регламентирующие требования к безопасности двигателей внутреннего сгорания железнодорожных транспортных средств, устанавливают, что на выходе из глушителя не допускаются раскалённые частицы, видимые невооруженным глазом на расстоянии не более 10 м.
Технической задачей предлагаемого решения является разработка устройства, лишенного недостатков аналогов, которое позволило бы снизить аэродинамическое сопротивление системы без снижения её эффективности, при этом указанное устройство позволяло бы достигать требуемых параметров выхлопных газов, выбрасываемых в атмосферу.
Технический эффект, достигаемый при реализации устройства заключается в снижении аэродинамического сопротивления выхлопной системы и повышении эффективности работы системы, позволяющей достигать требуемых параметров выхлопных газов, выбрасываемых в атмосферу.
Эффект достигается за счёт устройства отвода и искрогашения выхлопных газов железнодорожного транспортного средства, которое состоит из входного патрубка, сопла, камеры смешения с отверстиями, размещённой внутри внешней камеры, и выходного отвода. Входной патрубок и внешняя камера последовательно соединены через сильфонный компенсатор, при этом сопло установлено после компенсатора, а в камере смешения выполнены радиальные отверстия, при этом камера смешения снабжена эжекционными каналами, концентрически расположенными относительно оси сопла и камеры смешения, а внешняя камера выполнена с возможностью доступа атмосферного воздуха.
Работа устройства основана на принципе, при котором поток газов отклоняется от стенок эжекционных каналов, часть искр ударяется о поверхность более холодных относительно потока перегородок, стенок канала и отвода. Поток газов рассекается пирамидальными перегородками, часть искр ударяется о поверхность перегородок, а благодаря эжектированию воздуха создаётся дополнительное ударение искр из двигателя о стенки камеры смешения и выходного отвода.
Устройство поясняется с помощью следующих рисунков.
На фиг. 1 изображён общий вид устройства.
На фиг. 2 изображён общий вид камеры смешения.
На фиг. 3 изображено размещение камеры смешения внутри внешней камеры.
Входной патрубок 1 герметично соединяет устройство с выхлопной системой двигателя, направляя поток выхлопных газов. Входной патрубок 1 соединяется с сильфонным компенсатором 2, который соединяется с соплом 3. Сопло 3 соединено с внешней камерой 5. Внутри внешней камеры 5 размещена камера смешения 4. В камере смешения 4 выполнены отверстия 7, расположенные радиально относительно центральной оси камеры смешения.
Камера смешения 4 снабжена пирамидальными перегородками (фиг. 2), основаниями которых являются отверстия 7, выполненные в камере смешения 4, при этом две боковые грани перегородки ориентированы так, что рассекают поток газов, а грань, противоположная потоку газов, отсутствует. Пирамидальные перегородки 11 и отверстия 7 камеры смешения 4 образуют эжекционные каналы.
Камера смешения 4 размещена внутри внешней камеры 5 так, что пространство между нижними частями камер образует накопительную полость 10, приспособленную для сбора осадков, попадающих через выходной отвод 6 (фиг. 3). На выходной отвод 6 устанавливается сетчатый рассеиватель 8, который позволяет обеспечить защиту от попадания посторонних предметов в систему и увеличить интенсивность перемешивания горячих и холодных фаз потока, дополнительно выравнивая поле температур на выходе.
В конкретном исполнении выходной отвод 6 выполнен изогнутым в вертикальном направлении выброса отработанных газов и имеет сегментную конструкцию. Отвод 6 также может быть выполнен в виде прямоугольного или круглого в сечении не сегментного колена, что позволит увеличить эффективность работы системы.
Внешняя камера 5 выполнена с окном 9 для доступа атмосферного охлаждающего воздуха. Через окно 9 внутрь внешней камеры 5 попадает атмосферный воздух и засасывается через отверстия 7 внутрь камеры смешения 4.
Входной патрубок 1, сильфонный компенсатор 2, сопло 3, внешняя камера 5 жёстко соединены разъёмным образом. В конкретном исполнении жёсткое разъемное соединение обеспечивается фланцевым соединением. Сопло 3 жёстко соединяется с внешней камерой 5, при этом соединение может быть разъёмным, обеспечивающим быстрый демонтаж. Сетчатый рассеиватель 8 соединён с выходным отводом 6 разъёмным образом с помощью винтов. Выходной отвод 6 соединён с камерой смешения 4 неразъёмным образом, при этом соединение может быть разъёмным, обеспечивающим быстрый демонтаж. Камера смешения 4 закреплена внутри внешней камеры 5 жёстким образом посредством сварки, при этом соединение может быть и разъёмным для более быстрого доступа к частям устройства для обслуживания.
Устройство работает следующим образом.
Выхлопные газы из двигателя внутреннего сгорания поступают во входной патрубок 1, далее в компенсатор сильфонный 2, который поглощает колебания, возникающие от двигателя. Далее газы проходят через сопло 3, попадая в камеру смешения 4. При этом внутри камеры 4 создаётся область разряжения при прохождении высоконапорного газа с высокой скоростью и давлением через сопло 3.
После прохождения через сопло 3, поток газа рассекается пирамидальными перегородками 11, которые из-за концентрического расположения и обтекаемой формы не создают значительного аэродинамического сопротивления потоку. При этом большая часть искр, ударяясь о боковые поверхности перегородок 11, меняют свой вектор движения, а поток газа, проходящий в промежутках перегородок 11, меняет свой прямолинейный характер после смешения с атмосферным воздухом, при этом создаётся неоднородный характер движения газа после прохождения эжекционных каналов, достаточный для гашения большей части искр. При этом исполнение внешней камеры с возможностью доступа атмосферного воздуха позволяет создать более сильный поток со стороны окна 9, чем с противоположной стороны, что дополнительно увеличивает турбулентность после эжекционных каналов, вызывая ударение искр о внутреннюю поверхность камеры смешения 4 и выходного отвода 6.
Пройдя камеру смешения 4, поток устремляется в выходной отвод 6, который задаёт направление выброса потока в атмосферу, сетчатый рассеиватель 8 обеспечивает дополнительное выравнивание поля температур потока на выходе.
В устройстве конструктивно исключена возможность попадания осадков в системы двигателя. Осадки, после прохождения выходного отвода 6 попадают в камеру смешения 4, затем через нижние отверстия 7 в пространство между нижними частями камер смешения 4 и внешней камеры 5, которое образует накопительную полость 10, приспособленную для сбора попадающих осадков.
При работе двигателей предполагается испарение попадающих осадков и их отвод вместе с отработавшими газами за счёт высоких температур внутренних поверхностей системы.
Claims (6)
1. Устройство отвода и искрогашения выхлопных газов железнодорожного транспортного средства, состоящее из входного патрубка, сопла, камеры смешения с отверстиями, размещённой внутри внешней камеры, и выходного отвода, отличающееся тем, что входной патрубок и внешняя камера последовательно соединены через сильфонный компенсатор, при этом сопло установлено после компенсатора, а в камере смешения выполнены радиальные отверстия, при этом камера смешения снабжена эжекционными каналами, концентрически расположенными относительно оси сопла и камеры смешения, а внешняя камера выполнена с возможностью доступа атмосферного воздуха.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что эжекционные каналы выполнены в виде пирамидальных перегородок, основание которых совпадает с радиальными отверстиями камеры смешения.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что две боковые грани пирамидальных перегородок ориентированы так, что рассекают поток газов, а грань, противоположная потоку газов, отсутствует.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пирамидальные перегородки и отверстия в камере смешения образуют эжекционные каналы.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера смешения размещена внутри внешней камеры так, что пространство между нижними частями камер образует полость, приспособленную для сбора попадающих осадков.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной отвод выполнен изогнутым в вертикальном направлении выброса отработанных газов и снабжён сетчатым рассеивателем.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU225725U1 true RU225725U1 (ru) | 2024-05-03 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1864835A (zh) * | 2005-04-28 | 2006-11-22 | 株式会社日立制作所 | 流体混合装置 |
US20100107616A1 (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Exhaust gas aspirator |
DE102016119306A1 (de) * | 2016-10-11 | 2018-04-12 | Witzenmann Gmbh | Vorrichtung zum Vermischen von Fluidströmen |
RU2702619C2 (ru) * | 2015-05-07 | 2019-10-09 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Устройство перемешивания потока отработавшего газа |
US20200173322A1 (en) * | 2017-06-19 | 2020-06-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Exhaust pipe, internal combustion engine, and motor vehicle |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1864835A (zh) * | 2005-04-28 | 2006-11-22 | 株式会社日立制作所 | 流体混合装置 |
US20100107616A1 (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Exhaust gas aspirator |
RU2702619C2 (ru) * | 2015-05-07 | 2019-10-09 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Устройство перемешивания потока отработавшего газа |
DE102016119306A1 (de) * | 2016-10-11 | 2018-04-12 | Witzenmann Gmbh | Vorrichtung zum Vermischen von Fluidströmen |
US20200173322A1 (en) * | 2017-06-19 | 2020-06-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Exhaust pipe, internal combustion engine, and motor vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5080076B2 (ja) | アクティブクリアランス制御のためのガスタービンエンジンリングの熱制御 | |
US4156344A (en) | Inlet guide vane bleed system | |
US8474266B2 (en) | System and method for a gas turbine combustor having a bleed duct from a diffuser to a fuel nozzle | |
CN109556136B (zh) | 燃气涡轮组件及用于抑制其的压力脉动的方法 | |
CN201943791U (zh) | 内燃机排气尾管 | |
JP2006504022A (ja) | ガスタービンにおける騒音レベルを低減する空力的方法 | |
RU225725U1 (ru) | Устройство отвода и искрогашения выхлопных газов железнодорожного транспортного средства | |
RU226625U1 (ru) | Устройство отвода и искрогашения выхлопных газов железнодорожного транспортного средства | |
RU2548330C1 (ru) | Вихревой эжектор выхлопных газов карбюраторных и дизельных двигателей внутреннего сгорания | |
RU97108163A (ru) | Эжекторная система масляного охлаждения для вспомогательного авиационного двигателя | |
WO2020151578A1 (zh) | 一种集成主动间隙控制装置的涡轮机匣及涡轮机 | |
KR101977264B1 (ko) | 로켓 엔진의 고공 환경 시험을 위한 노즐 출구의 고고도 압력 유지 장치 | |
JP2015222165A (ja) | 燃焼器スリーブのバッフルを含むターボ機械の燃焼器 | |
CN108894892A (zh) | 花瓣型降噪尾喷管 | |
CN208763775U (zh) | 花瓣型降噪尾喷管 | |
US2984967A (en) | Exhaust temperature air-cooling system | |
US1658402A (en) | Scavenging muffler for automotive engines | |
US3390521A (en) | Gas turbine engine | |
KR100893904B1 (ko) | 오리피스 벤츄리관을 이용한 배압저감장치 | |
CN115143491B (zh) | 一种适合于甩油盘燃烧室内环火焰筒冷却组件 | |
GB577949A (en) | Improvements in or relating to power-plant installations for aircraft | |
CN218912993U (zh) | 一种排烟消音器灭火花装置 | |
CN217558411U (zh) | 一种农机消音器排气套管 | |
CN221322505U (zh) | 船用湿式消音装置 | |
RU211116U1 (ru) | Устройство отвода отработанных газов наземного подвижного электроагрегата |